Les Sciences de la Vie et de la Terre
par Jacques Florimont

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Terminale S

Thème 3: Génétique et évolution

Chapitre 10: Brassage génétique et diversité

Les étapes de la méïose.

Les étapes de la méiose:

Une double division qui permet de réduire de moitié le nombre de chromosomes:

La mitose une reproduction conforme.

Pour revoir les étapes de la mitose:

TP n°16: La méiose et le brassage génétique.

Deux petits diaporamas à regarder :

TP n°17: La fécondation et les accidents au cours de la méiose.

La stabilité du caryotype: l'exemple de la reproduction des fougères.

Les lois de Johann Gregor Mendel.

PREZI n°12: Le brassage génétique et la diversité des génomes.

La reproduction sexuée permet de créer des individus qui contiennent un assortiment original d'allèles de leurs parents.

Un exercice de génétique humaine: La famille BOUROUBA.

TP 18: Un exemple de brassage génétique chez la drosophile.

Un exercice de dihybridisme.

DEFI : La myopathie de Duchenne.

Pour les matheux, il s'agit d'établir les données statistiques sur la myopathie de Duchenne.

Les principaux cas que l'on rencontre en génétique.

Pour résoudre un problème de génétique, il faut analyser les croisements (résultats expérimentaux)et émettre une hypothèse.
Le tableau suivant vous permettra d'émettre la bonne hypothèse:


Il faut ensuite chercher les résultats théoriques des croisements en donnant les phénotypes, génotypes et gamètes des parents et des descendants.
Si les résultats théoriques sont conformes aux résultats expérimentaux,votre hypothèse est vraisemblablement la bonne.
Dans le cas contraire, il faut émettre une nouvelle hypothèse.

Corrigé TP 16

grille de correction du TP n°17 : La fécondation et les accidents au cours de la méiose.

Un cas d'hérédité lié au sexe chez les volailles.

Le cycle de vie de l'algue Chlamydomonas.

Corrigé de l'exercice sur les volailles.

Exercice: La couleur des yeux chez la drosophile.

Corrigé de l'exercice sur la couleur des yeux des drosophiles.

  1. Précisez les conditions d'apparition des yeux blancs, puis donnez deux des génotypes possibles d'une mouche porteuse d'yeux bruns.

  2. Pour qu'une mouche possède des yeux blancs, elle ne doit pas faire la synthèse du pigment brun; il y a donc plusieurs possibilités:
    • Soit l'enzyme A est non fonctionnelle, elle ne fait donc pas la synthèse du produit intermédiaire et ne peut donc pas faire le pigment brun, son phénotype sera alors [a B]
    • Soit l'enzyme B est non fonctionnelle, elle ne transforme donc pas le produit intermédiaire en pigment brun, son phénotype sera alors [A b]
    • Soit les enzymes A et b sont fonctionnelles, elle ne fait donc pas la synthèse ni produit intermédiaire ni du pigment brun, son phénotype sera alors [a b]
    Les mouches aux yeux brun ont les enzymes A et B fonctionnelles, leur phénotype est donc le suivant: [A B] , mais elles peuvent être homozygotes ou hétérozygotes pour les gènes A et B. Plusieurs génotypes correspondent donc à ce phénotype, par exemple
    • Les drosophiles peuvent être hétérozygote pour le gène A qui code l'enzyme A et homozygote pour le gène B qui code l'enzyme B ce qui correspond au génotype:
      (A//a B//B)
    • Les drosophiles peuvent être double hétérozygotes pour les gène A et B ce qui correspond au génotype:
      (A//a B//b)
  3. On croise deux mouches doubles hétérozygotes quelle sera leur descendance si:
    • Les gènes sont indépendants.

