Video INSERM 4’13 : https://youtu.be/9wK8G60rDZA
video Arte.tv 3’ : https://www.youtube.com/@artetumourrasmoinsbete/search?query=cycle https://biogeologue.blogspot.com/2020/03/tux20mourrasx20moinsx20bx00eate.html#links
Leucorées :
L'évolution est la transformation des espèces au fil des générations.
s'explique par quatre mécanismes principaux : les Forces Évolutives.
Ces forces agissent sur la diversité génétique des populations, menant à l'adaptation et à la formation de nouvelles espèces (spéciation), parfois à la disparition d’espèces (extinction).
La Mutation génétique : Source de Nouveauté
Définition : Changement aléatoire de la séquence d'ADN qui crée de nouveaux allèles (variantes de gènes) et donc de nouveaux caractères.
Rôle : C'est la seule force qui crée de la diversité génétique ; elle est aléatoire et non dirigée.
La Sélection Naturelle : Tri des Adaptations
Définition : Les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus (valeur sélective ou fitness supérieure), transmettant ainsi leurs caractères avantageux.
Rôle : Augmente la fréquence des allèles favorables et diminue ceux qui sont désavantageux, menant à l'adaptation de la population.
La Sélection Naturelle : Tri des Adaptations
Définition : Les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus (valeur sélective ou fitness supérieure), transmettant ainsi leurs caractères avantageux.
Rôle : Augmente la fréquence des allèles favorables et diminue ceux qui sont désavantageux, menant à l'adaptation de la population.
La Dérive Génétique : Effet du Hasard
Définition : Variation aléatoire de la fréquence des allèles d'une génération à l'autre, due à l'effet d'échantillonnage lors de la reproduction.
Rôle : Agit de manière significative surtout dans les petites populations et peut entraîner la perte et la fixation
d'allèles sans lien avec leur valeur sélective.
La Migration : Flux Génique
Définition : Échange d'allèles entre des populations différentes via la migration et la reproduction des individus.
Rôle : Homogénéise génétiquement les populations (tend à rendre les fréquences alléliques des populations similaires) et peut introduire de nouveaux allèles.
Bilan : La Diversification du Vivant
Mutation → Crée la variabilité.
Sélection → Trie la variabilité.
Dérive → Modifie aléatoirement les fréquences.
Migration → Flux Génique entre populations.
Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération. Les écarts entre les fréquences observées sur une population naturelle et les résultats du modèle s’expliquent notamment par les effets de forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.).
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 = modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN, à l'origine de nouveaux allèles.
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ... élimination des individus (allèles) les moins aptes à survivre et se reproduire. La sélection naturelle résulte de la pression du milieu et des interactions entre les organismes. Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus nombreuse que d’autres dans certaines conditions.
Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population
⸕ QCM /ED : utilisez le document envoyé par mail intitulé "Palu et Drepano" pour répondre au QCM sur Ecole Directe
Recenser, extraire et organiser des informations sur des exemples d’utilisation de biotechnologies pour créer de nouvelles variétés : transgénèse, édition génomique…
Comprendre les enjeux de société relatifs à la production des semences.
dossiers http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?page=recherche&recherche=transgenese
Dossier ENS transgénèse : http://acces.ens-lyon.fr/biotic/biomol/transgen/html/etapes.htm
Manuel p.264-265
voir cours génétique !
Etapes de la transgenèse associées aux outils et techniques de biologie moléculaire
1/ Repérer un caractère intéressant dans un organisme vivant
Sélection variétale
2/ Identifier la protéine responsable de ce caractère
3/ Identifier & isoler le gène d'intérêt / Examen du génome
Cartographie du génome - Séquençage
Identifier 'un gène dans un mélange de fragments d'ADN.
Enzyme de restriction - Southern blot
4/ Réaliser et amplifier une construction génique
Insertion d'un fragment d'ADN dans un plasmide
Introduction du plasmide modifié dans le génome de la cellule hôte.
Construction génique - Clonage d'un gène.
