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Activité 3 : Quels sont les autres mécanismes de diversification du monde vivant ?

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Academic year: 2022

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Terminale S Thème – Génétique et évolution

G.BRIDON

Activité 3 : Quels sont les autres mécanismes de diversification du monde vivant ?

Compétences Objectif de connaissances

Utilisation du microscope optique

Utilisation d’un logiciel de comparaison moléculaire

Recenser, extraire, organiser les informations utiles

Analyser, exploiter et synthétiser des informations

Diversification du monde vivant

Les mutations ainsi que le brassage génétique associé à la méiose et à la fécondation sont des facteurs de diversité au sein d’une espèce. Il existe d’autres mécanismes de diversification avec ou sans modification du génome.

Pb1 : Quelles sont les modalités de diversification du monde vivant faisant intervenir des modifications du génome ?

Ressource 1 :

- Activité 2 p.38 et 39

Comment l’expression de gènes communs peut-elle induire le développement d’organismes très différents ? Ressources 2 :

- Document 1 - Deux vidéos (Site SVT)

- Fichier Psbo.edi - Fiche technique d’utilisation Anagène ou GenieGene (Site SVT) Document 1 : Une limace photosynthétique - @ENS-Lyon

L’Elysia chlorotica est une limace de mer ayant la forme d’une feuille verdâtre. Elle est capable de vivre 9 à 11 mois sans se nourrir en pratiquant la photosynthèse à partir de chloroplastes dans les cellules épithéliales de son appareil digestif.

On cherche à valider l’hypothèse qu’Elysia chlorotica acquiert sa capacité photosynthétique en incorporant le génome de Vaucheria litorea.

> Mettre en œuvre une démarche d’investigation (ECE1)

> Utiliser le logiciel de comparaison moléculaire pour présenter les résultats

> Valider l’hypothèse

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Terminale S Thème – Génétique et évolution

G.BRIDON

Pb2 : Quelles sont les modalités de diversification du monde vivant faisant intervenir des associations de génomes ?

Ressources 3 :

- Activité 1 doc 1 p.39 et 37 - Document 2

Document 2 : Un mécanisme possible de formation d’une espèce polyploïde - @Bordas

Ressource 4 : @SNVJussieu

Selon la théorie de l’endosymbiose, les plastes et mitochondries des cellules eucaryotes proviennent de l’incorporation (endocytose).

Mitochondries et plastes sont des organites semi-autonomes de la cellule eucaryote, c'est-à-dire disposant d'un patrimoine génétique et capables de se diviser indépendamment de la cellule. Ces caractéristiques furent les premiers éléments à l'appui de la théorie endosymbiotique formulée par Lynn Margulis dans les années 1960. La théorie souligne que les types de bactéries incorporées auraient auparavant développé des spécialisations opérationnelles telles que la capacité de stocker de l'énergie sous forme biochimique (mitochondries) ou de capter l'énergie lumineuse (chloroplastes). Ces facultés sont en quelque sorte partagées, transmises puis héritées d'abord via la symbiose, puis en une synthèse résultant en un organisme plus complexe.

Selon Lynn Margulis, les processus résultant en l'apparition de nouvelles formes de vie à partir de symbioses, ou plus généralement synergies, entre formes de vie existantes, sont un moteur primordial de transformation de la vie, en particulier de sa complexification.

Absorption d'une bactérie par une cellule eucaryote primitive et formation d'une cellule eucaryote hétérotrophe.Les bactéries absorbées deviennent des mitochondries et réalisent la respiration.

Réalisation d'une cellule eucaryote autotrophe par absorption d'une bactérie photosynthétique par une cellule eucaryote hétérotrophe.Cette bactérie devient un chloroplaste, ses membranes internes ont une origine bactérienne. La membrane externe de l'enveloppe a pour origine la membrane plasmique de la cellule elle-même.

Comment la polyploïdisation et l’endosymbiose peuvent-elles contribuer à la diversification des génomes ?

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Terminale S Thème – Génétique et évolution

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Pb3 : Quels sont les modalités de diversification du monde vivant sans modifications des génomes ?

Ressources 5 :

- Lames de Collema (lichen), de thalle de lichen et mycorhizes d’orchidée - Microscope optique

- Activité 3 p.40 et 41

Comment des associations d’êtres vivants peuvent-elles générer une diversité phénotypique ? Ressource 6 :

- activité 4 p.42 et 43

Comment une diversification des comportements peut-elle opérer, indépendamment de facteurs génétiques, à une diversification du vivant ?

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