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Génétique et Evolution
Recherche des sens de Génétique
- héritable et transmissible grâce à du matériel physique : CHROMOSOME et chimique ADN
- contenant une information pour la réalisation d’un caractère décelable (phénotype) donc existence de
différentes informations (allèles, gènes)
Recherche d’une définition pour Evolution
- changement à différents niveaux d’organisation (allèles de gènes chez un individu ou une population,
association d’organismes, gènes dans des espèces différentes, relations entre espèces et avec le milieu dans
les écosystèmes)
- au cours du temps (minutes, jours, années, millions d’années)
Thème 1
A1 : Brassages génétiques = Nouvelles combinaisons alléliques
Mécanismes permettant d’obtenir de nouvelles combinaisons alléliques
Mécanismes
Déroulement
Description
Moment
Reproduction
sexuée
Méiose
Brassage des
allèles de gènes
sur le même
chromosome
Crossing over : échange
réciproque de portion de
chromatide entre deux
chromosomes homologues
Début de première
division
Brassage des
allèles de gènes
sur des
chromosomes
différents
Séparation indépendante des
couples de chromosomes
paternels et maternels
Fin de 1ère division
de méiose
Fécondation
Réunion aléatoire
des gamètes
Union de 2 cellules haploïdes
A la suite de la
méiose chez les
organismes
diploïdes
Définitions à connaître : méiose, fécondation
Schémas à connaître : comportement des chromosomes portant des allèles de gènes différents lors de la
méiose suivi de la fécondation
Raisonnement à connaître : lecture de l’évolution de la quantité d’ADN lors de la reproduction sexuée,
représentation de croisements et détermination de la localisation de deux gènes par interprétation des résultat
d’un croisement test : si 4 phénotypes équiprobables alors les 2 gènes sont sur des chromosomes différents
Livre Bordas TS pages 18, 19, 21, 22 et 31
Anomalies de méiose puis fécondation
Crossing over anormal : DUPLICATION de gène qui vont subir des mutations différentes (car mutation =
phénomène aléatoire) d’où FAMILLE MULTIGENIQUE Livre page 26
Exemple de la famille des globines, de la famille des opsines, des familles de gènes d’hormones ou de gènes
du développement
Mauvaise disjonction des chromosomes homologues lors de la méiose : conséquence possible après
fécondation MONOSOMIE ou TRISOMIE
Absence de séparation des chromosomes homologues : POLYPLOIDISATION
Fécondation anormale entre deux espèces différentes : HYBRIDATION

A2 : Diversification du vivant
Mécanismes génétiques de diversification du vivant
Mécanismes non génétiques
Transfert
vertical de
génération
en
génération
Mutations : apparition de nouveaux allèles (erreur
de réplication en phase S non corrigée en phase
G2) chez les eucaryotes (mutations très fréquentes
chez les virus chez lesquels les erreurs de
réplications ne sont pas corrigées)
Symbiose : association à bénéfice
réciproque entre deux espèces
Exemples: lichens, nodosités, mycorhize
Duplication de gènes : à la suite de crossing-over
anormal lors de la méiose puis mutations
Polyploïdisation à la suite d’hybridation et
doublement du nombre de chromosomes ou quand
absence de séparation des chromosomes
homologues lors de la méiose
Expression différentielle dans le temps et
l’espace de certains gènes (transcription
surtout) en particulier des gènes du
développement
Exemple : gène contrôlant le nombre de
division des neurones chez l’Homme et
le Chimpanzé
Hybridation : fusion de deux génomes
Transfert
horizontal
de gènes
Echanges de gènes entre espèces : gènes viraux ou
bactériens entrant dans des génomes bactériens ou
eucaryotes (exemple : échange de gènes de
résistance aux antibiotiques)
Gènes sauteurs : changeant de localisation à
l’intérieur même d’un génome (très fréquent chez
le maïs, mais aussi oncogènes)
Apprentissage, imitation, échanges
sociaux impliquant le système nerveux :
culture
Raisonnement à connaître : identification d’éléments pertinents dans des documents pour comprendre
l’apparition de nouveaux phénotypes
Livre page 54
A3 : De la diversification du vivant à l’évolution de la biodiversité
Compréhension en 3 parties
1) Mécanismes générant de la biodiversité
Au niveau de l’individu ou de la population
Mutations, échanges de gènes, gènes sauteurs, symbiose, expression différentielle de gène et apprentissage
Au niveau des espèces
Duplications de gènes et mutations, polyploïdisation, hybridation, échanges de gènes, symbiose, expression
différentielle de gène et apprentissage
Au niveau des écosystèmes
Echanges de gènes, symbiose, expression différentielle de gènes sous l’effet du milieu
2) Mécanismes de tri de la biodiversité au niveau des POPULATIONS
Aléatoire : DERIVE GENETIQUE (souvent quand l’effectif de la population est faible : on ne peut pas
savoir quels adultes participeront à la reproduction sexuée)
Ciblé et donc évolution de la fréquence allélique prévisible : SELECTION NATURELLE (certains
organismes participent de façon préférentielle à la procréation, leurs allèles sont donc préférentiellement
transmis)
3) Mécanisme permettant l’individualisation de nouvelles espèces : SPECIATION
Apparitions de barrières entre diverses populations au sein d’une espèce
Barrières physiques, chromosomiques, éthologiques sous l’effet du climat, de la tectonique …
Une ESPECE est une population d’individus se ressemblant, potentiellement interféconds, génétiquement
isolée d’autres populations sur un laps de temps donné
Raisonnement à connaître : identification d’éléments pertinents dans des documents pour comprendre les
mécanismes à l’origine de l’apparition ou la disparition d’espèces
Livre pages 74 et 75

