Origine de la variabilité de l’information génétique
Jean-Claude Hervé, Ex IA-IPR, Académie de Versailles
Origine de la variabilité de l’information génétique
Il s’agit de préciser l’origine de la diversité génétique entre organismes mise en évidence précédemment et donc d’arriver à l’idée qu’un nouvel allèle provient d’un autre allèle à la suite d’un évènement appelé mutation. On peut déjà noter que le terme de mutation désigne un processus mais est également utilisé pour désigner le produit de ce processus c'est-à-dire l’allèle muté.
L’approche expérimentale à partir d’organismes unicellulaires comme les Levures (apparition de colonies blanc crème à partir d’une souche de levures aux colonies rouges) est sans doute le meilleur moyen d’introduire la notion de mutation. Elle présente l’avantage de faire saisir à l’élève que la mutation est avant tout un phénomène cellulaire qui modifie la séquence des nucléotides d’un gène.
Ensuite chez les organismes pluricellulaires, il s’agit de faire saisir que la mutation, toujours un phénomène cellulaire, peut affecter soit des cellules somatiques, soit des cellules germinales.
Les notions de mutations somatiques et mutations germinales semblent donc implicites dans le programme de seconde. En effet, on demande d’étudier l’action de la dérive génique et de la sélection naturelle sur la diversité des allèles au sein des populations, mais cela implique que ces allèles trouvent leur origine dans des mutations germinales.
On peut s’appuyer sur la notion de mutation vue avec les organismes unicellulaires. Comme la mutation est un phénomène cellulaire, les élèves peuvent comprendre que toutes les cellules de l’organisme peuvent subir des mutations mais que seules les mutations touchant les cellules à l’origine des gamètes peuvent se transmettre à la génération suivante et être la source de la biodiversité, sur laquelle agiront la dérive génique et la sélection naturelle.
On peut alors revenir sur la diversité génétique des organismes pluricellulaires (couleur du poisson zèbre, phénotype drépanocytaire) et faire prendre conscience qu’elle a pour origine des mutations germinales survenues chez des ancêtres et transmises de génération en génération.
Ainsi, l'étude du système des groupes sanguins ABO permet d'introduire l'idée que les mutations à l'origine de le diversité des allèles n'ont pas eu lieu au cours de l'histoire des populations humaines, mais dans des espèces ancestrales. L'Homme et le Chimpanzé ayant les mêmes allèles, ils les ont hérités d'un ancêtre commun à ces deux espèces. Les mutations ont donc eu lieu au cours de l'histoire des ancêtres de ces deux espèces.