§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

A2 : Découverte des membracides / diaporama

© gene membracides.odg

1Diapo gene_membracides

Modification des gènes de développement et apparition d’une troisième paire d’ailes chez les membracidés : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2173.htm

qlq photos : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/p/photo-l-exuberance-des-membracides-1-2-26995.php ; http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/p/photo-l-exuberance-des-membracides-2-2-26990.php

Les insectes qui ont inventé une troisième paire d’ailes : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/les-insectes-qui-ont-invente-une-troisieme-paire-dailes_29995/

Une troisième paire d’aile découverte chez certains insectes  : http://www.maxisciences.com/insecte/une-troisieme-paire-d-aile-decouverte-chez-certains-insectes_art14451.html

Des insectes à 3 paires d'ailes : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2173.htm

Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage : http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7345/abs/nature09977.html

Membracidés : un nouveau plan d'organisation chez les insectes : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/35540154/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281

la Famille des Membracides: http://aramel.free.fr/INSECTES10-8'.shtml

Les premiers insectes à six ailes : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actu-les-premiers-insectes-a-six-ailes-26985.php

L'exubérance des membracides : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/p/photo-l-exuberance-des-membracides-1-2-26995.php

Gènes de développement
chronologie et intensité d'expression

autres exemples :

• Modification des gènes hox et disparition des membres chez les serpents

• l'aile de la chauve souris : http://svtcharlie.free.fr/ts/ChauveSouris/index.html ; http://acces.ens-lyon.fr/evolution/evolution/accompagnement-pedagogique/accompagnement-au-lycee/terminale-2012/diversification-genetique-des-etres-vivants/genes-du-developpement-et-evolution-morphologique/chauve-souris
• Implication du gène HoxD13 pour la formation de la nageoire chez le poisson et pour la formation du membre antérieur chez les mammifères

A3 : Transgénèse naturelle entre virus et eucaryotes / article CNRS ©

© gene_transfert.odt

Échange de gènes entre une microalgue et un virus géant : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1648.htm

Transgénèse
Transfert viral
plasmide bactérien
transferts horizontaux de gènes

autres exemples de transferts horizontaux de gènes :

• Les ascidies dont la paroi contient de la cellulose
• L’origine symbiotique des chloroplastes et des mitochondries
• Les Gènes Volants : mise en évidence de la dissémination à grande échelle des éléments transposables par transferts horizontaux chez les plantes : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3427.htm

Où la vie est-elle possible ?

EV / évolution

© \2 EV QCM évolution.odt

Où la vie est-elle possible ?

1.7 - Les conditions de la vie

Activité 1 : Voyage virtuel dans l'univers / logiciels

logiciel Celestia : http://www.ikiru.ch/celestia/ ; http://www.shatters.net/celestia/ ;

présentation des planètes avec Celestia : http://www.ikiru.ch/celestia/index.php?menu=divers&ssmenu=educatif

prendre en note -> tableau de comparaison des planètes : rayon

4X2=8 planètes : MeVeTeMa JuSaUrNe

Whole sun imaged for the first time : http://www.newscientist.com/blogs/nstv/2011/02/whole-sun-imaged-for-the-first-time.html

Activité 2 : Comparaison des planètes de notre système solaire / tableau

Logiciel Planète 3D / Perez : http://svtolog.free.fr/article.php3?id_article=274

logiciel Terre / Noblet : http://jf-noblet.chez-alice.fr/ssolaire/index.htm ; http://jf-noblet.chez-alice.fr/ast.htm#

site sur le Syst sol : http://system.solaire.free.fr/sommaire.htm

compléter tableau de comparaison des planètes : distance au soleil / température de surface / présence d'atmosphère / composition, ...

explore solar system : http://www.bbc.co.uk/solarsystem/

Système solaire, étoile, planète gazeuse ext, planète rocheuse int, ceinture d'astéroïdes, comète.

Activité 3 : Classement des planètes de notre système solaire / Schéma

sur une feuille A4 (blanche c'est mieux !) et à l'aide de votre tableau de comparaison ou celui de la p.15 du manuel : 

1. Tracer une droite en diagonale (= distance au soleil) à l'échelle 1 cm = 140 Mkm ou 1 cm = 1 Unité Astronomique (voir manuel p.15)
2. Représentez les planètes de part et d'autre de la droite à l’échelle 1mm = 2 000 km donc 1 cm = 20 000 km
3. Complétez le schéma avec le nom de chaque planète, coloriez les planètes telluriques en rouge, les planètes gazeuses en vert, l’atmosphère en bleu, précisez la température au sol, les états de l’eau et la présence de vie.
4. A partir de toutes ces informations, comparez la Terre avec les autres planètes telluriques afin d’indiquer ses particularités.

