Sciences de la Vie et de la Terre

1. Sciences de la Vie et de la Terre Cours de terminale S Programme obligatoire

2. caryotype génotype Comment expliquer la stabilité chromosomique et la variabilité génétique entre les générations ? Chapitre 1 Reproduction sexuée et brassages génétiques Introduction : « tous identiques, tous différents »

3. Voir fiche d’activités 1 • La méiose est source de brassages génétiques

6. Cellules parentales à l'origine des gamètes méiose fécondation gamètes gamètes Cellule œuf trisomique 21

8. Le déroulement de la méiose dans le temps est différente chez l’Homme et chez la Femme.

9. Bilan fiche activité 1 : • Succession de deux divisions • Réduction par deux du nombre de chromosomes et donc de la quantité d’ADN - Anomalies de répartition des chromosomes peuvent entraîner des caryotypes atypiques • Brassage interchromosomique(voir schéma)

10. Voir fiche d’activités 2 croisement 2 : souche à corps clair et yeux rouges X souche à corps black et yeux cinnabars résultats F1 : 100% [ corps clair, yeux rouges] résultats F2 test cross : 46% [ corps clair, yeux rouges] 46% [corps black, yeux cinnabars] 4%[ corps clair, yeux cinnabars] 4%[ corps black, yeux rouges]

12. Interprétation des résultats drosophile F1

13. Interprétation des résultats drosophile F2 test cross

14. Voir fiche d’activités 2 (calcul) Voir fiche d’activités 2 II- La fécondation amplifie le brassage effectué par la méiose Voir vidéo sur site III- L’alternance méiose/fécondation et le cycle de développement

16. Exercice de génétique appliquée à l’économie

17. Correction exercice L’intérêt est d’obtenir des grosses tomates à maturation ralentie qui n’existent pas naturellement (donc cas de dihybridisme). Le résultat du premier croisement indique que l’allèle « petit fruit » est dominant sur l’allèle « gros fruit » : on notera donc PF et gf . Pour le second caractère il y a codominance entre l’allèle sauvage responsable de la maturation rapide et l’allèle muté rin responsable de l’arrêt de la maturation. Les hétérozygotes ont un phénotype « maturation ralentie ». On notera rin+ et rin ces deux allèles et ral. le phénotype « maturation ralentie » . Le résultat du second croisement, qui peut être assimilé à un test-cross, suggère, avec les proportions 1/4,1/4,1/4 et 1/4 obtenues, que ces deux gènes sont portés par des paires de chromosomes différentes (gènes non liés).

18. Rappels de génétique 1ére S Chapitre 2 Evolution génétique et diversification des êtres vivants Introduction : • l’apparition de mutations et leur brassage par l’alternance méiose/ fécondation au cours de la reproduction sexuée sont insuffisants pour expliquer la biodiversité actuelle des populations. • Il doit exister d’autres mécanismes à l’origine de la diversification du monde vivant. - Le code génétique - Mutations

20. Voir fiche d’activité 1 Voir fiche d’activité 2 I- les facteurs génétiques de diversification non liés à la reproduction sexuée 1°)- apparition de familles multigéniques 2°)- apparition de mutations modifiant l’individu ou l’espèce

22. Contour du crâne chimpanzé jeune contour du crâne homme adulte Trou occipital chimpanzé jeune centré comme chez l’homme adulte Phénotype tête chimpanzé jeune phénotype tête homme adulte Hypothèse : à partir d’un ancêtre commun, l’Homme aurait, par rapport au chimpanzé, gardé des caractères juvéniles à l’état adulte. Certaines mutations touchant des gènes responsables de la détermination des étapes du développement peuvent avoir des conséquences importantes sur l’Evolution exemples : l’allongement de la période embryonnaire entraîne une augmentation du nombre de neurones donc une augmentation des capacités intellectuelles l’augmentation des périodes infantiles et juvéniles permet une augmentation de la durée de l’apprentissage donc une meilleure transmission des connaissances entre les générations.

