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GENETIQUE ET EVOLUTION Sujet 1 : Anomalies de la reproduction sexuée La reproduction sexuée grâce à la méiose et à la fécondation aboutit à une immense diversité génétique. Néanmoins, des anomalies peuvent se produire lors de ces processus cellulaires. Discutez des conséquences possibles des anomalies survenues lors de la méiose et la fécondation. Des schémas explicatifs sont attendus Sujet 2 : Diversité du vivant La diversité du vivant a pour origine de nombreux mécanismes dont certains sont d’origine génétique « En prenant comme exemple la transmission de deux gènes liés, montrez comment lors de la méiose il peut s’effectuer un brassage de l’information génétique ». Votre exposé sera accompagné de schémas. Variante du sujet 2 possible avec deux gènes indépendants. Sujet 3 : Diversité des génotypes par la méiose Montrer comment la méiose est à l'origine de la diversité des génotypes des gamètes. Pour illustrer le brassage interchromosomique, on envisagera la méiose chez un individu diploïde hétérozygote pour deux gènes A et B non liés, puis pour illustrer le brassage génétique intrachromosomique, on envisagera la méiose chez un individu diploïde hétérozygote pour deux gènes D et E liés. La réponse, qui inclura une introduction, un développement structuré et une conclusion sera illustrée de schéma(s). Sujet 4 : Diversité des génotypes Mme D. vient d’accoucher, elle prétend que son bébé est exactement le « sosie » de son premier enfant. Expliquez-lui que la probabilité que ses deux enfants soient identiques génétiquement est extrêmement faible voir impossible. Vous lui démontrerez cela en expliquant comment la méiose et la fécondation sont à l'origine de la diversité des génotypes des cellules œufs. La réponse, qui inclura une introduction, un développement structuré et une conclusion sera illustrée de schéma(s) et devra respecter le contexte imposé. Sujet 5 : Famille multigénique Une partie de nos gènes sont issus de la duplication d'un gène ancestral commun et forment des familles multigéniques. Après avoir expliqué comment on identifie les gènes d'une famille multigénique, vous décrirez les processus pouvant conduire à la formation de ces familles puis le rôle biologique de ces gènes. Votre sujet se basera sur un seul type d'exemple (il est conseillé de travailler sur les globines). La réponse, qui inclura une introduction, un développement structuré et une conclusion sera illustrée de schéma(s). Sujet 6 : Diversification du vivant Montrez qu'il existe des mécanismes de diversification des génomes autres que ceux reposant sur les mutations et le brassage génétique dû à la reproduction sexué. Sujet 7 : Gènes homéotiques et diversification du vivant Les gènes homéotiques sont particulièrement bien conservés chez les animaux (métazoaires). Vous expliquerez pourquoi des gènes aussi semblables participent-ils à l'édification d'êtres vivants aussi différents et montrerez pourquoi la sélection naturelle limite l’évolution de ces gènes par rapport aux autres gènes. Sujet 8 : Diversification sans modification du génome Montrer comment on peut aboutir à une diversification sans modifier le génome. Vous présenterez des exemples. Sujet 9 : Diversité des génotypes On s'intéresse à la diversité des génotypes des descendants d'un couple. On considère trois couples d'allèles (A/a), (B/b) et (D/d) dont les deux derniers sont situés sur le même chromosome. Les deux membres du couple sont hétérozygotes pour les trois gènes considérés. Montrer comment au cours de la reproduction sexuée, méiose et fécondation assurent une diversité des génotypes des descendants du couple. Votre réponse sera organisée par une introduction, un développement structuré et une conclusion. Des schémas de cellules à des moments clés de la méiose sont attendus. Sujet 10 : Anomalie de caryotype Un adolescent consulte avec ses parents pour un retard de puberté : développement insuffisant des testicules, faible pilosité, hypotrophie de la masse musculaire… Après analyse du caryotype de l’adolescent, vous diagnostiquez un syndrome de Klinefelter (un chromosome X supplémentaire). Expliquer à la famille comment cette anomalie a pu se produire ? Votre exposé structuré comprendra une introduction, un développement et une conclusion. Méiose normale et perturbée seront illustrées de schémas légendés. Considérez une cellule fictive à 2n=6. Ou dans une variante : Votre réponse, qui devra comporter une introduction et une conclusion, sera accompagnée de schémas de cellules possédant