Sciences et technologies 8 e L organisation de la vie et les technologies Évolution et hérédité Des biologistes supposent que les êtres vivants actuels sont tous issus d une forme de vie primitive, apparue sur Terre il y a environ quatre milliards d années. L évolution, c est l ensemble des transformations subies par cette forme de vie primitive au fil des générations. Charles Darwin (1809 1882) Le tour du monde de Darwin à bord du Beagle durera cinq. Il effectuera de nombreuses étapes, dont l'amérique du Sud, l'australie, la Réunion, et, surtout, les îles Galapagos. Son travail à bord consiste à décrire et inventorier les nombreuses espèces animales et végétales découvertes au cours du voyage. C'est au cours de ce fantastique tour du monde qu'il élabora la plupart de ses théories. Darwin est un évolutionniste, c est-à-dire qu il croit que les êtres vivants changent au cours du temps. Il rassemble ses idées dans une théorie de l'évolution. À l'époque, le naturaliste français Jean-Baptiste de Lamarck est un des pionniers de la théorie de l'évolution des espèces. Il pense que les êtres vivants peuvent changer au cours de leur vie pour s'adapter à leur milieu, et ensuite transmettre ces modifications à leur descendance. Charles Darwin va beaucoup contribuer au développement de cette théorie : les espèces qu'il a découvertes, et notamment les tortues et les pinsons qu'il a observé aux îles Galapagos, lui donnent le sentiment qu'ils pourraient avoir évolué à partir d'un même ancêtre commun. Il va notamment découvrir ce qui est le principal moteur de l'évolution : la sélection naturelle. Darwin observe que chaque être vivant est parfaitement adapté à son milieu. Il découvre que les êtres vivants les plus adaptés sont aussi ceux qui survivent le plus longtemps, et laissent le plus grand nombre de descendants : ils ont ainsi plus de chances de transmettre à leur descendance les caractères qui font qu'ils sont plus adaptés que les autres à ce milieu. Au cours du temps, les êtres vivants les plus adaptés au milieu se développent, et les autres meurent. Petit à petit, on accumule les différences, et on finit par ne plus trop ressembler à son ancêtre. Darwin propose donc que ce soit la nature qui sélectionne les êtres vivants les plus adaptés à leur milieu, pour survivre. Ce principe prend le nom de sélection naturelle. De nos jours, l'existence de la sélection naturelle a été prouvée. Celle-ci a même été mesurée. Darwin a supposé que l'homme et le singe pourraient avoir un ancêtre commun (on sait aujourd'hui que c'est vrai), ce que les gens ont compris comme «l'homme descend du singe»!
L hérédité Les caractéristiques héréditaires sont déterminées dès la fécondation. Caractéristiques héréditaires communes : ü deux yeux (plusieurs espèces) ü cinq doigts (primates) ü capacité de marcher Caractéristiques héréditaires différentes des autres : ü Couleur de la peau ü Couleur de nos cheveux ü Couleur de nos yeux ü Groupe sanguin ü Forme du nez et du menton La fécondation 1 e jour Ovule Spermatozoïdes Gamète mâle = Spermatozoïde (cellule) Gamète femelle = Ovule (cellule) 2 e jour 3 e jour Noyau féminin Formation du zygote Noyau masculin Mélange des chromosomes maternels et paternels Division cellulaire Zygote = La fusion du noyau du spermatozoïde et de l ovule (ovule fécondé). Embryon = est un organisme en développement depuis la première division du zygote jusqu au stade où les principaux organes sont formés.
La mitose Mitose = division cellulaire C'est la division d'une cellule mère en deux cellules filles. Les chromosomes Un chromosome est un élément microscopique constitué de molécules d'adn. Il est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes se trouvent dans le noyau. Ils contiennent les gènes et permettent leur distribution égale dans les deux cellules filles lors de la division cellulaire. Il y a 23 paires de chromosomes dans chaque cellule (46 chromosomes) Un chromosome de chaque paire vient de la mère (23) et l autre du père (23). L ADN, qu est-ce que c est? L ADN est une molécule qui se trouve à l intérieur du noyau de chaque cellule et il entre dans la composition des gènes. Les gènes se retrouvent dans une molécule d ADN. Que signifie l acronyme ADN? Acide DésoxyriboNucléique. Cette molécule a la forme d une hélice. Toute l information héréditaire y est stockée, sous forme codée. Chaque individu possède la même information génétique (mêmes codes).
Les gènes Les chromosomes sont composés de milliers de petites unités qui sont la base de l hérédité : les gènes. Un gène est une unité d information héréditaire qui occupe un lieu précis dans un chromosome. Les gènes sont très nombreux. Les généticiens estiment qu il y aurait environ 40 000 gènes sur les 23 paires de chromosomes d une cellule humaine. Notre image héréditaire est donc définie par ces petites unités. Parfois, un seul gène est responsable d une caractéristique héréditaire, comme un lobe d oreille collé à la tête. Un seul gène anormal peut causer une maladie comme le cancer, l épilepsie, l asthme, la fibrose kystique et la dystrophie musculaire. Toutes les différences et les ressemblances à nos parents biologiques sont des caractères génétiques. Ils sont transmis par les gènes présents dans les chromosomes. Les chromosomes contiennent tous les gènes qui permettent de bâtir un individu. Il y a un ensemble de gène pour la taille, la couleur des yeux, la couleur des cheveux, Où se cache le gène? Voici une image qui peut t aider à voir l organisation des gènes
Questionnement : -Ressemblance à papa? À maman? -Que se passe-t-il au niveau des cellules entre la fécondation et le bébé? -Sur la scène d un crime, on retrouve : des cheveux, un ongle et du sang. En analysant ces spécimens on découvre deux différents ADN. Combien de personne/s était/étaient présente/s sur la scène? Chaque individu possède deux gènes pour chaque caractéristique physique : un qui lui vient de sa mère et l autre qui lui vient de son père. Un de ces gènes est dominant et c est celui-là qu on voit chez cet individu. L autre gène est appelé gène récessif. Le gène récessif est quand même présent, et il a autant de chance que l autre d être transmis à la prochaine génération. Dominances et récessivités La transmission des gènes se fait avec la règle suivante : Dominant (D) + Récessif (R) = D D + D + D = D R + R = R En utilisant le manuel Exploration A, fais la lecture des pages 239 à 241 et réponds aux questions de la page 241, numéros 1 à 4. 1. Laquelle des deux affirmations s applique aux théories de l évolution? a) Les espèces évoluent parce que les adultes enseignent ce qu ils ont appris à leurs petits. b) Les espèces évoluent parce qu au cours de la reproduction sexuée, les gènes se mélangent et certaines mutations se transmettent aux générations suivantes.
2. Il existe des phalènes du bouleau de couleur claire et des phalènes du bouleau de couleur foncée. Quel est l avantage de cette variation de couleur pour cette espèce de papillon? 3. a) Quelle est la différence entre un chromosome et un gène? b) Dans quelle partie de la cellule se trouvent nos chromosomes et nos gènes? 4. Suppose que tu effectues un croisement entre un plant de pois jaunes et un plant de pois verts. Voici ce que tu obtiens : les trois quarts des jeunes plants sont des plants de pois jaunes et le quart sont des plants de pois verts. Que peux-tu en conclure?