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TS : Ch2 Innovations génétiques et évolution des espèces

Comment les innovations génétiques interviennent-elles dans les mécanismes de l’évolution ?

I- L’avantage sélectif

Sélection naturelle : les innovations qui confèrent aux individus qui en sont porteurs un avantage sélectif particulier vont se conserver et se répandre dans les populations.

L’exemple d’un papillon : la phalène du bouleau
Docs p 148 149
Comment expliquer la prolifération des phalènes noires dans les zones polluées ?

L’exemple de l’allèle HbS de la chaine d’hémoglobine (drépanocytose et paludisme)
Docs p 150 151

Comment expliquer que dans les régions ou sévit le paludisme les hétérozygotes HbA//HbS soient avantagés ?

Individu homozygote  : pour un gène donné, les deux allèles sont identiques sur les chromosomes homologues.
Individu hétérozygote  : pour un gène donné, les deux allèles sont différents sur les chromosomes homologues.



L’avantage sélectif confère aux individus qui en sont porteurs une plus grande probabilité de survie et/ou de reproduction dans un environnement donné. On parle de sélection naturelle.
L’environnement intervient pour conserver ou non les innovations génétiques.
La pression sélective peut être positive (elle tend à répandre l’innovation) ou négative (elle tend à éliminer l’innovation).

II- Les mutations neutres

Docs p 152 153 les chaînes de la myoglobine chez différentes espèces

Des innovations peuvent se répandre dans une population sans conférer d’avantage sélectif particulier. C’est le cas des mutations neutres . Ces mutations sont sans conséquences sur les propriétés du polypeptide : ce sont des mutations silencieuses ou mutations faux sens conservatrices.

Ex :gène du cytochrome C qui intervient dans le métabolisme respiratoire actif chez l’Euglène, la Carpe, le Mouton ou l’Homme, malgré de nombreuses mutations.

III- Des mutations affectant les gènes du développement

Ex : le passage d’une nageoire à insertion pluribasale au membre chiridien des tétrapodes à insertion monobasale est du à une mutation sur un gène homéotique.

Gènes homéotiques : gènes contrôlant l’acquisition des grands plans d’organisation.

Docs p 154 155 hétérochronies du développement de l’Homme et du Chimpanzé

Hétérochronie : modification de la durée et/ou de la vitesse de développement de l’organisme au cours de l’évolution.

Ainsi chez l’Homme, le prolongement de la phase de développement embryonnaire a pour conséquence un développement plus important du système nerveux central et donc du cerveau.
Inversement la phase de développement post natale durant laquelle le trou occipital migre vers l’arrière du crâne est longue chez le Chimpanzé, ce qui impose à l’adulte la quadrupédie ; elle est courte chez l’Homme ce qui impose à l’adulte la bipédie permanente.
On dit que l’homme maintient à l’état adulte des caractères juvéniles : c’est la néoténie.

Schéma comparatif du développement du crâne du Chimpanzé et de l’Homme.
















Des mutations affectant les gènes du développement peuvent avoir des répercutions sur le positionnement des structures anatomiques, sur la chronologie et sur la durée relative de mise en place des caractères morphologiques. De telles mutations ont des conséquences spectaculaires et peuvent être responsables de l’apparition de nouveaux plans d’organisation.

Mots clés : Sélection naturelle, mutations neutres, mutations sur les gènes du développement, hétérochronies.


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