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Biodiversité génétique version distanciel

Maryline Defresne

Created on December 9, 2020

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La biodiversité génétique au sein d'une espèce

TP Terre et Vie 9 Version: Distanciel

Inspiré du travail de Stephane Varaire. Merci

Maryline Defresne . Lycée Marmontel

Chez la coccinelle arlequin Harmonia axyridis, les individus peuvent différer les uns des autres par la taille, le nombre et la couleur des taches présentes sur leurs ailes antérieures, les élytres. Il en existe 200 types différents ! On cherche à expliquer la diversité d’un même caractère chez des individus d’une même espèce

La coccinelle à sept points (Coccinella septempunctata) est une espèce de coccinelles courante en Europe. Surnommée « bête à bon Dieu » depuis le Moyen Âge, elle est perçue comme un porte-bonheur. C'est une grande habituée denos jardins

La Coccinelle asiatique (Harmonia axyridis) est une espèce de coccinelle aphidiphage (qui se nourrit de pucerons), originaire de Chine. Dès le début du xxe siècle, mais surtout plus massivement vers la fin des années 1980, elle a été importée en Europe et aux États-Unis pour la lutte biologique. Son comportement, sa prolificité et sa voracité en font désormais une espèce invasive nuisible pour les coccinelles autochtones qu'elle tend à éliminer.

Cette coccinelle présente une large gamme de coloris, allant du rouge à points noirs au noir à points rouges, en passant par de nombreuses nuances de jaune. Les élytres ( la carapace protégeant leurs ailes ) sont ornés de zéro à 19 points.

Vous êtes chercheur, votre mission est la suivante: - Vous devez déterminer si les coccinelles arlequins sont de la même espèce que Coccinella septempunctata: Expériences de croisement Lorsque toutes les expériences ont été faites , répondre aux questions suivantes - Les coccinelles arlequin et la coccinelle à 7 points appartiennent -elles à la même espèce? Justifier la réponse - Les variations du motif des élytres sont -elles intraspécifiques? Justifier la réponse - Vous devez déterminer l'origine du motif des élytres des coccinelles: Expériences sur les gènes Lorsque toutes les expériences ont été faites , répondre à la question suivante: - Quel est le gène à l'origine des motifs des élytres, justifier la réponse - Vous devez déterminer l'origine de la variabilité des allèles par Séquençage et Comparaisons génétiques: Lorsque toutes les expériences ont été faites , répondre aux questions suivantes - Qu'est-ce que le séquençage a permis de déterminer? - Qu'est-ce que la comparaison de gène à permis de déterminer ? - Vous devez expliquer la diversité d'un même caractère chez des individus d'une même espèce - Résumer les différences entre les allèles - Expliquer l'origine de la diversité des élytres chez H. axyridis

Direction le labo

Rapport

Documentation

2. Expériences sur les gènes

3a. Séquençages

3b. Comparaisons génétiques

4. Résultats des recherches

Retour à la mission

1. Réaliser des croisements

La notion d'espèce

Vocabulaire utile

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Sélectionner une première coccinelle

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Sélectionner une deuxième coccinelle

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Sélectionner une deuxième coccinelle

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

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Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Refaire un croisement

Sélectionner une deuxième coccinelle

Arlequin Red-nspots

Arlequin Black-nspots

Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Coccinella septempunctata

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Arlequin Black-2spots

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Coccinella septempunctata

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Coccinella septempunctata

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Coccinella septempunctata

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Coccinella septempunctata

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Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

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Arlequin Black-2spots

Arlequin Black-4spots

Coccinella septempunctata

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Retour à la mission

Certaines méthodes de génie génétique,couplées à des analyses statistiques , permettent de connaitre approximativement une région de chromosome responsable d'un caractère . On cherche à déterrminer quel gène est responsable des motifs des élytres de la coccinelle arlequin.

Lancer l'analyse génétique

Une région bien précise du chromosome 4 de la coccinelle arlequin, a été identifiée en rapport avec les variations de coloration des élytres . Cette région s’étend sur trois gènes : le gène aor, le gène pnr et le gène itrPour pouvoir trancher entre ces trois gènes, il y a possibilité d’inactiver chaque gène et d’observer les effets sur les caractéristiques de la coccinelle. <n,

Inactiver le gène aor

Inactiver le gène pnr

Inactiver le gène itr

Retour à la mission

Gène aor actif (expérience témoin)

Gène aor inactif

Refaire une expérience d'inactivation

Gène pnr actif (expérience témoin)

Gène pnr inactif

Refaire une expérience d'inactivation

Gène itr actif (expérience témoin)

Gène itr inactif

Retour au labo pour faire le séquençage

Lancement du séquençage

Entrer le chiffre du chromosome concerné par le séquençage

Retour au labo

Suite du séquençage

Ce chromosome contient plein de gènes, mais aucun ne participe à la mise ne place du motif des élytres.

Recommencer le séquençage

Suite du séquençage

Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

Suite du séquençage

Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

Suite du séquençage

Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

x x

ERREUR

Ce n'est pas le bon gène

Recommencer le séquençage

Suite du séquençage

Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

Suite du séquençage

Maintenant, indiquez le nom du gène (trois lettres) que vous voulez séquencer

x x

La séquence d'ADN demandée a bien été séquencée. Il existe 4 versions (allèles) de ce gène pnr ("pannier") : hsp : allèle trouvé chez Black-4spots hA : allèle trouvé chez Black-nspots hC : allèle trouvé chez Black-2spots h : allèle trouvé chez Red-nspots

Retour au labo

Retour à la mission

Les comparaisons génétiques ont été faites par un laboratoire indépendant: le laboratoire Anagène 2

Retour à la mission

Retour au labo

Accès aux données brutes

Pour sécuriser la connexion , vous devez répondre auparavant aux questions qui s'afficheront . Attention de bien vous souvenir de la question , vous ne pouvez pas revenir en arrière!

Pour accéder au niveau de sécurité 1 vous devez introduire un mot de passe qui sera la réponse à la question suivante :" Quel nom donne - t - on aux différentes versions d'un gène ?"