Niveau : TS

Thème et chapitre : Etude des différents mécanismes  responsables de la diversification des espèces.  

Objectifs de connaissance :

• Notion d'espèce
• Appréhender la multitude de mécanismes de diversification des organismes

Objectifs de méthodologiques :

• Analyser, exploiter et synthétiser des informations
• Présenter un travail personnel

Contenu :

Activités différenciées. Les groupes d'élèves n'ont accès qu'à certains dossiers partagés (documents de manuels scolaires, de revues scientifiques, etc.), ils doivent choisir 3 ou 4 documents à étudier, puis à intégrer dans le blog et rédiger une synthèse explicative pour le reste de la classe.

Consignes :

Q1 : à partir de l'ensemble des documents disponibles dans le dossier partagé, montrez comment a évolué la notion d'espèce au cours du temps, quelle est la définition acceptée actuellement et quelles en sont ses limites. Vous rédigerez l'ensemble de vos analyses sous forme d'un blog, dans l'espace classe, SVT obligatoire de TS5.

(tous les documents ne sont pas obligatoirement à utiliser)

Q2 : à partir de l'ensemble des documents disponibles dans le dossier partagé, montrez qu'il existe plusieurs types de transferts de gènes permettant l'apparition de nouveaux caractères et que ces transferts permettent d'affiner les classifications phylogénétiques. Vous rédigerez l'ensemble de vos analyses sous forme d'un blog, dans l'espace classe, SVT obligatoire de TS5.

(tous les documents ne sont pas obligatoirement à utiliser)

Q3 :  à partir de l'ensemble des documents disponibles dans le dossier partagé, montrez comment l'apparition de nouveaux comportements peut être à l'origine de l'apparition de nouvelles populations. Expliquez si ces  nouveaux comportements sont d'origines génétiques ou résultent d'apprentissages dont vous identifierez les mécanismes. Vous rédigerez l'ensemble de vos analyses sous forme d'un blog, dans l'espace classe, SVT obligatoire de TS5.

(tous les documents ne sont pas obligatoirement à utiliser)   

Q4 :  à partir de l'ensemble des documents disponibles dans le dossier partagé, donnez une définition des gènes homéotiques, expliquez leurs différents modes de fonctionnement et montrez comment des mutations de ces gènes peuvent avoir des conséquences radicales sur les phénotypes des individus. Vous rédigerez l'ensemble de vos analyses sous forme d'un blog, dans l'espace classe, SVT obligatoire de TS5.

(tous les documents ne sont pas obligatoirement à utiliser)

Q5 :  à partir de l'ensemble des documents disponibles dans le dossier partagé, montrez que les mécanismes d'hybridation/polyploïdisation, souvent viables chez les végétaux, peuvent être responsables de l'apparition de nouvelles espèces et conférer de nouveaux avantages évolutifs.. Vous rédigerez l'ensemble de vos analyses sous forme d'un blog, dans l'espace classe, SVT obligatoire de TS5.

(tous les documents ne sont pas obligatoirement à utiliser)

Un exemple de restitution d'élèves :

LES TRANSFERTS DE GENES.

 Question : Montrer qu'il existe plusieurs types de transferts de gènes permettant l'apparition de nouveaux caractères et que ces transferts permettent d'affiner les classifications phylogénétiques.

  I- Un exemple concret : la cas de la syncitine humaine 

Il y a en effet plusieurs types de transferts comme la conjugaison mais plus particulièrement les transferts dus aux virus.

Par exemple, les observations montrent que le virus MPMV a une séquence protéïque qui diffère très peu de la syncytine (codon 428-429 : Leu-Asn pour le virus MPMV / Val-Asp pour la syncytine). Normalement, cette protéine d'enveloppe du virus est complémentaire à des protéines membranaires humaines, ice qui permet fusion de l'enveloppe du virus et de la membrane plasmique de la cellule permettant le transfert du matériel génétique  du virus et donc la contamination virale.

L'origine de la syncytine, qui est nécessaire pour la fusion des cellules de l'embryon afin de constituer du placenta, provient donc d'une ancienne contamination virale par un virus du type MPMV dont le fragment d'ADN codant pour cette protéine serait rester piégé dans le génôme de la cellule hôte. Au cours de l'évolution, après différentes mutations ce géne viral est devenu le gène de la syncitine : Si le virus n'avait pas existé, il n'y aurait pas eu la syncytine à l'origine du placenta et le principe de la grossesse n'aurait pas pu être mis en place. Depuis ce gène se transmet de génération en génération et on le retrouve chez tous les mammifères.

II- Apport  des transferts horizontaux de gènes à la phylogénie

C'est avec les différents types de transferts que l'on a pu affiner la classification phylogénétique.On a pu obtenir des arbres beaucoup plus parcimonieux.

Comme avec l'exemple des poissons où on peut voir dans l'arbre a que les comparaisons faites avec l'ARN 16S laissent penser que le virus réapparaissait de temps en temps chez des espèces différentes. Une interprétation différente, illustrée avec le document b, montre plutôt une seule contamination chez un poisson ancêtre et transmission ensuite de générations en générations.

Conclusion

En prenant en compte les transferts horizontaux de gènes, quand on trace l'arbre phylogénétique on peut voir que toutes les espèces sont beaucoup plus liées entre elles que ce que l'on pensait auparavant, ceci permettant beaucoup plus d'échanges de caractères . On ne parle ainsi plus maintenant "d'arbres phylogénétiques" mais  de "réseaux phylogénétique"

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