Sciences de la vie et de la Terre

STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION - Accompagnement du programme de Terminale S 2002 Partie I-3

01 / 09 / 2005 | Migration
 

Date : Mai 2002

AUTEUR :
Bernard GISSOT
IA-IPR


Niveau concerné :

Lycée
Type
Accompagnement nouveau programme

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<p
align="CENTER">TERMINALE S

PARTIE I-3

STABILITÉ
ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION
(6 semaines)

 

Les acquis et la cohérence verticale

Avec
la classe de seconde

  • La nature du matériel génétique et son expression.
  • La notion de mutant et de mutation.
  • La notion de gène du développement

Avec
la classe de première S

  • La relation entre géne et protéine.
  • Le rôle des facteurs de l’environnement dans l’élaboration du phénotype.
  • La diversité allélique au sein d’une espèce et les conséquences phénotypiques.
  • Le mécanisme et le rôle de la mitose
Objectifs généraux

Préciser
à l’échelle des populations l’origine des innovations génétiques
 : formation de nouveaux allèles et formation de nouveaux gènes
par les mutations et la duplication

Montrer
le rôle de la reproduction sexuée (méiose et fécondation) dans la stabilité
mais également dans la variabilité du génome.

 

Objectifs de connaissance par paragraphe

1- Apporter
une explication aux innovations génétiques aléatoires par l’étude des
génomes dans les populations au sein des espèces.

L’élève doit comprendre que les processus de mutation et de duplication de gènes rendent compte du polymorphisme fréquent observé par l’analyse des génomes au sein des populations. Le polymorphisme actuel est le résultat de mutations survenues dans le passé au sein des populations de l’espèce.

2- Montrer
que la méiose et la fécondation participent à la stabilité de l’espèce.

Il s’agit essentiellement à partir de deux exemples de cycle de reproduction (mammifère et champignon ascomycète) d’appréhender la signification biologique de la méiose et de la fécondation : maintien de la garniture chromosomique de l’espèce.

3- Montrer
que la méiose et la fécondation participent à la variabilité de l’espèce.

La variabilité génétique est accrue par la réunion au hasard des gamètes lors de la fécondation et par les brassages intra et inter chromosomique lors de la méiose.

4- établir
des relations entre mécanismes de l’évolution et génétique.

Il s’agit d’illustrer par trois exemples le fait que les innovations génétiques se traduisent au cours du temps et au niveau de la population de l’espèce par des modifications du patrimoine génétique qui peuvent tre favorables, neutres ou défavorables.
  • Les mutations qui confèrent un avantage sélectif (mutation triée par l’environnement et probabilité plus grande de se répandre dans la population-augmentation de la fréquence des allèles dans la population = sélection naturelle)
  • Les mutations neutres qui ne confèrent pas d’avantage immédiat.
  • Les mutations des gènes du développement qui peuvent avoir des répercussions sur la chronologie et la mise en place des caractères morphologiques (hétérochronie)

 

Idées fortes, ruptures, précautions de langage, limites

Paragraphe
1 :

  • La notion de variabilité du génome est connue depuis la seconde et la première S, on précise et complète l’origine des innovations génétiques (formation de nouveaux allèles et de nouveaux gènes) à l’échelle de la population de l’espèce.

Paragraphe
2 et 3

  • La mitose et le cycle cellulaire ayant été abordés sous l’aspect descriptif la classe de première permet d’introduire la méiose étudiée sous l’aspect explicatif à la stabilité et à la variabilité des espèces. La méiose constitue un prérequis au thème II de la spécialité (des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies).
  • Le cycle biologique d’un ascomycète permet d’apporter à l’élève une représentation concrète des résultats de la méiose et donc du brassage chromosomique. La notion de brassage génétique n’est vraiment efficiente qu’avec les diplontes.
  • La détermination des génotypes et donc le nombre de gènes impliqués dans la transmission du caractère s’appuie essentiellement sur les résultats de test-cross.
  • Pour renforcer la représentation concrète de la répartition des chromosomes lors de la formation des gamètes on propose une explication à la trisomie qui sera réinvestie pour les spécialités dans le thème II.
  • Bien distinguer diversité génétique obtenue par la méiose et la fécondation au niveau de l’individu et diversité allélique au niveau de la population.
  • Ne sont plus au programme l’étude de l’ovogenèse et de la spermatogenèse, les mécanismes cellulaires et moléculaires de la fécondation

Paragraphe
4

  • Voir attentivement les documents d’accompagnement sur les modifications typographiques de cette partie dans la colonne contenus et notions comme dans celle des activités envisageables (acquisition du pouce opposable à supprimer)





 

 

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