I_genetique_et_evolution 2127KB Sep 18 2013 05:59:40 PM

Chapitre I Génétique et évolution.
Problème: Comment expliquer la biodiversité actuelle ?
Définition: La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en
considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des gènes.
A Le brassage génétique et la diversité des génomes.
II Reproduction sexuée et stabilité du caryotype.
Comment les mécanismes de la reproduction sexuée assurent-ils la stabilité d'une espèce?
Bilan
Au cours du cycle de développement d'une espèce animale à reproduction sexuée, il y a alternance d'une
phase diploïde, et d'une phase haploïde. Cependant les organismes sont soit majoritairement diploïdes ou
haploïdes. L Homme est donc une espèce diploïde de formule chromosomique 2n=46, c 'est à dire que l'on
trouve 23 paires de chromosomes homologues dans les cellules somatiques et 23 chromosomes dans les cellules
sexuelles.
Cette stabilité du caryotype au fil des générations est assurée par l'alternance, au cours du cycle de
développement, de deux processus biologiques complémentaires: la méiose qui permet de passer de la phase
diploïde à la phase haploïde, alors que la fécondation permet le passage de la phase haploïde à la phase diploïde.
La fécondation correspond à la fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule (ovocyte pour l'Homme) formant ainsi
une cellule œuf (zygote), première cellule d'un nouvel individu.
La méiose étant une phase de la production des gamètes (cellules sexuelles: spermatozoïdes ovocytes) par les
gonades (testicules ou ovaires).
( Il existe aussi des organismes haploïde comme Sordaria qui est une espèce de champignon de formule
chromosomique n=7)
Schéma d'un chromosome à 2 chromatides.
III Le déroulement de la méiose.
Comment la méiose permet-elle le passage de cellules diploïdes à des cellules haploïdes ?
Bilan:
La méiose est un processus biologique qui permet le passage d'une cellule mère diploïde à 4 cellules filles
haploïdes . Elle est constituée d'une succession de deux divisions cellulaires et elle est précédée d'une phase de
réplication de l'ADN dans l'interphase (double le matériel génétique).
Au cours de la première division de méiose (division réductionnelle) on retrouve 4 étapes.
La première étape est la prophase I, il se forme les chromosomes, la membrane nucléaire disparaît et il y a
appariement des chromosomes homologues (forme des paires qui se nome bivalent ou tétrade) pour la cellule
mère.
La métaphase I les bivalents (paires de chromosomes homologues) migrent à l'équateur de la cellule.
L'anaphase I Séparation des deux chromosomes de chaque paire, qui migrent aux pôles opposés de la cellule.
La télophase I et prophase II, séparation du cytoplasme en 2 et création de 2 cellules filles. La prophase II est le
début de la deuxième division (division équationnelle).
La métaphase II Les chromosomes se placent à l'équateur de la cellule.
L'anaphase II Les chromosomes se séparent en deux chromosomes à une chromatine et chaque chromatine
migre à un pôle de la cellule.
La télophase II, séparation du cytoplasme en 2 et création de 4 cellules filles haploïdes.
http://www.prepaangers.fr/cariboost1/crbst_181.html
IV Le brassage intrachromosomique (le crossing-over)
Bilan
Le phénotype, correspond à l'ensemble des caractères étudiés pour un individu, un groupe ou un espèce,
pour un caractère donné on trouve plusieurs phénotypes possibles, le phénotype le plus couramment observé dans
la nature est appelé « sauvage », les autres sont en général des phénotypes mutants.
Ce phénotype est sous la dépendance d'un ou plusieurs gènes, eux même pouvant avoir un ou plusieurs allèles.
Le génotype correspond donc à la combinaison des gènes et des allèles responsables du caractère étudié. Certains
individus sont porteurs d'allèles identiques pour certains gènes, ces individus sont dit homozygotes (souche ou
lignée pure), dans le cas d'individus porteurs de deux allèles différents pour un même gène ils sont alors
hétérozygotes.
