TP Diversité à l’échelle de l’individu

TP Diversité à l’échelle de l’individu

Capacité : Utiliser un logiciel de comparaison de séquence d’ADN pour identifier et quantifier la variabilité allélique au sein d’une espèce ou entre deux espèces apparentées.

A, B : Poissons en vue latérale et mélanophores observés en microscopie optique.

Le poisson zèbre, originaire d’Inde et de Malaisie, vit dans les eaux douces peu profondes. L’encart de cette figure A est une observation microscopique de l’épiderme du poisson « sauvage » au niveau d’une rayure noire (bien noter la différence d’échelle : la barre représente 5 mm pour le poisson adulte et 0,5 mm pour l’observation microscopique.). On y reconnaît des cellules pigmentaires noirâtres  (les mélanophores, équivalents des mélanocytes de la peau humaine).

La figure B illustre l’aspect du variant « golden » du poisson zèbre. On constate que par rapport au poisson « sauvage » ses rayures sont beaucoup plus pâles. L’encart de cette figure B montre les cellules pigmentaires de l’épiderme du poisson « golden ». Elles sont moins nombreuses et en moyenne plus pâles que celles du poisson « sauvage ». La différence macroscopique entre poisson « sauvage » et poisson golden » a donc pour origine une différence au niveau cellulaire entre les cellules pigmentaires des deux types de poissons. On retrouve l’idée que la différence entre les phénotypes macroscopiques résulte de différences au niveau d’une population cellulaire.

La différence de pigmentation des deux poissons trouve son origine dans une différence d’aptitude des cellules pigmentaires de la peau à synthétiser des grains de mélanine et à les regrouper.

A l’aide du texte, proposez une hypothèse pour expliquer les différences morphologiques chez le poisson zèbre.

Pour vérifier votre hypothèse, aller sur Anagène. Ouvrir le fichier SLC24A5-Danio.edi. A l’échelle du génotype et à l’échelle cellulaire, expliquez les différences morphologiques chez le poisson zèbre. Rédigez un texte bilan qui utilise les mots suivants : gène ancestral, mutation, ADN, générations, descendants.

Tableau récapitulatif pour expliquer l’origine individuel de la biodiversité.

Poisson zèbre sauvage

Poisson zèbre variant « golden »

Génotype

Phénotype moléculaire

Phénotype cellulaire

Phénotype macroscopique

Bilan : Les différents allèles d’un gène proviennent d’un même gène ancestral qui a subi une ou plusieurs mutations. La séquence d’ADN correspondant est donc légèrement modifiée entre les différents allèles. Ces différentes versions sont ensuite transmises au fil des générations aux descendants de l’individu qui possédait le gène ancestral. La diversité des allèles au sein d’une espèce définit la biodiversité génétique.

Schéma expliquant l’origine de la diversité intraspécifique : sous-espèces, variétés, races + diversité génotypique

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