Correction

SVT - TS
Activité GE5
Méiose, anomalies chromosomiques
et évolution
Correction
Détail de l’étude des documents (non exigé) :
Le document 1 présente un mécanisme de duplication génique. Lorsqu’un gène est
entouré par des séquences répétées, des erreurs d’appariement en prophase I de la
méiose peuvent provoquer des crossing-over inégaux entre les chromosomes
homologues portant ce gène. Ces crossing-over inégaux peuvent faire apparaître un
nouveau chromosome anormal comportant deux copies du gène initial, dont l’une
dans un nouveau locus.
Remarque : il ne s’agit pas d’un nouvel allèle du gène initial, puisque la copie est
située sur un locus qui n’existait pas auparavant.
Le document 2 montre que les gène codant les hormones HPRL et GH sont présents
chez tous les vertébrés, alors que le gène codant l’hormone HLP n’est présent que
chez les mammifères placentaires. Ce dernier gène a son locus sur le chromosome
17, comme le gène codant l’hormone GH, alors que le gène codant l’hormone HPRL
a son locus sur le chromosome 6.
Le document 3 présente les dates d’apparition de plusieurs grands groupes de
vertébrés. On constate que le groupe des mammifères placentaires est le plus
récent, apparu il y a environ 160 Millions d’années.
Le document 4 rappelle que deux protéines ayant des fonctions différentes sont dites
homologues si leurs séquences protéiques ont plus de 20% de similitudes. De
même, deux gènes différents sont dits homologues si leurs séquences
nucléotidiques ont plus de 40% de similitudes. Des gènes homologues ont une
même origine : ils sont issus d’un même gène ancestral par des duplications (qui
créent les nouveaux locus) et des mutations (qui modifient les gènes et leur font
acquérir des fonctions différentes). Il en est de même pour les protéines, puisqu’elles
sont codées par les gènes.
Synthèse
Les gènes qui codent les hormones GH, HPRL et HLP présentent plus de 40% de
similitudes, ils sont donc issus d’un même gène ancestral par des duplications et
des mutations (études phylogène/anagène et doc. 4). Ils codent des protéines
homologues qui ont en effet plus de 20% de similitudes dans leurs séquences
protéiques.
La première duplication à l’origine des gènes HPRL et GH a eu lieu avant
l’apparition des vertébrés vers 530 millions d’années, car tous les vertébrés
possèdent au moins les deux gènes codant ces hormones (docs 2 et 3).
La seconde duplication faisant apparaître le troisième gène (HLP) a eu lieu après
l’apparition des Mammifères qui ne le possèdent pas et avant l’apparition des
mammifères placentaires qui le possèdent, soit entre 250 et 160 millions d’années
(docs 2 et 3).
Le mécanisme de ces duplications est inconnu, mais il peut s’agir de crossing-over
inégaux (doc. 1). Des mutations ont du se produire sur les copies pour que les gènes
issus des duplication acquièrent des fonctions différentes (doc. 4).
Ainsi des anomalies de la méiose seraient impliquées dans la diversification des
espèces de vertébrés.

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Méiose, anomalies chromosomiques
et évolution
Correction
A: Matrice des identités obtenues à partir d’un alignement avec discontinuité des
séquences protéiques de ces hormones.
GH
HLP
HPRL
GH
100%
85 ,3%
22,9%
HLP
100%
24,4%
HPRL
100%
B: Matrice des identités obtenues à partir d’un alignement avec discontinuité des
séquences nucléotidiques (des gènes)de ces hormones.
GH
HLP
HPRL
GH
100%
92,7%
44,3%
HLP
100%
47,1%
HPRL
100%
Document 6 : Arbre phylogénétique :
La longueur des branches traduit le nombre de mutations ponctuelles en % qui distinguent
les différentes séquences.
Document 5 : Données recueillies à l’aide des logiciels PHYLOGENE et ANAGENE.
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Axe du temps en Ma
entre -250
et -160 Ma
avant
-530 Ma