Cycle et niveau de classe
Lycée, Première enseignement de spécialité
Objectifs pédagogiques
Les mutations sont des modifications du génome qui sont à l’origine de la diversité génétique des êtres humains.
Retracer l’histoire de leur apparition, de leur expression dans un contexte de pression sélective, étudier leur répartition et la mettre en relation avec des éléments historiques peut permettre de révéler certains aspects de l’histoire de l’humanité
Thème La Terre, la vie et l'organisation du vivant
Partie A : Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La diversité allélique entre les génomes humains individuels permet de les identifier et, par comparaison, de reconstituer leurs relations de parentés. Grâce aux techniques modernes, on peut connaître les génomes d’êtres humains disparus à partir de restes fossiles. En les comparant aux génomes actuels, on peut ainsi reconstituer les principales étapes de l’histoire humaine récente. Certaines variations génétiques résultent d’une sélection actuelle (tolérance au lactose, résistance à la haute altitude) ou passée (résistance à la peste).
Compétences et capacités travaillées
- Pratiquer des démarches scientifiques
- Concevoir, créer, réaliser
- CRCN 5.2 Évoluer dans un environnement numérique
Outils numériques utilisés - intérêts et limites
- Logiciel de comparaison moléculaire Anagène ou Géniegen avec une fiche technique
- Logiciel QGIS
Présentation de la séance - TP
Organisation
Travail en binôme sur 2 heures, en intégrant la démarche scientifique et la correction
Consigne
Problème - Comment l’étude du phénotype lactase persistant peut-elle nous donner des informations sur les migrations des hommes au néolithique.
Travail - A l’aide de l’ensemble des informations que vous extrairez de ce dossier et combinerez habilement, proposez une explication raisonnable à la répartition actuelle du phénotype « lactase persistante », notamment en Europe.
La lactase est une enzyme qui permet la digestion du lactose. Le lactose est un disaccharide, il est donc composé de deux oses : le glucose et le galactose. Son assimilation nécessite sa digestion c’est-à-dire la dissociation du glucose et du galactose. S’il n’est pas digéré il provoque des maux de ventre et des diarrhées qui dissuadent quiconque de recommencer à consommer du lait ou du fromage frais (yaourt, fromage blanc, faisselle, …).
Il faut noter que dans les fromages fermentés (fromage avec une croûte), le lactose a été digéré par les microorganismes à l’origine de la transformation du lait, et que dans les fromages frais la digestion est facilitée par les enzymes présentes dans les ferments.
A. Les séquences des allèles du gène de la lactase
- Comparaison des séquences transcrites du gène LCT de la lactase pour les phénotypes lactase persistante (LP) et lactase non persistante (LNP) : fichier LCT-LP-LNP.edi
- Comparaison des séquences régulatrice du gène pour différents individus contemporains vivant en Europe et en Afrique et ayant vécu entre -5800 et -5000 ans av.J.C. : fichier reg-LCT-Néo-contemp.edi
Réfléchir à la nature de la mutation, à sa présence éventuelle chez les individus étudiés et à l’identité de la forme ancestrale du gène.
B. La répartition géographique actuelle des phénotypes et des allèles LP et LNP
Utilisation du logiciel QGIS et du fichier persistance_lactase.qgz
Observer la répartition de la malabsorption du lactose, des phénotypes lactase non persistante (LNP) et lactase persistante (LP) et de la fréquence des allèles à travers le monde. Porter une attention particulière au cas de l’Europe.
Supports
Fiche activité élève
Fiche technique QGIS
Fichiers .edi
Fiche technique Anagène 2 / GenieGen 2
Bilan
QGis permet une visualisation géoréférencée de la malabsorption du lactose qui permet facilement d'expliquer le phénomène
Le logiciel doit être installé sur le réseau et peut prendre du temps à s'ouvrir selon la qualité du réseau.
Pour aller plus loin
Le logiciel QGIS peut être utilisé en seconde et en première (en enseignement scientifique et en enseignement de spécialité) avec des fiches méthodes très détaillées
