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SVT TB TP 5.1. - Diversité des Animaux / Phylogénie - T. JEAN

Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 5 • TP 5.1. Construction d'arbres phylogénétiques avec Phylogène ... Second edition.



TP2 : La parenté des êtres vivants

On dispose du logiciel Phylogène et sa fiche technique d'utilisation. 1 – La théorie ! Les ressemblances entre les Vertébrés montrent qu'ils sont apparentés 



Thème 1 : La Terre dans lUnivers la vie et lévolution du vivant

TP n°7 seconde : utilisant la base de données du logiciel Phylogène. ... Pour comparer des êtres vivants avec Phylogène il faut créer un tableau appelé ...



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Travail avec le logiciel "Phylogène". Les relations de parenté entre l'homme et les autres Vertébrés peuvent être précisées en.



Correction FA7/TP7 Un regard sur lévolution de lHomme. Homo

Correction TP7 : Construire un arbre phylogénétique avec un logiciel : phylogène. On a choisi les séquences d'une enzyme : NAD (En TP : globines ; livre ...







Mettre les élèves en activité au collège pour les former les évaluer

utilisation d'une base de données informatisée (comme « Phylogène collège ») 12 Les TP et la diversification de l'action pédagogique rapport de l'IGEN



Terminale S - Parenté entre êtres vivants

Phylogène et sont susceptibles d'être traitées à l'aide de fonctions propres à ce logiciel comme celle de construction d'arbre par exemple.



Académie de : XXXXX

Seconde : 3 2nde. 35. 80. 34. 35. Les retours des élèves sur : a. Leur implication ... TP. Suivre ou proposer un protocole. Activités différenciées.



LES BASES DE LA CLASSIFICATION

• Ouvrir le logiciel Phylogène puis ouvrir le fichier des séquences ADN • Sélectionner dans la matrice (partie basse de la page) : o 3 Homo sapiens (Italien1 Français Néerlandais) o 3 Néanderthaliens (NEANDERTHAL_CROATIE VINDIJA ELSIDRON) o 1 Dénisovien (DENISOVA) et o 1 Singe Bonobo (PAN_PANISCUS)



TP N°2 : Comparons la biodiversité actuelle à celle du passé

TP2 et des informations fournies par le logiciel phylogène pour reconstituer la forêt à l’origine des principaux gisements de charbon de cette période (-300 millions d'années) 1 Lepidodendron 2 Sigillaire 3 Cordaites 4 Calamites 5 Arbre-fougère À l’aide des informations fournies complétez le tableau ci-dessous Espèces



La place de l'Homme parmi les Vertébrés

Travail avec le logiciel "Phylogène" Les relations de parenté entre l'homme et les autres Vertébrés peuvent être précisées en utilisant des données anatomiques morphologiques embryologiques chromosomiques et moléculaires concernant les organismes vivant actuellement Objectifs :

Quels sont les principes de la classification phylogénétique?

Linné, 1761. Afin de classer ces espèces, la classification phylogénétique se base sur certains principes. Un des premiers principes est celui de l'économie d'hypothèses, aussi appelé principe de la parcimonie, afin de mieux faire le lien entre les espèces il faut que ce lien de parenté puisse être probable.

Comment fonctionne la phylogénie ?

Dans la phylogénie, on fonctionne sur une durée beaucoup plus longue pouvant atteindre plusieurs centaines de millions d’années avec des traces indirectes (les caractères hérités des ancêtres) et des traces incomplètes et rares (les fossiles).

Quels sont les différents types de données de phylogène?

Pour cela, Phylogène dispose d’un vaste ensemble de données sur de nombreuses espèces : mode de vie, morphologie, anatomie, ainsi que des données moléculaires (séquences de gènes et de protéines).

Qu'est-ce que la phylogénie moléculaire?

La phylogénie moléculaire utilise les gènes des organismes vivants pour élaborer des arbres phylogénétiques en comparant les caractères moléculaires (séquences nucléotidiques ou protéiques). La phylogénie moléculaire essaie de retracer l'accumulation des mutations dans les génomes au cours de l'évolution des espèces.

La place de l"Homme parmi les Vertébrés

Travail avec le logiciel "Phylogène"

Les relations de parenté entre l"homme et les autres Vertébrés peuvent être précisées en

utilisant des données anatomiques, morphologiques, embryologiques, chromosomiques et moléculaires concernant les organismes vivant actuellement.

Objectifs :

comprendre les principes d"établissement des relations de parenté entre les êtres vivants à partir de données anatomiques, morphologiques et moléculaires. déterminer quels sont les plus proches parents de l"homme dans la nature actuelle. Données utilisées : données anatomiques et morphologiques

· Ouvrir Phylogène

· Sélectionner une collection

: Vertébrés Lycée

· Icône "Construire une Matrice"

 construire un tableau de comparaison en choisissant les données suivantes (il suffit de cliquer dessus) :

Taxons Caractères

Aigle - Babouin - Chat - Crapaud - Crocodile -

Gorille

- Homme - Lamproie - Oreillard - Sardine - Tarsier mâchoires - choanes - amnios - placenta - doigts - ongles/griffes · Une fois le tableau constitué, remplir les cases en cliquant dessus ; choisir entre les propositions à l"aide des informations qui sont données dans la petite fenêtre qui va s"ouvrir en bas à droite. · Une fois toutes les cases du tableau remplies, cliquer sur "Vérifier

