1A - Génétique et évolution.

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terme
chap
définition - illustration

Allèle  

1
version d'un gène.

Pour cette cellule diploïde à 2n = 4,

on étudie 3 gènes, présentant chacun 2 allèles.

C'est la cellule d'un hétérozygote pour les 3 gènes.

Anaphase I  
1
3° phase de la première division de méiose, au cours de laquelle il y a réduction chromosomique par séparation des chromosomes homologues (d'une paire) . Il y a alors brassage interchromosomique car la séparation est aléatoire. Il y a aussi à ce moment échange réciproque de portions de chromatides entre les chromosomes homologues qui se séparent : on parle de crossing-over responsable de brassage intrachromosomique.

Ancestral  

4

qualifie un caractère primitif qui préexiste à une innovation évolutive le concernant ; celle-ci est à l'origine d'un nouvel état qualifié de dérivé ou d'évolué.

Ancêtre commun  

4

organisme hypothétique dont on construit le portrait-robot par l'addition des états dérivés des caractères partagés par l'ensemble de ses descendants.

Aneuploïdie
2
anomalie du nombre de chromosomes (trisomie, monosomie, polyploïdie...) suite à une méiose anormale.

Arbre phylogénétique  

4

représentation graphique qui permet d'estimer les liens de parenté entre espèces différentes et a pour but de reconstituer une histoire évolutive ou phylogénie.

arbre phylogénétique réalisable avec le logiciel Phylogène - INRP.

Les innovations évolutives ont été ajoutées à l'image obtenue.

Bipédie  

4

capacité à se tenir et à se déplacer debout sur les membres inférieurs.

 

 

On possède des preuves directes de bipédie par la fossilisation d'empreintes de pas.

Ici empreintes de Laetoli en Tanzani.

Bivalent
1

ou tétrade = ensemble de quatre éléments.

 

Par exemple les 4 chromatides enchevêtrées (chiasmas) d'un bivalent lors de la prophase I de la méiose.

Brassage interchromosomique
1

naissance de nouvelles combinaisons d'allèles suite à la séparation aléatoire des chromosomes homologues en anaphase I de méiose. Accentuation par la séparation des chromatides en anaphase II.

Intervient quand les gènes sont indépendants (= portés par des paires de chromosomes différentes).

Brassage intrachromosomique
1

en anaphase I, échange réciproque de fragments par crossing-over entre chromatides homologues appartenant à un même bivalent lors de la prophase I de la méiose. Participe à l'unicité des individus, c'est-à-dire la variabilité au sein d'une espèce.

Intervient quand les gènes sont liés (= portés par une même paire de chromosomes).

Caryotype
1
ensemble des chromosomes d'une cellule (2n = 46 dans l'espèce humaine), classés par paires, des plus grands aux plus petits. Maintenu au cours de la mitose (reproduction conforme) ; divisé en 2 par la méiose et rétabli par la fécondation.

Chiasma

1

entrecroisement (ou enjambement) de deux chromatides homologues observé lors de la méiose, en prophase I.

Cette cellule en prophase I de méiose présente 2 chiasmas entre les grands chromosomes. A noter que j'ai placé 1 chiasma entre le centromère et le locus du gène A et l'autre au delà du gène C.

En effet, si il y a deux fois échange, le résultat est le même que s'il n'y avait pas eu échange.

Chimpanzé
4

Primate très proche d'Homo sapiens (nous)

 

NOTION : Homme et chimpanzé partagent un ancêtre commun récent. Aucun fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de l'homme ou du chimpanzé.

 

 

Photographie réalisée d'après une vitrine du Musée d'Histoire Naturelle de Lille.
Christine Moreels. 2003.

Croisement-test  

1

croisement expérimental entre un individu de génotype inconnu et un individu de phénotype récessif et donc de génotype connu, homozygote (il produit un seul type de gamète).

Crossing-over  

1

échange réciproque de portions de chromatides entre 2 chromosomes homologues, lors de l'anaphase I de la méiose. Conduit au brassage intrachromosomique.

un crossing-over inégal peut faire gagner à une chromatide (et donc perdre à l'autre) un ou plusieurs gènes. Il peut alors y avoir une duplication menant à une famille multigénique (comme pour les gènes des opsines étudiés en 1°S).

Cycle diplophasique  

1

étapes de la reproduction sexuée d'un organisme, comprenant méiose puis fécondation.

cycle diploïphasique de l'Homme

(la phase diploïde (2n) domine, la phase haploïde est réduite aux gamètes)

Dérive génétique
3
modification aléatoire des fréquences des allèles d'un gène dans une population au cours des générations successives.