Exemple: caractère étudié groupe sanguin, pour un individu de groupe sanguin A son phénotype sera (A) et son
génotype peut être [A//o] car l'allèle A est dominant et donc écrit en majuscule et l'allèle o est en minuscule car il
est récessif. Si les deux allèles sont dominants c’est le cas du phénotype (AB) on parle de codominance des
allèles. Dans les cas étudiés on étudie généralement des cas ou il y a un seul gène responsable d'un caractère.
Pendant la prophase I, les chromosomes homologues se regroupent (sous forme de tétrade ou bivalents), et
entrecroisent leurs chromatides: on parle d'appariement. Au niveau des chiasmas des portions de chromatides des
2 chromosomes peuvent s'échanger, il y a alors formation de chromosomes remaniés. Des combinaisons non
parentales d'allèles apparaissent sur une chromatide, ce processus est appelé crossing-over. Il y a création de
gamètes recombinés et donc après fécondation formation de phénotypes recombinés. Dans le cas de croisements
tests, le pourcentage de phénotypes recombinés est plus faible que le pourcentage de phénotypes parentaux car
ce phénomène de crossing-over est en général peu fréquent.
Photo de bivalent.
Crossing-over
Phénomène génétique de la méiose où les deux chromosomes de chaque paire se rapprochent et se brisent au
même niveau de la séquence génétique pour ensuite échanger les fragments résultants.
Chiasmas
Points de chevauchement de deux chromatides, observables en microscopie.
Le test-cross ou croisement test a pour but de révéler le génotype d'un organisme qui présente un phénotype
dominant. Cet individu peut être soit hétérozygote, soit homozygote pour l'allèle dominant. Le moyen le plus
efficace de connaître son génotype est de le croiser avec un organisme exprimant le phénotype récessif. Les
phénotypes de la génération suivante permettront de déterminer le génotype du parent ayant un phénotype
dominant.
V Le brassage interchromosomique.
Quelles sont les conséquences de la méiose sur la diversité génétique ?
Bilan:
Dans le cas des croisements étudiés, on observe des phénotypes parentaux (corps gris et des ailes
normales) ou (corps ébène et ailes vestigiales) mais aussi des phénotypes recombinés (corps gris et ailes
vestigiales) et (corps ébènes et ailes normales) cette diversité de descendants est générée grâce à la séparation
(migration) aléatoire des chromosomes homologues au cours de la méiose. Ce mécanisme s'appelle le brassage
interchromosomique et s'observe dans le cas de gènes non liés c’est à dire se trouvant sur des chromosomes
différents (non homologues). Dans le cas d'un croisement-test pour 2 caractères issus de gènes indépendants
(non liés), le pourcentage des 4 phénotypes est de 25% car les gamètes sont équiprobables.
Le nombre de garnitures chromosomiques différentes possibles pour les gamètes issus d'une cellule diploïde est
n
alors 2 , c’est a dire pour l'Homme 2
permet une diversité considérable.
23
spermatozoïdes ou ovocytes différents pour un même individu. Cela
Les deux brassages interchromosomiques et intrachromosomiques sont à l'origine d'une
partie de la diversité dans les phénotypes d'une population. La fécondation, les mutations
créatrices d'allèles ...vont être aussi source de diversité des populations.
VI Des accidents au cours de la méiose.
Quelle est l'origine des anomalies de la méiose et quelles peuvent en être les conséquences?
1) La trisomie
Dans l'espèce humaine, il existe des caryotypes présentant des anomalies. La plus fréquente est la
trisomie 21, ces anomalies ont souvent pour origine une mauvaise répartition des chromosomes homologues lors
de la méiose. Une non-disjonction de deux chromosomes lors de la première ou de la seconde anaphase, produit
des gamètes avec un chromosome supplémentaire ou au contraire, des gamètes auxquels il manque un
chromosome (monosomie). La fécondation de ces gamètes modifiés, avec un gamète sans anomalie abouti a la
formation d'une cellule-œuf trisomique ou monosomique (ne possédant qu'un seul chromosome au lieu de 2).
