Pour fin janvier : fiche de synthèse sur la spéciation / gpe de 2

mots clefs : 

espèces, spéciation,

critères phénotypiques & interfécondité

isolement génétique, reproductif, géographique, écologique,

laps de temps

1. Moustiques du métro de Londres → mutations – spéciation par isolement géographique – sélection naturelle / Bascouert & Hebert
2. Souris de Madère → remaniements chromosomiques (fusions) – spéciation par isolement reproductif et/ou géographique – dérive génétique
3. Ours blanc/ours brun (hybride : « le pizzly »), Tigre/lion, Corneille noire/corneille mantelée, Pouillots asiatiques, Pieris napi/Pieris bryoniae → Hybrides fertiles / Ponroy & Mahmoud
4. Tournesols américains → modifications caryotypiques – spéciation par isolement reproductif – hybrides fertiles / Turbet
5. Certains insectes Diptères (Culex, Aedes, Drosophila) dont les gamètes sont parasités par des Rickettsies ou par des bactéries du genre Wolbachia → Spéciation par isolement reproductif (les gamètes infectés par les rickettsies ne sont pas « compatibles » avec les gamètes non infectés)
6. Saumons (Onchorhynchus), → Isolement reproductif écologique / Combaluzier & Denis
7. Crapauds du genre Bombina → Isolement reproductif écologique / Aubergeon & Asselin
8. Drosophiles → Selon les populations : isolement reproductif comportemental, écologique, mécanique
9. Pouillot verdâtre (Phylloscopus trochiloïdes), → Anneaux de spéciation (spéciation par isolement gégographique) / Justin & Froger
10. Goélands de l’hémisphère nord (Larus) → Anneaux de spéciation (spéciation par isolement gégographique) / Leroy & Juin
11. Géosptizes des Galapagos, → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle
12. Cyclidés des grands lacs africains, → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle / Marquet & Guilmet
13. Drépanicidés → Spéciation – dérive génétique – sélection naturelle
14. Fauvettes à tête noire → Spéciation – action de l’homme – compétition intraspécifique / Panetier
15. Mésanges → Notion d’espèces, définition, limites / Onimus & Gaudin
16. Guppy → Sélection naturelle / sélection sexuelle / Fuss
17. Tigre/lion → Spéciation prézygotique - Barrière de reproduction = géographie et comportement / Langlais & Millerand
18. Mouton/chèvre → Spéciation post-zygotique( développement de l’embryon stoppé au 1/3) / Naudet & Turbet & Guilleau
19. Cheval / zèbre / Blin & Feve
20. Hamster / Budain & Arnou

A4/ 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

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

Gènes de développement

chronologie et intensité d'expression

§ protéines = phénotype moléculaire => liées au gène … mais comment ?

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

23/ Protéines, expression primaire de l’information génétique.

231/ Macromolécules à séquence dans la cellule

9 janvier : TP Rastop

A1/ Prétest de biochimie / rappel de 2nde

Une macromolécule	… est un polymère comme par exemple	... formé de monomères ... comme par exemple	… formés d'atomes
glucide	Polyoside amidon, cellulose, saccharose	Oses glucose, fructose, désoxyribose, ribose	CHO
lipide	Polyglycéride, … huile, beurre	acides gras Acide oléique, Acide butyrique	CHO
protide	Polypeptide mélanine, albumine, hémoglobine	acides aminés Acide glutamique, Acide aspartique, phenylalanine, méthionine, ...	CHON
acide nucléique	Polynucléotide ADN, ,	Nucléotides adénosine, cytidine, guanidine, thymidine,	CHONP

Métabolisme

molécule / macromolécule

polymère / monomère

molécule organique = CH

glucides , lipides = CHO

protides = CHON

ADN = CHONP

nucléotide = monomère de l'ADN

ose = monomère des glucides

acide gras = monomère des lipides

acide aminé = monomère des protides

FT/ logiciel de modélisation moléculaire / manuel p.394

Rastop, Raswin, Rasmol, jmol, ... sont des logiciels de modélisation moléculaire en 3D → forme des molécules et macromolécules

librairie de molécules : http://www.librairiedemolecules.education.fr/recherche.php?typeclassification=chimique&idcat[]=polysaccharide

