Chap 2 Cours Les innovations génétiques évolution des espèces

Chapitre 2
L
es innovations génétiques sont à l’origine de
l’apparition de nouvelles espèces
2010
1 Les duplications de gènes, les mutations sont des innovations génétiques qui apparaissent chez des individus. La
reproduction sexuée assure leur transmission au sein des populations, de génération en génération, à condition
que ces innovations affectent les cellules germinales de l’individu initial.
I Des innovations génétiques peuvent donner un avantage sélectif
La probabilité qu'une même mutation sur un même gène ait lieu dans les cellules germinales de deux
individus différents est extrêmement faible. Aussi, lorsque qu'un gène est polymorphe dans une population, on
peut considérer qu'initialement l'allèle, d'un seul individu a été muté puis que cette mutation a été
transmise de génération en génération, à des descendants de plus en plus nombreux jusqu'à atteindre au
moins 1 % de la population. Cette extension d'un nouvel allèle au sein d'une population dépend des
conséquences de la mutation sur le phénotype macroscopique de l’individu.
Trois cas sont possibles : (Ex. Phalène du bouleau : p. 100 -101 ;persistance allèle Hb S dans la population p. 102)
- la mutation est défavorable et diminue les chances de reproduction ou de survie de l'individu dans son milieu.
- la mutation est favorable à l'individu et lui confère une probabilité plus importante de survivre et de se
reproduire dans son milieu. L'allèle nouveau a, dans ce cas, une probabilité plus importante d'être transmis à la
descendance. Tous les descendants, eux-mêmes porteurs de la mutation, auront davantage de chances de se
reproduire assurant ainsi la propagation de l'allèle au sein de la population. C'est le processus de sélection naturelle.
Il se traduit par une augmentation progressive, dans une population, de la fréquence des allèles qui confèrent un
avantage sélectif aux individus. La sélection naturelle est un mécanisme orienté et non aléatoire qui privilégie
certains phénotypes et donc, certains allèles, à un moment donné, dans certaines conditions de milieu. Une même
mutation peut être favorable dans certaines conditions et défavorable dans d'autres.
Bilan : Les mutations qui confèrent un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs ont une probabilité
plus grande de se répandre dans la population.
- la mutation est neutre ; d'autres mutations n'ont aucune conséquence sur le phénotype macroscopique de
l'individu. Elles ne confèrent aux individus qui les portent ni avantage, ni désavantage sélectif. Elles ne sont donc pas
soumises au processus de sélection naturelle. Pourtant, certains allèles issus de telles mutations peuvent se répandre
dans une population par dérive génique. La transmission de l'un ou l'autre des allèles d'un gène à la descendance
est due au hasard. Au fil des générations, ce mécanisme aléatoire tend à faire disparaître certains allèles, ou au
contraire, à en fixer d'autres dans la population. La dérive génique permet d'expliquer l'accumulation des différences
génétiques entre les espèces et constitue la base de l'horloge moléculaire.
Bilan : des mutations génétiques peuvent se répandre dans la population sans conférer d'avantages sélectifs
particuliers (mutations dites neutres).

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es innovations génétiques sont à l’origine de
l’apparition de nouvelles espèces
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2 II Des innovations génétiques qui modifient les gènes du développement.
Certaines mutations, bien que ponctuelles, affectent des gènes particuliers, les gènes du développement. Ce sont
des gènes qui contrôlent le déclenchement, la vitesse et l'organisation spatiale des changements qui affectent un
organisme lors de son développement (de la fécondation à l'acquisition de la maturité) : modification importante
d'un caractère morphologique. (Mutations gènes homéotiques : p. 105 ; développement du membre, de la
nageoire : p. 105).
Certaines mutations importantes des plans d'organisation des espèces, au cours de l’évolution, sont probablement dues à des
mutations sur les gènes homéotiques ou modification du facteur temps au cours du développement (Forme crâne
humain - chimpanzé: p. 109).
http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/evolhomme/
Le bassin humain est plat comme celui des grands singes
avant la naissance. Dans les premières années, les ailes
iliaques (partie supérieure du bassin) vont s’incurver
progressivement vers l’avant pour former une cuvette. Cette
forme s’est trouvée accentuée dans l’évolution par
accélération des processus de croissance. En haut, le bassin
d’un fœtus humain de 5-6 mois (hauteur du bassin : 2 cm). En
bas : le bassin d’un enfant de 2-3 ans (hauteur du bassin : 10
cm).
Ces gènes déterminent la chronologie des différentes étapes et
leurs durées. La mutation de l'un de ces gènes peut modifier le
rythme du développement : c'est une hétérochronie. Des
transformations morphologiques de la forme adulte peuvent en
résulter. Ainsi, les états dérivés de certains caractères, propres
à l'espèce humaine, seraient dus à des mutations touchant
des gènes du développement. L' hétérochronie résultant
permettrait d'expliquer certaines différences entre l'homme et
le chimpanzé.
Bilan final:
1. des mutations affectant les gènes du développement (notamment les gènes homéotiques) peuvent avoir des
répercussions sur la chronologie et la durée relative de la mise en place des caractères morphologiques. De
telles mutations peuvent avoir des conséquences importantes (sur le phénotype macroscopique).
2. Les innovations génétiques peuvent être favorables, défavorables ou neutres.