2) Les familles multigéniques
L'hémoglobine est une protéine dont la principale fonction est le transport du dioxygène dans le sang. On
retrouve cette molécule dans les globules rouges (hématie), elle est constituée de 4 chaines polypetidiques 2 α et
2 β chez l'adulte. Ces peptides sont issus de deux gènes différents, le gène α étant situé sur le chromosome 16 et
le gène β est situé sur le chromosome 11. Il existe d’autres chaines polypeptidiques pour cette molécule que l'on
retrouve chez le fœtus ou l'embryon. Il existe ainsi 6 gènes pour l'hémoglobine humaine. Tous ces polypeptides
présentent de fortes similitudes, ce sont donc des protéines homologues. Les gènes à l'origine de ces
polypeptides forment une famille multigénique.
Au cours du temps, un gène « ancestral » a subi une duplication. Cette duplication peut s'expliquer par
un crossing over inégal. Au cours d'une méiose, un gène peut être transféré d'un chromosome homologue à
l'autre, il se forme alors un chromosome avec deux gènes (locus différents) et un chromosome sans gènes.
L’accumulation de mutation aléatoire différente dans les deux gènes abouti ainsi à la formation de deux
séquences nucléotidiques différentes et donc à la formation de deux protéines qui peuvent être responsables de
deux phénotypes différents.
VII La fécondation autre source de diversité génétique.
Bilan
Au cours de la fécondation, les spermatozoïdes entourent l'ovule. L'entrée du noyau du spermatozoïde
rend l'ovule « imperméable » aux autres spermatozoïdes par la création d'une membrane de fécondation.
Quelques heures plus tard, les deux noyaux haploïdes, appelés pronucléus, se rapprochent et fusionnent: c'est la
caryogamie. Le noyau diploïde de la cellule-œuf ou zygote est alors constitué. Chacun des deux parents d'un
couple produit un très grand nombre de gamètes génétiquement différents. La fécondation réunissant deux
gamètes au hasard, la combinaison génétique pour chaque cellule-œuf est ainsi multipliée. La fécondation
amplifie de ce fait le brassage génétique et chaque cellule-œuf (zygotes) contient une combinaison unique et
nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe (avortement spontané).
B Autres mécanismes de diversification des êtres vivants.
I Gènes du développement et plan d'organisation.
Bilan: Chez les vertébrés, un complexe de gènes (notamment la famille des gènes homéotiques) détermine le
plan d'organisation d'un être vivant. Des modifications de l'ordre d'expression de ces gènes ont des conséquences
morphologiques importantes. Des différences morphologiques entre des espèces proches peuvent résulter de
variation dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes communs. La diversification des êtres vivants
reposent ici sur l'expression des gènes dans le temps.
Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes: associations (symbioses)
par exemple.
II Polyploïdisation et l'hybridation sont 2 mécanismes de diversification des génomes.
Bilan: Certaines espèces possèdent un nombre élevé de chromosomes. La Spartina anglica présente une formule
chromosomique 2n=122. Ceci s'explique par la succession de deux mécanismes.
L'hybridation de deux espèces Spartina maritana (2n=60) et Spartina alterniflora (2n=62) donnera une espèce
hybride stérile Spartina townsendii (2n=61 il n'y a pas de paires de chromosomes).
Polyploïdisation : doublement des chromosomes dans les gamètes provoqué par une méiose anormale.
(tétraploïde)
Si un événement Polyploïdisation suit une hybridation, chaque chromosome retrouve un homologue et la méiose
redevient possible, la fertilité est rétablie.
Dans le monde végétal, les événements de polyploïdisation ont été relativement courants: 70 % des plantes à
fleurs et rares pour les espèces animales.
