Les anomalies chromosomiques 1

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires ! Commençons tout de suite par le petit rappel habituel. Léo ? Samuel ? »

Léo : « Moi je veux bien monsieur Max. Nous avons vu que toutes les cellules humaines possèdent 46 chromosomes. Il est possible de constituer des paires de chromosomes. Il y a 22 paires chez la femme comme chez l’homme. On parle de chromosomes homologues. Et il y a deux chromosomes sexuels. Ils sont de même taille chez la femme – on les appelle XX – et de tailles différentes chez l’homme et on les appelle X et Y. »

Max : « Très bien Léo. Comme d’habitude 🙂 « 

Léo : « Merci monsieur Max. Dites, puis-je vous poser une question ? »

Max : « Bien sûr Léo, je suis là pour y répondre. »

Léo : « Vous nous avez bien expliqué que l’information génétique, portée par les chromosomes, est le plan des individus. J’ai lu quelque part que certains individus avaient tout un tas de troubles physiques dès la naissance. Est-ce parce qu’il y a un problème au niveau du caryotype ? »

Max : « C’est encore une excellente question ! Bravo mes petits ! Quelle chance j’ai d’avoir de tels élèves ! J’en ai les larmes aux yeux  🙂 « 

Léo et Samuel : « Merci monsieur Max 🙂 « 

Max : « C’est mérité. Bien, étudions un peu le problème que nous pose Léo. J’ai justement un document sur ce sujet. Le voici. »

Anomalie-chromosomique-1

Une anomalie chromosomique

Pascal Duquenne, prix d’interprétation masculine au Festival de Cannes en 1996

Certains individus montrent un ensemble de troubles physiques dès la naissance. En 1866, un médecin britannique, John Langdon Down (1826-1896) publie une description complète et précise d’un ensemble de troubles qui s’observent fréquemment chez certains individus.

Ces individus sont généralement de petite taille avec des membres courts, ce qui leur donne une silhouette trapue. Cette impression est renforcée par le fait que la musculature est souvent bien développée bien que peu tonique.

La tête est petite, ronde avec un visage plutôt aplati et une nuque plate. Les fentes des paupières sont obliques et un repli cutané forme comme une troisième paupière. Les pavillons des oreilles sont souvent petits et mous. Le cou est court et large.

Les mains sont trapues avec une inclinaison du 5ème doigt vers l’intérieur. Les doigts sont courts. Dans les paumes, les plis peuvent être horizontaux.

On observe souvent des malformations cardiaques, oculaires, digestives ou génitales.

La déficience intellectuelle est variable, souvent légère.  Le quotient intellectuel moyen est d’environ  ce qui correspond à un enfant de 8 ou 9 ans. Toutefois certains individus peuvent avoir une vie normale. C’est le cas de l’acteur Pascal Duquenne comme le montre sa riche carrière cinématographique et théâtrale.

On compte 13 cas pour 10 000 naissances en moyenne. La proportion augmente avec l’âge de la mère et peut atteindre 1 cas pour 100 naissances pour des femmes de 40 ans.

Aucun individu touché ne montre l’ensemble de ces troubles mais la présence simultanée de plusieurs d’entre eux définit le syndrome de Down.

En 1959, Jérôme Lejeune, Marthe Gautier et Raymond Turpin publient un article  dans lequel ils exposent pour la première fois la cause de ce syndrome grâce à l’étude des caryotypes des individus touchés par le syndrome.

Caryotype d’un individu atteint du syndrome de Down

1. Quel est le sexe de l’individu dont le caryotype est présenté ci-dessus ?

2. Quelle anomalie voyez-vous sur ce caryotype ?

3. Justifiez l’expression trisomie 21 donnée à cette anomalie.

4. Quelle est la cause du syndrome de Down ?

Samuel : « Monsieur Max, j’ai terminé ! »

Max : « Déjà ? Bravo Samuel. Veux-tu bien aller corriger au tableau ? »

Samuel : « J’y vais de ce pas 🙂 « 

1. Sur le caryotype on voit deux chromosomes sexuels de tailles différentes. On en déduit que c’est le caryotype d’un individu de sexe masculin.

