TP 9

2nde, SVT, 05-06
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TP 9
Gènes homéotiques et développement de la drosophile
1.
situation dans le cours, problème
Le cours a permis de dégager les notions suivantes :
- le développement embryonnaire permet de mettre en place le plan d’organisation de l’organisme ;
- le devenir d’une cellule dans l’embryon dépend de son patrimoine génétique ;
- le devenir d’une cellule dans l’embryon dépend de sa position dans l’embryon ;
- le développement embryonnaire est contrôlé par les gènes du développement.
Le problème se pose donc de comprendre comment des gènes peuvent contrôler le développement embryonnaire. De
manière plus générale, la question se pose de savoir si ces mécanismes sont semblables ou pas au sein du règne animal.
Pour tenter de répondre à ces questions, on se base sur le développement embryonnaire de la mouche du vinaigre, ou
Drosophile (Drosophila melanogaster).
On utilise pour cela le logiciel Drosobox v1.3
2.
quelques notions sur le développement de la
drosophile
Il s’agit de la partie I de Drosobox
La Drosophile est un insecte. L’adulte présente une tête,
un thorax, et un abdomen. Chacune de ces parties est
formée de plusieurs segments :
- Tête : 8 segments, portant chacun une paire
d’appendices.
- Thorax : 3 segments, portant chacun une paire
de pattes. Le premier porte aussi une paire
d’ailes, et le deuxième une paire d’haltères.
- Abdomen : 6 segments, portant aucun
appendice (sauf les appendices sexuels, sur le
dernier segment).
Divers études ont permis aux embryologistes de déterminer que plusieurs séries de gènes intervenaient de manière
successive au cours du développement embryonnaire de la Drosophile :
c Une première série de gènes permet de spécifier les axes A-P et D-V de l’embryon. A partir de ce moment, le dos, le
ventre, les côtés antérieur et postérieur sont définis. [il s’agit des « gènes maternels »]
d Une deuxième série de gènes permet de diviser l’embryon en grandes régions. [il s’agit des « gènes gap »]
e Une troisième série de gènes permet de diviser l’embryon en segments. [il s’agit des « gènes pair-ruled »]
f Une quatrième série de gènes intervient ensuite : les « gènes homéotiques ». Le logiciel Drosobox permet de
comprendre le rôle de ces gènes
En même temps que s’expriment ces gènes, on observe que l’embryon se développe, formant une succession de segments,
qui s’individualisent peu à peu.
3.
utilisation du logiciel Drosobox
Il s’agit des parties II et III de Drosobox
A partir du menu général du logiciel, choisir la partie II. Suivre les instructions du logiciel, tout en notant les hypothèses
posées, et le raisonnement suivi (voir le compte-rendu à rédiger ci-après). Attention : la première hypothèse est émise à la
fin de la partie I du logiciel !
Poursuivre sur la partie III du logiciel, pour comparer les conclusions obtenues chez la Drosophile avec les Vertébrés.
4.
Rédiger
-
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compte-rendu
un compte-rendu présentant :
Une introduction précisant un problème initial.
La première hypothèse testée dans la partie II du logiciel, et les arguments permettant de la valider ou pas.
La deuxième hypothèse testée dans la partie II du logiciel, et les arguments permettant de la valider ou pas.
Les conclusions que l’on peut tirer de la comparaison entre la Drosophile et les Vertébrés.
Une conclusion générale sur les gènes homéotiques.