Polyploïdisation et l'hybridation sont 2 mécanismes de diversification.
IVUne transmission culturelle des comportements.
Bilan: Chez les animaux, surtout chez les vertébrés, certains comportements peuvent être qualifiés de culturels.
Ils résultent d'une transmission au sein d'une société d'individus vivant en commun, les comportements ainsi
transmis ne sont pas déterminés génétiquement, mais appris au contact des congénères.
Tous ces processus enrichissent la biodiversité. Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans
modification des génomes : associations (symbioses) par exemple.
C De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité.
Comment la diversité des populations évolue-t-elle au cours du temps?
I Les mécanismes évolutifs et biodiversité.
Bilan: Une population est constituée d'individus de la même espèce qui ne possèdent pas les mêmes
combinaisons d'allèles. On observe donc une diversité à l'intérieur des populations. Cette diversité peut être
modifiée par deux grands mécanismes, la dérive génétique et la sélection naturelle.
La dérive génétique: La fréquence d'allèles varie d'une génération à l'autre sous le seul effet du hasard modifiant
la combinaison allélique de la population. Ce phénomène touche principalement des gènes qui ne sont pas liés à
la fertilité ou à la survie des individus.
L'effet de fondation est un cas de dérive génétique, lors d'une migration un petit groupe de la population
d'origine s'isole et forme une nouvelle population où les fréquences alléliques sont différentes de la population
d'origine. Cette création de combinaison allélique repose uniquement sur l'aléatoire.
La sélection naturelle: Les individus de la population porteurs d'allèles qui dans un milieu donné, leur donnent
un avantage reproductif, ont donc plus de descendants. Cet avantage évolutif (mutation bénéfique) entraine une
augmentation de la fréquence de cette allèle dans la population, ce caractère entraine une adaptation des espèces
à leur milieu. Au contraire une mutation défavorable entraine une diminution de la fréquence de cet allèle dans la
population. Si le milieu change les avantages ou les désavantages peuvent changer.
Spéciation: Au sein d'une même espèce, deux populations isolées par des barrières géographique(isolement
géographique allopatrie) ou comportementales(sympatrie), accumulent des différences génétiques. Au-delà
d'un certain seuil, ces différences peuvent empêcher les individus des deux populations de se reproduire entre
eux. Il y a alors isolement reproducteur et création d'espèces nouvelles qui continuerons à évoluer séparément,
sous l'effet du hasard et de la sélection naturelle. Le processus à l'origine de la formation d'une nouvelle espèce se
nome spéciation.
L'Homme est un animal: tétrapode (quatre membres), un amniote (présence d'un amnios), un mammifère
(présence de poils et allaitement des petits), un primate (pouce opposable aux autres doigts, ongles plats..), un
hominoïde (plissement accru du cortex cérébral, absence de queue), un hominidé et un homininé (bipédie
permanente).
II L'espèce.
Bilan: On peut rattacher des individus à une espèce donnée selon différents critères:
-les critères morphologiques, deux individus sont de la même espèce s'ils se ressemblent (bipédie...)
-les critères biologiques, deux individus sont de même espèce s'ils peuvent se reproduire.
Une espèce peut donc être définie comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des
autres populations. Elle n'existe que pendant une durée de temps fini. On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble
des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement d'une autre population.
D l'évolution de l'Homme.
Comment caractériser la diversité des primates?
I La grande famille des primates.
