TP 10 : Diversification des êtres vivants
I. Une diversification du vivant par une diversification des génomes A) Les hybridations suivies de polyploïdisation
Activité 1 Doc 1a p 36 Paspalum quadrifarium Caryotype Formule chromosomique : 4 n = 40
Brachypodium distachyon Brachypodium sylvaticum Brachypodium phoenicoïdes 2n = 10 2n = 18 2n = 28
Doc 1b p 37 Espèce Brachypodium distachyon 2n = 10 Chromosomes Méiose Méiose Espèce Brachypodium sylvaticum 2n = 18 Gamète Hybridation = croisement entre 2 espèces Gamète Espèce Hybride stérile Division cellulaire anormale = doublement accidentel des chromosomes Les chromosomes n ont pas d homologue Méiose et reproduction sexuée impossibles Nouvelle Espèce Appariement possible des chromosomes homologues Méiose et reproduction sexuée possibles
Squaliusalburnoides famille des carpes (Cyprinidae) Possède un triple jeu de chromosomes (trisomie intégrale). 7
Hybridations et polyploïdisation Raphanus sativus Georgi Dmitrievich Karpechenko 1929 Brassica oleracea 8
Hybridation Raphanobrassica Polyploïdisation Les hybrides peuvent se croiser entre eux mais ne peuvent pas se croiser avec leurs parents car ils donnent alors des individus triploïdes stériles. C est un cas de spéciation 9
La diversité végétale Jacques Mugnier Université de tous les Savoirs 10
B) Transfert de gènes entre espèces = transfert horizontal de gènes
Activité 2 : La mise en place du placenta humain 1 ère question : A partir de l étude des documents 1 et 2, déterminez le rôle de la syncitine lors de la formation du placenta humain. Document 1: la mise en place du placenta chez l Homme Document 2: Une étude de la fonction du gène codant la syncitine La Syncytine1 permet la fusion des membranes de certaines cellules de l embryon, formant une masse plurinucléée : étape indispensable à l'élaboration du placenta.
2. Comparaison d une portion de séquence de la syncitine humaine et de la protéine d enveloppe du virus MPMV. OU 19,4% de différences 87,3% de ressemblances Quand on compare la séquence protéique de syncytine 1 humaine avec la séquence protéique MSRV du rétrovirus exogène, on constate une similitude de 87%. Cette forte similitude corrobore l'idée que la syncytine 1 est d'origine virale. Quand on compare la fonction de ces deux protéines (doc.3) on constate que toutes deux sont des protéines fusiogènes. (La protéine virale permet la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane cellulaire, et donc l'entrée du virus dans la cellule). Cette ressemblance fonctionnelle corrobore l'idée que la syncytine 1 est d'origine virale.
C) Les gènes impliqués dans le développement
Question 1 Activité 3 : Les gènes impliqués dans le développement Les gènes homéotiques Hox B6 de souris et d homme, et antennapedia de drosophile, possèdent de nombreuses ressemblances dans leur séquence : plus de 50 % de ressemblances.. Ces gènes homéotiques sont donc dits homologues. Par leur similitude de séquence et de fonction cela suggère que ces gènes sont issus d un gène ancestral commun et renforce l idée de l origine commune des différentes espèces. De petites différences (mutations) ont engendré l apparition de formes vivantes très différentes. Matrice des distances Box-B6-Homme Box-B6-Homme Box-B6-Souris BoxAntp-Droso 0 7,8 % 16,7 % Box-B6-Souris 0 18,3 % BoxAntp-Droso 0
II. Une diversification du vivant sans modification du génome A) Les associations symbiotiques
Activité 4 : Les associations symbiotiques
Autres exemples d associations symbiotiques
B) L apprentissage de comportements
Activité 5 : L apprentissage du comportement
Des comportements nouveaux 35
Apport de tout ou partie d un génome d une autre espèce Hybridation Polyploïdisation Transfert horizontal de gène Association d espèces différentes (Symbiose ) Diversification génétique Diversification des êtres vivants Chronologie Intensité Variations dues à l expression du génome sans modification de celui-ci Comportements nouveaux 39
Transfert par voie virale Mutations Duplication de gènes (CO inégal) Mouvement anormal de chromosomes E1 R D1 D2 Méiose : Brassage intra et inter chromosomique E3 Diversification génétique et diversification des êtres vivants + + Fécondation + Hybridation Polyploïdisation Nombre anormal de chromosomes Polyploïdie Combinaison unique et nouvelle d allèles Nouvelle espèce E4 E2 E1 Développement de comportements nouveaux E6 Associations E1 E5 E1 Variation de l expression des gènes 40