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DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

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DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS. I/ DES PROCESSUS GENETIQUES A L’ORIGINE DE LA BIODIVERSITE. Les mutations ponctuelles et création de nouveaux allèles: Différentes mutations. Conséquences sur les protéines synthétisées. INSERTION. DELETION. SUBSTITUTION. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Page 2: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

I/ DES PROCESSUS GENETIQUES A L’ORIGINE DE LA BIODIVERSITE.

A) Les mutations ponctuelles et création de nouveaux allèles: Différentes mutations

SUBSTITUTION INSERTION DELETION

ÞMutations silencieusesÞMutations faux-sensÞMutations non-sens Mutations décalantes

Conséquences sur les protéines synthétisées

Page 3: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

B) Duplication-transposition et création de nouveaux gènes Anomalies génétiques: translocation ou crossing-over inégal

Page 4: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Création de famille multigénique

Page 5: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

C) Transfert horizontal de gènes

Ces vecteurs sont utilisés en biotechnologie pour transférer des gènes d’une espèce à une autre (transgénèse) afin d’obtenir des OGM.

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D) Hybridation et polyploïdisationProcessus très commun chez les végétaux70 % des angiospermes (plantes à fleur) résulte de ce mécanismeUne espèce (ou une forme) polyploïde contient plus de 2 jeux de chromosomes

Haploïde (n=5) Diploïde (2n=10)

Triploïde (3n=15)Tétraploïde (4n=20)

Page 8: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Espèce A Espèce B

Méiose => formation des gamètes

n=6n=5Hybridation

Hybride stérile (pas de méiose possible)

Polyploïdisation

Hybride fertile (méiose possible). 2n=22

2n=122n=10

Page 9: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Cas particulier des gènes du développement:Contrôlent la mise en place du plan d’organisationPrésentent peu de différence (ex: comparaison gènes drosophile et souris)Constituent une famille multigénique chez les vertébrés

Exemple des gènes Hox qui contrôlent la mise en place de l’axe A-P

Page 10: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Des variations dans la chronologie, la durée, l’étendue des zone d’expression et l’intensité de l’expression de ces gènes peut induire des modifications profondes du plan d’organisation même si au départ les différences génétiques sont faibles ou limitées

En haut, une patte antérieure normale chez la souris. En bas, l’effet de la désactivation des gènes HOX à la base de l’humérus (h’); la patte ne s’est pas développée.

http://www.iforum.umontreal.ca/Forum/2006-2007/20061120/R_6.html

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Durée d’expression de certains gènes du développement lors du développement post-embryonnaire

Page 12: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS
Page 13: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

II/ DES PROCESSUS SANS MODIFICATION DU GENOME

A) Les associations symbiotiques

Symbiose = association entre deux espèces, à bénéfice réciproque

Exemple des lichens: association entre un champignon (mycète) sous forme de filament = mycélium et une algue unicellulaire.Avantage pour le mycélium: bénéficie des molécules carbonées produites par photosynthèse par l’algue (ce qui lui permet de se développer sur des milieux pauvres nutritivement.Avantage pour l’algue: protection contre les agressions du milieu (déshydratation)

Page 14: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Exemple des légumineuses: Intérêt pour la légumineuse: utilisation de l’azote atmosphérique fixé par les bactéries (meilleure nutrition azotée)Intérêt pour les bactéries: milieu protégé

Rq: présence de Leghémoglobine qui fixe l'oxygène, ce qui protège la nitrogénase bactérienne qui est inhibée par l'oxygène. La globine est codée par un gène de la plante, l'hème par un bactérien.

Page 15: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Théorie endosymbiotique des mitochondries des cellules eucaryotesMitochondrie = organite impliqué dans la production d’énergie par respiration cellulaire, limité par deux membranes et possédant son propre matériel génétique (proche de celui des procaryotes)

Production d’énergie par fermentation (sans consommation de O2) = processus moins efficace que la respiration cellulaire

Production d’énergie par respiration cellulaire (avec consommation de O2) = processus plus efficace que la fermentation

Phagocytose

Membrane de la vésicule de phagocytose

Membrane de la bactérie

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Théorie endosymbiotique des chloroplastes des cellules végétalesChloroplaste = organite impliqué dans la photosynthèse, limité par deux membranes et possédant son propre matériel génétique (proche de celui des procaryotes, cyanobactéries notamment)

Page 17: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

Ces processus d’endosymbiose ont eu lieu plusieurs fois au cours de l’histoire de la vie.

En vert: les « végétaux »

Endosymbiose réalisée avec un être vivant photosynthétique

Perte de chloroplaste

Rq: métazoaires = animaux pluricellulaires

Voir aussi doc de l’exo 4 p 54

Page 18: DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS

B) Comportements nouveaux transmis d’une génération à l’autre par voie non génétique

Apprentissage => différences de comportement entre les individusIndispensable: structure nécessaire à l’apprentissage (cerveau suffisamment développé) vie en communauté => transmission de génération en génération