L’homme et les grands singes partagent d’indéniables similitudes morphologiques et anatomiques. Un
caractère homologue (ex terminaisons des doigts) peut être sous plusieurs forme soit ancestrale (forme
ancienne avec des griffes) ou dérivée (forme nouvelle avec des ongles). On établie ainsi des relations de parenté
entre espèces, les espèces qui présentent un caractère dérivé partage donc un ancêtre commun plus récent que les
espèces qui ne présentent pas ce caractère dérivé. Le partage de nombreux caractères dérivés (présence de coccyx
à la place de queue, vie sociale) indique que l’homme et les grands singes partagent un ancêtre commun récent
(-65 à -50 Ma). On définira ainsi la proximité entre espèces par la présence de caractères dérivés partagés
uniquement par certaines espèces étudiées entrainant l'existence d'ancêtre commun exclusif à certaine espèces
comme l’Homme et le Chimpanzé ou le Bonobo. Au cours du temps, l'état dérivé d'un caractère est apparu chez
un organisme par une innovation évolutive à partir de l'état ancestral.
Les arbres phylogénétiques sont les « arbres généalogiques » des espèces. Les nœuds des arbres
représentent les ancêtres communs des espèces étudiées. Chaque nœud correspond à une succession d’espèces et
ne peut être considéré comme une espèce fossile. On admet alors que toutes les espèces qui possèdent un même
caractère dérivé l'ont hérité d'un ancêtre commun.
On peut ainsi définir un groupe monophylétique par un ensemble d'espèces actuelles et passées (dont
l'ancêtre commun) qui partagent un ou plusieurs caractères dérivés.
La phylogénie moléculaire repose sur la comparaison de séquences de gènes ou de protéines et confirme
cette parenté. Cette étude se base sur l’élaboration d’un arbre phylogénétique des grands singes à partir du
dénombrement de différences (mutations) entre des gènes homologues, plus il y a de mutations plus l'ancêtre
commun qui a transmis le gène aux espèces étudiées est éloigné dans le temps. (théorie de l’horloge moléculaire
qui propose qu’en moyenne une mutation s’accumule dans un génome à une vitesse globalement proportionnelle
au temps géologique). L'homme, le Chimpanzé et les Bonobos présentent 99% de similitude pour leurs génomes.
Ces études confirment les données anatomiques et morphologiques, les Bonobos et les Chimpanzés sont
les plus proches parents actuels des Hommo sapiens. D’un point de vue génétique, l’homme et le chimpanzé se
distinguent aussi des autres grands singes par la position et la chronologie d'expression de certains gènes. Le
phénotype humain, comme celui des grands singes, s'acquiert au cours du développement pré et post natal, sous
l'effet de l'interaction entre l'expression de l’information génétique et l’environnement.
II Les caractères dérivés propres à la lignée humaine.
L’homme actuel se distingue du Chimpanzé et du Bonobo par un certain nombre de caractères dérivés qui
lui sont propres. Il s agit de caractères liés à la bipédie permanente, la colonne vertébrale présente plusieurs
courbures, le trou occipital est centré chez l’homme, le bassin de l’homme présente des os iliaques courts et
larges et les fémurs sont obliques ce qui facilite la marche et la course en position debout et la course à pied.
Un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette.
3
3
Le crâne présente un volume céphalique important (1400 cm ) (chimpanzé 400 cm volume cérébrale faible), la
face est plane (on parle d’un prognathisme faible), une mâchoire parabolique (en V pour l’homme et en U pour
le chimpanzé) et des bourrelets sus orbitaires peu prononcés.
L’homme ce distingue aussi par l’utilisation intensive d'outils et des pratiques culturelles comme l’art, ...
III Des caractères dérivés partagés par de nombreux fossiles.
De nombreux fossiles attestent de l'existence de plusieurs espèces que l’on peut regrouper dans la lignée
humaine. Les Australopithèques regroupent de nombreuses espèces qui ont vécu entre -4,5 et 1 Ma. Ces espèces
présentent des caractères dérivés en relation avec la bipédie que ne présentent pas les chimpanzés, (bassin court et
large, trou occipital plus centré..).Ce sont donc des homininés. Leur capacité crânienne reste relativement peu
importante (400 cm3) et ils présentent un prognathisme important.
