Votre cours de Stabilité et Variabilité des génomes
Préambule
Pourquoi étudie-t-on la stabilité et la variabilité des êtres vivants?
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Chapitre 1
Introduction et caractéristiques génétiques du monde vivant.
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Fiche Résumé :
Au sein d’une espèce, la reproduction sexuée permet à la fois de maintenir des caractéristiques communes et de générer une grande diversité entre les individus. À plus long terme, l’apparition de nouvelles variations génétiques, associée à la sélection naturelle, conduit à l’évolution des espèces.
1) Les mécanismes de la reproduction sexuée assurent la stabilité de l'espèce et la variabilité des individus
Chez les espèces à
reproduction sexuée, le cycle de vie est marqué par une alternance entre une phase haploïde, au cours de laquelle
les cellules ne possèdent qu’un seul exemplaire de chaque chromosome, et une phase diploïde, caractérisée par la
présence de deux exemplaires de chaque chromosome. La méiose permet le passage de l’état diploïde à l’état
haploïde en produisant des gamètes, tandis que la fécondation rétablit la diploïdie en fusionnant deux
gamètes. Ensemble, la méiose et la fécondation contribuent à la stabilité de l’espèce en assurant la conservation du caryotype. Ainsi, malgré
la succession des générations, les caractéristiques chromosomiques fondamentales
sont maintenues. Cependant, ces mêmes mécanismes sont aussi responsables de la variabilité génétique des individus.
Lors de la méiose, les brassages
génétiques (brassage interchromosomique et intrachromosomique) créent
de nouvelles combinaisons d’allèles. À cela s’ajoute la fécondation aléatoire, qui associe au
hasard deux génomes différents. Chaque individu possède ainsi une combinaison
génétique unique.
2) Les processus de l’innovation génétique combinées avec la sélection permettent à l'espèce d'évoluer
La diversité génétique repose également sur des sources d’innovation génétique. Les mutations ponctuelles, qui correspondent
à des modifications de la séquence de l’ADN, sont à l’origine de nouveaux
allèles. Lorsqu’elles sont présentes dans une population, elles participent au polymorphisme génétique, qui peut se
traduire par un polymorphisme phénotypique observable. Les mutations peuvent
être de différentes natures (substitutions, insertions, délétions) et avoir des
conséquences variées : elles peuvent être neutres, défavorables ou
avantageuses. Leur effet sur la survie et la reproduction des individus définit
leur valeur sélective. Au-delà
des mutations ponctuelles, les duplications
de gènes constituent une autre source majeure d’innovation génétique.
Elles permettent la formation de nouveaux gènes, susceptibles d’acquérir de
nouvelles fonctions au cours de l’évolution. Enfin, le génome des espèces actuelles conserve des traces de leur
histoire évolutive. L’étude de familles
multigéniques montre que certains gènes dérivent de duplications
anciennes suivies de différenciations, illustrant le lien étroit entre génome
et évolution des espèces.
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Chapitre 2
Nature du support de l’information génétique : mise en évidence et démarches expérimentales
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Stabilité structurale du support de l'information génétique
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Reproduction et Fonctionnement du matériel génétique
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