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- Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies [pic] Mon souhait de ne pas m'impliquer dans l'histoire des sciences qui est un
domaine trop spécifique pour qu'un petit professeur de SVT ose s'y
aventurer à fait long feu. Un enseignant est obligé de s'impliquer.
J'espère ne pas colporter trop d'idées fausses. Les sources sont citées.
Cette page met à jour les idées présentées dans la page d'histoire de la
génétique (obsolète) mais les met surtout en forme dans le respect du
programme d'enseignement de terminale S, spécialité SVT.
Sources:
http://www.mendelweb.org/
http://www.mendelweb.org/MWsapp.html (texte intégral d'un article de Jan
Sapp: The Nine Lives of Gregor Mendel, in Experimental Inquiries, edited by
H. E. Le Grand, (Kluwer Academic Publishers, 1990), pp. 137-166)
TOUS les ouvrages de Jan Sapp sont sans aucun doute à recommander mais je
ne les ai pas lus: Beyond the Gene, New York: Oxford University Press,
1987; Genesis: The Evolution of Biology. New York: Oxford University
Press, 2003 or Where The Truth Lies. Franz Moewus and the Origins of
Molecular Biology. New York: Cambridge University Press, 1990.
Un cours de génétique accessible (avec pas mal de parties hors programme de
TS)
http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/introduction/introduction.html
Plan de cette page:
. partie1: Une théorie déjà ancienne
o 1ère étape: Mendel, Johannsen et De Vries : les gènes,
particules héréditaires
o 2ème étape: Sutton et Boveri, Morgan et Sturtevant: les gènes,
unités mutables appartenant à un groupe de liaison (le
chromosome)
o 3ème étape: Garrod, Beadle et Tatum, Griffith, Avery.... le gène
unité fonctionnelle et la théorie de l'information génétique
. partie 2: Des biotechnologies génétiques surévaluées
o 1. Les outils des biotechnologies génétiques
o 2. Des enjeux économiques, politiques, philosophiques et
éthiques
[pic] partie 1: Une théorie de l'hérédité déjà ancienne Ce qui importe ce n'est pas d'essayer de retrouver les motivations réelles
de Mendel mais de démêler ce que les successeurs de Mendel ont fait du
travail de Mendel et pourquoi il fût érigé en père fondateur de l'hérédité
du XXème siècle. 1ère étape: Mendel, Johannsen et De Vries: les gènes, particules
héréditaires TD corrigé Mendel, Johannsen et De Vries
Les travaux de frère Grégor (Johann Mendel) publiés en 1866 s'insèrent dans
une période de l'histoire de l'Europe favorable aux sciences qui a vu le
développement de la théorie cellulaire (énoncée par Schwann et Schleiden en
1838-1839 et précisée par Virchov en 1858; tout être vivant est composé
uniquement et au moins d'une cellule; toute cellule est issue d'une autre
cellule). Dans la lignée du travail de nombreux sélectionneurs de races
végétales et animales, Mendel réalise un travail que nos contemporains
aiment à présenter comme un modèle du genre scientifique (hypothético-
déductif ou hypothético-vérificatif), probablement de façon très peu
historique (http://www.mendelweb.org/MWsapp.html): un travail basé sur une
hypothèse (la transmission des caractères héréditaires aux descendants par
des particules présentes chez les parents), prouvé par la réalisation et
l'interprétation d'expériences rigoureuses de croisements chez le Pois
(Pisum). C'est un des précurseurs de l'utilisation des statistiques dans
l'analyses des résultats expérimentaux.
Les travaux de Mendel seront faussement
(http://www.mendelweb.org/MWsapp.html) "redécouverts" et réinterprétés par
une première génération de généticiens comme Bateson) qui a fortement
contribué au mythe du père fondateur.. Ce sont des expérimentateurs,
"discontinuistes" et tout d'abord non darwiniens, qui s'opposaient alors
aux statisticiens "continuistes" et darwiniens. Hugo De Vries (travaille
sur Oenothera lamarckiana et) nomme mutations les changements brusques de
caractères observés dans la descendance. L'histoire n'a pas retenu le terme
de pangène donné par De Vries aux particules héréditaires mais elle a
retenu celui de gène donné par le danois Johannsen (ainsi que phénotype et
génotype).
Quelques dizaines d'années plus tard le darwinisme est incorporé au
mendélisme, notamment par Fisher (1936).
Au début du XXème siècle on énonce 2 lois EN HOMMAGE à Mendel:
* 1ère loi: loi de pureté des gamètes (un hybride formé de deux traits d'un
même caractère donnera en quantités égales des cellules sexuelles contenant
soit l'un soit l'autre de traits de ce caractère).