Pour le genre homo, les premièrs représentants fossiles ont été découverts en Afrique. Ils sont âgés de 2,5 Ma
(Homo Habilis), ils présentent les caractères dérivés liés à la bipédie permanente, une face plus réduite que le
chimpanzé, une activé culturelle importante (utilisation d’outils bifaces) et un volume cérébral plus important
3
(supérieur à 500 cm ). Comme pour les autres groupes, l’évolution du genre humain est buissonnante : de
nombreuses espèces ont existé et coexisté.
L’arbre phylogénétique du genre homo est encore en cours d’élaboration et reste controversé.
E La vie fixée chez les plantes, résultat de l'évolution.
I Organisation et développement d'une plante.
Dans les écosystèmes, on distingue deux grands types de plantes à fleurs, les plantes herbacées et les
plantes ligneuses (arbustes et arbres). Ces plantes possèdent la même organisation, avec un système racinaire
souterrain et une tige feuillée aérienne. Les organes que vous devez reconnaître sont : la racine, la tige, la feuille
(le pétiole et le limbe), la fleur (le pétale, le sépale, une étamine, un ovaire, un fruit, une graine).
Le système racinaire offre une grande surface d'échanges avec le sol, permettant l'alimentation en eau et
en sels minéraux (ions), ainsi que l'ancrage de la plante. L'eau pénètre avec les sels minéraux en solution par des
cellules spécialisées : les poils absorbants ou les mycorhizes (ce sont des associations de type symbiose vraie
entre un champignon et les racines de nombreux arbres. L'assise pilifère est remplacée par un feutrage de
filaments du champignon (mycélium) qui draine l'eau et les sels minéraux et les fournit à l'arbre qui, en retour,
fournit des sucres au champignon). L'eau et les sels minéraux gagnent le cylindre central, traversent
l'endoderme, et se déversent dans les vaisseaux du xylème. La sève brute, ainsi formée, ne contient que des sels
minéraux et de l'eau. Les tissus conducteurs de la sève brute sont constitués de cellules mortes dont la paroi est
imprégnée d'une substance rigide et imperméable : la lignine. La sève brute monte dans la racine, puis dans la
tige, jusqu'aux feuilles et à tous les organes aériens.
Les feuilles captent l'énergie lumineuse, assurent les échanges gazeux avec l'atmosphère et sont le lieu
principal de la photosynthèse. La photosynthèse permettant à la plante de produire sa matière organique.
Equation de la photosynthèse
6CO + 12H O + lumière → C H O + 6O + 6H O.
2
2
6
12
6
2
2
Le glucose est ensuite transformé par la plante en autres glucides (amidon) en lipides et en protéines et
nucléotides (matière organique)
Au niveau de la feuille, le limbe possède sur sa surface inférieure des stomates qui permettent l'entrée du CO
2
atmosphérique et le rejet du d'O . la sève élaborée qui contient les molécules de matières organiques est ensuite
2
transmise à l'ensemble de la plante par un réseau de vaisseaux conducteurs : vaisseaux du phloème.
La sève brute circulant par le xylème arrive au niveau des feuilles par les nervures. Elle irrigue les cellules
de la feuille et passe pour une bonne part sous forme de vapeur d'eau dans les espaces situées entre les grosses
cellules du parenchyme de la feuille (lacunes aérifères). La vapeur d'eau sort par des trous situés dans les feuilles
et parfois sur les tiges: c'est l'évapotranspiration. Les orifices sont les ostioles des stomates (ensemble de deux
cellules en forme de reins accolées). L'évapotranspiration foliaire est le moteur principal de la montée de la sève
brute. Il faut penser aussi que La plante respire aussi bien à l'obscurité qu'à la lumière : elle consomme du
dioxygène et rejette du dioxyde de carbone.
Equation de la respiration: C H O + 6O → 6H O + 6CO
6 12 6
2
2
2
II Les plantes se protègent contre les agressions.
