Chap.3 : Unité et diversité des organismes. - SOS-SVT

Chap.3 :
Unité et diversité des organismes.
I. Le plan d’organisation des vertébrés.
OC : Les vertébrés présentent des similitudes anatomiques qui se traduisent par un PO
commun. Mise en places des axes de polarité.
Re2, Coe5 : Réalisation d’une dissection + schéma.
Nous avons vu que les êtres vivants possèdent de nombreux points communs à l’échelle
cellulaire et moléculaire. Pourtant, à l’échelle de l’organisme, on observe une grande
diversité apparente, même au sein d’un seul groupe, les Vertébrés par exemple.
Etudions plus précisément un groupe, celui des Vertébrés, afin de rechercher une éventuelle
unité à l’échelle de l’organisme.
Le plan d’organisation est une représentation schématique de l’organisation d’un organisme,
de la disposition des différentes structures les unes par rapport aux autres.
A. Organisation externe.
Le corps des vertébrés peut être découpé 3 grandes parties : tête, corps et queue. Cela définit
un axe de polarité (un axe le long duquel les structures sont ordonnées) antéro-postérieur.
On observe également un axe de polarité dorso-ventral.
Les Vertébrés possèdent un plan de symétrie au milieu de l’organisme : on observe des
structures paires (pattes, nageoires, oreilles…).
Transition : Nous pouvons donc définir une unité dans le plan d’organisation externe des
Vertébrés. Est-ce le cas aussi à l’intérieur ?
B. Organisation interne.
Le plan d’organisation de tous les Vertébrés est semblable : ils possèdent de nombreux
organes identiques, qui sont répartis le long des 3 mêmes axes de polarité antéropostérieur, droite-gauche et dorso-ventral.
Schéma bilan souris/grenouille.
Tous les vertébrés, malgré d’apparentes différences sont construits selon le même plan
d’organisation. Cela donne à penser qu’il existe entre eux une relation de parenté.
Transition : Comment prouver que cette parenté existe bien entre les vertébrés ? Ok pr
changement d’échelle, donc cherchons comment ce plan se met en place ds le temps.
II. La mise en place du plan d’organisation.
OC : Le DE conduit à la mise en place du PO.
I3 : observation ovules et œufs de xénope.
L’ovule : les prémices d’une organisation ?
Photo ovules Xénope : description de ces ovules ? rond, deux couleurs différentes.
Une partie de l’ovule est riche en réserves et de couleur claire : c’est le pôle végétatif. La
partie foncée de l’ovule possède moins de réserves : c’est le pôle animal. L’ovule est donc
polarisé. SCHEMA de l’ovule.
A quel axe cela correspond-il chez l’adulte ?
Si on observe ce que deviennent ces deux parties, on constate que le pôle animal donne
l’antérieur et le pôle végétatif le postérieur.
La polarité de l’ovule permet donc la mise en place de l’axe antéropostérieur.
A. La fécondation influence-t-elle le plan d’organisation ?
Axe antéro-postérieur
Axe dorso-ventral.
Symétrie
bilatérale
L’axe de polarité dorso-ventral se met en place en fonction du point d’entrée du spz
dans l’ovule. Ce point d’entrée définit le ventre et le croissant gris situé à l’opposé
définit le dos.
Quel autre axe est également mis en place du coup ? droite-gauche.
Une fois les deux axes mis en place, le troisième axe (ou plan de symétrie droite-gauche) est
automatiquement mis en place.
B. Le développement embryonnaire.
OC : les étapes du DE.
I1, I2 : s’informer à partir d’un texte et relier texte et schémas.
Le développement embryonnaire du Xénope a lieu en 3 grandes étapes : segmentation
(divisions cellulaires), une étape de mouvements cellulaires et organogenèse (mise en
place des organes).
Karl Von Bauer schémas : qu’observe-t-on? les embryons se ressemblent beaucoup jusqu’à
un stade avancé du développement. Donc unité des développements embryonnaires des
Vertébrés.
Les 3 axes de polarité sont mis en place de la même manière chez tous les Vertébrés. Les
Vertébrés présentent un plan d’organisation similaire qui se met en place de la même
manière au cours du développement embryonnaire. Cette unité rend l’hypothèse d’une
parenté et d’une origine commune des Vertébrés de plus en plus probable.
Existe-t-il également une unité des gènes contrôlant la mise en place de ces PO ?
III. Un contrôle génétique du plan d’organisation.
OC : Malgré leur diversité les grands plans d'organisation du monde vivant sont en
partie sous le contrôle des gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.
I2/3, Re3 : s’informer à l’aide d’un logiciel d'images, démarche scientifique.
A. L’exemple de la drosophile.
Pages 194-197 Nous allons étudier ce contrôle chez la drosophile (=mouche du vinaigre) car
c’est un animal modèle, très facile à élever et étudier. Groupe ? Insectes (6 pattes, 2
antennes, 2 yeux)
Schéma drosophile : placer tête, thorax et abdomen.
Placer les axes de polarité sur le schéma.
Tableau : remplir la première ligne du tableau en indiquant les structures présentes sur
chaque segment.
Utilisation de drosobox.
Hypothèse : il existe des gènes qui contrôle l’identité des segments.
Certaines mutations modifient donc le plan d’organisation. On identifie ainsi les gènes
contrôlant ce plan d’organisation (antennapedia et bithorax par exemple). Si ils sont mutés, le
PO est modifié.
Ces gènes responsables de l’architecture du corps sont appelés gènes homéotiques
(malformation en grec).
B. Les vertébrés.
Expérience : On réalise la transgénèse du gène HoxB6 de souris sur un embryon de drosophile
de telle sorte que ce gène soit actif au niveau de la tête de la drosophile.
Résultats : Les drosophiles présentent alors le même aspect que des drosophiles mutantes
antennapedia.
Bilan : Les gènes homéotiques présentent donc des similitudes de fonction, de séquence et de
position sur les chromosomes entre la Drosophile et la Souris même si les noms de ces gènes
sont différents d’un animal à l’autre.
Il y a donc une unité très forte des êtres vivants au niveau des gènes contrôlant la mise en
place de leur plan d’organisation. Cela montre que les ressemblances observées dans cette
mise en place ne sont pas dues au hasard, mais à une parenté de ces organismes qui partagent
les mêmes gènes.
Conclusion chapitre : Notre étude des êtres vivants au niveau cellulaire, puis
moléculaire, puis au niveau de l’organisme, nous amène donc à conclure qu’il existe une
grande unité du vivant. Cette unité n’est pas due au hasard, mais à une origine
commune de tous les êtres vivants qui sont donc tous parents.