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

A2/ Modélisation virtuelle de molécules / logiciels

protocole / manuel p.40 : ouvrir Rastop ou Rasmol → fichier → ouvrir → « adn ec » correspondant à un morceau de molécule d'ADN, « ac nucl arnm » correspondant à un morceau de molécule d'ARN → organiser les fenêtres pour avoir les molécules côte à côte

Menu « atome » → « colorer par » → « forme » → différentie les nucléotides par la couleur

Menu « atome » → « colorer par » → « CPK » → différentie les atomes par la couleur

comparer les molécules et noter vos observations, trouver 3 différences entre ADN et ARN

vous pouvez aussi visualiser d'autres molécules :

glucides ; lipides ; protides ; acides nucléiques : ADN, ARN

SCHeMA-BILAN

révisions avant devoir / plan :
Theme 1 - The Earth in the Universe, life and evolution of life : a planet inhabited

1.2- The nature of life(suite)

 ...
§ Qu'est-ce que le matériel génétique?

123 - Molecular map of life : DNA

A1/ Modélisation moléculaire de l'ADN / maquette + Logiciel Rastop

A2/ comparaison de séquences d'ADN / Logiciel Anagène

A3/ Petite histoire génétique

A4/ Scientific sources about genetics

A5/ Schématisation d'une transgénèse

A5/ Débats sur éthique, clonage, transgénèse et ogm / articles + films

B123/ Plan du vivant : Structure et fonction de l'ADN

§ Qu'est-ce que l'évolution biologique?

13 - Evolution of life

§ Quelles preuves de parenté entre les espèces ?

131 - Relationship between living beings, homologies

A1/ Dissection de différents vertébrés

A2/ Schématisation anatomique / diagramme de polarité

B131/ Relations entre êtres vivants, homologies

§ Qu'est-ce qui fait évoluer ?

132 - Evolutionary forces

A1/ Film sur les forces évolutives

A2/ Définition des forces évolutives

A3/ Modélisation de la dérive génétique / maquette + logiciel

B132/ 4 forces évolutives : mutation, dérive, sélection, migration

§ Quel est le fruit de l'évolution ?

133 - Evolution and Biodiversity

A1/ Rappel / sortie et herbier

A2/ A walk in the forest / animation

A3/ Définir la biodiversité et l'évolution / diaporama

A4/ Outils de mesure de la biodiversité / animations

B133/ La biodiversité, résultat et étape de l’évolution

Theme 2 - Human Body, Health and Physical exercise. Physiological changes during exercise.
§ quel est le lien entre effort, dioxygène & nutriments ?

21 - Exercise and dioxygen

A1/ Expérimentation assistée par ordinateur ExAO

A2/ Exploitation des résultats ExAO

A3/ Mesure des capacités respiratoires totales / spirométrie

A4/ Calcul des capacités maximales / VO2max

A5/ Etude statistique du lien entre sport, obésité et diabète

B21/ exercice physique et dioxygène

§ Comment le cœur et les poumons fonctionnent-ils pendant un effort ?

22- Circulation and respiration during an effort

A1/ Mesure de la pression artérielle / Sphygmomanomètrie

A2/ ECG / ExAO 1

A3/ Dissection cardiopulmonaire

A4/ Anatomie pulmonaire fonctionelle / logiciels

A5/ Anatomie cardiaque fonctionelle / logiciels

A6/ Schématisation du circuit cardio-pulmonaire / animations

B22/circulation et respiration au cours de l'effort

A4/ Protéine thermomètre chez Arabidopsis thaliana / article PrLaSce

© protéine thermomètre plantes : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-proteine-thermometre-chez-les-plantes-24153.php

rappel : http://youtu.be/lUESmHDrN40

B222/ Gènes et environnement

L’ensemble des protéines qui se trouvent dans une cellule (phénotype moléculaire) dépend :

- du patrimoine génétique de la cellule (une mutation allélique peut être à l’origine d’une protéine différente ou de l’absence d’une protéine) ;

- de la nature des gènes qui s’expriment sous l’effet de l’influence de facteurs internes et externes variés.

