la biodiversité intraspécifique

La biodiversité des individus

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 !

Comment expliquer la diversité d’un même caractère chez des individus d’une même espèce ?

vocabulaire

L’origine du motif des coccinelles arlequins

Malgré la grande diversité des motifs sur les élytres des coccinelles arlequins, 4 phénotypes sont majoritaires dans la nature. Des croisements ont été réalisés entre individus de ces phénotypes afin de déterminer si ce caractère était héréditaire. Un gène, pannier, a été suspecté d’être à l’origine de ces motifs et a donc été inactivé chez des embryons de H. axyridis.

Résultat de croisements entre coccinelles arlequins.

Aspect des phénotypes les plus répandus dans la nature, sans modification (en haut) ou après inactivation (en bas) du gène pannier chez la coccinelle arlequin.

consigne

vocabulaire

L’origine du motif des coccinelles arlequins

Résultat de croisements entre coccinelles arlequins.

Les allèles portés par chaque individu sont indiqués par la lettre h. hC/h signifie que les individus en F1 (première génération) portent deux allèles différents.

consigne

vocabulaire

L’origine du motif des coccinelles arlequins

Aspect des phénotypes les plus répandus dans la nature, sans modification (en haut) ou après inactivation (en bas) du gène pannier chez la coccinelle arlequin.

Inactivation

Des molécules ont été injectées dans les œufs de certaines coccinelles afin d’inactiver le gène pannier. Les photographies sont représentatives de tous les individus obtenus après la manipulation.

consigne

Inactivation

vocabulaire

TP

Comparez des allèles de gènes responsables d’une variation du phénotype grâce à un logiciel de comparaison.OBJECTIF: On cherche à expliquer les différences entre les allèles dun même gène Matériel : Logiciel de comparaison de séquence Géniegen Fichier de séquence des différents allèles du gène pannier à télécharger sur le pearltrees

Protocole :

Charger le fichier de séquence proposé téléchargé "pannier.edi" A l’aide de la fiche technique fournie, sélectionner les séquences correspondant aux différents allèles, puis comparez-les à l’aide de l’action « Alignement » ; Déplacez le curseur et identifier les différences dans les séquences d’ADN en notant leur position.

Fiche technique

TP

Comparez des allèles de gènes humains responsables d’une variation du phénotype grâce à un logiciel de comparaison.OBJECTIF: On cherche à savoir si les différences entre les allèles dun même gène observées chez la coccinelle sont les mêmes chez une autre espèce (sapiens) Matériel : Logiciel de comparaison de séquence Anagène ou Géniegen : De nombreuses séquences sont déjà présentes dans les logiciels,vous pouvez choisir n'importe laquelle. On propose d'étudier les all_èle A, B, O du gène "groupe sanguin"

Protocole

Quantifier la variabilité allélique

Le séquençage des génomes permet de mieux connaître les différences qui peuvent exister entre allèles chez différents individus. Elles peuvent être minimes, chaque différence étant le résultat d’une mutation qui modifie une ou quelques bases de l’ADN. Elles peuvent aussi correspondre à des modifications de plusieurs milliers de paires de bases.

Comparaison de deux allèles (h et hSp) du gène pannier chez H. axyridis.

Les parties identiques sont représentées par du orange sur la droite, les interruptions mettent en évidence des séquences différentes.

consigne

vocabulaire

Une histoire évolutive des allèles

consigne

Ce modèle a été élaboré par une modélisation informatique après comparaison des séquences et quantification des différences entre les allèles chez les deux espèces étudiées. La coccinelle à 7 points C. septempunctata a la particularité d’avoir une très faible diversité allélique pour le gène pannier.

Un modèle d’évolution des allèles à l’origine des motifs sur les élytres de H. axyridis et Coccinella septempunctata.

BILAN

Expliquez l’origine de la diversité des motifs des élytres chez H. axyridis, puis proposez un modèle sous forme de schéma pour expliquer la diversité des individus au sein d’une espèce.