Diamètre des planètes // distance au soleil : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=612

Diamètre des planètes # distance au soleil
Particularités de la terre : atmosphere, roche, eau liquide, vie,

Bilan : les conditions de la vie : une particularité de la terre dans le système solaire

L’histoire de la Terre s’inscrit dans celle de l’Univers. Le développement de la vie sur Terre est lié à des particularités de la planète. La vie émerge de la nature minérale. La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie. Ces particularités sont liées à la taille de la planète et à sa position dans le système solaire. Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes (autres systèmes) qui posséderaient des caractéristiques voisines, sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.
The Earth is a rocky planet in the solar system. The physicochemical conditions prevailing there allow the existence of liquid water and an atmosphere compatible with life. These features are related to the size of the planet and its position in the solar system. These conditions may exist on other planets (other systems) that would possess similar characteristics, but without the presence of life there is certain.
Solar System, stars, gaseous planet, rocky planet, asteroid, comet.

C/ Pour aller plus loin

Big bang : http://expositions.bnf.fr/ciel/elf/1big/big.htm

http://eduscol.education.fr/planeto/

Photos sur Mars : http://eduscol.education.fr/planeto/res/default.htm ; http://eduscol.education.fr/planeto/res/default.htm

Géol de la Lune : http://eduscol.education.fr/planeto/res/default.htm

mesures effectuées : http://eduscol.education.fr/planeto/res/default.htm

photos de la NASA : http://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/

différentes sources de photos et missions : http://eduscol.education.fr/planeto/res/default.htm

NASA (Planet Quest) :

http://planetquest.jpl.nasa.gov/atlas/atlas_index.cfm

http://www.jpl.nasa.gov/solar-system/index.cfm

http://sse.jpl.nasa.gov/index.cfm

Sites dédié à l’exploration de Mars :

Mars express : http://www.esa.int/SPECIALS/Mars_Express/index.html

Mars rover : http://marsrovers.nasa.gov/home/index.html

Mission Cassini/Huygens : http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/323-cassini-huygens.php

CNES :

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/6919-cnes-tout-sur-l-espace.php

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/7909-des-etoiles-plein-les-yeux-4.php

http://www.cnes-multimedia.fr/fdls2009/index.html

obterTerre : http://www.educnet.education.fr/obter/

Revue Ciel et Espace : http://www.cieletespace.fr/

Educnet / Météorologie et enseignement : http://www.educnet.education.fr/meteo/

Sites sur les exoplanètes : http://www.insu.cnrs.fr/r16,t0,exoplanetes,actualites.html

Société française d’exobiologie : http://www.exobiologie.fr/

Penguins

Penguins

§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

2,2/ L'évolution des individus / diversification du vivant

Il s'agit ici de donner une idée de l'existence de la diversité des processus impliqués, sans chercher une étude exhaustive. En outre, nous montrerons qu'une diversification des êtres vivants n'est pas toujours liée à une diversification génétique. La variété des mécanismes de diversification à l'oeuvre et l'apport de la connaissance des mécanismes du développement ont permis de faire des progrès dans la compréhension des mécanismes évolutifs.

A1 : Comparaison de gènes homéotiques / logiciel Anagène

manuel p.38 : ouvrir le logiciel Anangène – dossier « boxthm » ou « TerminalesS » - ouvrir les fichiers « .adn » des gènes homéotiques– comparer les séquences - prendre les informations « i » pour avoir les % d'identité – construire un tableau des identités, appelé matrice en phylogénèse.

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

Les gènes homéotiques : http://acces.ens-lyon.fr/biotic/develop/controle/html/leguyader.htm

Historique des gènes homéotiques

http://www.inrp.fr/Acces/biotic/develop/controle/html/histgen.htm et http://www.inrp.fr/Acces/biotic/develop/controle/html/phenmut.htm

gènes homéotiques : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/GeneHomeo/genhomeo.html

différents mutants homéotiques : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/gen-dros.htm

Développement embryonnaire et gènes sélecteurs : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/homeotique/index.html

Découverte des gènes contrôlant le développement des membres : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/decouverte-des-genes-controlant-le-developpement-des-membres_9931/

