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 Les innovations génétiques

Rappels de 2nd

Dans une cellule, l'information génétique est contenue dans le noyau sous forme de chromosome (K) constitués d'ADN. L'ADN constitue les gênes (= 1 portion d4adn qui contient 1 information qui permet de fabriquer 1 protéine responsable d'1 caractère). L'ADN est formée d'1 suite de paires de nucléotides, c'est l'ordre d'enchaînement de ces paires de nucléotides qui constitue l'information génétique.

On appelle mutation toutes modifications de la structure de l'ADN, cad, toutes modifications de l'ordre d'enchaînement des nucléotides. D'après ce qui précède on voit dc qu'1 mutation de l'ADN entraîne l'apparition d'1 nouvelle information, cad entraîne l'apparition d'1 nouvel allèle d'1 gêne donné. Ainsi au cours de l'évolution, les mutations constituent le mécanisme qui permet de fabriquer de nouvel allèle d'1 gêne donné.

EX : gêne « couleur des yeux »

Temps1 : allèle marron --> MUTATION --> allèle vert

Temps2 : existence de l'allèle marron + l'allèle vert

Le mécanisme étudié ci-dessus permet donc de fabriquer de nouvelle version d'1 m gêne. Comment alors fabriquer de nouveaux gêne ?

Etude d'un exemple

Groupes des vertébrés Globines Age d'apparition

en millions d'années

Poissons alpha 450
Amphibiens alpha+ bêta 370
Reptiles alpha+ bêta+ gamma 300
Mammiféres alpha+ bêta+ gamme+ epsilon 100

- 450MA poisson: 1 gène alpha (gène ancêtre) --> DUPLICATION(faire 1 copie) --> 2 gènes alpha --> MUTATION (on mute le 2 eme gène alpha en gène bêta) --> 1 gène alpa + 1 gène bêta.

- 370 MA: Amphibiens: 1 gène alpha + 1 géne bêta--> DUPLICATION( on fait 1 copie seulement du gène bêta) --> 1 alha+ 2 bêta --> MUTATION (on mute le 2eme gène bêta en gène gamma)--> 1 alpha+  bêta + 1 gamma.

ECT.....

Bilan

Récapitulatif mécanismes d'apparition des innovations génétiques

1°_ La fabrication de nouvelles version (allèle) d'1 gène donné= DIVERSIFICATION DU GENOME. C'est le mécanisme des MUTATIONS :

GENE X (portion d'allèle1 d'un gène donné) --> MUTATION --> GENE X avec un allèle2.

Le nombre de gèns reste le m, le nombre d'allèle (version d'1 gène) augmente.

2°_ La fabrication de nouveaux gène = COMPLEXIFICATION DU GENOME.C'est la succession de 2 mécanisme : DUPLICATION puis MUTATION

GENE X--> DUPLICATION --> 2 GENES X--> MUTATION (du 2eme gène X)--> GENE X + GENE Z

Le nombre total de gènes augmente.

Au cours de l'évolution, les gènes st transmis de génération en génération. Chez 1 espèce donnée, certains gènes st très proches (ex : gènes codant pr les protéine de sang : les globines. Ces gènes [globule alpha, bêta…] proviennent ts d'1 gène « ancêtre » qui au cours de l'évolution c'est dupliqué puis dont1 des copies a mutées. Ce phénomène c'est reproduit plusieurs fois pour aboutir à 1 ensemble de gène très proches formant 1 famille multigénique.

Le rôle essentiel des mutations des gènes du développement dans l'évolution

Etude de deux exemples

1°_ Evolution duc crane des chimpanzés et de la lignée humaine :

Exercice : a)Pr le chimpanzé le crane de fœtus est très différent du crane adulte. A l'inverse, pr l'Homme, le crane du fœtus est très proche du crane adulte.

b)C'est chez l'Homme que la vitesse de développement est la + lente.

c)+ la vitesse de développement est faible, + le volume de l'encéphale est gros.

2°_L'origine de la bipédie.

Exercice : a)Chez le singe, les os du bassin restent plats. Chez l'Homme, les os d'abord plats s'incurvent progressivement.

b)Il existe des gènes du développement qui programme la mise en place de la forme des organes pendant le développement embryonnaire.

C)Les mutations de ces gènes du développement .

Bilan

Chez l'Homme, la durée du développement du crâne est + longue que chez le chimpanzé, ce qui permet un accroissement du volume de l'encéphale.

Au contraire, le bassin se développe plus rapidement passant par des états qui rappellent celui des singes ou des ancêtres de l'Homme pr aboutir au bassin qui permet la locomotion bipède.

Tout se passe dc comme s'il y avait au cours de l'évolution humaine une modification des rythmes du développement notamment pr le crâne et le bassin.

Des mutations d'un ou plusieurs gènes contrôlant des rythmes du développement st sans doute responsables de l'évolution des Homininés.

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !