Génétique et évolution en terminale

Génétique & Evolution

Introduction: Partie 1 Partie 2 Chapitre 12: L'origine du génotype des cellules d'un individu Chapitre 13: La complexification des génomesChapitre 14: L'inéluctable évolution des génomes au sein d'une population

Brigitte Gauthier NDBN

Révisions de quelques définitions

Le phénotype : Il décrit l'ensemble des caractères observables d'un individu, ces caractères peuvent être morphologiques (couleur des yeux, taille), physiologiques (capacité à digérer le lait, aptitudes sportives) ou biochimiques (groupes sanguins). Au sens restreint : un caractère d’un individu (diabétique par exemple).

Le génotype : C'est l'ensemble de l’information génétique possédée par un organisme (ensemble des allèles de tous les gènes), toutes les cellules d’un organisme possèdent l’ensemble du génotype (sauf les cellules sexuelles). Au sens restreint : Ensemble des allèles des différents gènes impliqués dans la réalisation d’un caractère.

Recopie ces définitions dans l'introduction de ton cours

L'information génétique est portée par les chromosomes

+ info

Les chromosomes, éléments permanents de la cellule

Le chromosome est toujours présent dans la cellule, soit sous forme condensée, soit sous forme décondensée

Chaque chromosome est constitué d'une ou deux molécules d'ADN

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Voici deux questions de QCM. Cochez les bonnes réponses dans l'ordre.

QCM

2- Les cellules spécialisées d'un même organisme oluricellulaire:e- n'expriment qu'une partie des gènes qu'elles possèdent; f- expriment une grande partie des gènes qu'elles possèdent; g-expriment presque toutes les mêmes gènes; h-ont une fonction indépendante de leur information génétique.

1- Les cellules d'un même organisme:a- n'ont pas les mêmes gènes; b- possèdent la même information génétique c- expriment au cours de la vie, la totalité des gènes qu'elles possèdent; d- Ont une quantité d'ADN variable selon leur spécialisation.

Clique sur les lettres correctes

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Voici deux questions de QCM. Cochez les bonnes réponses dans l'ordre.

QCM

2- Les cellules spécialisées d'un même organisme pluricellulaire:e- n'expriment qu'une partie des gènes qu'elles possèdent; f- expriment une grande partie des gènes qu'elles possèdent; g-expriment presque toutes les mêmes gènes; h-ont une fonction indépendante de leur information génétique.

1- Les cellules d'un même organisme:a- n'ont pas les mêmes gènes; b- possèdent la même information génétique c- expriment au cours de la vie, la totalité des gènes qu'elles possèdent; d- ont une quantité d'ADN variable selon leur spécialisation.

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Voici deux questions de QCM. Cochez les bonnes réponses dans l'ordre.

QCM

2- Les cellules spécialisées d'un même organisme pluricellulaire:e- n'expriment qu'une partie des gènes qu'elles possèdent; f- expriment une grande partie des gènes qu'elles possèdent; g-expriment presque toutes les mêmes gènes; h-ont une fonction indépendante de leur information génétique.

1- Les cellules d'un même organisme:a- n'ont pas les mêmes gènes; b- possèdent la même information génétique c- expriment au cours de la vie, la totalité des gènes qu'elles possèdent; d- ont une quantité d'ADN variable selon leur spécialisation.

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QCM

2- Les cellules spécialisées d'un même organisme oluricellulaire:e- n'expriment qu'une partie des gènes qu'elles possèdent; f- expriment une grande partie des gènes qu'elles possèdent; g-expriment presque toutes les mêmes gènes; h-ont une fonction indépendante de leur information génétique.

1- Les cellules d'un même organisme:a- n'ont pas les mêmes gènes; b- possèdent la même information génétique c- expriment au cours de la vie, la totalité des gènes qu'elle possède; d- Ont une quantité d'ADN variable selon leur spécialsation.

1- Les cellules d'un même organisme:a- n'ont pas les mêmes gènes; b- possèdent la même information génétique c- expriment au cours de la vie, la totalité des gènes qu'elles possèdent; d- Ont une quantité d'ADN variable selon leur spécialisation

Fauxs

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RECOMMENCE

Ce que vous avez vu en première spécialité SVT

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Vidéo

QCM

Obligatoire pour passer à la suite

Bilan

D'après Bordas 1ère spé 2019

Bilan

N'oublie pas de prendre des notes dans ton cours si tu penses en avoir besoin

D'après Bordas 1ère spé 2019

Retour

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QCM

1- Lorqu'une cellule est en mitose, elle:a- possède des chromosomes qui ont toujours 2 chromatides; b- divise son nombre de chromosomes par deux; c-conserve son nombre de chromosomes du début à la fin de la division cellulaire; d- n'a pas besoin de réplication préalable

2- Au cours de la mitose, la quantité d'ADN par cellule:e- reste la même; f- est divisée par 2; g-est multipliée par 2; h-est d'abord multipliée par 2, puis ensuite divisée par 2.