B/ Gènes et environnement/ schéma ©

Mots clefs : Phénotype moléculaire, microscopique, macroscopique, expression génétique, protéine, facteurs d'expression, variabilité

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

glossaire : http://www.nature.ca/genome/02/022_f.cfm

schéma-bilan©

§ protéines = phénotype moléculaire => liées au gène … mais comment ?

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

23/ Protéines, expression primaire de l’information génétique.

231/ Macromolécules à séquence dans la cellule

A1/ Prétest de biochimie / rappel de 2nde

schémas de comparaison hoxb6/Antp : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1127

gènes homéotiques, homologies moléculaires de séquences

FT / logiciels banques de séquences moléculaires

On dispose de deux logiciels pour le traitement des séquences des gènes homéotiques :

- 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.

A4/ 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

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

Gènes de développement

chronologie et intensité d'expression

§ des pelages pas tous génétiques

gene-rayures2.2.odp

gene_lapin_himmalaya.odp

§ Génétique ou environnement ? Nature ou culture ? Inné ou acquis ?

222/ Gènes et environnement

A1/ Exercices sur lapins himalayens / documents

© gene_lapin-himmalaya.odt

http://lewebpedagogique.com/chezmoiplusdesvt/files/2008/02/exercice-lapin-himalayen.doc

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=424

http://svtndgautier.free.fr/ps/geno/lapinhima.pdf

rôles de l’environnement et du génotype dans l’expression d’un phénotype.

C/ poursuivre avec quelques articles colorés

Mécanismes génétiques de la couleur des yeux : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4116

Génétique de la couleur et de la texture du pelage chez le chat domestique : http://www.academie-veterinaire-defrance.org/fileadmin/user_upload/Bulletin/pdf/2012/numero_3/205.pdf

Trois gènes pour des chiens de tous poils : http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/nature-environnement/20090828.OBS9152/trois-genes-pour-des-chiens-de-tous-poils.html

Mélanisme et évolution chez la souris pocketmice : http://www.svt-hatier.com/ressources/chap_4/svt2_c4_app.pdf

The genetic basis of adaptive melanism in pocket mice : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC154334/#_blank

A2/ Comparaison d'allèles phénylcétonuriques / Anagène

© 1S_TP_phénylcétonurie_anagene.odt

Anagène → fichier → banque de séquences → la phenylalanine hydroxylase

remplir la première colonne du tableau (attention avec bases complémentaires)

rôle de l'alimentation sur le génotype

A3/ Comparaison de gènes sur banque de séquences / logiciel anagène

Protocole / Manuel p 64

• drépanocytose : fichier → thèmes d'étude → relation pheno-génotype → phénotype drépanocytaire → comparer les séquences → comparaison simple → noter les différences
• albinisme : fichier → banque de séquences → tyrosinase → tyrcod1 & tyralba1 → comparer → comparaison simple → noter les différences
• groupes sanguins : fichier → banque de séquences → système ABO des groupes sanguins

Charger des séquences - « acod.adn », « bcod.adn » et « ocod.adn » sont les allèles du gène des groupes sanguins [« .cod.adn » = ADN, « .pro » = protéine]

Comparer (alignement avec discontinuité) - combien de bases (nucléotides) en commun ? Différents ?

gène, allèles, génotype

allèle, géne, génotype, homo/hétérozygote

A4/ Protéine thermomètre chez Arabidopsis thaliana / article PrLaSce

© protéine thermomètre plantes : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-proteine-thermometre-chez-les-plantes-24153.php

rappel : http://youtu.be/lUESmHDrN40

A3/ Comparaison de gènes homéotiques / logiciel Anagène

Protocole / manuel p.38 : ouvrir le logiciel Anangène – dossier « boxthm » - ouvrir les quatre fichiers – comparer les séquences , - prendre les informations 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/

schémas de comparaison hoxb6/Antp : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1127

gènes homéotiques, homologies moléculaires de séquences