tp1 : le cristallin, une lentille vivante

Thème II = De l’œil au cerveau : la vision
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TP3 : VISION DES COULEURS ET ÉVOLUTION
Les photorécepteurs, présents à la base de la rétine, sont des cellules capables de
capter le signal lumineux et de le convertir en message nerveux.
Comme la chlorophylle capte la lumière dans les cellules végétales, des pigments
rétiniens contenus dans ces photorécepteurs absorbent certaines longueurs
d’ondes de la lumière.
Ces pigments sont situés dans le segment externe des photorécepteurs (voir ci-
contre).
Nous allons nous intéresser aujourd’hui à la vision des couleurs
- Comment l’homme peut-il distinguer les couleurs ?
- Comment la vision des couleurs permet de comprendre une partie de
l’évolution du groupe des primates.
Compétences travaillées
 Capacités pratiques : Exploiter des logiciels ; Maîtrise technique d’outils informatiques
 Raisonnement scientifique : Sélectionner des informations dans des documents et expliquer des résultats en sélectionnant des données ;
 Capacités de communication : Communiquer par un texte, communiquer par un tableau, communiquer par un schéma.
I. CÔNES ET VISION DES COULEURS
 Documents 2, 4, 6, 7 et 8 pages 296 et 297
 Document 1 : Rappel du lien entre gène et protéine.
1. Expliquez comment l’homme perçoit les couleurs (soyez précis).
 Documents 1 et 3 page 296
 Document 2 : Le daltonisme
2. Caractérisez la maladie présentée (origine, symptômes et causes de ces symptômes).
3. Pourquoi y-a-t’il plus de garçons que de filles atteints ?
II. VISION DES COULEURS ET ÉVOLUTION
 Document 3 : Vision des couleurs chez les primates
1. Comment expliquez vous la différence de perception des couleurs entre le chimpanzé et le Saïmiri ou le Cébus ?
 Logiciel Anagène > Comparaison des séquences des gènes des trois opsines chez l’homme (S,L et M).
- Ouvrir Anagène puis Fichier / ouvrir / c621 / SVT / TP3 / ops-homme-adn.edi
- Sélectionnez les trois séquences en veillant à ce que la séquence L soit en premier
- Comparez les trois séquences : traiter / comparer / alignement avec discontinuité
- Cliquez sur  pour avoir des informations chiffrées
2. Élaborez un tableau présentant les pourcentages de ressemblance des trois séquences nucléiques. Que constatez-vous ?
 Document 4 : Les familles multigéniques
3. Comment pouvez-vous expliquez vos résultats de comparaison génétique ? Élaborez un schéma pour appuyer votre
raisonnement.
 Logiciel Phylogène > comparaison des séquences peptidiques des opsines bleues de 10 vertébrés
- Ouvrir Phylogène puis Fichier/ ouvrir/ fichier de molécules/ c621/ SVT/ TP3/ opsine-bleue.aln
- Cliquer sur « tout sélectionner »
- Faire la matrice des distances
4. Élaborez un tableau présentant les pourcentages de ressemblance entre les 10 séquences peptidiques des opsines bleues.
 Logiciel Phylogène > arbre phylogénétique des 10 vertébrés selon le critère « opsine bleue »
- Avec la même banque de séquences, cliquer sur « tout sélectionner »
- Construire l’arbre phylogénétique
- Faire une copie d’écran et coller l’image dans un document Word.
- Rogner et légender l’image. Entourer en rouge le groupe des Primates. Imprimer et coller dans le compte-rendu
5. Justifiez la place de l’homme au sein du groupe des primates en exploitant les différentes données.

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6. À quel sous-groupe de primate l’homme appartient-il ? Quel est le caractère commun, concernant la vision, que possèdent les
individus de ce sous-groupe ? Où situez-vous, sur l’arbre, la duplication génique à l’origine des gènes codant les opsines L et M ?

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 DOCUMENT 1 : LE LIEN ENTRE GÈNE ET PROTÉINE
Dans le noyau des cellules, on trouve l’ADN, molécule porteuse de l’information génétique. L’ADN (Acide
désoxyribonucléique) est formé de deux brins torsadés en double hélice.
C’est une grosse molécule faite de sous unités moléculaires : les nucléotides.
Il y en a 4 : A : Adénine ; C : Cytosine ; T : Thymine ; G : Guanine
Chaque brin de l’ADN est une succession de nucléotides liés entre eux. Les 2 brins s’associent ensuite par
des liaisons hydrogènes au niveau des nucléotides complémentaires ( A avec T, G avec C).
La séquence des nucléotides le long du brin d’ADN représente l’information génétique. Cette information
est codée avec les 4 nucléotides (c’est « l’alphabet » du langage génétique).
L’ADN est le constituant « de base » des chromosomes : un chromosome est formé de deux molécules
identiques d’ADN très enroulées, compactées.
Un gène est une portion d’ADN.
Un chromosome contient de nombreux gènes (+ de 500 en moyenne chez l’homme) qui sont une
succession de nucléotides. Un gène contient environ 1000 paires de nucléotides. Il correspond à une
information précise pour l’organisme : il « code » pour une protéine spécifique (c’est-à-dire qu’il donne
l’information pour la construire).
(Cf. « ce qu’il faut savoir » page 15)
Une protéine est une succession d’acides aminés reliés les uns aux autres. Elles ont des rôles très divers
dans l’organisme : ce sont par exemple les anticorps pour la défense immunitaire, les hormones pour la
communication entre les cellules, le collagène pour la cohésion des tissus, les pigments pour la coloration
de la peau, des canaux pour faire sortir ou entrer des ions d’une cellule,…
Acides aminés
libres
Acides aminés
liés pour former une
protéine

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