5/ Transférer de l'ADN
Introduire un ADN étranger ou remplacer un fragment d'ADN
Vecteurs biologiques (bactéries, virus)
Recombinaison homologue
Fusion utilisant des liposomes
Transfection
Utilisation du polyéthylène glycol (PEG)
Micro-injection in vitro
Electroporation
Canon à particules
6/ Contrôler l'efficacité du transfert chez l'hôte par détection directe des transgènes
Hybridation in situ - PCR
7/ Sélectionner des cellules exprimant le gène ajouté par tri
Gène de sélection - Gènes rapporteurs
http://acces.ens-lyon.fr/biotic/biomol/transgen/html/etapes.htm
diversité génétique / sélection artificielle
Aujourd’hui, de nombreuses techniques favorisent la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales (par hybridation, par utilisation des biotechnologies…). Les pratiques culturales (par exemple pour la production de graines) constituent un enjeu majeur pour nourrir l’humanité. La production de semences commerciales est devenue une activité spécialisée.
Recenser, extraire et exploiter des informations relatives aux risques induits par l’homogénéisation génétique des populations végétales (sensibilité aux maladies : crise de la pomme de terre en Irlande, conséquence d’une infection virale chez la banane…).
Bourguignon 4’ : https://youtu.be/DVhkQgdCCvg
Manuel p.266, 267, 269, 270, 271
expliquez la contradiction entre augmentation de diversité allélique au cours de la domestication, augmentation du nombre de variétés et appauvrissement génétique des espèces cultivées -> doc.2B p.267
expliquez l'effet protecteur de la biodiversité -> doc.2 p.269
intrans : engrais (NPK) et pesticides (insecti, herbi, fongi, bactéri...cides)
lutte biologique : https://www.iaea.org/fr/themes/lutte-biologique
Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés (forme de biodiversité), cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers, mais l’étude des génomes montre un appauvrissement global de la diversité allélique lors de la domestication. La perte de certaines caractéristiques des plantes sauvages (comme des défenses chimiques ou des capacités de dissémination) et l’extension de leur culture favorisent le développement des maladies infectieuses végétales. Ces fragilités doivent être compensées par des pratiques culturales spécifiques. L’exploitation des ressources génétiques (historiques ou sauvages si elles existent) permet d’envisager de nouvelles méthodes de cultures (réduction de l’usage des intrants, limitation des ravageurs par lutte biologique).
Analyser des informations sur la quantité d’amylase salivaire ou sur les gènes de synthèse des omégas 3 dans les populations humaines et établir le lien entre ces éléments et le régime alimentaire de ces populations.
Manuel p.272
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22384110/
Acide gras = chaîne de 4 à 36 atomes de carbone (rarement au-delà de 28)
saturé = en hydrogène car tous les atomes de C sont occupés par des H, pas de double liaisons
insaturé = en H, des doubles liaisons réduisent la valence des C pour les H
polyinsaruré = présence de 2 dbl liaisons ou plus
FADS = Fatty Acid DeSaturase, enzyme qui remplace un H et crée une double liaison entre C
omégas 3 et 6 sont deux familles d’acides gras polyinsaturés qui se distinguent par la localisation d’une de leurs liaisons chimiques doubles
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3285190/figure/pone-0031950-g001/?report=objectonly
Métabolisme \ enzymes |
ω3 |
ω6 |
FADS2=Δ6 |
α-linolen (C18:3) → stéarido (C18:4) |
linolen (C18:2)→ γ-linolen (18:3) |
FADS1=Δ5 |
eicosatetraeno (C20:4) → eicosapentaeno (C20:5) |
dihomo-γ-linolen (C20:3) → arachidon (C20:4) |
I = allèle de FADS2 muté par insertion 22 nucléotides
D = allèle de FADS2 non muté moins efficace sur acides gras végétaux
régime |
végétarien |
omnivore |
Populations |
Niger-Gambie-Kenya Chine-Japon Pakistan-Bangladesh-Sri-Lanka |
Afro-Ameriq Italie-Finlande Vietnam |
Fréquence maj |
I//I |
I//D |
coévolution, évolution culturelle
La domestication des plantes, menée dans différentes régions du monde, a eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques. la sélection humaine s’est opérée au cours de l’établissement d’une relation mutualiste entre plantes et êtres humains.