2. Je vois qu’il y a trois chromosomes 21 là où il ne devrait y en avoir que deux.

3. On parle de trisomie 21 car il y a trois (tri-) chromosomes (-somie) n°21.

4. Le syndrome de Down est la conséquence de la trisomie 21. Ou alors la trisomie 21 est la cause du syndrome.

Max : « Très bien Samuel. Je précise que la trisomie est présente dès la cellule-œuf, bien avant l’apparition des troubles. C’est donc bien la trisomie 21 la cause et le syndrome de Down la conséquence. On parle de syndrome en regardant l’individu et de trisomie en étudiant le caryotype. Faites attention mes petits car de nombreux sites Internet disent que le syndrome et la trisomie sont une seule et même chose. Ce n’est pas vrai ! Bien, dans l’article suivant je vais vous donner deux autres exemples. Ils vous aideront à bien comprendre. »

Séance suivante

Le caryotype

Max : « Bonjour à tous, enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Qui veut faire le petit résumé de début de cours ? »

Samuel : « Moi monsieur Max, je veux bien. »

Max : « Samuel, nous t’écoutons. »

Samuel : « Nous avons vu que tous les individus d’une même espèce ont des caractères physiques communs appelés caractères spécifiques. Mais il peuvent varier, ce qui explique les différences entre individus d’une même espèce. Il y a aussi les caractères héréditaires et les caractères acquis. Nous avons également vu que les caractères héréditaires sont codés dans les cellules sous la forme d’une information génétique. Cette information génétique est localisée dans le noyau des cellules et elle est portée par le filament d’A.D.N. qui peut se condenser en chromosomes. »

Max : « Très bien Samuel ! »

Léo : « Monsieur Max, Samuel n’a pas donné les définitions de caractères héréditaires et de caractères acquis ! »

Max : « Tu peux nous les rappeler Léo. »

Léo : « Un caractère héréditaire est un caractère physique présent dans presque toutes les générations d’une famille et indépendant de l’environnement. Un caractère acquis est un caractère physique qui peut apparaître au cours de la vie en fonction de l’environnement. Il peut être réversible. »

Max : « Bravo à tous les deux ! Nous pouvons commencer la leçon du jour. »

Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question avant ! Je peux la poser ? »

Max : « Bien sûr Samuel. »

Samuel : « Monsieur Max, combien y a-t-il de chromosomes dans une cellule de petitours ? »

Max : « Bonne question Samuel, mais nous n’étudierons pas les petizours. Nous allons nous demander : Combien y a-t-il de chromosomes dans une cellule humaine ? Comment pourrions nous faire pour trouver la réponse à ce problème ? »

Léo : « Monsieur Max, je crois savoir comment faire. Mais je ne sais pas si c’est vraiment possible… »

Max : « Propose Léo, nous verrons bien. »

Léo : « Nous avons vu que les chromosomes sont visibles à certains moments de la vie de la cellule. Nous pourrions prendre une cellule à l’un de ces moments et la faire éclater. Ensuite on étalerait le contenu et, grâce à un microscope, on pourrait compter les chromosomes. »

Max : « C’est exactement ça ! Bravo Léo ! Nous obtenons ce genre de document… »

Photographie de chromosomes étalés observés au microscope optique après coloration. Photographie de chromosomes étalés observés au microscope électronique.

Samuel : « J’en ai compté 46 ! »

Léo : « Et on voit qu’ils n’ont pas tous la même taille ! »

Max : « C’est exact. En étudiant attentivement ces photographies, nous verrions qu’il y a presque toujours 2 chromosomes qui font la même taille. »

Léo : « On pourrait en faire des paires alors ! »

Samuel : « Et nous pourrions ranger ces paires par taille décroissante. Les scientifiques aiment bien ranger, trier ou classer  🙂 « 

Max : « C’est vrai Samuel, tu as bien compris les scientifiques. Si nous apparions les chromosomes et que nous rangeons les paires par ordre décroissant de taille nous obtenons un caryotype. »

Léo : « Monsieur Max, qu’est ce qu’un caryotype ? »

Max : « Un caryotype est une représentation ordonnée des chromosomes d’une cellule. En voici deux… »

Léo : « Monsieur Max, vous n’avez encore pas mis de titre ! »

Max : « Je sais Léo. J’allais vous demander de les donner. Pour réviser la méthode… »

Samuel : « Le titre doit donner la nature du document, indiquer l’objet représenté et préciser si on a utilisé une technique particulière. »