A4 : Un regard sur l’évolution de l’Homme
Compréhension scientifique de la parenté de l’homme avec tous les autres organismes en particulier les
primates et les mammifères
- Parenté de l’Homme communicable sous forme d’arbres phylogénétiques
l’Homme a des spécificités : BIPEDIE liée à la position du trou occipitale du crâne, à un bassin large, des
fémurs rentrants, une voûte plantaire, des orteils non opposables, CULTURE liée à un cerveau développé
l’Homme est d’autant plus proche parent ou cousin d’une espèce qu’il partage plus de nouveaux
caractéristiques nouvellement apparues avec elle. Ils descendent d’une population ancestrale commune DAC
(dernier ancêtre commun) qui a hérité et/ou acquis les caractères partagés.
L’Homme a des caractéristiques propres, des caractères partagés avec les primates (pouce opposable, ongles),
avec les mammifères (placenta, glandes mammaires …)
- Mécanismes à l’origine de la diversification Homme / Chimpanzé
98% de similitude des génotypes, mais position et expression différentielle de certains gènes
Raisonnement à connaître : identification d’éléments pertinents dans des documents pour pouvoir placer des
fossiles dans l’histoire évolutive de l’Homme
Livre pages 100 et 101
A5 : La vie fixée des plantes : relation entre organisation et mode de vie : résultat de l’évolution
Compréhension des liens défis par rapport au milieu / phénotypes / mécanismes à l’origine du phénotype
Echelle de
temps
Un jour de la vie d’une plante
Une vie de plante
Une vie d’espèce de plante
Défi
Se nourrir (sans bouger)
Se supporter (dans une
atmosphère moins portante que
l’eau)
Résister aux conditions
climatiques et saisonnières
Résister aux prédateurs et aux
parasites
Se reproduire
Conquérir de nouveaux
environnements
Phénotype
Morphologie : grandes surfaces
d’échange (feuilles larges et
peu épaisses, racines avec poils
absorbants)
Anatomie : tissu de soutien
(xylème), tissus de conduction,
tissu chlorophylliens
Physiologie : photosynthèse,
absorption, transpiration,
circulation
Morphologie : feuilles
nombreuses si taille réduite,
transformées en épines, repliées
Anatomie : épiderme cireux,
stomates sur la face inférieure
des feuilles, tissu de réserve en
eau, bourgeons, racines longues
Physiologie : induction de la
chute des feuilles en automne
par la diminution de la longueur
du jour, fabrication de
molécules odorantes
repoussantes, toxiques ou signal
d’alerte, décalage dans la nuit
de l’assimilation du CO2
Morphologie : fleurs, graines
permettant la pollinisation, la
dissémination
Anatomie : pollen et graines
transportables par le vent,
l’eau ou les animaux
Physiologie : fabrication de
pigments, de nectar attirant
les insectes
Origine
du
phénotype
Apparition de gènes au cours
des temps géologiques
permettant la photosynthèse,
puis endosymbiose probable de
bactéries photosynthétiques à
l’origine des chloroplastes,
gènes permettant de fabriquer
des tissus d’absorption, des
tissus de soutien, des stomates,
tissus conducteurs
Sélection
Apparition de gènes au cours du
temps, transfert de gènes,
polyploïdisation,
Brassage d’allèles de gènes
Sélection naturelle
Dérive génétique
Coévolution
Gènes de morphologie
florale : famille multigénique
(duplication de gènes et
mutations)
Expression de ces gènes
différente dans le temps et
l’espace, pouvant être induite
par les conditions climatiques
Co évolution fleur / animal
pollinisateur

Thème 2 :B1 La plante domestiquée
Intérêts de la domestication : pour l’alimentation humaine ou animale(plus rentable, plus respectueuse de
l’environnement, plus adaptée au lieu ou au climat, plus nutritive …), pour la santé (molécules actives
antalgique, anti-inflammatoire, anti-tumorale, antivirale, antibactérienne, anti-parasitaire …), pour l’art
(pigments, fleurs …), pour la construction (bois, isolant …)
Organismes obtenus
Processus d’obtention
Temps d’obtention
Nouvelles variétés
Brassages génétiques dirigés (hybridation
intraspécifique et sélection des « géniteurs »)
Quelques générations
Mutations provoquées
Durant la vie de la plante
Transfert de gènes naturels ou transgénèse
Ou nouvelle association symbiotique
Induction de l’expression de gènes
Nouvelles espèces
Induction de polyploïdie
Hybridation artificielle entre espèces différentes
Quelques générations
Perturbation de la méiose pour duplication de
gènes ou addition de chromosomes
Mutations provoquées
Durant la vie de la plante
Nouvelles associations symbiotiques ou transferts
de gènes ou induction de l’expression de gènes
Fusion de protoplastes
Instantané
Livre page 275