Thème 1A: GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION Chapitre 2 TS Thème 1A: GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION Chapitre 2

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 1 : Tout se passe comme si la seule différence était la durée de croissance du museau. Hypothèse: ce sont des différences dans la durée ou l’intensité de l’expression des gènes impliqués dans le développement qui seraient à l’origine de la diversité des museaux des chiens. Si H vraie, alors on doit observer, pour un même gène du développement, des différences d’expression chez des organismes différents.

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : Des mutations du gène Hox D13 chez l’homme entraine des malformations de l’ossature des doigts: ces gènes sont impliqués dans la mise en place des doigts chez les mammifères.

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : Homologie remarquable des gènes homéotiques chez un grand nombre d’espèces animales : les séquences codantes sont très voisines. Cette homologie indique une origine commune (famille multigénique). 100% 99,1% 95,3% 85,4% 43,4% 100% 95,3% 84,7% 43,4% 100% 84,1% 41,4% 100% 43,8% 100%

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : La chronologie et la région d’expression du gène Hox D13 ne sont pas les mêmes chez le poisson-zèbre et chez la souris. Il s’exprime uniquement dans la partie basse du bourgeon chez le poisson-zèbre, alors qu’il s’exprime dans la partie basse puis vers l’avant chez la souris.

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : L’intensité de l’expression du gène Bmp4 est plus élevée chez les pinsons à gros bec après 25h de développement. Après 29h de développement, l’intensité de l’expression du gène Bmp4 est plus localisée et plus intense chez ces mêmes pinsons.

TP Etape 3 : TP4: Les mécanismes de diversification du vivant museau Espèce ancestrale portant une structure X (exemples : ……………………… ou ………………………….. ou ……………………………) dont la mise en place est gouvernée par ………………………………………………………….. Modification : du ………………………………………… de la …………………………………….. de l’……………………ou …………………. de l’expression des gènes du développement . Espèce B avec une structure Z : …………………………………………..… ou …………………………………………   Espèce A avec une structure Y : museau main bec des gènes du développement lieu chronologie Intensité de la durée Museau court Museau long nageoire 5 doigts Bec moyen Gros bec

Transcription inverse TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant LE CYCLE DE RÉPLICATION D’UN RÉTROVIRUS Un rétrovirus est constitué d’ARN dans une enveloppe protéique. Il peut infecter les cellules qui présentent à leur surface des protéines auxquelles il peut s’amarrer : ce sont ses cellules-cibles. Le virus peut alors y transférer son matériel génétique en fusionnant avec la membrane cellulaire. L’ARN viral est converti en ADN par rétrotranscription grâce à une enzyme virale : la transcriptase inverse. L’ADN viral s’intègre au génome de la cellule-hôte et s’exprime. Ainsi, ARN viraux et protéines virales sont produits, permettant l’assemblage de nouvelles particules virales qui vont être disséminées. Transcription inverse Transcription Traduction Etape 1 (hypothèse): Un être vivant peut être génétiquement modifié en intégrant de l’ADN viral dans ses chromosomes. Conséquence: si H est juste, on devrait retrouver des gènes viraux dans le génome des êtres vivants.

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : la syncytine Les syncytines sont des protéines de surface permettant aux cellules qui les portent de fusionner entre elles, comme le font les cellules embryonnaires à l’origine du placenta (ou un virus pour entrer dans une cellule).

TP Etape 2 : l’origine virale de la syncytine TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : l’origine virale de la syncytine % similitude Env virale Sincytine 1 Homme Chimp Gorille Orang-O Gibbon Babouin 100% 87,9% 88,1% 88,8% 87,2% 87% 24,9% 98,0% 97,2% 95,7% 94,6% 28,1% 97,8% 96,1% 95,2% 27,9% 27,5% 27,7% Le gène codant la syncytine chez les Primates a pour origine le gène env d’un rétrovirus MSRV. Le transfert de ce gène à un l’ancêtre du babouin date de 30Ma.

TP Etape 3 : Transfert de matériel génétique du virus à l’espèce A TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 3 : Espèce A avec gène viral   Espèce A : Espèce B : virus Espèce A  Transfert de matériel génétique du virus à l’espèce A

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 1 : hybridation entre 2 espèces B. distachyon (10) + B. sylvaticum (18) = B. phœnicoides (28 chrom) .

TP TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 2 : Etude du cas « Raphanobrassica » C’est le doublement du nombre de chromosomes (polyploïdisation) qui a donné naissance à une nouvelle espèce (4n=36).

TP Etape 3 : Polyploïdisation TP4: Les mécanismes de diversification du vivant Etape 3 : Espèce C : hybride polyploïde fertile (2n = 5+5=10)    Espèce A (2n = 6) Hybride AB stérile (3 + 2 = 5 = n) Espèce B (2n = 4)  Fécondation des gamètes haploïdes Mitose anormale  Doublement des chromosomes Polyploïdisation Espèce A (2n=6) Espèce B (2n=4)