Ces gènes qui façonnent la forme des animaux : http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dossiers/d/genetique-ces-genes-faconnent-forme-animaux-555/

homeobox : http://www.biosci.ki.se/groups/tbu/homeo.html

© schémas de comparaison hoxb6/Antp

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1127

http://videotheque.cnrs.fr/video.php?urlaction=visualisation&method=QT&action=visu&id=2248&type=grandPublic

gènes homéotiques, homologies moléculaires de séquences

A2 : Découverte des membracides / diaporama

Diapo gene_membracides

Modification des gènes de développement et apparition d’une troisième paire d’ailes chez les membracidés (cf ressource sur le site svt de nantes ) : http://www.blogg.org/blog-50595-billet-des_ailes_brisent_un_dogme_scientifique-1320793.html#.UOFdOeS88dV

qlq photos : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/p/photo-l-exuberance-des-membracides-1-2-26995.php ; http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/p/photo-l-exuberance-des-membracides-2-2-26990.php

Les insectes qui ont inventé une troisième paire d’ailes : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/les-insectes-qui-ont-invente-une-troisieme-paire-dailes_29995/

Une troisième paire d’aile découverte chez certains insectes  : http://www.maxisciences.com/insecte/une-troisieme-paire-d-aile-decouverte-chez-certains-insectes_art14451.html

Des insectes à 3 paires d'ailes : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2173.htm

Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage : http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7345/abs/nature09977.html

Membracidés : un nouveau plan d'organisation chez les insectes : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/35540154/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281

la Famille des Membracides: http://aramel.free.fr/INSECTES10-8'.shtml

Gènes de développement
chronologie et intensité d'expression

autres exemples :

• Modification des gènes hox et disparition des membres chez les serpents

• l'aile de la chauve souris : http://svtcharlie.free.fr/ts/ChauveSouris/index.html ; http://acces.ens-lyon.fr/evolution/evolution/accompagnement-pedagogique/accompagnement-au-lycee/terminale-2012/diversification-genetique-des-etres-vivants/genes-du-developpement-et-evolution-morphologique/chauve-souris
• Implication du gène HoxD13 pour la formation de la nageoire chez le poisson et pour la formation du membre antérieur chez les mammifères

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

A5 : Etude de la famille des gènes des globines / do©

© globines.odg

http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/biodiversite/duplication.html

http://www.chups.jussieu.fr/polys/biochimie/SFbioch/POLY.Chp.3.6.html

http://librairiedemolecules.education.fr/outils/pevf/pe1_982/classes/cl1l_fm.htm

http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/genes_et_genomes/globine.html#bottomofpage

http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/mecanismes/globines/html/synthese.htm

B213/ Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique / évolution des génômes

Des anomalies au cours de la méiose peuvent survenir. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes [polysomie]. Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l'origine des familles multigéniques).

Mots clefs : Brassage génétique inter et intrachromosomique au cours de la méiose. Diversité des gamètes. Stabilité des caryotypes.

Lexiques :

http://www.cnrs.fr/cnrs-images/sciencesdelavieaulycee/lexique.htm ;

http://www.premiumwanadoo.com/renard/revisions/SVT/lexBio.htm

http://www.lyc-mansart-st-cyr.ac-versailles.fr/disciplines/SVT/lexBio.htm

C/ Poursuivre

La recombinaison des chromosomes : un jeu de l'amour et du hasard sous contrôle : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/genetique-1/d/la-recombinaison-des-chromosomes-un-jeu-de-lamour-et-du-hasard-sous-controle_68/

Comment fonctionne la cellule musculaire ?

Evaluation : ex2,2

© TSS EV EX22 respiration levures.odt

§ crampes & courbatures

Production d'acide lactique

Comment fonctionne la cellule musculaire ?

1.4 : Energie musculaire

A1 : observation de coupes de muscles au microscope

Lames muscle : faire un dessin

stries noires & blanches

A2 : ultrastructure et composition des muscles

© muscle.odg

muscle.odp

A3 : trois métabolismes musculaires

http://www.anatomie-humaine.com/Metabolismes-musculaires.html

http://www.f2smhstaps.ups-tlse.fr/tp/fichier/UE42/LES%20FILIERES%20ENERGETIQUES%20%20METABOLISME.pdf

B : Energie et mécanique musculaire

- La fibre musculaire utilise l'ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration. L'hydrolyse de l'ATP fournit l'énergie nécessaire aux glissements de protéines les unes sur les autres qui constituent le mécanisme moléculaire à la base de la contraction musculaire.
- L'ATP joue un rôle majeur dans les couplages énergétiques nécessaires au fonctionnement des cellules.