uniquement la paire de chromosomes 1 et la paire de chromosomes sexuels. Sujet 11 : formation de nouveaux gènes L'étude du génome a mis en évidence l'existence d'innovations génétiques intervenant dans l’évolution. Ces innovations génétiques sont à l'origine : - de la variation des caractères au sein d’une espèce - de la formation de nouveaux gènes pouvant conduire à la formation d’une nouvelle espèce. Présenter les caractéristiques des différentes innovations génétiques à l'origine de la formation de nouveaux gènes. La réponse, qui inclura une introduction, un développement structuré et une conclusion, sera illustrée de schéma(s). Sujet 12 : Stabilité du génome En vous appuyant sur l'exemple du cycle biologique d'un individu diploïde, montrez comment méiose et fécondation permettent la stabilité du génome de l'espèce lors de la reproduction sexuée. Votre exposé doit contenir une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il devra être accompagné de schémas explicatifs en choisissant pour simplifier 2n=4. Sujet 13 : Diversification du vivant et évolution de l’Homme L'association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à expliquer la totalité de la diversification des êtres vivants. D’autres mécanismes interviennent. Décrire les mécanismes qui, en dehors de la méiose et la fécondation, sont à l’origine d’une diversification des êtres vivants. Montrer ensuite comment un de ces mécanismes permet d’expliquer des différences entre deux espèces proches génétiquement : l’Homme et le chimpanzé. L’exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Sont exclus de votre sujet les brassages génétiques intervenant au cours de la méiose et les mécanismes conduisant à des anomalies au cours de la méiose. Sujet 14 : Diversification du vivant et spéciation Expliquez les mécanismes à l'origine de la formation de deux espèces à partir d'une même espèce ancestrale Sujet 15 : Diversification du vivant et biodiversité La biodiversité est la diversité des espèces et des individus au sein des espèces à un moment donné. Montrez les différents mécanismes à l’origine de la biodiversité. Sujet 16 : Spéciation Qu'est ce qu'une espèce ? A partir d'un ou plusieurs exemples, identifiez quels sont les différents éléments à prendre en compte dans la définition de l'espèce biologique. Sujet 17 : Diversification du vivant et spéciation "Je ne discuterai pas non plus ici les différentes définitions que l'on a données du terme espèce. Aucune de ces définitions n’a complètement satisfait tous les naturalistes, et cependant chacun d'entre eux sait vaguement ce qu'il veut dire quand il parle d'une espèce". Charles DARWIN, 1859. Présentez en quoi cette citation de Darwin est toujours d'actualité en précisant les limites de la définition d'une espèce vivante. Vous expliquerez ensuite les mécanismes permettant de créer 2 populations suffisamment éloignées génétiquement pour parler d’espèces différentes. Chapitre 4 : Un regard sur l’évolution de l’Homme : - Toutes les espèces vivantes actuelles et toutes les espèces fossiles sont apparentées mais elles le sont plus ou moins étroitement. Après avoir exposé les principes permettant d'établir des liens de parenté entre les organismes, indiquez les critères d'appartenance à la lignée humaine. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. - Afin d'établir les relations de parenté qui existent entre diverses espèces vivant actuellement sur Terre, les scientifiques utilisent un certain nombre de principes. Exposez les principes qui permettent d'établir des liens de parenté entre diverses espèces actuelles et fossiles. Dans le cas de l'Homme, précisez la place qu'il occupe dans le règne animal et son degré de relation de parenté avec le Chimpanzé. Votre réponse sera organisée par une introduction, un développement structuré et une conclusion. La comparaison détaillée entre l'Homme et le Chimpanzé n'est pas attendue. - Expliquez en quoi l'Homme (genre Homo) se distingue des autres Primates - Montrez en quoi l'Homme se distingue des autres Grands Primates (légèrement différents) - Expliquez en quoi l'Homme "moderne" (Homo sapiens) se distingue des autres espèces d'Hommes fossiles. - L'Homme et le chimpanzé présentent 98,5% de séquences identiques soit 1,5% de différence ce qui est seulement 10 fois plus qu'entre 2 humains pris au hasard. Comment des génotypes aussi ressemblants donnent-ils naissance à des individus aussi différents ? - Présentez les arguments qui ont permis de considérer que le Chimpanzé est le plus proche cousin de l'Homme.