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QCM

1- Lorqu'une cellule est en mitose, elle:a- possède des chromosomes qui ont toujours 2 chromatides; b- divise son nombre de chromosomes par deux; c-conserve son nombre de chromosomes du début à la fin de la division cellulaire; d- n'a pas besoin de réplication préalable

2- Au cours de la mitose, la quantité d'ADN par cellule:e- reste la même; f- est divisée par 2; g-est multipliée par 2; h-est d'abord multipliée par 2, puis ensuite divisée par 2.

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QCM

1- Lorqu'une cellule est en mitose, elle:a- possède des chromosomes qui ont toujours 2 chromatides; b- divise son nombre de chromosomes par deux; c-conserve son nombre de chromosomes du début à la fin de la division cellulaire; d- n'a pas besoin de réplication préalable

2- Au cours de la mitose, la quantité d'ADN par cellule:e- reste la même; f- est divisée par 2; g-est multipliée par 2; h-est d'abord multipliée par 2, puis ensuite divisée par 2.

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QCM

1- Lorqu'une cellule est en mitose, elle:a- possède des chromosomes qui ont toujours 2 chromatides; b- divise son nombre de chromosomes par deux; c-conserve son nombre de chromosomes du début à la fin de la division cellulaire; d- n'a pas besoin de réplication préalable

2- Au cours de la mitose, la quantité d'ADN par cellule:e- reste la même; f- est divisée par 2; g-est multipliée par 2; h-est d'abord multipliée par 2, puis ensuite divisée par 2.

Faux

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RECOMMENCE

La méiose et ses différences avec la mitose

Rôle déterminant de la prophase 1

Les étapes de la méiose

Exercice

Fait une impression écran de ton exercice réussi et place ce résultat dans ton cours

Crossing-over

Vidéos

Evolution de la quantité d'ADN

D'après Bordas 1ère spé 2019

La réplication de l'ADN lors de la phase S de l'interphase

Vidéo

Exercice

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Les mutations de l'ADN

Compléter avec le mot qui convient (sans mettre d'accent) suite à votre comparaison allélique sur Génigen 2.

Exercice pratique

La première mutation en position 575 est uneLa seconde mutation en position 729 est une La troisième mutation en position 730 est une

Comparer des séquences alléliques avec Génigène 2

VALIDER

Le génome humain

Les grandes étapes historiques du séquençage du génome humain

Des gènes au phénotype

Les gènes commandent la synthèse des protéines. Les protéines sont des macromolécules essentielles au fonctionnement des cellules. Elles sont formées d'une succession de petites molécules, les acides aminés. Toutes les protéines sont le produit de l'expression des gènes. La séquence de l'ADN, succession de nucléotides le long des brins de la molécule, est une information codée nécéssaire à la synthèse des protéines. L'enchaînement des acides aminés d'une protéine suit en effet la séquence de nucléotides du gène correspondant.

Le mécanisme d'expression des gènes

L'activité des gènes de la cellule est régulée, c'est-à-dire que l'expression d'un gène peut être activée ou réprimée, sous l'influence de facteurs internes ou externes. Le phénotype résulte de l'ensemble des produits de l'ADN (protéines et ARN) présents dans la cellule.

La transcription

La traduction

De l'ADN à la protéine

Chapitre 12

L'origine du génotype des individus

Comment les divisions cellulaires et la fécondation participent-elles à l'émergence de nouveaux génomes ?

Sommaire

Chapitre 13

INDEX

1 Génotype hérité par mitose

Clones cellulaires

2 Génotype hérité par meiose puis fécondation

Mendel et Morgan

Brassages génétiques

La transmission du génome

Accidents de la méiose

Bilan

LES clones cellulaires

RENOUVELLEMENT

UN CLONE

MUTATIONS

SOUS-CLONE

Elles résultent d'erreurs de réplication

Clone cellulaire et stabilité génétique

Le renouvellement de nos organes

nouveaux clone au sein d'un organisme

A retenir

Frise chronogogique de la génétique

Les travaux de Mendel

La technique d'hybridation

Les lois de Mendel

Exploitation mathématique des résultats

Interprétation des travaux de Mendel par les connaissances actuelles

Exercice corrigé

Sujet

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique.

La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde. Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire. Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Exemple de diversité génétique obtenue suite à la méiose Exercice d'analyse de populations de drosophiles corrigé en Vidéo

Exercice

Teste-toi

Le brassage interchromosomique

Le brassage intrachromosomique

Le brassage interchromosomique

Regarde ici

Schéma

Lors de l'anaphase 1 de méiose

Le brassage intrachromosomique

Regarde ici

Lors de la prohase 1 de méiose

Une vidéo pour comprendrre

Clique sur les éléments intéractifs et prend note dans ton cours

Exercice

Deux types d'anomalie de méiose

Modification du nombre de gènes

Modification du nombre de chromosomes

Pouvoir évolutif

Pouvoir évolutif

La transmission du génome en génétique humaine

Analyse généalogique pour évaluer un risque

Ouvrez l'enveloppe pour connaitre votre mission(pas de retour arrière possible)

Arbre généalogique de deux familles Bretonnes dont un membre est atteint de mucosiscidose

Analyse généalogique pour évaluer un risque

A partir de l'analyse des risques en Bretagne et de l'arbre généaligique, tu dois évaluer le rique pour l'enfant d'être malade

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Besoin d'aide ?

