recherche de parentés chez les vertébrés

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1 T.P. 2.1 recherche de parentés chez les vertébrés La théorie de l évolution demande d identifier les relations de parentés et les ancêtres communs. Comment établir les parentés entre vertébrés? Pour établir les parentés, il faut rassembler les animaux ayant les mêmes caractères homologues, c est-à-dire les organes, les os, les cellules ayant une même origine embryonnaire ou génétique. Il faut donc repérer les caractères homologues, puis les comparer dans les espèces différentes. SUIVI DU TP 1. Rechercher les groupes frères pour le caractère «hématie», avec les espèces : SARDINE, AIGLE, BŒUF, HOMME Frottis sanguin à réaliser (voir protocole) et photos à utiliser (voir photographies). 2. Rechercher les groupes frères et les familles pour les caractères «os», «doigts», «amnios», «placenta» avec les espèces : REQUIN, SARDINE, GRENOUILLE, LEZARD, AIGLE, CHIMPANZE, DAUPHIN. Données biologiques à sélectionner et à classer (voir phylogène). Regrouper en tableau (open calc) les caractères à l état ancestral ou dérivé, pour ces espèces. Imprimer l arbre phylogénétique, y placer l ancêtre hypothétique des placentaires en indiquant ses caractères. 3. Déduire une méthode pour établir les parentés entre vertébrés. Quels sont les groupes frères de l aigle pour le caractère «amnios»? La sardine est-elle plus proche du requin ou du chimpanzé? Justifier Déduire une méthode possible pour établir les parentés entre les êtres vivants.

2 PROTOCOLE FROTTIS SANGUIN retour suivi du TP Veiller à organiser le plan de travail pour manipuler proprement REALISATION DU FROTTIS 1. Recueillir une goutte de sang sur la lame à concavité. Diluer avec une goutte de sérum physiologique 2. Déposer 1 goutte de sang au bout d'une lame (1), avec l agitateur qui sera ensuite mis dans l'eau de Javel. 3. Tenir la lame 1 horizontale par ses 2 petits cotés, placer l autre lame (2), inclinée à 45, contre la goutte de sang. 4. Faire glisser la lame 2 sans à coup sur la longueur de la lame 1 de façon à étaler le sang. 5. Placer la lame 2 dans l eau de Javel, sécher la lame 1 et repérer le coté où se trouve le sang.

3 COLORATION DU FROTTIS 1. Placer la lame du frottis sur un support horizontal (2 allumettes) au dessus d un bac de coloration (boite de pétri). 2. Verser 15 gouttes de MAY-GRÜNWALD sur la lame de façon à recouvrir complètement le frottis. Laisser agir 3 min 3. Ajouter autant de gouttes d eau neutre que de colorant, le mélange est rapide. Laisser agir 2 min 4. Préparer la dilution du GIEMSA pendant ce temps : introduire 10 cm3 d eau neutre dans une éprouvette graduée, ajouter 15 gouttes de colorant (le pouvoir colorant est maximum au moment du mélange) 5. Rincer doucement sous un jet d eau neutre (doucement pour ne pas arracher les globules). 6. Inverser la position de la lame de façon que le frottis se trouve face en bas vers le fond de la boite de pétri. 7. Verser le contenu de l éprouvette dans la boite pétri pour que le frottis baigne dans le colorant. Laisser 20 min. 8. Rincer doucement sous un jet d eau neutre. Laisser sécher la lame à l air, en position inclinée, après avoir essuyé la face inférieure de la lame avec du papier filtre. Attendre au moins 5 min avant l examen microscopique du frottis. Sur un frottis ainsi coloré, les noyaux cellulaires sont de couleur violacée à rose selon les types de cellules. Les globules rouges sont les cellules les plus nombreuses.

4 PHOTOGRAPHIES D HEMATIES CHEZ 4 VERTEBRES retour suivi du TP Le caractère «hématie», homologue chez les animaux ci-dessous, peut se présenter avec noyau (caractère ancestral) ou sans noyau (caractère dérivé). SARDINE AIGLE HOMME CHEVAL

5 LOGICIEL PHYLOGENE retour suivi de TP Nombreux caractères peuvent être utilisés ensemble pour créer des groupes frères : Le squelette peut être sans osséine, (caractère ancestral) ou avec osséine (caractère dérivé) Les membres peuvent porter des doigts (caractère dérivé) ou pas (caractère ancestral) L embryon peut se développer dans l eau de mer (caractère ancestral) ou dans un amnios (caractère dérivé). L embryon peut être alimenté par des réserves vitellines (caractère ancestral) ou par un placenta (dérivé) Chemin : programme, phylogène, phylogène-c, programme, phylo Fichier, ouvrir fichier d images, vertébrés.phg. : ouvrir Pour faire le tableau «Construire», puis sélectionner les vertébrés et les 4 données anatomiques. Remplir chaque case en sélectionnant le bon état du caractère (primitif ou dérivé) ; cliquer sur «Vérifier». «Grouper» ; cliquer sur la colonne du caractère : les groupes se forment suivant leurs caractères partagés. «Classer» : procéder de la même manière : les groupes s emboîtent suivant leurs caractères partagés.

6 Pour afficher l arbre à partir d un tableau affiché Afficher l arbre brut Arbre brut Cliquer sur Arbre. La seule hypothèse de départ est que toutes les espèces choisies ont une origine commune (un même ancêtre commun) En cliquant sur un caractère dans la matrice, un code couleur apparaît : - Bleu : absence (le plus souvent état primitif) - Jaune : présence (le plus souvent état dérivé) Ci-contre le caractère amnios a été sélectionné. Déplacer les branches de l arbre Arbre traité Cliquer sur la branche à déplacer avec le bouton gauche de la souris. Sans lâcher ce bouton, déplacer la souris de façon à venir faire le branchement là où on le souhaite. Si le branchement est possible, un doigt pointé apparaît.

7 LES OUTILS POUR LA CONSTRUCTION D UN ARBRE PHYLOGENETIQUE Annule les opérations réalisées (une par une). Zoom avant et zoom arrière. Affichage des légendes sur chaque branche (état du caractère) sous forme de texte par défaut. Permet de réarranger les branches de l arbre et l affichage du code couleur. Enracinement : cliquer sur cette icône, puis se placer sur une branche (ou sur un nœud) et cliquer à nouveau. L arbre est alors enracinée sur le taxon choisi. Permutation des branches autour d un nœud. Cliquer sur cette icône puis se placer au niveau d un nœud et cliquer à nouveau. Annule toutes les opérations. Retour au point de départ (origine commune à tous les taxons).