Innovations Génétiques et Evolution des espèces - SVT Bac S

Innovations Génétiques et Evolution des espèces - SVT Bac S

Il s'agit d'une fiche de révisions sur le chapitre de SVT pour le Bac S intitulée Innovations Génétiques et Evolution des espèces. En utilisant des fiches de révisions complètes et claires comme celle-ci pour réviser le Bac scientifique, cela va vous permettre de mémoriser plus facilement vos cours et de pas perdre du temps pour les autres révisions. 

Innovations Génétiques et Evolution des espèces - SVT Bac S

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Pour télécharger cette fiche de cours de SVT, rien de plus simple : Cliquez sur le bouton rouge "Voir ce document" situé en bas de cette page. Vous pourrez ainsi y voir tous les schémas et illustrations. Retrouvez ci-dessous les principales parties de cette fiche sur les innovations génétiques et l'évolution des espèces.

 

 

 

Introduction aux Innovations génétiques et évolution de l'espèces

 

Les mutations affectant les cellules de la lignée germinale peuvent êtres transmises aux descendants. Les modifications phénotypiques résultants de ces mutations peuvent soit favoriser l'individu, soit le désavantager. La manière dont se répandent les allèles ainsi apparus dans une population est le moteur de l'évolution des espèces.

 

 

 

I. Notions d'avantage sélectif

 

Lorsqu' un allèle donne un avantage à un organisme pour survivre, cet organisme a plus de chance de se reproduire et a plus de descendants qu'un individu ne possédant pas cet avantage. De ce fait, la fréquence de l'allèle favorable augmente à chaque génération.

 

Exemple de la phalène du bouleau.

 

L'exemple de la phalène du bouleau illustre parfaitement ce phénomène.

 

La phalène du bouleau est un papillon nocturne qui repose le jour sur le tronc des arbres. Deux principales variétés de phalènes du bouleau existe ; L'une est de couleur claire tacheté de noire, passant quasiment inaperçu lorsqu'elle est posée sur un tronc couvert de lichens. C'est la variété typica. L'autre est de couleur sombre. Elle résulte de la mutation d'un gène autosomique. C'est la variété carbonaria.

 

Une étude menée à la fin du 19ème siècle à montrer qu'en une cinquantaine d'année, le pourcentage carbonaria dans la population de phalène est passée de 0 (apparition du nouveau phénotype) à 95%. Les chercheurs ont remarqués que cette augmentation était corrélée à l'augmentation de l'activité industrielle dans les régions étudiées. Or, ils ont remarqué que cette activité industrielle, et la pollution qu' 'elle occasionne, est la cause de la disparition du lichen. L'hypothèse suivante a été formulée, puis validée : La disparition des lichens liée à l'activité industrielle rend impossible le camouflage des phalènes typica. Ces derniers sont donc plus vulnérables aux prédateurs et survivent plus difficilement que les phalènes carbonata, devenu adapté au nouvel environnement : ils peuvent ce camoufler sur les troncs devenu sombre du fait de l'absence de lichen.

 

 

Sélection naturelle.

Ce mécanisme est appelé sélection naturelle : les mutations conférant un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs ont tendance à se répandre dans la population.

A l'inverse des mutations défavorables ont tendances à être éliminées car les individus qui en sont porteurs ont des difficultés à survivre.

 

Cependant, la notion de sélection naturelle n'a de sens que si l'on tient compte du contexte environnemental dans lequel elle apparaît. En effet un allèle qui présente un avantage dans certaines conditions pourra devenir défavorables dans d'autre conditions et inversement. La fréquence des allèles dans différentes populations d'une même espèce pourra donc être diffèrent si ces populations évoluent dans des environnements différents.

 

 

Exemple de la drépanocytose et du paludisme.

 

L'allèle Bs (béta s) du gène B (béta) codant pour la chaine B de l'hémoglobine est à l'origine (lorsque le porteur est homozygote) d'une grave maladie de l'hémoglobine : la drépanocytose. La maladie se traduit par une déformation en faucille des hématies, et s'accompagne de nombreux autres symptômes plus ou moins graves. Les hétérozygotes produisent à la fois de l'hémoglobine déformée et de l'hémoglobine normale, mais ils ne sont pas malades.

 

Le paludisme est une maladie due à un parasite intracellulaire qui se développe dans les hématies (globules rouges). C'est une maladie responsable d'un très grand nombre de décès dans les régions intertropicales. Ce parasite ne peut pas se développer dans les hématies falciformes (en forme de faucille). Ainsi, un individu hétérozygote porteur de l'allèle Bs aura moins de chance de contracter cette maladie. La fréquence de l'allèle Bs est donc très importante dans ces régions.
Cette exemple montre que qu'un allèle peut être soumis à plusieurs contraintes sélectives simultanées et que les conditions environnementales (ici présence ou non du parasite) conditionne directement la dispersion de certains allèles dans la population.

 

 

 

II. Mutations Neutres

 

Comparaison de molécules homologues.

 

Tous les nucléotides d'un gène ont la même probabilité de subie une mutation. Cependant, la comparaison des séquences des protéines homologues montre que certaines régions des protéines sont très conservées au cours de l'évolution.

 

Par exemple, il existe une région de la protéine d'hémoglobine (l'hème, responsable de la fixation du dioxygène) qui ne varie pas d'une espèce de vertébré à l'autre. L'hème est le centre actif de la molécule, qui conditionne son fonctionnement. On peut supposer que des mutations de cette partie de la séquence d'acides aminés donnent presque toujours des conséquences délétères sur le phénotype de l'individu, et sont donc éliminées par sélection naturelle.

D'autres régions de la molécule, sans relations directe avec son fonctionnement, divergent beaucoup selon les espèces.

 

 

Notion de dérive génétique

 

Ces mutations n'affectant pas de sites fonctionnels sur les protéines ne présentent ni avantages, ni désavantages sélectifs. Elles peuvent se répandre dans la population ou disparaître. C'est la dérive génétique.

 

 

 

III. Mutations et chronologie du développement

 

On appelle hétérochronie des modifications de la durée et de la vitesse de développement de l'organisme. De telles modifications sont la conséquence de mutations de certains gènes du développement.



Les conséquences phénotypiques de ce type de mutation sont considérables. Par exemple, chez les juvéniles de chimpanzés ont un trou occipital en position inférieure, comme chez l'homme, ce qui leur confère la bipédie. La phase juvénile étant courte, ce trou migre vers l'âge de un an, et passe en position postérieure, les astreignant à la quadrupédie. Chez l'homme, cette phase juvénile est beaucoup plus longue, et le trou occipital reste en position inférieure.

 

Cet exemple montre que de grandes différences peuvent exister entre des espèces très proches génétiquement. Ces différences peuvent être la conséquence de petites et peu nombreuses mutations. Certaines innovations génétiques ont pu se traduire par l'apparition de caractères fondamentaux d'une espèce, comme ici la bipédie.

 

 

 

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