bac S 2018 Antilles et Métropole

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Génétique et évolution

A l'aide de l'étude des documents et des connaissances, expliquez l'origine de la réduction ou de la perte des membres chez les Serpents.

document de référence : arbre phylogénétique simplifié de quelques Vertébrés

document 1 : expression du gène de développement Sonic HedgeHog – Shh – dans les ébauches de membres postérieurs à différents stades du développement embryonnaire d'un Python et d'un Lézard

Python
Lézard

Le gène Shh est un gène du développement participant à la formation des membres antérieurs et postérieurs des Vertébrés.
Les pointillés délimitent l'ébauche du membre postérieur de l'embryon.
Les tâches noires correspondent aux zones d'expression du gène Shh.

document 2 : rôle de ZRS, séquence d'ADN régulatrice du gène Shh

Manipulations génétiques Expression du gène par localisation de l’ARNm de Shh (zones sombres)
dans les bourgeons de membres antérieurs d’embryons de Souris âgés de 10,5 jours
Témoin : séquence ZRS de souris non modifiée (mZRS)
Suppression de la séquence ZRS de Souris (mZRS)
Insertion de la séquence ZRS de Python (pZRS) en remplacement de la séquence ZRS de Souris (mZRS)

document 3 : représentation schématique de la séquence ZRS de différents Vertébrés


EO, El, E2, E3, E4 sont des portions de séquence très conservées au sein des Vertébrés dotés de quatre membres locomoteurs
portions de séquence perdues (délétions de 10 à 20 nucléotides)
........ séquence écourtée (perte de plusieurs centaines de nucléotides)

document 4 : réactivation de la séquence ZRS de Souris "serpentisées" par génie génétique

La séquence pZRS(r) est obtenue par génie génétique en insérant la portion E1 de la séquence ZRS de Souris dans la séquence ZRS du Python.

Séquences ZRS insérées en remplacement de la séquence ZRS de Souris Activité de ZRS Phénotype des Souris
- Souris "serpentisée": membres antérieurs et postérieurs atrophiés
+ Membres antérieurs et postérieurs normalement développés

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