Arbre généalogique de deux familles Bretonnes dont un membre est atteint de mucosiscidose

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Analyse généalogique pour évaluer un risque

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Arbre généalogique de deux familles Bretonnes dont un membre est atteint de mucosiscidose

Aïe! c'est faux

A partir de l'analyse des risques en Bretagne et de l'arbre généaligique, tu dois évaluer le rique pour l'enfant d'être malade

Consulte l'aide

Arbre généalogique de deux familles Bretonnes dont un membre est atteint de mucosiscidose

La bio-informatique

Cette nouvelle discipline permet d'étudier le big-data génétique

Clique sur l'arbre généalogique pour voir et comprendre l'intérêt de l'analyse génétique

Data-base de données

Chapitre 13

La complexification des génomes

Comment les divisions cellulaires et la fécondation participent-elles à l'émergence de nouveaux génomes ?

Chapitre 14

INDEX

Endosymbiose

Transferts horizontaux de gènes

Mitochondries et chloroplastes peuvent être expliqués par cette théorie

Transmission de gènes entre deux organismes de la même génération

+ info

+ info

Chapitre 14

L'inéluctable évolution des génomes au sein des populations

Comment les divisions cellulaires et la fécondation participent-elles à l'émergence de nouveaux génomes ?

Génétique des populations

1 - Soit une population est stable et n'évolue pas. Elle ne subit aucune fluctuations de nombre, elle est totalement en équilibre dans son environnement

I - La loi de Hardy-Weinberg

2 - Soit la population est en train d'évoluer, elle présente une variation du nombre de ses individus en raison de différents facteurs liés à une pression de son environnement, à des mutations ou autres facteurs évolutifs ;

II - Les facteurs faisant varier l'équilibre de Hardy-Weinberg

Sommaire

II- La loi de Hardy-Weinberg et la stabilité génétique d'une population Etude d'un exemple I- Les causes de la génétique des populations à l'origine d'une évolution vers une nouvelle espèce1- Isolement géographique 2- Evolution par l’apprentissage 3- La sélection naturelle 4- La sélection sexuelle = inverse de panmixie 5- La taille de la population 6- Les modifications génétiques 7- Le phénotype étendu

L'équilibre de Hardy-Weinberg

Clic ici pour débuter l'explication

p2 +2pq+q2=1

Une vidéo pour comprendre

L'es facteurs faisant varier l'équilibre de Hardy-Weinberg

Chapitre 4

D'autres mécanismes contribuent à l'évolution du vivant

Comment les divisions cellulaires et la fécondation participent-elles à l'émergence de nouveaux génomes ?

Certaines anomalies correstont à l'absence de séparation des deux chromosomes homologues en anaphase 1, ou des deux chromatides d'un chromosome en anaphase 2, ce qui entraîne l'absence d'un chromosome pour la moitié des gamètes et la présence d'un chromosome surnuméraire pour l'autre moitié. Après fécondation par un gamète normal, les cellules-œufs portent une anomalie chromosomique : soit une monosomie (un chromosome en moins), soit une trisomie (un chromosome en plus). Dans l'espèce humaine, ces anomalies chromosomiques sont fréquemment létales, mais certaines sont viables comme les trisomies 21, 18, et celles affectant les chromosomes sexuels (XXX, XXY ou XYY). D'un point de vue évolutif, les accidents lors de la méiose peuvent être source d'une diversification importante des génomes.

Les principes de base de la génétique L'analyse génétique est l'étude de la transmission héréditaire des caractères observables, lors de croisements, souvent réalisés entre individus de lignées pures (homozygotes pour tous les caractères) et ne différant que par un nombre limité de caractères. Dans l'espèce humaine, l'identification des allèles portés par un individu repose d'abord sur une étude familiale. Le séquençage de l'ADN permet de connaître le génotype de chaque individu, de ses ascendants et descendants. Les bases de données informatisées permettent d'identifier des associations entre certains gènes mutés et certains phénotypes. Dans les études de type trio, la comparaison de l'ADN d'un sujet porteur d'une mutation avec celui de ses parents permet de savoir si l'enfant a hérité de l'allèle muté de l'un de ses parents ou si la mutation est apparue de novo chez l'enfant

Des anomalies peuvent survenir au cours de la méiose. Lors des crossing-over inégaux, des fragments de chromatides sont échangés de façon déséquilibrée entre chromosomes homologues. Les gamètes formés peuvent ainsi perdre ou gagner certains gènes. Dans certains cas, la duplication de gènes est à l'origine de la formation de familles multigéniques.