Activité – Les duplications géniques

Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant Génétique et évolution
Les duplications géniques : un mécanisme de diversité génétique
Mise en situation et recherche à mener
Les globines humaines sont des protéines globulaires impliquées dans le transport du dioxygène. Elles entrent dans la composition de l’hémoglobine. Il existe plusieurs
globines codées par des gènes qui s’expriment à différents moments au cours de notre vie. Les globines forment un famille multigénique.
On cherche à montrer que les globines forment une famille multigénique dont l’histoire évolutive simplifiée peut être celle proposée dans le document 2.
Ressources
Document 1 : informations
- duplication d’un gène : copie d’un gène
- transposition : déplacement d’un gène sur un
chromosome différent
- mutation : modification de la séquence nucléotidique
d’un gène
- famille multigénique : ensemble de gènes dont les
séquences nucléotidiques sont très proches (gènes
homologues) et ayant un gène ancestral en commun.
- Plus deux gènes ont des séquences nucléotidiques
semblables plus le gène ancestral commun est proche
dans le temps.
- Plus deux gènes ont des séquences nucléotidiques
différentes plus le gène ancestral commun est éloigné
dans le temps.
Document 2 :
Une histoire évolutive possible de la
famille multigénique des globines
Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes)
Proposer une démarche d’investigation permettant de montrer que l’histoire évolutive de la famille des globines peut être celle proposée dans le document 2.
Appeler l’examinateur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet.

Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant Génétique et évolution
Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Mettre en œuvre le protocole (cf. ci-dessous) fourni pour comparer les séquences nucléotidiques des gènes codant les différentes globines.
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues pour les communiquer.
Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
Exploiter les résultats pour montrer que l’histoire évolutive de la famille des globines peut être celle proposée dans le document 2.
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
- Logiciel Anagène
- Fichier des gènes des globines
Comparer les séquences nucléotidiques des différents gènes de globine.
FIN de l’activité type ECE
► A l’aide d’un schéma simple de crossing-over anormal (chromatides mal alignées), montrez comment un gène peut se dupliquer sur le
chromosome.