Léo : « Ce sont des photographies de caryotypes réalisés à partir d’une cellule de femme (à gauche) et d’homme (à droite). »

Max : « Très bien Léo ! »

Samuel : « Monsieur Max ! On voit que les caryotypes des hommes et des femmes ne sont pas identiques ! »

Max : « Oui Samuel. Quelles sont les points communs et les différences ? »

Léo : « Il y a 22 paires de chromosomes identiques sur les deux caryotypes. Mais il y a une paire appelée XX chez la femme et un chromosome X et un Y chez l’homme. »

Samuel : « Monsieur Max, l’origine de la différence entre les femmes et les hommes vient de là ? »

Max : « Oui  🙂 Un petit bout de chromosome en moins et vous êtes un homme ! Mais je reviens sur ce qu’a dit Léo. Les deux chromosomes d’une paire ne sont pas identiques. Nous le verrons plus tard. Nous dirons qu’ils sont homologues. « 

Léo : « Monsieur Max, toutes les cellules d’un individu ont-elles le même caryotype ? »

Max : « Absolument Léo ! Avez-vous d’autres questions ? »

Samuel : « Pas pour le moment… »

Léo : « Moi non plus. Il faut que j’apprenne la leçon et peut-être qu’après j’aurai des questions. »

Max : « Bien. Alors nous pouvons noter la leçon. »

L’ORGANISATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE

I. LE CARYOTYPE.

Pour dénombrer les chromosomes d’une cellule il faut la faire éclater, étaler son contenu, et le photographier. On voit alors 46 chromosomes pour une cellule humaine. Ces chromosomes sont de tailles variables mais on remarque qu’il y en a presque toujours deux de la même taille. Il est donc possible de les associer par paires et de ranger ces paires par ordre décroissant de taille. On obtient alors un caryotype.

Un caryotype est une représentation ordonnée des chromosomes d’une cellule.

Le caryotype humain montre 46 chromosomes regroupés en :

– 22 paires de chromosomes homologues ;

– 2 chromosomes sexuels :

identiques chez la femme (XX)

différents chez l’homme (XY).

Max : « Des questions ? … Non ? Alors je vais vous montrer comment rédiger les réponses à des questions classiques d’interrogation. »

Ce caryotype est-il celui d’un être humain (justifier votre réponse).

Quel est le sexe de l’individu dont le caryotype vous est présenté sur le document ci-dessous ? (Justifier votre réponse).

On voit 22 paires de chromosomes homologues et deux chromosomes sexuels. C’est donc un caryotype humain.

Les deux chromosomes sont de tailles différentes (XY). C’est donc le caryotype d’un homme.

Max : « Voilà pour aujourd’hui. Apprenez bien vos leçons. Vous pouvez ranger vos affaires. »

Jouer à réaliser un caryotype :

https://svt.pages.ac-besancon.fr/caryotype-college/

Complément :

Le nombre de chromosomes varie selon les espèces. C’est la fougère Ophioglossum reticulatum qui en a le plus avec 1440 chromosomes. Le moustique d’Égypte n’en a que six.

Mousqtque d’Egypte (Aedes aegypti, Linnaeus 1762)

Ophioglossum reticulatum, Linneaus, 1753

Séance suivante

L’information génétique

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Je vois que vous êtes tous là. Nous pouvons commencer. Nous avons déjà vu que le physique d’un individu est un mélange de caractères. Pourriez-vous me le  remémorer ? »

Léo : « Il y a les caractères spécifiques qui sont communs à tous les individus d’une même espèce, les caractères héréditaires qu’on retrouve dans les familles et les caractères acquis qui dépendent de l’environnement. »

Max : « Très bien Léo. Même si tu n’as pas donné les définitions exactes je vois que tu as compris. Vous souvenez-vous à quel moment un individu est-il conçu ? »

Samuel : « Un individu apparaît au moment de la fécondation monsieur Max. »

Max : « C’est exact Samuel. Léo, définition de fécondation s’il te plaît. »

Léo : « La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu. »

Max : « N’oubliez pas que les ovules, les spermatozoïdes et les cellules-œufs sont des cellules et qu’elles comportent une membrane, un noyau et un cytoplasme. Vous devez savoir légender une cellule et réaliser un schéma de la fécondation. Qui veut aller le faire au tableau ?»