Dérivé

4

état de caractères homologues d'espèces différentes résultant d'évolutions différentes d'un même caractère primitif présent chez leur ancêtre commun.

Diversification génétique  

2
différents mécanismes à l'origine de la biodiversité : hybridations suivies de polyploïdisation, transfert par voie virale, etc.

Espèce

3

ensemble des organismes susceptibles de se reproduire entre eux et d'avoir des descendants interféconds.

Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations.
Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini.

Évolution buissonnante  

4

se dit d'un ensemble d'êtres vivants dont les différents représentants (actuels et fossiles) ont évolué à des vitesses différentes et ayant cohabité. On parle d'évolution buissonnante chez les représentants du genre Homo.

Famille multigénique  

1

ensemble de gènes similaires (présentant de nombreuses homologies) dispersés dans le génome d'un organisme interprété comme le résultat ;

  • d'une ou plusieurs duplications d'un gène ancestral, puis
  • transposition (sur le même chromosome à un autre locus ou sur un chromosome différent) et enfin
  • mutations d'où divergence des duplicata.

Fécondation  

1

fusion de deux cellules haploïdes conduisant à la formation d'un zygote avec rétablissement de la diploïdie. Rencontre aléatoire des chromosomes paternels et maternels.

Gènes du développement  

2

gènes homéotiques dont la mutation (petite cause) peut avoir des répercussions sur la chronologie et la durée relative de la mise en place des caractères morphologiques (grands effets). En contrôlant le fonctionnement d'autres gènes, ils permettent notamment l'établissement du plan d'organisation. Des mutations homéotiques peuvent expliquer la divergence Homme-Chimpanzé.

Gènes indépendants  

1

gènes dont les locus sont situés sur des chromosomes non homologues (soit sur deux paires de chromosomes pour deux gènes).

Gènes liés 

1

gènes dont les locus sont situés sur un même chromosome .

Grands singes

4

ensemble regroupant les Homininés (genre Homo et Australopithèques), les Chimpanzés, Gorilles, Orangs-outans et Gibbons ; ils partagent le caractère dérivé "absence de queue". Encore appelés Hominoïdes.

Haploïde  

1

qui ne comporte qu'un seul exemplaire de chaque chromosome (n chromosomes). Se dit des cellules reproductrices ou gamètes chez l'Homme (espèce à cycle diplophasique).

Hétérozygote  

1

être possédant deux allèles différents pour un gène donné. Pour voir la cellule d'un hétérozygote pour 3 gènes : cliquer ici.

Homo (genre)

4

Le genre Homo regroupe l'Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, un style de bipédie avec trou occipital avancé et aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, etc.

modifications de la face.
augmentation du volume crânien.

Photographies réalisées d'après une vitrine du Musée d'Histoire Naturelle de Lille.
Christine Moreels. 2003.

Voir diaporama sur la lignée humaine.

Homozygote  

1

qui porte deux allèles identiques pour un gène donné.

Hybridation
2

croisement entre deux individus d'espèces différentes. Mécanisme de diversification des génomes lorsque suivi de polyploïdisation.

Innovation évolutive  

4

nouveauté (apparition, disparition, transformation d'un caractère) responsable d'un changement morphologique, physiologique ou moléculaire qui apparaît chez un organisme suite à une mutation (ou duplication, transposition puis mutation), se transmet de génération en génération et peut ainsi se répandre peu à peu au sein des populations d'une espèce. L'état préexistant à l'innovation est dit primitif ou ancestral par rapport au nouvel état qualifié de dérivé ou d'évolué. On les place entres les noeuds d'un arbre phylogénétique.

Isolement reproductif
3
tout mécanisme empêchant — ou limitant fortement — l'hybridation de deux espèces habitant la même région, même lorsqu'elles sont étroitement apparentées (isolement écologique, comportemental, mécanique, stérilité des hybrides...)

Lignée pure  

1

individus homozygotes pour tous les gènes impliqués dans l'établissement du phénotype étudié.

Locus  

1

emplacement occupé par un gène (et donc par ses divers allèles) sur un chromosome.

Méiose  

1

deux divisions cellulaires successives qui conduisent à la présence d'un lot haploïde de chromosomes dans chacune des 4 cellules filles. Les phases essentielles (événements majeurs) sont la prophase I et l'anaphase I.

