§ 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.

2,2,1/ diversifications génétiques

A1 : Comparaison de gènes homéotiques

schémas de comparaison hoxb6/Antp

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

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1127

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

Gènes de développement = architectes dont font partie les gènes homéotiques,
homologies moléculaires de séquences + de structure + de fonction

autres exemples :

• Modification des gènes hox et disparition des membres chez les serpents
• Implication du gène HoxD13 pour la formation de la nageoire chez le poisson et pour la formation du membre antérieur chez les mammifères

• 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 ;

ex2.2 chauve souris.odt

A2 : Découverte des membracides

© gene membracides.odg

Diapo 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

chronologie et intensité d'expression d'un gène

A3 : Transgénèse naturelle entre virus et eucaryotes

© 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 (par opp° à verticale = rep sexuée) de gènes

autres exemples de transferts horizontaux de gènes :

• Les ascidies dont la paroi contient de la cellulose
• 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

A4 : Histoire de la domestication du blé

© polyploidisation ble.odg

Diap/ Polyploidisation ble.odp

http://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2009/2009EVRY0023.pdf ; https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&ved=0CGIQFjAE&url=http%3A%2F%2Fwww.ens.univ-evry.fr%2Fdokeos%2Fcourses%2FCOURS_455%2Fdocument%2FCours%2FPolyploidisation_et_evolution_des_genomes_polyploidessept09.ppt&ei=_YvYUMLBCsO40QX5nYGYCA&usg=AFQjCNF4wRPoP2X4dAUPdmHHy24GgMlgBg&sig2=kTkQHdr-ym9DVnKscIyDPw

Blé : des réarrangements chromosomiques que l'on croyait impossibles : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/ble-des-rearrangements-chromosomiques-que-lon-croyait-impossibles_5948/

Hybridation et polyploïdisation

A5 : comparaison de poissons carvernicoles et sauvages / bac 2016 – Polynésie

TS EV ex2.2 Astyanax.odt

http://didac.free.fr/bac/ts16polynesie/3.htm

http://lewebpedagogique.com/bouchaud/files/16_TS_polynesie2016.pdf

http://www.sujetdebac.fr/annales-pdf/2016/s-svt-obligatoire-2016-polynesie-corrige.pdf

http://www.sujetdebac.fr/annales/s-svt-obligatoire-2016-polynesie

Chronologie expression gènes

Bilan : Évolution génétique des individus

L'association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à expliquer la totalité de la diversification génétique des êtres vivants. D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, transfert de gène (transgénèse) par voie virale, etc... S'agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique.
Mots clefs : homologies de séquences, mutations, brassage génétique, méiose, fécondation, hybridations, polyploïdisation, transfert viral, développement, variations intensité + chronologie d'expression des gènes