Samuel : « Moi monsieur Max ! J’y vais de ce pas 🙂 « 

Max : « Très bien Samuel ! Bien, revenons à l’hypertrichose des oreilles. La cellule-œuf à l’origine d’un individu atteint de ce caractère avait-elle des poils dans les oreilles ? »

Samuel : « Non monsieur Max puisqu’une cellule-œuf n’a pas d’oreille. Elle ne peut pas avoir de poils dans des oreilles qu’elle n’a pas. »

Max : « Très bien dit Samuel. »

Léo : « Monsieur Max, pouvons-nous supposer qu’il existe un code dans la cellule-œuf ? Une espèce de plan ? »

Max : « Nous allons l’affirmer sans le démontrer. Nous allons affirmer qu’il y a dans la cellule-œuf une information génétique qui code pour les caractères physiques de l’individu en dehors de ses caractères acquis. Nous noterons cette définition dans la leçon. »

Léo : « Monsieur Max, où est-elle cette information génétique ? »

Max : « C’est ce que nous allons étudier lors de la prochaine séance en utilisant une fois de plus la démarche expérimentale. Je vous conseille de la réviser pour la prochaine fois 🙂 »

Léo (à Samuel) : « Ça veut dire qu’il va y avoir interro 🙂 « 

Samuel (à Léo) : « Trop facile ! On fait la même interro depuis la sixième 🙂 « 

Max : « Cessez donc de bavarder tous les deux ! Prenez vos cahiers. Nous allons noter la leçon. »

Rappel : Un individu est conçu lors de la fécondation. La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.

LES CHROMOSOMES, SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE

I. L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.

Les caractères héréditaires et leurs variations sont présents dès la naissance. Ils se mettent en place lors de la grossesse. On peut supposer qu’ils existent sous forme codée dans la cellule-œuf. On appelle information génétique l’information qui permet à un individu de se construire. C’est le plan de l’individu.

Max : « Bien… Vous avez bien travaillé. N’oubliez pas de revoir la démarche expérimentale pour la prochaine fois ! Amusez-vous bien en récréation 🙂 »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Séance suivante

La respiration du poisson rouge

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires ! »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour… Je ne sais pas si vous allez encore trouver que c’est un bon jour après ce que je vais vous annoncer. Mes petits sortez une feuille ! Je vais vous donner un exercice que vous ferez seuls afin que je vois si vous avez bien étudié et bien compris. »

Samuel : « C’est une interro ? »

Léo : « C’est noté ? »

Max : « Éternelles questions des élèves… Oui et oui. Dépêchez-vous un peu ! »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Voici le sujet… »

5 5 La respiration d’un poisson

Max : « Vous avez 30 minutes avant que je ne ramasse les copies. Travaillez bien 🙂 »

Trente minutes plus tard…

Max : « C’est terminé ! Posez vos stylos ! Je ramasse les copies puis je vous ferai la correction. »

Léo (à Samuel) : « Tu as réussi ? »

Samuel (à Léo) : « Ben oui ! C’était trop facile ! Et toi ? »

Léo : « Ouiiii 🙂 On avait déjà tout fait ! »

Max : « Mes petits vous avez bien travaillé. Vous pouvez aller en récréation vous dégourdir les pattes 🙂 »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Séance suivante

La correction du devoir

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous  et sortez vos affaires. Nous allons corriger le devoir maison. »

Léo : « Vous ne nous le rendez pas tout de suite monsieur Max ? »

Max : « Non, sinon vous passeriez votre temps à compter les points et contester vos notes. Écoutez plutôt la correction. Quand je vous ai donné ce devoir nous avions vu quatre définitions : caractère spécifique, caractères acquis, caractères héréditaire et espèce. Bien évidemment il fallait se servir de ces définitions pour réussir le devoir. »

Léo : « Monsieur Max, le devoir ne portait pas du tout sur la notion d’espèce. »

Max : « Nous pouvons donc mettre de côté les définitions d’espèce et de caractère spécifique. Samuel, pourrais-tu nous redonner les deux autres définitions ? »

Samuel : « Un caractère acquis est un caractère qui peut apparaître au cours de la vie. Il dépend de l’environnement et peut être réversible. Un caractère héréditaire est un caractère qui est présent dans toutes les générations, ou presque, d’une famille et qui est indépendant de l’environnement. »

Max : « Très bien Samuel. Nous allons donc utiliser ces définitions. »

Exercice n°1 : Un caractère dans une famille.