Mitose
1

processus de division cellulaire continu mais on le décrit en 4 phases : prophase , métaphase , anaphase et enfin télophase au cours desquelles les structures cellulaires ( chromosomes ) se modifient.

Elle est précédée de l' interphase au cours de laquelle l'ADN se réplique, chaque cellule fille contient donc le même patrimoine génétique que la cellule initiale : l'ensemble constitue le cycle cellulaire .

Mutation  

1

modification de la séquence des nucléotides d'une molécule d'ADN par substitution, délétion ou addition d'un nucléotide. Les conséquences des mutations sont diverses de neutres (sans conséquence phénotypique) à la synthèse d'une protéine incomplète et non fonctionnelle (non-sens) en passant par des conséquences variables (faux-sens).

Phénotype  

4

ensemble des caractéristiques visibles ou détectables d'un organisme. On peut distinguer différents niveaux dans le phénotype, moléculaire, cellulaire, physiologique, etc. Ainsi, la drépanocytose est caractérisée au niveau moléculaire par la présence de l'hémoglobine S, au niveau cellulaire par des globules rouges en forme de faucille, au niveau physiologique par les problèmes circulatoires.

Polyploïdie
2
présence, dans les cellules d'un être vivant, de plus de 2 copies (diploïdie) de chaque chromosome.
Population
3
ensemble d'individus de la même espèce qui, vivant à proximité les une des autres (même espace géographique) se reproduisent majoritairement entre eux.
Pratiques culturelles
4

un des critères d’appartenance au genre Homo, sous forme de peintures rupestres, d'outils fossiles...

Ici : outils de silex.

Photographie réalisée au Musée d'Histoire Naturelle de Lille.

Christine Moreels. 2003.

Prophase

1

1° phase de la division réductionnelle de méiose, au cours de laquelle les chromosomes homologues sont appariés, ils forment des bivalents ou tétrades par enjambements entre chromatides.

Primates

4

groupe d'êtres vivants (ordre de Mammifères) présentant des caractères dérivés propres : pouces opposables, ongles aplatis et main préhensile, orbites fermés.

Réplication

1

reproduction conforme de la molécule d'ADN au cours de l'interphase précédant une mitose ou une méiose. Après condensation de la chromatine, le noyau cellulaire contient des chromosomes à 2 chromatides, « prêts » pour la division. Les erreurs de réplication sont souvent réparée mais aboutissent parfois à des mutations (1 nucléotide modifié).

Sélection naturelle  

3

maintien et propagation, dans une population, de mutations conférant un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs.

En milieu non pollué (à gauche), la phalène sombre est défavorisée. En milieu pollué (à droite), la phalène sombre subit une sélection positive. Il y a survie différentielle.
Spéciation
3
processus évolutif par lequel de nouvelles espèces vivantes apparaissent.
Survie différentielle
3
base de la sélection naturelle. Survie qui peut être due à l'influence du milieu, à de la compétition à l'intérieur de la population, ou à une compétition avec d'autres espèces (prédation, compétition pour la nourriture…). Exemple pour la phalene du bouleau.
Symbiose
2

association durable entre 2 êtres vivants d'espèces différentes, à bénéfices réciproques. Elle permet :

  • d'additionner les capacités des partenaires pour peupler des milieux particuliers (ex : lichen colonisateur) ;
  • de créer des nouvelles fonctions (nodosités -bactéries- permettant l'assimilation de l'azote atmosphérique par la plante).

Transfert génétique horizontal

2

un organisme intègre du matériel génétique provenant d'un autre organisme sans en être le descendant. Phénomène courant chez les bactéries, notamment responsable de la résistance aux antibiotiques. Transferts rares mais s'ils apportent un avantages ils peuvent alors se répandre dans les populations.

Trisomie  

2

anomalie du nombre de chromosomes (47 au lieu de 46) due à des perturbations dans la répartition des chromosomes lors de la formation des gamètes (en particulier non disjonction d'une paire de chromosomes homologues lors de l'anaphase de première division de méiose).

Trou occipital  

4

trou dans l'os de la base du crâne par où passe le système nerveux (protégé par la colonne vertébrale). Sa position est centrale chez l'Homme d'où la bipédie permanente et en arrière chez les singes (quadrumanes).

Comparaison de la position du trou occipital

Chimpanzé/H.erectus (à noter que l'arcade dentaire chez erectus est encore en U comme chez le singe).

Photographie : L. Poux

Zygote 

1

cellule œuf issu de la fécondation de deux cellules haploïdes, il y a rétablissement de la diploïdie.

 

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