§ Comment une information génétique se traduit-elle au niveau d'un organisme ? Qu'est-ce qu'un phénotype ?

Evaluation : Test génétique

© 1S-EV_QCM_gene.odt

§ le zèbre est-il rayé noir sur blanc ou blanc sur noir ?

Explication du Pr Burp / Gotlib

Diaporama : gene-rayures2.odp

http://flepi.net/art/animaux-peints-sur-la-main/

Phénotype [phen : paraître ; typ : signe] = caractère observable d'un être vivant

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A9notype

§ Comment une information génétique se traduit-elle au niveau d'un organisme ? Qu'est-ce qu'un phénotype ?

2.2/ Des gènes à la réalisation des phénotypes

2.2.1/ Un caractère à différentes échelles

A1 : Cas de l'albinisme

Diap albinisme

http://www.futura-sciences.com/photos/diaporama/animaux-albinos-700/page/2/

manuel p.66

Pigment = molécule colorée

albinisme = génétique / défaut de pigment

mélanine = pigment protéique

expression d'un gène = protéine

A2 : Cas des groupes sanguins

manuel p.67 

Règles de transfusion sanguine : http://www.soins-infirmiers.com/groupes_sanguins.php

hématies marquées : A, B et/ou O = antigène

au niveau micro et moléculaire : http://acces.ens-lyon.fr/biotic/gpe/dossiers/Abo/html/demarche.htm

grp <= molécule enzymatique qui construit des marqueurs à la surface des cellules

les enzymes sont de nature protéique

génotypes : (A//A) ou (A//O) ; (B//B) ou (B//O) ; (A//B) ; (O//O)

phénotypes : [A] ; [B] ; [AB] ; [O]

(génotype) => [phénotype]
génotype = combinaison d'allèles pour un gène donné, pour une cellule , donc un individu
Phénotype [φαινω : paraître ;  τυπος : signe, marque, empreinte] est l'état d'un caractère observable (caractère anatomique, morphologique, moléculaire, physiologique, ou éthologique) chez un organisme vivant.

A3 : Cas de la drépanocytose

Diap drepanocytose

manuel p.62 à 65

différentes échelles d’un phénotype : mol, micro, macroscopique

Qui a saboté la méiose ?

Film : http://www.universcience-vod.fr/media/4321/mais-qui-donc-a-sabote-la-meiose--.html

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

FT : logiciels banques de séquences moléculaires

On dispose de plusieurs logiciels pour le traitement des séquences des gènes :

- SeqaidII : ce logiciel gratuit est déjà assez ancien ; il comporte néanmoins de multiples fonctions d'analyse, de conversion et de comparaison des séquences : http://www.inrp.fr/Acces/biogeo//genemol/seqaid.htm ; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC321006/

- Anagène : logiciel sous windows diffusé par le CNDP. Version de démonstration téléchargeable.

- Genigen

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

A4 : Comparaison des gènes des globines / logiciel Anagène

Ouvrir le logiciel Anagène

• Ouvrir les fichiers « béta », « alpha 1 », « gammaA » et « delta » des « gènes de globines »
• Sélectionner « béta » comme séquence de référence
• Réaliser une « comparaison avec discontinuité » avec « alpha 1 », « gammaA » et « delta ».
• Afficher le pourcentage d’identité des différentes globines (bouton « i »)
• Recommencer en choisissant une autre globine comme référence.
• Présenter vos résultats dans un tableau à double entrée

Qd vous avez fini :

• Comparez les genes homéotiques : comparer les séquences « .adn » des gènes homéotiques « boxB4 » - prendre les informations « i » pour avoir les % d'identité – construire un tableau des identités, appelé matrice en phylogénèse.
• Comparez les genes des opsines

→ matrice [tableau] des différences ou des identités selon choix de comparaison simple ou avec discontinuité sous Anagène :

Tableau de comparaison des identités des globines obtenu par alignements avec discontinuité :

% identités	Béta	Alpha1	Delta	GammaA
Béta	100	59.4	92.6	75.9
Alpha1		100	59.7	58.3
Delta			100	76.1
GammaA				100

Tableau de comparaison des différences des globines obtenu avec comparaison simple :

% différences	Béta	Alpha1	Delta	GammaA
Béta	0	40,6	7.4	24.1
Alpha1	68.9	0	70.0	70.7
Delta	7	69.0	0	23.9
GammaA	24.1	69.7	23.9	0

