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La diversification du vivant. A. Des mécanismes de diversifications géniques Cf TP 8, atelier 1 et 4.

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1 La diversification du vivant

2 A. Des mécanismes de diversifications géniques Cf TP 8, atelier 1 et 4

3 a. Polyploïdisation Spartina densiflora Espèce parentale Spartina maritima 2n=60 Espèce parentale Spartina alterniflora 2n=62 Gamète Hybridation : Espèce hybride : Spartina x townsendii 2n=61 méiose anormale : Nouvelle espèce: Spartina anglica 2n=122 Les chromosomes nont pas dhomologues Reproduction asexuée Appariement des chromosomes homologues possible Méiose et reproduction sexuée

4 Spartina densiflora Polyploïde : se dit dune espèce possédant 2 jeux complets de chromosomes suite à une hybridation. Si les chromosomes proviennent de la même espèce : autoploïdie. Si les chromosomes proviennent despèces différentes : alloploïdie. Les hybrides (qui possèdent un jeu de chromosomes non homologues) sont stériles. Le doublement de ces chromosomes rétablit la méiose, et donc la fertilité (=> création dune nouvelle espèce). La polyploïdisation concerne 70% des angiospermes.

5 Exemple dhybrides ? Ligre = lion + tigresse Zebrane = ane + zebre Whalphin ( dauphin + pseudorque) -> Fertile ! …

6 b. Transfert horizontal de gènes Porhyra sp Porphyranase, sécrétée par Zobelia galactinovorans (bactérie marine) Absence de Zobelia dans la flore intestinale des japonais, mais ….

7 Il y a donc eu échange de matériel génétique entre Zobelia et les bactéries de la flore intestinale, ce qui rend ces dernières aptes à dégrader les algues du type Porphyra.

8 Le transfert horizontal de gène, aussi appelé transfert latéral, est un processus dans lequel un organisme incorpore le matériel génétique ou une partie du matériel génétique dun autre organisme avec lequel il na aucun lien familial direct (père ou mère). Ces transferts horizontaux accidentels pourraient se réaliser: à partir de virus qui utilisent les cellules quils infectent pour répliquer leur génome depuis le milieu extérieur, de lADN libre pourrait pénétrer dans une cellule dune autre espèce et sintégrer à lADN résident Entre bactérie, qui séchange leur IG via des ponts de conjugaison

9 Autres exemples … Ascidies Pucerons

10 B. Des modifications dans lexpression des gènes du développement Cf TP 8, atelier 3 et 5

11 Expression des mêmes gènes mais formations de structures différentes a. Gènes du développement (= gènes homéotiques ou gènes architectes)

12 B4 Homme B4 SourisB4 XénopeDfd Drosophile B4 Homme95%78,9%80,6% B4 Souris78,9%80% B4 Xénope75,6% Dfd Drosophile Proposition darbre phylogénétique ?

13 b. Hétérochronie du développement Le plan dorganisation du Chimpanzé et de lHomme est régulé par les mêmes gènes homéotiques,mais il y a des différences … Chimpanzé Homme

14 c. Intensité et localisation des gènes Présence des mêmes gènes Hox, mais intensité dexpression et localisation différentes

15 Des variations dans la chronologie, lintensité ou la localisation dexpression des gènes de développement peuvent induire la formation de formes vivantes très différentes. La durée des différentes phases du développement peut être modifiée, ce qui influe sur la morphologie finale de lindividu. Exemple : Chez lHomme : persistances de caractères juvéniles (crâne)= Néoténie Lapparition de nouvelles espèces peut résulter de variations dans la chronologie ou lintensité dexpression des gènes communs.

16 C. Diversification sans modification du génome Face supérieure Face inférieure Cf TP 8, ateliers 2 et 6

17 Face supérieure Face inférieure Cellules chlorophylliennes = végétal Association étroite entre deux espèces différentes Hyphes = champignon Xanthoria a. Association entre organismes

18 Une association bénéfique pour les deux espèces = Symbiose

19 Autres exemples : Symbiose animal/végétalSymbiose bactérie/végétal Les associations (exemple : symbiose) sont une source de diversité en conférant aux organismes de nouveaux caractères sans modifier leur information génétique

20 b. Lacquisition de comportements Le mimétisme : une méthode dapprentissage transmissible

21 Autres exemples Le chant => recherche du partenaire sexuel + défense du territoire =Un caractère génétique qui sacquiert aussi par lapprentissage Variation du chant selon la provenance des individus => nécessité dun apprentissage

22 Le chant varie en fonction des régions Ex :pinsons Version d'un chant capté dans la zone de Basse et Moyenne Belgique. la note finale monte au moins à 3000 Hz. Version d'un chant capté dans la zone dialectale de l'Ardenne. Une variante fréquente dans la zone dialectale de l'Ardenne. scriew strieu

23 Et chez lHomme ?

24 Chez les Vertébrés, des comportements sont transmis de manière non génétique et sont aussi une source de diversité pouvant influencer la sélection naturelle. Lapprentissage est une source de diversité.

25 BILAN :


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