    • Les drosphiles doubles hétérozygotes ont les yeux bruns, phénotype [A B] et si les gènes sont indépendants c'est à dire portés chacun par une paire de chromosomes, leur génotype est:
      (A//a B//B) ce qui correspond aux chromosomes suivants:

      un individu hétérozygote produit deux sortes de ganmètes en quantités égales, un individu double hétérozygote produit donc 2 x 2 = 4 sortes de gamètes en quantités égales. Les gamètes produits par ces mouches doubles hétérozygotes sont donc les suivants:
      Gamètes et et leur %. 25% (A/ B/)

      25% (A/ b/)

      25% (a/ B/)

      25% (a/ b/)


      Nous pouvons établir un échiquier de croisement pour trouver leurs descendants:
      Gamètes



      Gamètes
      25% (A/ B/)

      25% (A/ b/)

      25% (a/ B/)

      25% (a/ b/)

      25% (A/ B/)

      1/16

      génotype:
      (A//A B//B)
      phenotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//A B//b)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//a B//B)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//a B//b)
      phénotype: [A B]
      25% (A/ b/)

      1/16

      génotype:
      (A//A B//b)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//A b//b)
      phénotype: [A b]
      1/16

      génotype:
      (A//a B//b)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//a b//b)
      phénotype: [A b]
      25% (a/ B/)

      1/16

      génotype:
      (A//a B//B)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//a B//b)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (a//a B//B)
      phénotype: [a B]
      1/16

      génotype:
      (a//a B//b)
      phénotype: [a B]
      25% (a/ b/)

      1/16

      génotype:
      (A//a B//b)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (A//a b//b)
      phénotype: [A b]
      1/16

      génotype:
      (A//a B//B)
      phénotype: [A B]
      1/16

      génotype:
      (a//a b//b)
      phénotype: [a b]

      Echiquier de croisement pour la descendance des hétérozygotes (F2)


      Nous retrouvons des résultats d'une F2 d'un dihybridisme avec gènes indépendants, ce qui montre que les drosophiles croisées correspondaient en fait à des individus d'une F1.
      9/16 de [A B] soit 9/16 de drosophiles aux yeux bruns
      3/16 de [a B] soit 7/16 de drosophiles aux yeux blancs
      3/16 de [A b]
      1/16 de [a b]
    • Les gènes sont liés et il n’y a pas de crossing over.

    • Les gènes sont liés et il y a 8% de gamètes recombinés suite aux crossing over.

Chapitre 12: Evolution de la biodiversité.

TP n°20: De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité.

Darwin aujourd'hui

PREZI n°13: De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité.

De nombreux mécanismes engendrent des modifications de la diversité génétique des êtres vivants, la biodiversité que nous observons est à la fois le résultat et une étape de l'évolution.

Chant des oiseaux : quel rôle dans la conservation de l’espèce ?

Le glaucope cendré, oiseau emblématique de la Nouvelle-Zélande, change son chant
lorsqu’il est délocalisé, ce qui peut détériorer la reproduction et affecter le succès
du programme de relocalisation.

Un petit jeu pour comprendre l'évolution

La sélection naturelle.

Chapitre 13: Un regard sur l'évolution de l'Homme

TP n°21: Un regard sur l'évolution de l'homme.

PREZI n°14: Un regard sur l'évolution de l'homme.

Le plus vieux Normand jamais découvert.

La mise au jour, en Normandie, d’ossements humains vieux de 200 000 ans permet de mieux comprendre l’histoire et le mode de vie des Néandertaliens.

Chapitre 14: Organisation et mode de vie chez les plantes

L'expérience de Schloesing.

Expérience de Jean Jacques Théophile SCHLOESING:
Compte rendu de l'académie des sciences 1891.
  • Le principe de l'expérience de Schloesing consiste à cultiver des plantes en vase clos, tout en controlant l'atmosphère de l'enceinte. Il utilise pour cela un récipient de verre fermé par un bouchon traversé par deux tubes.
    L'un des tubes vient plonger dans le mercure d'une petite cuve, et sert à faire des prises de gaz dans le récipient en cours d'expérience ou à introduire du CO2.
    L'autre tube sert à introduire l'eau d'arrosage, et à recueillir les gaz en fin d'expérience.
    Le sol dans lequel la plante est cultivée se trouve au fond de l'appareil et se compose de 2 kg de sable calciné, arrosé avec une solution nutritive très voisine de celle utilisée par Knop et Sachs.
    Voiçi les résultats d'une expérience faite avec une graminée : la houque laineuse Holcus lanatus, semée le 7 juillet, récoltée le 6 septembre (les plantes obtenues étaient de très belle apparence.).

