La féminisation des populations de cloportes, exercice 2, métropole, sujet prévu en mars 2021, sujet 2
Énoncé
Le sujet
Dans de nombreuses populations de cloportes (Armadillidium vulgare), on observe bien plus de femelles que de mâles.
Déterminer les mécanismes qui expliquent la plus forte proportion de femelles que de mâles dans certaines populations de cloportes.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.
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Document 1. Formules chromosomiques d'un cloporte mâle et d'un cloporte femelle dans des populations où il y a autant de mâles que de femelles.
Formule chromosomique d'un cloporte mâle | Formule chromosomique d'un cloporte femelle |
2n = 54 dont 2 chromosomes sexuels ZZ | 2n = 54 dont 2 chromosomes sexuels ZW |
Document 2. Wolbachia, une bactérie endosymbiotique.
La découverte de bactéries Wolbachia au sein des cellules de cloportes a amené les chercheurs à s'intéresser au rôle de ces bactéries. On les trouve dans les cellules de tous les organes, dont les gonades (ovaires et testicules).
Lors de la reproduction des cloportes, les bactéries Wolbachia qui se trouvent dans l'ovule fécondé se retrouvent, dans la plupart des cas, dans la cellule-œuf. Les Wolbachia présentes dans les spermatozoïdes ne sont pas transmises.
Devant la forte proportion de femelles au sein de certaines populations de cloportes, les chercheurs ont émis l'hypothèse que tout embryon de cloporte qui contient des bactéries Wolbachia au sein de ses cellules au début de son développement embryonnaire deviendra femelle.
Lors de la reproduction des cloportes, les bactéries Wolbachia qui se trouvent dans l'ovule fécondé se retrouvent, dans la plupart des cas, dans la cellule-œuf. Les Wolbachia présentes dans les spermatozoïdes ne sont pas transmises.
Devant la forte proportion de femelles au sein de certaines populations de cloportes, les chercheurs ont émis l'hypothèse que tout embryon de cloporte qui contient des bactéries Wolbachia au sein de ses cellules au début de son développement embryonnaire deviendra femelle.
Wolbachia dans des ovules de cloportes au microscope électronique à transmission à deux grossissements différents. |
D'après Christine Felix. Étude moléculaire de la bactérie intracellulaire féminisante Wolbachia chez Armadillidium vulgare (crustacé isopode terrestre). Interactions entre organismes. Université de Poitiers, 2004.
Document 3. Croisements impliquant des cloportes porteurs (représentés en noir) ou non porteurs (représentés en blanc) de Wolbachia.
D'après https://planet-vie.ens.fr/ |
Document 4. Des cloportes femelles ZZ sans Wolbachia.
Des cloportes femelles ZZ sans Wolbachia ont été découverts, ce qui a interpellé les chercheurs. Les populations dans lesquelles ont été retrouvées de telles femelles sont à proximité de populations dans lesquelles on retrouve des Wolbachia. Les ancêtres de ces femelles étaient porteuses de la bactérie Wolbachia.Ils ont alors séquencé le génome de ces cloportes femelles ZZ sans Wolbachia, de cloportes mâles et de la bactérie Wolbachia. Les résultats sont reportés dans le tableau.
Cloportes femelles ZZ sans Wolbachia | Cloportes mâles ZZ | Wolbachia |
Présence d'une séquence codant pour une protéine particulière : le facteur f. | Absence de la séquence codant pour le facteur f. | Présence d'une séquence codant pour une protéine particulière : le facteur f. |
Document 5. Rôle du facteur f dans le développement du phénotype sexuel.
Au début du développement embryonnaire, une glande indifférenciée se transforme en glande androgène qui produit une hormone mâle responsable de la différenciation des gonades en testicules. Si l'hormone mâle n'est pas produite, les gonades se différencient en ovaires.
D'après http://acces.ens-lyon.fr/
D'après http://acces.ens-lyon.fr/
Annexes
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