23. Mutations de gènes de structure Mutations de gènes de développement 5°)- Individu A’ peu différent de A, même espèce Individu A « petites causes »… …« petits effets  » « petites causes »… …« grands effets » Individu B très différent de A, nouvelle espèce

24. Syndrômes de tétra-amélia Et de meromélia

25. Voir fiche d’activité 3 3°)- Le « bricolage moléculaire » ou comment faire du neuf avec du vieux

26. duplications mutations gène1 gène2 gène3 gène4 gène5 gène1 gène2 gène3 gène4 gène5 gène1 gène2 gène3 gène4 gène5 Plusieurs exemplaires du même gène Nombreux allèles du même gène gène Nouveaux gènes formés par aboutements

27. II- les facteurs de biodiversité non liés à des modifications du génome des individus Travail : faire les activités 3 et 4 du livre pages 40 à 43. Schéma bilan des 2 premiers chapitres à construire à partir d’éléments « en vrac »

28. meiose mutations Brassage intrachromosomique Duplications Brassage interchromosomique Groupements de gènes fécondation symbiose Facteurs non génétiques Facteurs génétiques Biodiversité au temps t1 Modification du comportement ou Caractèrealéatoire ou Gènes de structure Biodiversité au temps t2 reproduction sexuée Gènes homéotiques

29. Type d’asque obtenu fécondation 2 types de filaments mycéliens Méiose I Méiose II mitose Interprétation des résultats Sordaria

30. Exercices : 1 page 144 + 5 page 146

31. Interprétation chromosomique du premier croisement

32. Brassage intrachromosomique Brassage interchromosomique Biodiversité au temps t1 Facteurs génétiques Facteurs non génétiques reproduction sexuée Gènes de structure Gènes homéotiques meiose Modification du comportement mutations symbiose Duplications Groupements de gènes fécondation Caractèrealéatoire Biodiversité au temps t2 ou ou

33. Interprétation chromosomique du second croisement

34. B- Le caractère aléatoire de la fécondation Voir document sur système CMH + couleur de la peau Conclusion sur variabilité entraînée par méiose/fécondation III- Les causes de la variabilité du génotype (polymorphisme) au sein d’une espèce A- Variabilité liée à la reproduction sexuée. Voir partie II

35. B- Mutations et innovations génétiques Fiche rappel sur notions de 2nde et 1ère S 1°)- Mise en évidence d’un polymorphisme génétique 1er exemple : Le cas des groupes sanguins : 1 gène trois allèles. 2ème exemple :Le système HLA (CMH) plusieurs gènes avec chacun de nombreux allèles. (voir fécondation) 3ème exemple:Le polymorphisme des gènes de l’hémoglobine TP type ECE Problème : Les résultats inattendus du séquençage du génome humain Les mutations seules ne peuvent expliquer l’importance du polymorphisme

36. Etude de deux exemples d’évolution d’un gène Evolution du gène de la LDH

38. La (petite) famille des gènes de l’ADH

39. Gène ancestral Mutations ??? 420 MA AVT duplication AVT AVT 1 mutation (change arg en leu) OT AVT 380 MA duplication OT AVT AVT 1 mutation (change ileu en phe) OT AVT ADH 190 MA AVT OT AVT OT AVT ADH Actuel Poissons BP / Amphibiens / reptiles Mammifères Poissons osseux branchies 300 MA

40. Pression sélective 3°)- Les mutations sont soumises à la pression de sélection exercée par l’environnement. Population = ensemble d’allèles « pool » allélique Modification du stock d’allèles Problème : quelles sont les conditions pour qu’un allèle muté se maintiennent dans la population ?

41. Nombre de mutations du gène Fibrinogène(protéine de la peau) Hémoglobine (transport de l’O2) Cytochrome c (réaction biochimique de la respiration cellulaire) Temps (MA) - Cas des mutations qui présentent un avantage ou un désavantage sélectif Voir fiche d’activité - Cas des mutations de gènes du développement Voir fiche d’activité - Cas des mutations neutres

42. Homme adulte Chimpanzé jeune Chimpanzé adulte

43. Mutations de gènes de structure Mutations de gènes de développement 5°)- Individu A’ peu différent de A, même espèce Individu A « petites causes »… …« petits effets  » « petites causes »… …« grands effets » Individu B très différent de A, nouvelle espèce