→ groupes emboîtés

manuel p.23

A5 : Etude de la famille des gènes des globines / do©

© globines.odg

http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/biodiversite/duplication.html

http://www.chups.jussieu.fr/polys/biochimie/SFbioch/POLY.Chp.3.6.html

http://librairiedemolecules.education.fr/outils/pevf/pe1_982/classes/cl1l_fm.htm

http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/genes_et_genomes/globine.html#bottomofpage

http://www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/mecanismes/globines/html/synthese.htm

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

A3 : Trois mécanismes génétiques / article scientifique

© transposons.odt

Quand le flamenco fait danser les éléments transposables : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3321.htm

diap : gene_famille_schema.odp

duplication + transposition + mutation → familles multigéniques

§ Comment les chromatides se dupliquent-elles ?

A4 : schématisation / animations

http://back.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/adn/adn.htm

http://www.youtube.com/watch?v=zdDkiRw1PdU&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0&NR=1

enzyme = catalyseur biologique [nom de la fonction de l'enzyme + suffixe -ase]
ADN polymérase = système enzymatique

B212 : La réplication semi-conservative du génôme

Au cours de la phase S, l’ADN subit la réplication semi-conservative. Ainsi, les deux cellules filles provenant par mitose d’une cellule mère possèdent la même information génétique. En absence d’erreur, la mitose préserve, par copie conforme, la séquence des nucléotides.

B : Schéma ©

Mots clefs : multiplication cellulaire conforme aux échelles cellulaire (mitose) et moléculaire (réplication de l’ADN) ; séquence

schéma-bilan3©

§ le zèbre est-il rayé noir sur blanc ou blanc sur noir ?

Explication du Pr Burp / Gotlib

La foutaise : un sujet de recherche prometteur

04.12.2015 par Nicolas Gauvrit, dans pseudo-science, raison

Source

Des chercheurs se penchent sur la perception des foutaises (bullshit)

Une phrase telle que

La maladie est une des conséquences d’une dysharmonie dans la fractalité des énergies au milieu du réseau corporel

a des effets variables sur les lecteurs. Certains y verront l’expression d’une vérité profonde délicatement suggérée ; une vérité tellement insondable qu’elle semble obscure. D’autres, à l’inverse, détecteront ici un exemple de foutaise mimant la profondeur, artificiellement complexe pour masquer sa vacuité.

Quel métabolisme sans dioxygène, sans mitochondries ?

A5 : Bilan de la respiration dans la cellule

© respiration meca mol.odg

B2 : Energie et respiration

- La plupart des cellules eucaryotes (y compris les cellules chlorophylliennes) respirent : à l'aide de dioxygène, elles oxydent la matière organique en matière minérale. La mitochondrie joue un rôle majeur dans la respiration cellulaire. L'oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO₂ et des composés réduits R'H₂. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits ainsi que la réduction de dioxygène en eau. Ces réactions s'accompagnent de la production d'ATP qui permet les activités cellulaires.

§ levures en an//aérobie

© levures ME.odg

Sans dioxygène, Sans mitochondries : autre métabolisme :

1.3 : Fermentation

A1 : fermentation de levures / montage expérimental

Demo prof

faire un schéma du montage

observer les résultats

conclure

alcool, CO₂

A2 : interprétation d'ExAO / des levures en anaérobie

© ExAO levures.odg

Éthanol : C₂H₆O

A3 : Bilan de la fermentation alcoolique / équation chimique

Equation bilan de la fermentation :

C₆H₁₂O₆ → pyruvate → 2C₂H₆O + 2CO₂ + énergie

=> 2 ATP de la glycolyse

dégradation incomplète du glucose => mécanisme + simple, moins rentable, sans dioxygène, avec déchets organiques (alcool)

A4 : Bilan de la fermentation lactique  / équation chimique

Lactique : C₆H₁₂O₆ → pyruvate → 2C₃H₆O₃ + énergie

=> 2 ATP de la glycolyse

il existe aussi des fermentations malolactique (malate → lactate), acétique (éthanol → acétate)

B3 : Energie et fermentation

- Certaines cellules eucaryotes réalisent une fermentation. L'utilisation fermentaire d'une molécule de glucose produit beaucoup moins d'ATP que lors de la respiration.

§ Comment les chromatides se dupliquent-elles ?

§ et si la cellule doit se diviser une nouvelle fois ?

§ Comment les chromatides se dupliquent-elles ?

