THEME 1A GENETIQUE TP4 LADIVERSIFICATION DES ÊTRES VIVANTS

THEME 1A GENETIQUE

TP4

LA DIVERSIFICATION DES ÊTRES VIVANTS

De nombreux processus de diversifications génétiques et non génétiques sont à l'oeuvre dans le vivant.

De nombreux TP sont possibles pour illustrer cette diversification. De plus cette diversification peut être génétique et non génétique.

ATTENTION: 

ne suivez pas tous les liens, suivez ceux quand vous voulez aller plus loin sur une notion.

LES DIVERSIFICATIONS GENETIQUES

*études de mutations (ANAGENE)

*brassages génétiques (ETUDE DE LA TRANSMISSION DES CARACTERES LORS DE LA REPRODUCTION SEXUEE  TP1 ET TP2)

*transfert horizontaux de gènes (ANAGENE)

• par des virus : voir le site du coté de chez elysia chlorotica
• entre bactéries: voir cours sur conjugaison, transduction, transformation

*hybridations polyploïdisations: un petit sujet de bac qui va bien

*modifications de l'expression des gènes: Homo sapiens et Pan troglodytes ont les mêmes gènes, la grande différence entre ces 2 espèces vient (entre autres) de la différence d'expression de gènes comme les gènes aspm (multiplication des neurones) et har1 (contrôle plissement du cerveau) (ANAGENE) pour aller plus loin (site acces ens lyon)
Exemple d'un sujet de bac: évolution du membre antérieur

LES DIVERSIFICATIONS GENETIQUES ET NON GENETIQUES
* les endosymbioses:   Elysia chlorotica à retrouver en suivant le lien

Si chez Elysia chlorotica, la diversification est non génétique, avec les mitochondries et les chloroplastes, il y a non seulement endosymbiose mais passage des gènes de ces anciennes bactéries vers le noyau de la cellule.
Pour aller plus loin :
-sur la théorie endosymbiotique: site snv jussieu
-avec une animation
-un sujet de bac sur Elysia

*l'épigénétique:
Les gènes peuvent avoir leur expression moduler par l'environnement (ce qui n'est pas surprenant). Cependant  cette modification peut se transmettre de génération en génération sans modification de la séquence d'ADN (sans mutations).
L'environnement va marquer les séquences d'ADN chimiquement (groupement méthyl) ce qui va modifier l'expression des gènes. Mais ce marquage est copié avec l'ADN, donc la modification de l'expression va se transmettre à la génération suivante.

Des videos sur le site universcience
un sujet de bac sur le gène Agouti.

LES DIVERSIFICATIONS NON GENETIQUES
*les symbioses:
L'association bénéfiques de plusieurs êtres vivants peut conduire à la formation d'un nouveau type d'être vivant.
Parmi les exemples de symbioses:
--les mycorhizes : sujet de bac
-les coraux
-les nodosités des plantes : sujet de bac

 exemple de nodosités sur Trèfles

-les lichens (vu en TP)
Les lichens sont l'association de champignons et d'algue (voir plus de 2 acteurs)

Lichen: photo élève (observé X100)

 *les diversifications par mofication du comportement

Certaines populations vont se séparer par modifications de leur comportement sans modifications génétiques. C'est le cas par exemple de la modification du chant des Oiseaux.
sujet de bac: exemple des Pouillots

Cette séparation non génétique va finir par des différences génétiques car les 2 populations vont subir des mutations indépendantes et qu'il n'y aura plus de brassages génétiques.
 

THEME 1A GENETIQUE TP3 LES ANOMALIES DU CARYOTYPE

THEME 1A GENETIQUE

TP3

Les anomalies du caryotype

L'étude de caryotype a permis de montrer des anomalies à l'origine de certains syndrômes:

Syndrome de DOWN ou trisomie 21 47, XY+21

http://www.chu-st-etienne.fr/Reseau/reseau/cpdpn/PVCTrophoblaste.asp?img=1#img

Syndrome de KLINEFELTER  trisomie sexuelle 47 XXY

http://wheb.ac-reims.fr/ressourcesdatice/DATICE/SVT/respedlyc/TS/caryotype/caryo/klinefelter.htm

Syndrome de TURNER monosomie sexuelle 45 XO

http://wheb.ac-reims.fr/ressourcesdatice/DATICE/SVT/respedlyc/TS/caryotype/caryo/turner.htm

Ces anomalies sont dues à des erreurs de séparation des chromosomes homologues lors de la division réductionnelle ou des erreurs de séparation des chromatides lors de la division équationnelle.

https://planet-vie.ens.fr/sites/default/files/trisomie-21-animation.swf

Vous pouvez retrouver cela avec cette animation flash.