Au fil de l'évolution, une grande variété de système de défense contre les agressions du milieu se sont mis
en place chez les plantes à fleurs. Il s agit à la fois de moyen de défense contre les pathogènes et les prédateurs
(épines, poils, molécules toxiques...) et de mécanismes d'adaptation aux variations saisonnières du milieu
(bourgeons, chutes de feuilles et vie ralentie en hiver..)
III Le contrôle génétique de la morphogénèse florale.
Les fleurs sont constituées de pièces florales disposées en cercles concentriques ou verticilles (Les
organes d'une plante sont dits en verticille ou verticillés, lorsqu'ils sont insérés au même niveau, par groupe de
trois unités au minimum en cercle autour d'un axe ): sépales, pétales, étamines et pistil. Les gènes du
développement contrôlent la mise en place des différents verticilles. Les étamines et le pistil sont les organes
reproducteurs de la plante. Les ovules que renferme le pistil contiennent les gamètes femelles et les grains de
pollen contiennent les gamètes mâles. La première étape de la reproduction d'une plante à fleur est la
pollinisation. Chez la plupart des espèces, les grains de pollen produits par une fleur doivent être déposés sur le
pistil de fleurs d'autre individus (auto fécondation fonctionne peu) de même espèce. La pollinisation est dite
croisée et le transport du pollen est réalisé généralement soit par les insectes (plantes anomogames) soit par le
vent (plantes anémogames). Les fleurs pollinisées par les insectes attirent ces derniers grâce à des signaux
variés.; La pollinisation implique alors une collaboration entre l'insecte et la plante qui est le produit d'un
processus de coévolution (ensemble de transformations de deux espèces en interaction). La fixation du pollen sur
le stigmate (partie du pistil) d'une même espèce déclenche la formation par le pollen du tube pollinique qui
permettra l'entrée des gamètes mâles dans le pistil et la fécondation. Après la fécondation la fleur se transforme en
fruit contenant des graines. Chaque ovule fécondé forme une graine qui sera généralement disséminée par des
animaux
Morphologie de la fleur d’Oxalis acetosella. 1. Pétale, 2. Sépale, 3. Anthère, 4. Stigmate, 5. Ovaire, 6. Fruit, 7.
Graine.
F La plante domestiquée
I L'origine des espèces cultivées.
Il y a des milliers d'années, les hommes ont commencé à cultiver certaines plantes sauvages.
Progressivement, sous l'effet des pratiques culturales, ces plantes ont évolué acquérant des caractères facilitant
leur culture. La diversité génétique naturelle s'est considérablement réduite. Par exemple, les plantes dont le
rythme de croissance était nettement plus lent que la moyenne ont eu moins de chance d'être récoltées et semées.
Génération après génération une sélection naturelle s'est produite sous l'effet des pratiques culturales. Des
caractères normalement indispensables aux plantes sauvages ont été éliminés au profit de caractères mutés,
normalement défavorables dans la nature: par exemple, les graines capables de se détacher seules de la plante
mère ont moins de chance d'être récoltées et semées que celles qui restaient attachées à la plante.
II Génie génétique et plante cultivées.
Depuis plus d'un siècle, la sélection des plantes est une industrie, qui repose sur des méthodes
scientifiques. A partir des variétés anciennes on obtient ainsi, des lignées pures, génétiquement stables et
homogènes. Des variétés hybrides sont créées par croisements entre lignées pures. Progressivement au cours du
e
XX siècle, les cultures in vitro permettent de régénérer une plante entière à partir de quelques cellules. La
sélection peut alors s'effectuer au laboratoire. Sous l'action d'agents mutagènes (UV) on créé ainsi des mutations
à l'origine de nouveaux phénotypes pour la plante que l'on peut ensuite cultiver. Le génie génétique et la
transgenèse permettent de transférer un ou plusieurs gènes à une plante et ainsi permettre à cette plante
d'acquérir des nouveaux caractères.