2.1.2/ A l'échelle moléculaire, la réplication est une reproduction conforme

A1 : Taux d'ADN à différents moments de la vie cellulaire / graphique

Tableau de dosages : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=2573

Animation : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0010-1

Phases du cycle cellulaire : interphase (G1, S, G2), mitose (ProMétaAnaTélo)

FT : MET & MEB (TEM & SEM)

FT de 2nde sur l'électronographie et compléter avec : http://www.incertae-sedis.fr/gl/docu2127_04_met-meb.htm

Diaporama complet sur la microscopie : http://www.sante.univ-nantes.fr/med/ticem/ressources/1306.pdf

A2 : Réplication en MET / photos www

observation MET de la réplication :

http://ludwig-sun1.unil.ch/~vjongene/molbio/pics/bubble2.jpg

http://raymond.rodriguez1.free.fr/Documents/Cellule-genome/replication3.png

http://images.fineartamerica.com/images-medium-large/dna-replication-at-bubble-stage-tem-dr-gopal-murti.jpg

http://www.sciencephoto.com/image/132245/350wm/C0069226-DNA_forming_a_replication_fork,_TEM-SPL.jpg

œil, fourche de réplication, fragments

A3 : Expérience de Meselson & Stahl en 1958 / doc ©

© Meselson & Stahl.odt

sur l'expérience de M&S : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=368&var_recherche=stahl ;

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/m&s/m&s.html#exp1 ;

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/meselson.html

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/gueraut/stahl/

réplication semi conservative

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

A2 : Analyse de tests cross de drosophiles

[bl ; vg] / loupe binoculaire

TS_TP_drosophiles.doc

drosophile.odg©

© TS TP drosophiles brassage intrachromosomique.docx

TP drosophile : http://svtlgb.fr/tp_ts_specifique/tp2/tp2.html ; http://www.statistix.fr/spip.php?article3

photos de différents mutants : http://criantdrosophiles.blogspot.fr/2010_07_16_archive.html ; http://carroll.molbio.wisc.edu/images.html 

le cycle de reproduction de la drosophile : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=378 

élever des drosophiles : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/drosoelevage/dros-elv.htm ; http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/labo/elevage/droselev.html

logiciel croisement drosophiles sur net : http://inforef.be/swi/drosolab.htm

mutations, méiose avec brassage inter et intrachromosomique, fécondation

D/drosophile1.odp

test cross dragons / 2 gènes non liés : http://www.espace-sciences.org/sites/espace-sciences.org/files/documents/animations-en-ligne/biologie/dragons/mendel.swf

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

§ Diversité des mutants de Drosophila melanogaster

D/drosophiles.odp

Comment expliquer la diversité des allèles et des gènes ?

2.1.3/ Brassage par duplication, transposition et mutation

A1 : Petite histoire génétique

Diap : Histoire_génétique2.odp

• 1865 (Autriche) Mendel démontre l'existence de "facteurs génétiques"
• 1868 (Suisse) Miescher trouve une substance spécifique du noyau qu'il nomme la "nucléine"
• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"
• 1880 - 1890 - Walter Flemming, Edouard van Beneden, and Eduard Strasburger dessinent les chromosomes lors de la division cellulaire.
• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"
• 1903 - Walter Sutton, American physician and geneticist,  hypothesized that chromosomes are hereditary units.
• 1905 - William Bateson coined the term “genetics”.
• 1909 - Johannsen propose le mot gène pour remplacer celui de facteur utilisé par Mendel
• 1909 Phoebus Levene discovered ribose, a sugar present in genetic material.
• 1910 (Amérique) Morgan montre que les gènes sont portés par les chromosomes
• 1913 - Alfred Sturtevant made the first genetic map of a chromosome.
• 1928 - Frederick Griffith made a revolutionary discovery from an experiment: dead bacteria can have genetic material incorporated by living bacteria!
• 1929 Phoebus Levene discovered deoxyribose and nucleotides (adenine, guanine, cytosine, and thymine), recognizing the significance of phosphate-sugar bases in the structure of DNA.
• 1933 - Jean Brachet was able to show that DNA was found in chromosomes and that RNA was found in the cytoplasm of all cells.
• 1941 - George Wells Beadle and Edward Lawrie Tatum made an extremely important fundamental discovery: genes code for proteins.
• 1944 (Amérique) Avery, Mc Leod et Mc Carty montrent que l'ADN est le support des gènes, Le rôle de l’ADN comme support de l’information génétique fut confirmé par les expériences de Hershey et Chase sur la reproduction de bactériophage.
• 1951 ( Amérique ) Chargaff établit sa règle : [A] = [T] et [C] = [G] pour toute cellule. Exemple chez l'homme : A= T=30% ; C=G=19%.
• 1953 (Angleterre) Franklin & Wilkins montrent que la molécule a la forme d'une double hélice, puis Watson & Crick établissent le modèle moléculaire de l'ADN : http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/decouverteadn/index.htm
• 1958 Meselson et Stahl montrent comment se réplique l'ADN
• 1961, Monod et Jacob découvrent l’ARNm. La transcription et la traduction furent complétées par les travaux de Nirenberg et Khorana en 1967.
• 1962 Wilkins, Watson & Crick obtiennent le prix Nobel de Médecine pour la structure de l'ADN
• 1965 Niremberg & Mattéi découvrent le code génétique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/m&s/m&s.html#exp1