Notions : plante sauvage, plante domestiquée, diversité génétique, sélection artificielle, coévolution, évolution culturelle.
Les pratiques culturales (par exemple pour la production de graines) constituent un enjeu majeur pour nourrir l’humanité. La sélection (empirique ou programmée) exercée par l’être humain sur les plantes cultivées au cours des siècles a retenu des caractéristiques différentes de celles qui étaient favorables à leurs ancêtres sauvages. Cette sélection s’est opérée au cours de l’établissement d’une relation mutualiste entre plantes et êtres humains. Aujourd’hui, de nombreuses techniques favorisent la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales (par hybridation, par utilisation des biotechnologies…). La production de semences commerciales est devenue une activité spécialisée. Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés (forme de biodiversité). Cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers. L’étude des génomes montre un appauvrissement global de la diversité allélique lors de la domestication. La perte de certaines caractéristiques des plantes sauvages (comme des défenses chimiques ou des capacités de dissémination) et l’extension de leur culture favorisent le développement des maladies infectieuses végétales. Ces fragilités doivent être compensées par des pratiques culturales spécifiques. L’exploitation des ressources génétiques (historiques ou sauvages si elles existent) permet d’envisager de nouvelles méthodes de cultures (réduction de l’usage des intrants, limitation des ravageurs par lutte biologique). La domestication des plantes, menée dans différentes régions du monde, a eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques.
Précisions : il s’agit de distinguer différentes modalités d’action humaine sur le génome des plantes cultivées. Des plantes alimentaires sont étudiées comme exemples, sans visée d’exhaustivité.
Comparer une plante cultivée et des populations naturelles voisines présentant un phénotype sauvage.
Identifier la diversité biologique de certaines plantes cultivées (tomate, chou, pomme de terre par exemple).
Comprendre les enjeux de société relatifs à la production des semences.
Conduire un projet pour suivre une culture de semences commerciales sur plusieurs générations, en prévoyant un protocole de comparaison des productions obtenues.
Identifier des caractères favorisés par la domestication (taille, rendement de croissance, nombre des graines, précocité, déhiscence, couleur…).
Recenser, extraire et organiser des informations sur des exemples d’utilisation de biotechnologies pour créer de nouvelles variétés : transgénèse, édition génomique…
Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mécanismes protecteurs chez une plante sauvage (production de cuticules, de toxines, d’épines…) et les comparer à ceux d’une plante cultivée.
Recenser, extraire et exploiter des informations relatives aux risques induits par l’homogénéisation génétique des populations végétales (sensibilité aux maladies : crise de la pomme de terre en Irlande, conséquence d’une infection virale chez la banane…).
Analyser des informations sur la quantité d’amylase salivaire ou sur les gènes de synthèse des omégas 3 dans les populations humaines et établir le lien entre ces éléments et le régime alimentaire de ces populations.
http://cache.media.eduscol.education.fr/file/SVT/03/9/Plante_domestiquee_228039.pdf
histoire de la domestication des plantes : https://www.gnis-pedagogie.org/sujet/evolution-historique-selection/
Dossier Amélioration des plantes : https://www.gnis-pedagogie.org/sujet/principes-objectifs-selection-plantes/
lexique : https://www.gnis-pedagogie.org/lexique/
diapo fac Tlse : http://www.m2p-bioinfo.ups-tlse.fr/site/images/0/09/1617_PlantesDomes.pdf
correction
dérive et sélection drozophiles https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?derive-et-selection-chez-la-drosophile
⸎ Le modèle mathématique de Hardy-Weinberg utilise la théorie des probabilités pour décrire le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population. En assimilant les probabilités à des fréquences pour des effectifs de grande taille (loi des grands nombres), le modèle prédit que la structure génétique d’une population de grand effectif est stable d’une génération à l’autre sous certaines conditions (panmixie, absence de migration, mutation, sélection, dérive). Cette stabilité théorique est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.
