Thème 1 A Génétique et évolution DIVERSIFICATION DES ETRES
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Thème 1 A Génétique et évolution Chapitre 2 (2 semaines) DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS et évolution de la biodiversité Introduction : L’association des mutations et des brassages génétiques (méiose + fécondation) ne suffit pas à expliquer la grande diversité des êtres vivants présents sur Terre I ) Quelques processus de diversification du vivant (TP 4) A ) Quelques modalités de modification du génome 1 ) Par apport d’un nouveau génome * Hybridations suivies de polyploïdisation Chez les végétaux, il est fréquent que des individus appartenant à des espèces différentes puissent se reproduire entre eux, formant ainsi des hybrides interspécifiques polyploïdes. Ces hybrides sont parfois à l’origine de nouvelles espèces. * Transfert d’ADN par des microorganismes Les bactéries et les virus sont capables de transférer de l’ADN à d’autres organismes de manière « volontaire » ou « accidentelle » 2 ) Par implication des gènes du développement * Gènes homéotiques « architectes » Comparer des gènes du développement pour en identifier les homologies de séquences. Des différences d’expression de gènes du développement, peuvent etre à l’origine de variations de phénotypes (taille du bec, disparition de pattes, etc… ) et à l’échelle des temps géologiques permettre l’apparition de nouveaux plans d’organisation, de nouvelles espèces. * hétérochronies La chronologie et le timing de l’expression de certains gènes sont essentiels… des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique. Interpréter un changement évolutif en termes de modification du développement. B ) Quelques modalités sans modification du génome 1 ) Par transmission culturale Chez les vertébrés, la transmission de caractère comportementaux essentiels dans les phases clés de la vie (recherche de nourriture, rapprochement des partenaires sexuels, … ) d'une génération à l'autre par imitation, cad par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc. Dans les chants d’oiseaux, les chercheurs repèrent des variations de séquences qui diffèrent selon les populations… 2 ) Par associations Surtout les endosymbioses et transmission de cette association de génération en génération Conclusion Toujours faire ressortir les conséquences sur la diversification des espèces ou au sein d’une espèce… Toujours se placer dans une optique évolutive et dans une optique de biodiversité : il faut arriver à comprendre pourquoi ces nouveautés génétiques se sont maintenues Aide à la compréhension des mécanismes évolutifs II ) De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité (TP 5) La biodiversité a été définie et présentée comme produit et étape de l'évolution. Dans les classes précédentes, il a été montré que des individus porteurs de diverses combinaisons génétiques peuvent différer par leurs potentiels reproducteurs (plus grande attirance sexuelle exercée sur le partenaire ; meilleure résistance à un facteur du milieu, aux prédateurs ; meilleur accès à la nourriture, etc.). Cette influence, associée à la dérive génétique, conduit à une modification de la diversité génétique des populations au cours du temps A ) La biodiversité et sa modification + les facteurs à l’origine de cette évolution La diversité des populations (nature et fréquence des allèles) change au cours des générations = * Sous l’effet du hasard : lors de la reproduction, le tirage au sort aléatoire des gamètes à l’origine du zygote induit une variation aléatoire de la fréquence des allèles au fil des générations. C’est la DERIVE GENETIQUE (d’autant plus rapide que la population est petite ! ). + cas particulier d’une population qui s’isolerait suite à une migration… * Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants, certains individus survivent mieux que d’autres et laissent davantage de descendants. Les allèles qu’ils portent sont donc transmis de façon privilégiée à la génération suivante. C’est la SELECTION NATURELLE. L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants. B ) L’isolement génétique peut être à l’origine de nouvelles espèces 2 populations isolées par une barrière comportementale ou géographique évoluent séparément : elles accumulent des différences génétiques. Avec le temps, il arrive que les différences soient telles que les individus d’une population ne peuvent plus se reproduire avec ceux de l’autre : il y a isolement reproducteur et donc absence d’échange d’allèles entre les populations. Chaque population forme désormais une nouvelle espèce : il y a eu SPECIATION. Utiliser les animations berkeley http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/search/imagelibrary.php?id=327&topic_id=&keywords C ) Comment définir « une espèce » ? 1 ) Jusqu’à présent… On pensait que l’espèce est un ensemble d’individus : - qui présentent des caractéristiques communes (phénotypiques, caryotypiques) - qui sont interféconds et dont les descendants sont féconds également 2 ) Un concept qui évolue à la lumière de données nouvelles Il existe de nombreux hybrides chez les animaux et surtout les végétaux qui sont fertiles… Cf les canards le la page 69. Ce n’est pas satisfaisant de définir une espèce par la seule « interfécondité » Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini. On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise (cf diversification à partir de mécanismes non génétiques). Film / salamandres Californie Correction en classe = http://svt.ac-rouen.fr/biologie/speciation_salamandre/salam1.avi Analyser une situation concrète, à partir d'arguments variés (données génétiques, paléontologiques, biologiques, arbres phylogénétiques, etc.). Analyser des exemples de spéciation dans des contextes et selon des mécanismes variés à partir de documents fournis. Analyser des informations relatives à la définition des limites d'une espèce vivante. Analyser des exemples d'hybrides interspécifiques fertiles ou non.