compléter avec : http://www.medecine.unige.ch/enseignement/dnaftb/

http://www.dnajunction.com/history/discovery-of-dna.php

http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/decouverteadn/index.htm

http://genmed.yolasite.com/history.php

http://www.genoscope.cns.fr/externe/HistoireBM/

publication

Watson & Crick : http://www.exploratorium.edu/origins/coldspring/ideas/printit.html ; http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html

§ pb de la conservation du caryotype : comment se forment les gamètes ?

B : Schématisation virtuelle de la méiose en continu / animations

La méiose.mp4

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=D1_-mQS_FZ0

Perrin Flash : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

Comparaison mitose / méïose : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

Tours Flash : http://genet.univ-tours.fr//gen000100_fichiers/MEIOSE.SWF

genetique.exe logiciel à télécharger: http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/genetique/genetique.htm

logiciel méiodule : http://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/logiciels/meiodule/

virtual classroom : http://www.vcbio.science.ru.nl/en/virtuallessons/meiostage/

Cell alive : http://www.cellsalive.com/meiosis.htm

B212 : Brassage par méiose

La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde. Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire, induisant un brassage intrachromosomique. Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite. 

§ Comment le caryotype est-il conservé au cours des générations malgré les divisions cellulaires ?

A3 : Observation de cellules de racines d'oignon en divisions / microscope optique

Diapo de Photos de racines

– de cellules racines identiques => multiplication → observation → dessins de différentes phases

TP Réalisation de préparations et observation microscopique de cellules en mitose / racine d'oignon

1S TP mitose.doc

© mitose photos.odg

http://www.didiersvt.com/cd_1s/html/index12.html ;

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/ress/reproduction/mit_veg.html ;

http://www.didier-pol.net/3mitose.htm

http://www.didiersvt.com/cd_1s/html/index12.html cliquer sur chap 2

http://bio.m2osw.com/gcartable/mitose.JPG

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doscel/decouv/ximg/cycell/mito/mito1.jpg

résultats : http://back.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/racine/racine.htm

ou : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/morpho/html/photomeri.htm

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/51mit-fluo.htm#

http://www.ascb.org/ascbpost/index.php/ascbpost-home/item/82-too-many-centrosomes-cause-microcephaly

http://www.frontiers-in-genetics.org/page.php?id=hp-2012_fr

Mitose, pro-méta-ana-télophase

A4 : Etapes de la mitose en continu / film

http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biocell-videomitosis.htm

http://youtu.be/K1lAknL1B4c

http://youtu.be/czaO1wYLSDo

http://youtu.be/kmWOGye7yGI

http://youtu.be/-QRgofKbvbQ

Mitose = reproduction conforme

B211 : Schématisation de la Mitose / animations

http://www.biologieenflash.net/sommaire.html

animations mitose :

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/img-anim/mitose-anim.htm ;

http://cell.sio2.be/mitose/10.php ;

http://youtu.be/ATlUv-AGhEU

schéma interactif : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/division_cellulaire.swf

Mots clefs : Chromatide, ADN, caryotype, chromosomes, interphase, mitose (pro-méta-ana-télophase)

glossaire : http://www.cnrs.fr/cnrs-images/sciencesdelavieaulycee/lexique.htm#meiose ; http://www.premiumwanadoo.com/renard/revisions/SVT/lexBio.htm

© schéma-bilan

à colorier+légender

schéma : http://cyberlesson.free.fr/Cybersciences/Cours/images/mitose_general.gif

