§ 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