Les innovations génétiques et la sélection naturelle

Résumé du document

Au sein d'une espèce, le polymorphisme des séquences d'ADN résulte de l'accumulation de mutations au cours des générations successives. Suivant leur nature et leur localisation, les mutations (substitution, addition ou délétion d'un ou plusieurs nucléotides) ont des conséquences phénotypiques variables.

Au sein du génome d'une espèce, les similitudes entre gènes (familles de gènes) sont interprétées comme le résultat d'une ou plusieurs duplications d'un gène ancestral. La divergence des gènes d'une même famille s'explique par l'accumulation de mutations. Dans certains cas ces processus peuvent conduire à l'acquisition de gènes correspondant à de nouvelles fonctions. Les innovations génétiques sont aléatoires et leur nature ne dépend pas des caractéristiques du milieu.

Quelles sont les relations entre ces innovations génétiques et l'évolution des espèces au cours des générations successives ? (...)

Extraits

[...] De leur expression dépend la construction d'un organisme conforme au phénotype de l'espèce. Certains d'entre eux, les gènes homéotiques, sont des gènes maîtres, architectes qui déclenchent la mise en route de processus régissant l'organisation antéro - postérieure de l'organisme à partir de la cellule- œuf. La séparation de l'homme et des chimpanzés repose sur des différences morphologiques marquées (volume crânien, face plate, bipédie) malgré une forte proximité génétique. Comment expliquer qu'une divergence génétique d'environ entre les grands singes et l'homme se traduit par une divergence morphologique et des aptitudes nettement différentes ? [...]

[...] Au sein du génome d'une espèce, les similitudes entre gènes (familles de gènes) sont interprétées comme le résultat d'une ou plusieurs duplications d'un gène ancestral. La divergence des gènes d'une même famille s'explique par l'accumulation de mutations. Dans certains cas ces processus peuvent conduire à l'acquisition de gènes correspondant à de nouvelles fonctions. Les innovations génétiques sont aléatoires et leur nature ne dépend pas des caractéristiques du milieu. Problématique : Quelles sont les relations entre ces innovations génétiques et l'évolution des espèces au cours des générations successives ? [...]

[...] Une mutation qui confère un avantage sélectif a tendance à se répandre dans la population. La notion d'avantage sélectif est toujours relative à un contexte environnemental : un phénotype qui se révèle avantageux dans un certain contexte peut se révéler un handicap dans un autre contexte. B - Il existe une variabilité génétique sans avantage particulier Dans l'exemple précédent, la sélection naturelle apparaît comme un moteur de l'évolution des génomes : les mutations confèrent en effet, un avantage sélectif aux individus qui les portent; ceux-ci ont alors davantage de chances de se reproduire : les mutations se répandent dans les populations. [...]

[...] Bilan : Il existe bien un contrôle génétique de la durée et de la vitesse du développement Mutations et évolution des espèces Montrez que des mutations finalement assez limités peuvent expliquer des différences importantes entre les espèces. Réponse : * Deux espèces peuvent avoir de grandes similitudes sur le plan génétique mais se distinguer par des caractères fondamentaux différents. C'est notamment le cas du chimpanzé et de l'homme. Certains gènes contrôlent la chronologie du développement, ce qui se traduit par la mise en place d'un plan d'organisation bien établi, caractéristique de l'espèce. [...]

[...] Les penseurs pensent aujourd'hui que la plupart des mutations repérées dans les molécules n'influent pas leur fonction et sont donc sélectivement neutres. L'exemple de la myoglobine est il en accord avec cette affirmation ? Montrez que l'évolution des chaînes de myoglobine semble s'être effectué indépendamment des conditions environnementales. Réponses : Le rôle de la myoglobine est de fixer du dioxygène. Cette fonction est assurée par le groupement logé dans un repli de la chaîne polypeptidique. On peut penser que les acides aminés qui délimitent cette poche, comme H93, F43, H64 ou V68 sont très impliqués dans la réalisation de cette fonction. [...]