· Si tout est correct, aller dans Grouper

. Quand on clique sur les entêtes de colonnes (caractères) sur le tableau de la fenêtre du bas , on voit dans la fenêtre du haut se construire progressivement un "arbre généalogique" (on dit un Cladogramme). Selon l"ordre dans lequel on sélectionne les différents caractères, l"arbre est différent. Lequel est le bon ? Établissez celui qui vous paraît le plus logique. Rédigez un texte qui

explique pourquoi. Il faudrait savoir dans quel ordre ces différents caractères sont apparus, c"est à dire

déterminer les états primitifs ou évolués de chaque caractère. Pour ceci : · Clic sur l"icône "Coder les états de caractère de la matrice"  Essayez de déterminer les

états primitifs ou dérivés pour chaque caractère. Vérifiez et réessayez tant que vous

n"avez pas le message "Le codage semble correct"

· Puis Clic sur l"icône "Éditer l"arbre"

 le cladogramme correspondant à votre choix est présenté. On peut le colorer en cliquant sur les différents caractères (tableau de la fenêtre du bas - en têtes des colonnes) : les couleurs indiquent les différents états du caractère sélectionné .Vous pouvez déplacer les différentes branches en les faisant glisser ou tourner autour des noeuds (icônes en haut à droite. Construire un arbre retraçant l"évolution des Vertébrés en tenant compte des modifications successives de ces caractères.

Le résultat de ce travail permet de définir des clades (c.à.d un ancêtre commun et tous ses

descendants). Ici, on retrouve : Gnathostomes (animaux à mâchoires), Choanates , Amniotes

Placentaires

, Primates (ici caractérisés par les ongles plats). Dessiner le cladogramme et y repérer ces clades. Les relations de parenté entre l"Homme et les autres Primates Problème : On cherche à établir de la façon la plus précise possible les

relations de parenté de l"Homme avec les autres Primates. Données utilisées : données anatomiques, morphologiques et moléculaires 1 - Utilisation de données anatomiques et morphologiques (et application de la méthode cladistique)

· Fichier

 sélectionner une autre collection  Archontes (Primates)  OK

· Construire

 pour construire un tableau de comparaison, choisir les données suivantes :

Taxons

Caractères

Babouin - Chimpanzé - Gibbon - Gorille - Homme - Orang-outan - Tarsier - Toupaïe Terminaison des doigts - orbites - queue · Faire comme précédemment pour compléter le tableau , grouper puis établir l"arbre phylogénétique

On peut alors définir comme clades :

· les Primates (caractère dérivé : ongles) · les Simiens (caractère dérivé : orbites fermées)

· les Hominoïdes (caractère dérivé : disparition de la queue) Dessiner le cladogramme et y repérer ces clades. Indiquer quels sont, d"après ce cladogramme, les plus proches parents de l"homme. Il reste ensuite à préciser la classification au sein des Hominoïdes. Les caractères

anatomiques et morphologiques qui pourraient le permettre ne sont pas facilement observables. On privilégiera donc pour ceci les données moléculaires.

2 - Utilisation de données moléculaires pour préciser les relations de parenté entre l"Homme et les autres Hominoïdes

Avec le logiciel "ANAGENE"

Avec le logiciel "ANAGENE"Avec le logiciel "ANAGENE"Avec le logiciel "ANAGENE"

Ouvrir : Poste de travail

 Classes  L_TS  travail  SVT

· Cliquez sur l"icône "Anagene2"

· Ouvrir le fichier " seq-ADN.edi » situé dans le répertoire " sauve »

Vous voyez alors

des séquences d"ADN de plusieurs Primates (l"Homme et plusieurs grands singes) :

- séquences d"une portion d"un gène codant pour une protéine du complexe CMH (Complexe Majeur

d"Histocompatibilité),

- séquences d"une portion d"un gène codant pour une protéine du complexe HLA (Human Leucocyte Antigen),

- séquences de gènes codant pour une enzyme impliquée dans la synthèse de NAD (Nicotinamide Adénine Di

nucléotide).

Travail à faire :

Il s"agit d"utiliser ces données pour préciser les relations de parenté entre l"Homme et les différents

singes.

Pour ceci vous devrez :

1. Sélectionner les séquences qui vous paraissent utilisables

2. Traiter les séquences à l"aide du logiciel, en prenant l"Homme comme référence, afin de pouvoir

les comparer.  voir la fiche technique

3. Construire un tableau quantifiant les différences entre les molécules des différentes espèces

sélectionnées et celles de l"Homme.

Avec leAvec leAvec leAvec le logiciel "PHYLOGENE"logiciel "PHYLOGENE"logiciel "PHYLOGENE"logiciel "PHYLOGENE"

Un exemple : phylogénie établie par la méthode UPGMA, à partir de la molécule de la cytochrome

C oxydase

· Fichier

 ouvrir  tableau de séquences  Parente entre organismes  Primates cytochromeC_oxydase2.aln

Le tableau représente la composition en acides aminés d"une même protéine chez différents singes

(chaque lettre représente un A.A). Les différences sont indiquées en noir. · Sélectionner les mêmes singes que pour l"arbre phylogénétique du 1 · Cliquer sur "Matrice des distances" dans la fenêtre du haut.

Comment interpréter ce tableau ?

Cliquer sur "Arbre" dans la fenêtre du haut. Un arbre se forme en fonction du nombre plus ou moins grand de différences entre les molécules.

Comment cet arbre confirme-t-il les relations de parenté établies auparavant, et comment permet-il de

préciser les relations de parenté au sein du groupe des Hominoïdes

On peut reconnaître les clades suivants :

o Pongidés (Orang-outan) o Hominidés (Gorilles, Chimpanzé, Homme) Dessiner l"arbre et y repérer ces clades. Bilan : Il ne reste plus qu"à décrire de la façon la plus précise possible les relations de parenté entre l"Homme et les autres Primates.

Cytochrome C oxydase

Globine

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