Chapitre 1 - Diversité et stabilité des êtres vivants

C

CHAPITRE 1 - Diversité et stabilité génétique des êtres vivants.
I. Diversité des phénotypes des individus.
On appelle phénotype, l'ensemble des caractères observables chez un individu.

Exemple de 2 élèves de la classe, 2 Homo Sapiens et des coccinelles arlequins

Dans l'espèce humaine, au sein des populations ou au niveau des familles, nous sommes tous différents et pourtant nous appartenons tous à l'espèce des Homo Sapiens.
Chez les coccinelles arlequin , il y a aussi des variations individuelles de certains caractères.

Problématique:
Comment expliquer cette diversité au sein même d'une espèce ?

Les individus d'une population possèdent les caractères propres à l''espèce et des variations individuelles de certains caractères.

Certains caractères se transmettent de générations en génération, ce sont les caractères héréditaires. Ils peuvent parfois sauter une ou plusieurs générations.

Un exemple de caractère héréditaire : le roulage de langue !

Mais tous les caractères observables chez un individu sont -ils héréditaires ? NON !
Exemples du bronzage et du pelage des chats siamois.

L‘environnement intervient aussi dans le phénotype, en modifiant certains caractères, mais ces modifications ne sont pas transmissibles aux descendants.

Bilan :
Le phénotype d’un individu est constitué des caractères hérités de son espèce et de caractères variables d’un individu à l’autre.
Une part des caractères variables sont hérités des parents; l’autre part des caractères sont modifiés par l’environnement.

II. Localisation de l’information génétique.
1) Etude d’expériences de clonage .
view.genial.ly/5f57383da0a4ae0ced96ac7d/interactive-content-support-information-genetique

actrivité_expériences_de_transfert_de_noyau.pdf
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Réfléchir à la bioéthique des clonages :

Bilan : Ces expériences prouvent que le noyau des cellules contient l’information nécessaire à l’obtention de tous les caractères héréditaires d’un individu.
Le noyau contient donc l’information génétique.
Mais sous quelle forme ?

2) Observation microscopique de cellules de racines de jacinthe

On observe dans le noyau des cellules en division des bâtonnets appelés chromosomes.

Lors du TP ADN nous avons découvert que les chromosomes sont en fait constitués de molécules d'ADN enroulées sur elles-mêmes.

L’ADN est une molécule universelle, présente chez tous les êtres vivants.
ADN = Acide Désoxyribonucléique.
DNA en anglais.

III. Les chromosomes et l’ADN, supports de l’information génétique.
1) Les anomalies chromosomiques
Diaporama anomalies/Tableau complété
Ces anomalies sont la preuve que les chromosomes portent une information génétique car une modification de leur nombre a des conséquences sur les caractères exprimés par l’individu.

2) Les caryotypes

Le caryotype est un document artificiel obtenu en laboratoire après classement des chromosomes par paire et par taille.
Chaque cellule humaine contient 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes au total.
La 23ème paire est la paire de chromosomes sexuels.
XX : femme
XY : homme
Un nombre anormal de chromosomes entraîne des malformations (trisomie 21, syndrome de Turner ,syndrome de Klinefelter ).
Le nombre de chromosome d'une cellule est différent selon les espèces ( humain : 46, chat : 38, chien : 78).
Ci-dessous : 3 caryotypes humains

Comment cette information est-elle inscrite concrètement sur les chromosomes ?
3) Gènes et caractères héréditaires.
Exemple de la myopathie.

La myopathie de Duchenne, ou dystrophie musculaire de Duchenne, est une maladie génétique provoquant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme.

Les chromosomes des documents a et b ont été traités par une technique qui permet de faire apparaître une alternance de bandes claires et sombres en fonction de l'organisation de la molécule d'ADN.

On peut voir qu’il manque une bande blanche sur le chromosome des enfants malades.
L’information myopathie n’est pas portée par l’ensemble du chromosome mais uniquement par la petite zone blanche.
Cette petite zone est un gène.
Ici le gène DMD, responsable de la production d’une protéine impliquée dans le soutien de la fibre musculaire.

Les gènes sont des portions de chromosomes responsables d’un caractère héréditaire.
Exemple : le gène déterminant le groupe sanguin, celui pour la couleur des yeux…
On appelle génotype, l’ensemble des gènes d’un individu.

On peut établir des cartes génétiques :

Important
Tout n’est pas déterminé par les gènes ( pas de gènes de l’intelligence, de la violence)
Le nombre de gène est variable selon les individus 20 000 gènes chez l’homme, 35 000 gènes chez la tomate, 400 000 gènes chez la paramécie.

4) Différentes versions d'un gène : notion d'allèles.
Activité Groupes sanguins

Un gène peut porter des informations différentes pour un caractère : ce sont les allèles.
Allèles : différentes versions d’un même gène.
Les 2 chromosomes d’une même paire peuvent porter 2 allèles identiques ou 2 allèles différents mais occupant la même place.

Un allèle dit « dominant » s’exprime toujours.
Un allèle non dominant dit « récessif » doit être présent en 2 exemplaires ( donc un sur chaque chromosome) pour s’exprimer.

Certains allèles peuvent être codominants, dans ce cas les 2 aspects du caractères s’expriment.

IV. La stabilité génétique des individus.
https://prezi.com/qsuandnwy3en/comment-expliquer-que-toutes-nos-cellules-portent-la-meme-in/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

La mitose ou division cellulaire permet le maintien du nombre de chromosomes d’une espèce.
Elle est préparée par la duplication à l’identique de chacun des chromosomes.
Ainsi chaque chromosome est composé de 2 filaments identiques qui vont se séparer au cours du processus de division.
C’est une transmission conforme de l’information génétique.