la diversification du vivant. a. des mécanismes de diversifications géniques cf tp 8, atelier 1 et...
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La diversification du vivant
A. Des mécanismes de diversifications géniques
Cf TP 8, atelier 1 et 4
a . Polyploïdisation
Spartina densiflora
Espèce parentale Spartina maritima
2n=60
Espèce parentale Spartina
alterniflora2n=62
Gamète
Gamète
Hybridation :
Espèce hybride : Spartina x townsendii
2n=61
méiose anormale :
Nouvelle espèce: Spartina anglica
2n=122
Les chromosomes n’ont pas
d’homologuesReproduction
asexuée
Appariement des chromosomes homologues
possibleMéiose et
reproduction sexuée
Spartina densiflora
Polyploïde : se dit d’une espèce possédant 2 jeux complets de chromosomes suite à une hybridation.
Si les chromosomes proviennent de la même espèce : autoploïdie .
Si les chromosomes proviennent d’espèces 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 d’une nouvelle espèce).La polyploïdisation concerne 70% des angiospermes.
Exemple d’hybrides ?
Ligre = lion + tigresse Zebrane = ane + zebre
Whalphin ( dauphin + pseudorque) -> Fertile ! …
b . Transfert horizontal de gènes
Porhyra sp
Porphyranase, sécrétée par Zobelia galactinovorans
(bactérie marine)
Absence de Zobelia dans la flore intestinale des japonais, mais ….
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.
Le transfert horizontal de gène, aussi appelé transfertlatéral, est un processus dans lequel un organismeincorpore le matériel génétique ou une partie dumatériel génétique d’un autre organisme avec lequel il n’aaucun lien familial direct (père ou mère).
Ces transferts horizontaux accidentels pourraient se réaliser:• à partir de virus qui utilisent les cellules qu’ils infectent pour
répliquer leur génome • depuis le milieu extérieur, de l’ADN libre pourrait pénétrer
dans une cellule d’une autre espèce et s’intégrer à l’ADN résident
• Entre bactérie, qui s’échange leur IG via des ponts de conjugaison
Autres exemples …
Ascidies
Pucerons
B. Des modifications dans l’expression des gènes du développement
Cf TP 8, atelier 3 et 5
Expression des mêmes gènes mais formations de structures différentes
a. Gènes du développement
(= gènes homéotiques ou gènes architectes)
B4 Homme
B4 Souris B4 Xénope Dfd Drosophile
B4 Homme 95% 78,9% 80,6%B4 Souris 78,9% 80%B4 Xénope 75,6%
Dfd Drosophile
Proposition d’arbre phylogénétique ?
b. Hétérochronie du développement Le plan d’organisation du Chimpanzé et de l’Homme est régulé par les mêmes gènes
homéotiques ,mais il y a des différences …
Chimpanzé Homme
c. Intensité et localisation des gènes
Présence des mêmes gènes Hox , mais intensité d’expression et localisation différentes
Des variations dans la chronologie, l’intensité ou la localisation d’expression 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 l’individu.
Exemple : Chez l’Homme : persistances de caractères juvéniles (crâne)= Néoténie
L’apparition de nouvelles espèces peut résulter de variations dans la chronologie ou l’intensité d’expression des gènes communs.
C. Diversification sans modification du génome
Face supérieure
Face inférieure
Cf TP 8, ateliers 2 et 6
Face supérieure
Face inférieure
Cellules chlorophylliennes =
végétal
Association étroite entre deux espèces différentes
Hyphes =
champignonXanthoria
a. Association entre organismes
Une association bénéfique pour les deux espèces = Symbiose
Autres exemples :
Symbiose animal/végétal Symbiose bactérie/végétal
Les associations (exemple : symbiose) sont une source de diversité en conférant aux organismes de nouveaux caractères sans modifier leur
information génétique
b. L’acquisition de comportements
Le mimétisme : une méthode d’apprentissage transmissible
Autres exemples
Le chant => recherche du partenaire sexuel + défense du territoire
=Un caractère génétique qui s’acquiert aussi par l’apprentissage
Variation du chant selon la provenance des individus => nécessité d’un apprentissage
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
Et chez l’Homme ?
Chez les Vertébrés, des comportements sont transmis de manière non génétique et sont aussi une source de diversité pouvant influencer la sélection naturelle.
L’apprentissage est une source de diversité.
BILAN :