Q2. a. Le gène ancestral à l'origine de la famille multigénique de l'hémoglobine est un gène qui lui est apparenté au gène de la myoglobine. La famille multigénique de l'hémoglobine est issue d'une série de 7 duplications successives à partir du gène ancestral de la myoglobine. Une duplication donne naissance aux deux gènes ancêtres de la famille des alpha et des beta-globines. À partir de l'ancêtre de la famille des alpha-globines, 2 duplications conduisent aux gènes teta, alpha1 et alpha2. À partir de l'ancêtre de la famille des beta-globines, une duplication conduit d'une part au gène ancêtre des gènes epsilon. Ggamma et Agamma, dont la formation implique encore 2 duplications, et d'autre part au gène ancêtre des gènes delta et beta, dont la formation implique encore une duplication.

b. La multiplication des gènes codant pour les globines permet d'obtenir différents types d'hémoglobines adaptées au transport du dioxygène à chaque stade de la vie (embryon, fœtus et adulte). Elle autorise donc un développement embryonnaire plus complexe.

Q.3- L'apparition des mammifères au cours de l'évolution s'est accompagnée de la transformation de certaines glandes sudoripares en glandes mammaires. Parallèlement, l'un des gènes codant une protéine exprimée dans les glandes sudoripares - le lysozyme Alpha a subi une duplication conduisant, après mutation sur la copie dupliquée, à un nouveau gène codant une protéine constitutive du lait : l'alpha-lactalbulmine. La duplication d'un gène s'est donc traduite par l'apparition d'une protéine dotée d'une nouvelle fonction.

Q.4 Les gènes nouveaux peuvent être le résultat de duplications successives à partir d'un gène ancestral et d'une évolution divergente des différentes copies par accumulation de mutations. On interprète ainsi les familles multigéniques. Ces mécanismes génétiques peuvent, dans certains cas, créer de nouvelles protéines et conduire à l'apparition de nouvelles fonctions au cours de l'évolution.

Belin 2002