Génétique et évolution

Thème 1 : Génétique et évolution

Chapitre 1 : Diversité des êtres vivants

« La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d’espèces »

1. Diversité des êtres vivants regroupés en espèces

On définit l’espèce comme un groupe d’individus capables naturellement de se reproduire entre eux et de donner des descendants fertiles.

Chaque groupe d’êtres vivants présente des phénotypes propres au groupe. On appelle phénotype l’ensemble des caractères observables aux 3 échelles : à l’échelle moléculaire (ensemble des protéines présentes dans la cellule) qui engendre l’échelle cellulaire (ensemble des caractéristiques structurales de la cellule) qui induit l’échelle macroscopique (ensemble des caractéristiques visibles à l’œil nu). Néanmoins au sein d’une même espèce il existe des phénotypes alternatifs.

Les phénotypes alternatifs peuvent s’expliquer par l’environnement soit par le génotype (différences des allèles présents).

Problématique : Comment expliquer la diversité phénotypique des êtres vivants ?

                        - Résultat de processus actuel

                        - Résultat de processus passé

1. Les processus actuels à l’origine de la diversité des espèces

1. Méiose et fécondation

La méiose est une phase présente uniquement au moment de la formation des gamètes qui consiste à faire passer une cellule souche ou une cellule mère de l’état diploïde à l’état haploïde.

L’état diploïde correspond à l’état où les chromosomes sont associés par paires, l’état haploïde est l’état où les chromosomes sont en un seul exemplaire.

La méiose est un ensemble de deux divisions cellulaires dont la 1ère se traduit par une séparation de chromosome homologue, le résultat donne des cellules haploïdes constituée de deux chromosomes à deux chromatides.

La 2ème division correspond à la séparation des chromatides, elle aboutit à la formation de cellule haploïde à une seule chromatide.

Comment la méiose peut-elle être responsable de la diversité ?

La méiose produit quatre cellules, chacune pouvant présenter des allèles différents pour un même gène. La méiose est bien source de diversité allélique à l’origine  de la diversité phénotypique.

Comment la fécondation est elle source de biodiversité ?

Fécondation :  Fusion de deux cellules implique dans la création d’un nouvel individu.

Elle débute par la fusion des membranes entre les deux gamètes. Le zygote possède temporairement deux noyaux qui vont rapidement fusionner, la fécondation permet alors le passage de l’état haploïde à l’état diploïde.

La fécondation est source de diversité car elle permet la rencontre au hasard de gamètes ayant des génotypes différents. Au sein d’une population, la diversité peut évoluer dans le temps de génération en génération. De nouveaux phénotypes peuvent apparaître.

                b) Les brassages génétiques à l’origine de la diversité

Chez les diploïde, la plupart du temps, un même gène existe sous plusieurs version ou allèle, on dit que pour ce gène, la cellule (ou par extension l’individu) est hétérozygote, le phénotype dépend donc de la dominance et/ou de la récessivité d’un même gène dans un très rare cas, de codominance (quand les deux allèles s’expriment).

Lors de la reproduction entre deux individus hétérozygote, les deux descendants peuvent présenter de nouveaux phénotypes différents de leur parents.

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