Mitose, pro-méta-ana-télophase

B211 : La mitose, multiplication par division cellulaire

les 4 phases de la mitose :

prophase : [pro = premier] formation des chromosomes, la chromatine devient chromatides ; formation du fuseau mitotique ; désintégration de l'enveloppe nucléaire,

métaphase : [méta = changement] rangement des chromosomes dans le plan équatorial de la cellule, c'est la phase où on observe le mieux les chromosomes,

anaphase : [ana = séparation] séparation des chromatides de chaque chromosome aux pôles de la cellule, le long du fuseau qui sert de guide et de moteur,

télophase : [télo = fin] individualisation des deux cellules filles : décompactage des chromosomes, les chromatides deviennent chromatine, formation de deux enveloppes nucléaires, désintégration du fuseau, poil au museau, cytodiérèse [séparation des cellules].

Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire. Ils peuvent avoir une ou deux chromatides jointes par le centromère. Chaque chromatide contient une molécule d’ADN. En général la division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype (nombre et morphologie des chromosomes, zomzom).

§ et si la cellule doit se diviser une nouvelle fois ?

Comment se fait l'évolution ?

Comment se fait l'évolution ?

1.6 - Forces évolutives

A1 : Les forces évolutives / Film

Film du CNRS : http://www.cnrs.fr/biodiversite2010/spip.php?article5 choisissez dans la liste : « groupes humains, homogénéité et diverstité »

Video CNRS : http://videotheque.cnrs.fr/video.php?urlaction=visualisation&method=QT&action=visu&id=2242&type=grandPublic

catalogue videos : http://videotheque.cnrs.fr/index.php?urlaction=docListe&cherche=1&domaine=catalogue

prendre des notes : quelles sont les forces qui guident l'évolution ?

• sélection naturelle // adaptation
  
• dérive génétique [genetic drift]
  
• migration génétique
  
• mutation génétique
  

A2 : Définition des forces évolutives

Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
Mutation = provoque l'apparition de nouveaux allèles par modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN.
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...
Dérive [drift] = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population

A3 : Modélisation de la dérive génétique / maquette + logiciel

faire le tirage des littorines dans l'autre salle :

Étude de 2 populations de littorines (coquillages) : l'une de 200 individus, l'autre de 40 individus

prendre au hasard 10 % de la population => 20 et 4 individus

noter les proportions phenotypiques : couleur

	jaune,	rouge,	vert,	noir
petite population (40)
grande population (200)

Pendant ce temps, : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=73

faire 4 tirages :

	nombre de génération quand la population est devenue homogène.
2 couleurs / 10 individus
2 couleurs / 100 individus
5 couleurs / 10 individus
5 couleurs / 100 individus

noter le nombre de génération quand la population est devenue homogène.

démarche : http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article483

logiciel de Holsinger : http://www.ac-limoges.fr/svt/accueil/html/select-nat-foucher/derive_genetique_bis.html ; http://darwin.eeb.uconn.edu/simulations/drift.html

logiciel évolution allélique : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=52

C2E10 et C5E10 ; C2E50 et C5E50 ; C2E100 et C5E100

noter la couleur de fin et le nb de générations

refaire la manip pour chaque modèle

modélisation d'une évolution : http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/run.cgi?Evolution.1361.567.0

B/ 4 forces évolutives : mutation, dérive, sélection, migration

Genetic drift, alleles, mutation, natural selection, migration

dérive génétique, allèles, mutation, sélection naturelle, migration

The diversity of alleles is one aspect of biodiversity. Genetic drift is a random modification of the diversity of alleles. It occurs most dramatically when the population size is low. Mutation, migration, natural selection and genetic drift can lead to the emergence of new species.

La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité. La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. Mutations, migrations, dérive génétique et sélection naturelle peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.

C/ Pour-suivre

Understanding evolution : http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html

Modélisation :

Modéles multi-agents :

http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/

http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html

Modèles divers

Sélection naturelle : http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/

Dérive génétique : http://www.ac-limoges.fr/svt/accueil/html/select-nat-foucher/derive_genetique_bis.html

Banque de données alléliques :

ALFRED : http://alfred.med.yale.edu/alfred/index.asp

EHSTRAFD : http://www.ehstrafd.org/

Site Darwin : http://darwin-online.org.uk/

La science, l’évolution et le créationnisme : http://www.academie-sciences.fr/enseignement/Darwin_260108.pdf

Teaching about evolution : http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=5787

Evolution in Hawaï : http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=10865