    En ce qui concerne les échanges gazeux:
    Tableau 1 Début de l'expérience Fin de l'expérience
    N2 3925 cm3 3925 cm3
    O2 1174 cm3 2909 cm3
    CO2 1551 cm3 24 cm3
    1. Faire un schéma de l'appareil de Schloesing.
    2. Quel est le but de cette expérience?
    3. Exprimez quantitativement les échanges gazeux de la houque laineuse durant sa vie.
    4. Ces résultats sont-ils dus, en fait, à un seul phénomène? Justifiez votre réponse.
  • D'autres mesures ont-été effectuées sur la matière végétale sèche. Les résultats quantitatifs sont consignés dans le tableau 2.
  • Tableau 2 Matière sèche des graines Matière sèche des plantes obtenues
    Carbone 8 mg 827 mg
    Azote 0,5 mg 58,7 mg
    Le sol additionné de sa solution nutritive renfermait au départ 67,2 mg d'azote (azote inclus dans les nitrates) et en fin d'expérience 8,9 mg d'azote.
    1. Quel a été le gain en carbone des plantes durant leur vie? Calculez la masse de C absorbée par ces plantes sous forme de CO2 durant leur vie? Comparez les deux valeurs trouvées et concluez.
    2. Quelles sont les conclusions que vous êtes en droit de tirer à partir des résultats quantitatifs relatifs à l'azote?
    3. Que pouvez vous conclure en ce qui concerne les échanges d' O2?
Quelques rappels :
* 32 grammes de dioxygène O2 occupent un volume de 22,4 litres
* 44 grammes de dioxyde de carbone CO2 occupent un volume de 22,4 litre et contiennent 12 grammes de carbone C et 32 grammes d’oxygène O.

Le sphynx de Darwin: un exemple de coévolution.

Un « éloge de la plante » par Francis Hallé

TP n° 1: Organisation et mode de vie chez les plantes.

L'arbre de vie: un arbre phylogénétique à imprimer!

Voici un Arbre de vie au format PDF de 1.40m sur 1.40m donc n’hésitez pas à utiliser le zoom pour rentrer dans le détails.

Document mis à disposition par : David M. Hillis, Derrick Zwickl, et Robin Gutell, Université du Texas.

Différentes stratégies de dispersion des graines.



PREZI n° 15: La vie fixée des plantes, résultat de l'évolution.

De la fleur au fruit: exemple de la banane.



Pollinisation et dispersion des graines de cactus par les chauves souris.

Au Mexique, de nombreux cactus sont pollinisés par les chauves souris, qui peuvent aussi disperser les graines lorsqu'elles mangent les fruits.

En savoir plus sur les vaisseaux conducteur de sève.

LE PHLOEME ou LIBER
La circulation de la sève élaborée dans le phloème est complexe et se fait dans les deux sens, elle est produite par les feuilles (organes "sources") et est consommée par toutes les autres parties de la plante (organes "puits"). Les organes consommateurs peuvent très bien être au-dessus des organes sources (un bourgeon ou un fruit au-dessus d'une feuille).

De superbes photos de tubes criblés

Le XYLEME ou BOIS
La circulation de la sève brute dans le bois se fait grace à la transpiration foliaire qui provoque l'aspiration de la colonne de sève brute dans le xylème; d'autre part par grace à la pression racinaire exercée par les racines qui absorbent l'eau au niveau des poils absorbants.La sève brute circule donc des racines vers les feuilles.

Eléments de correction du TP n°1: La vie fixée chez les plantes

La circulation des substances dans une plante.

QCM sur les plantes et la vie fixée.

Aux USA la mortalité des abeilles est inquiétante !

NOBEL de Médecine 2012

Le Nobel de médecine consacre les inventeurs des cellules souches à volonté

Le Japonais Shinya Yamanaka s'est vu décerner le prix Nobel de Médecine 2012.

nobel

Le Britannique John B. Gurdon, co-lauréat avec le Japonais Shinya Yamanaka du Nobel de médecine