ET pour aller plus loin, vous pouvez suivre ce lien:

https://planet-vie.ens.fr/article/1346/trisomie-21-origines-quelques-chiffres

Dans certains cas, ces syndromes peuvent s'observer sans trisomie ou monosomie. Ils ont alors pour origine des translocations de portion de chromosomes comme dans ce caryotype de syndrome de Down (translocation du 21 sur le chromosome 14) ou dans le syndrome du Cri du Chat (délétion d'une portion du chromosome 5)

Courtesy: National Human Genome Research Institute WIKIPEDIA

Voir le sujet sur les gonosomes: et une translocation de Y sur X

http://svt.ac-besancon.fr/bac-s-2016-emirats-arabes-unis/#1

Des pertes ou des copies de portions de chromosomes peuvent aboutir soit à la perte de gènes soit au gain de gènes.

Cela va pouvoir donner naissance  à des familles multigéniques.

THEME 1A GENETIQUE TP 2 les brassages génétiques

THEME 1A GENETIQUE

TP 2 LES BRASSAGES GENETIQUES

Les individus d’une même espèce présentent des caractères différents, des phénotypes différents qui ont pour origine l’expression de génotypes  différents dans un environnement.

Les études de génétiques ont réellement débuté scientifiquement par les travaux de Mendel (1822-1884), un moine tchèque à Brünn (aujourd’hui Brno) à l’époque de l’empire d’Autriche-Hongrie. Ces travaux débutent en 1853 et seront publiés en 1865. Ils sont la base de la génétique et seront repris par De Vries, Bateson et Morgan au début du XXéme siècle.

Mendel a travaillé sur la transmission des caractères chez le Pois. Cette plante cultivée possède de nombreux caractères aisés à identifier et se cultive facilement. On peut également facilement contrôler sa reproduction en enlevant les étamines des plantes (pour éviter la fécondation avec le pollen) et en déposant le pollen d’une autre plante pour étudier la transmission des caractères.

Quelques bases indispensables pour comprendre la génétique

Mendel avaient identifié 34 variétés de Pois chez les marchands de semences de Brünn. Depuis les débuts de l’agriculture, on sait que les caractères se transmettent de génération en génération, qu’ils proviennent des 2 parents mais on ne connaît ni les modalités, ni le support de la transmission des caractères.

Les variétés sont des formés d’individus conservant les mêmes caractères de génération en génération si ils se reproduisent entre eux. On parle aussi de lignées pures.

Les lignées pures sont en fait d’un point de vue génétique : HOMOZYGOTES                            

Les croisements réalisés par Mendel lui ont permis d’établir les principales lois de la génétique :

* il n’y a pas d’hérédité par mélange mais les individus transmettent à leur descendance une particule héréditaire, ce qu’on appelle aujourd’hui un GENE.           .

*ces particules héréditaires sont présentent en 2 unités chez les individus et ils en donnent une sur les 2 au hasard à leur descendance. C’est ce qui se passe au cours de la MEIOSE .                  .

* les descendants reçoivent une particule héréditaire liée à un caractère de chacun de leurs parents. C’est ce qui se passe au cours de la FECONDATION

Voilà un résultat des travaux de Mendel simplifié:

Montrer que ces résultats invalident la théorie héréditaires des mélanges.

Montrer que ces résultats valident l’existence de particules héréditaires (au nombre de 2 par parents dont une est transmise au hasard à la descendance).

Repérer dans cette expérience l’allèle dominant, l’allèle récessif, les individus homozygotes et les individus hétérozygotes. Justifier votre réponse.

C'est le croisement qui permet d'identifier l'allèle dominant.

Le croisement F2 permet de repérer qu'il y a 2 particules héréditaires par individu. Cela explique le résultat 3/4 Lisse 1/4 rugueux

En TP, vous avez étudié le croisement de DROSOPHILE:

 Drosophile femelle type sauvage (licence common)

Chez la Drosophile il y a des mutantes:

 

Drosophile mâle à ailes vestigiales (vg)

 

Drosophile à corps noir

images: http://forum-svt.ac-toulouse.fr

Les allèles mutés sont récessifs (les F1 sont de type sauvage)

Les croisements test montrent des résultats dont l'analyse est nécessaire.

ETUDE DES CROISEMENTS DE LIGNEES PURES (HOMOZYGOTES)

Premier croisement: P1XP2 (parents lignées pures homozygotes)

résultats: F1 (hétérozygotes)

Le phénotype observé en F1 permet de déterminer quels sont les allèles dominants, codominants ou récessifs)

Le croisement tes F1 X P2 (parent double récessif) permet de savoir si les gènes étudiés sont liés (sur un même chromosome) ou non liés (sur deux paires de chromosomes différentes)

Ainsi le croisement:

P1 sauvage X P2 [vestigial, ebony] 

F1 (sauvage) donc vg+ et eb + dominants vg et eb récessif

test cross F1 X P2

F2: 25 % type parents 1[vg+ eb+]

      25% type parents 2 [vg eb]

      25% hybride[vg+ eb]

      25 % hybride [vg eb+]

Les 2 gènes sont non liés.

Entrainez vous avec cet exemple: gène b et gène d

allèles dominants et récessifs?

gènes liés ou non liés?

crossing over ou pas?

 

Pour comprendre le test cross:

 

Sources des documents:

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/