* 2ème loi: loi de ségrégation indépendante des caractères (deux caractères
indépendants, et qualifiés tous les deux de mendéliens, sont séparés
indépendamment dans les gamètes et réunis indépendamment à la fécondation;
ce qui se voit lors d'expériences de dihybridisme Cette loi n'est pas du
tout universelle puisque de nombreux couples de caractères vont avoir une
transmission non indépendante ou liée, ce qui sera la base de la théorie
héréditaire reprise par Morgan. 2ème étape: Sutton et Boveri, Morgan et Sturtevant: les gènes, unités
mutables appartenant à un groupe de liaison (le chromosome) Remarque:
Dans cette nouvelle partie ont peut parler de caractères et de traits de
caractères mais le terme d'allèle peut aussi être utilisé car il semble
dater de 1902 (c'est à Bateson que l'on doit ce mot comme ceux
d'homozygote, d'hétérozygote ou de génétique (1905); dans ce tout début du
XXème la génétique devient une science à la mode et des chaires
universitaires de génétique sont créées).
Il semble que ce soit Sutton (1903) et Boveri (1904) qui proposèrent pour
la première fois d'associer les gènes aux chromosomes qui deviendraient
ainsi supports de l'hérédité (Belin doc B4 p 125) (le comportement des
chromosomes lors de la mitose a déjà été décrit par Flemming en 1879 mais
c'est vraiment au cours du début de 20ème siècle que se développent les
observations cytologiques).
N.B. le terme de chromosome désigne en cytologie une structure colorable
qui contient un centromère, zone d'attachement des fibres kinétochoriales
qui assurent son mouvement. Le chromosome n'existe donc que sous forme
compacte et lors d'une division.
Thomas Morgan travaille sur les mutants de la mouche du vinaigre :
Drosophila melanogaster. Après s'être opposé à la théorie chromosomique de
l'hérédité, il en deviendra le fervent défenseur. Morgan obtient un mutant
mâle aux yeux blancs (Belin doc A3 p 126) dans une population aux yeux
rouges (caractère sauvage). Comme ce trait de caractère n'apparaît que chez
le mâle, l'idée lui vient de l'associer à un chromosome sexuel car il
existe, chez la drosophile comme chez l'homme, un déterminisme
chromosomique du sexe: les femelles possédant une paire (XX) d'homologues
(confirmé par N. Stevens, élève de Morgan, en 1909) et les mâles un
chromosome X et un chromosome Y (Belin doc A2 p 126).
|Annexe: autosomes et gonosomes |
|Les caractères associés aux |[pic] |
|chromosomes peuvent en première |Une représentation très théorique |
|approximation être associés à |des gonosomes humains ou de la |
|n'importe quelle partie de chaque|drosophile comparés à une paire |
|chromosome (à l'exception notable|d'autosomes (n°1). Un caractère |
|du centromère, de séquence très |présent sous deux allèles (A ou a) |
|particulière, qui est la zone |pourrait présenter les génotypes |
|d'attachement des fibres |suivants selon qu'il est associé aux|
|kinétochoriales). |autosomes (1) ou aux gonosomes en |
|Chaque paire de chromosomes |position 2 (autosomale) ou 3 (lié au|
|homologues (autosomes) associe |sexe). |
|les MÊMES CARACTÈRES (donc les | |
|mêmes gènes) qui, bien sûr, | |
|peuvent différer selon leurs | |
|allèles (différents s'ils sont | |
|hétérozygotes ou identiques chez | |
|les homozygotes). | |
|Les chromosomes homologues sont | |
|qualifiés d'autosomes. Les | |
|chromosomes sexuels (gonosomes) | |
|ne sont homologues (chez la | |
|Drosophile et chez l'homme par | |
|exemple... mais il y a beaucoup | |
|de déterminismes génétiques | |
|différents dans le monde vivant) | |
|que pour la femelle (XX). Chez le| |
|mâle l'X et l'Y ne sont pas | |
|homologues, du moins sur toute | |
|leur longueur. Il existe en effet| |
|ce que l'on appelle une partie | |
|propre de l'X et une partie | |
|propre de l'Y. | |
|Si un caractère est associé à la | |
|partie commune de l'X et de l'Y, | |
|sa transmission sera de mode | |
|autosomal (pas de différence avec| |
|un caractère associé à un | |
|autosome). | |
|Si un caractère est associé à la | |
|partie propre de l'Y, il sera | |
|présent que chez les mâl