TP corrigés de SVT : Partie évolution et génétique (Terminale S)

Résumé du document

TP n°1 : Etablissement d'un arbre phylogénétique

Prérequis : Les espèces actuelles et fossiles sont apparentées, plus ou moins étroitement.
L'établissement des relations de parenté entre les vertébrés actuels s'effectue par comparaison de caractères homologues (Anatomiques,..). Ces comparaisons prennent en compte l'état ancestral et l'état dérivé des caractères (...)

Extraits

[...] L'hémoglobine est une protéine constituée par l'association de 4 globines identiques 2 à 2. Chez l'homme il existe 4 types principaux de globines (alpha, bêta, gamma, delta) codées par des gènes différents localisés sur le chromosome n°11 et n°16. Question type 2 : À partir de l'exploitation des différents documents, proposer une explication à la parenté moléculaire des différentes globines humaines. Montrer que cet exemple illustre le mécanisme créateur de nouveaux gènes. Document : Voir documents livre page 96/97 Document : A Répartition des globines dans différents groupes de vertébrés * La myoglobine est une protéine monomère capable de fixer l'oxygène. [...]

[...] Ces relations de parenté contribuent à construire des arbres phylogénétiques. Principe de la construction: Une des étapes de la construction d'une phylogénie consiste à polariser les caractères c'est à dire à en définir l'aspect ancestral ou l'aspect dérivé. Pour trouver la polarité d'un caractère, on observe l'état du caractère au sein du groupe que l'on étudie (homme, oiseau et chauve souris) par rapport à son état dans un groupe extérieur (c'est l'extra groupe) Celui-ci est choisi de telle sorte que l'ancêtre commun à cet extra groupe et au groupe étudié est plus ancien que l'ancêtre commun au groupe étudié. [...]

[...] De plus dans cet arbre l'oiseau aurait subit une transformation de 2 caractères acquis précédemment puisque présent chez l'homme c'est à dire la mandibule à 1 os et les réserves de type alécithe. Ce qui augmente les hypothèses. Les scientifiques appliquent le principe de parcimonie (d'économie) des hypothèses et choisissent toujours l'arbre le plus parcimonieux, c'est à dire ici l'arbre b. Critique : ce travail met en évidence la difficulté pour les scientifiques de construire des arbres phylogénétiques. Notre travail est critiquable dans la mesure où le nombre d'espèce et de caractères choisis est très limité - Matrice taxons/état des caractères 4 Trois arbres possibles abc TP : La place des australopithèques et les caractères dérivés de la lignée humaine On appelle lignée humaine toute l'histoire évolutive qui à partir de l'ancêtre commun à l'homme et au chimpanzé, conduit à l'homme moderne. [...]

[...] On cherche à établir les liens de parenté dans un groupe constitué de trois espèces : l'homme (primate) Gris du Gabon (oiseau) le molosse de Cestoni (chauve-souris) L'étude de la filiation de ces trois espèces est fondée sur la comparaison de six caractères homologues : 1 Mâchoires ; deux états : présence et absence 2 Appendices ; deux états : nageoires et membre chiridien (tétrapodes) 3 Dents ; deux états : présence et absence 4 Mandibule ; deux états : un seul os et plusieurs os 5 Œuf ; deux états : alécithe (peu de réserves vitellines) et télolécithe (beaucoup de réserves vitellines) 6 Appendices pairs antérieurs ; deux états : transformés en ailes et pas d'aile Matériel et/ou documents nécessaires : Données anatomiques concernant les crânes de quatre espèces Planche anatomique du membre antérieur des vertébrés livre p.22 Données anatomiques concernant les annexes embryonnaires des quatre espèces livre p.24/25 Productions attendues : 1 Produire la matrice caractères/taxons, c'est à dire le tableau des 6 caractères des 4 espèces (présence ou absence ou type d'organe): espèces en colonnes caractères étudiés en lignes 2 - Polariser les caractères présentés (Caractère ancestral, dérivé, argumentation) puis discuter de l'intérêt de chaque caractère dans l'établissement des relations de parenté du groupe étudié (caractère informatif, non informatif) - A partir de ce tableau, établir la matrice des taxons/états des caractères, indiquant pour chaque espèce étudiée l'état primitif (noté ou dérivé (noté de chacun des caractères retenus. En utilisant le modèle ci-dessous, proposer les différents arbres illustrant les relations de parenté entre les trois espèces étudiées. Situer, comme cela est fait pour le caractère les hypothèses de transformations permettant d'expliquer l'état dérivé ou primitif des caractères de chacune des espèces Comparer les arbres obtenus et discuter la pertinence de chaque arbre. Donner l'arbre qui semble le plus respecter l'évolution des espèces étudiées. Critiquer le travail réalisé. Aide à la réalisation d'un arbre phylogénétique. [...]

[...] Traduisez les relations de parenté (établies par votre travail) entre l'homme, le chimpanzé et les australopithèques sous la forme d'un arbre phylogénétique. Document annexe : Fragments osseux D'australopithèques à 2.5 Ma Crâne d'australopithèque Les 3 marcheurs de Laetoli Dessin d'après photo de l'empreinte et dessin bac Asie 1998- 3 australopithèques afarensis : Empreintes jaunes (gauche) (17,3 x 7,7 cm) d'un individu de 1,20 m - empreintes bleues (centre) (26,4 x 10 cm) d'un individu de 1,40 m - dans les empreintes bleues un 3e individu plus petit a mis ses pas. [...]