Max : « La première question ne posait pas de problème. Sauf pour les étourdis qui ne lisent pas les questions et qui n’ont donc pas complété l’arbre généalogique. Il ne fallait pas oublier de mettre un titre au document et surtout de faire une légende ! Il faut toujours donner un titre et faire une légende ! »

Samuel : « Vous ne faites pas la correction de l’arbre généalogique monsieur Max ? »

Max : « Non, c’est inutile. Passons à la troisième question. Demandons-nous si l’hypertrichose des oreilles vérifie la définition d’un caractère acquis ou d’un caractère héréditaire. Léo, nous t’écoutons. »

Léo : « L’hypertrichose des oreilles est un caractère physique mais il ne dépend pas de l’environnement. Quelque soit l’endroit où on se trouve les poils dans les oreilles sont présents ou absents. Ce n’est donc pas un caractère acquis. »

Max : « Bien Léo. Samuel… »

Samuel : « L’hypertrichose est un caractère physique, présent dans toutes les générations de cette famille et c’est indépendant de l’environnement. On peut dire que c’est probablement un caractère héréditaire.« 

Léo : « Et on peut ajouter qu’il ne touche que les hommes. »

Max : « Très bien. Passons à l’exercice suivant. »

Exercice n°2 : Deux familles.

Max : « La première question est très simple. »

Léo : « Le caractère commun à ces deux familles est l’hypertension artérielle.« 

Max : « Oui Léo. Passons à la deuxième question. Il fallait faire attention en la lisant. On ne vous disait pas d’affirmer que c’est un caractère héréditaire mais de donner des arguments en faveur d’une transmission héréditaire. Qu’est ce qui peut nous faire penser que c’est héréditaire ? Reprenons la définition. Léo… »

Léo : « L’hypertension artérielle est un caractère physique présent dans toutes les générations dont parle l’énoncé pour les deux familles. On peut supposer que c’est héréditaire. »

Samuel : « Mais il ne faut pas l’affirmer. Parce que, dans la famille de Marc, un changement d’alimentation a fait disparaître l’hypertension artérielle. »

Léo : « Mais dans la famille de Jean on précise bien que l’environnement n’y est pour rien puisque, je cite, ‘les conditions de vie sont différentes‘. »

Max : « Très bien. Vous pouvez donc répondre à la dernière question. Samuel, la famille de Jean… »

Samuel : « Dans la famille de Jean, l’hypertension est un caractère physique, présent dans toutes les générations de la famille et c’est bien indépendant de l’environnement. On peut dire que c’est probablement un caractère héréditaire.« 

Léo : « Dans la famille de Marc, c’est un caractère physique présent dans toutes les générations mais il dépend de l’environnement puisqu’un régime appauvri en sel l’a fait disparaître. C’est réversible. Je peux affirmer que c’est un caractère acquis.« 

Max : « Bravo ! Vous voyez qu’un même caractère peut-être héréditaire ou acquis. La seule façon de savoir est de bien vérifier les définitions. Passons au troisième exercice. »

Exercice n°3 : Deux caractères.

Max : « Encore une fois, la première question est très simple. Léo, c’est à ton tour de répondre. »

Léo : « Dans la famille de Victor, trois générations sont touchées alors que dans celle de Marion il n’y en a que deux.« 

Max : « Samuel, question suivante. »

Samuel : « Nous voyons que dans la famille de Victor, le caractère est présent dans toutes les générations et qu’il touche les deux sexes alors que dans la famille de Marion, il touche presque toutes les générations et seuls les hommes sont atteints.« 

MAx : « Qui veut terminer la correction ? »

Léo : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Léo, nous t’écoutons. »

Léo : « Nous voyons que ces deux caractères sont des caractères physiques présents dans presque toutes les générations des deux familles et qu’ils ne dépendent pas de l’environnement. On peut donc dire qu’ils sont probablement héréditaires.« 

Max : « Bravo ! Je peux maintenant vous rendre vos copies. Mais le plus important n’est pas la note. Le plus important est de comprendre vos erreurs pour ne plus les refaire. Si vous n’avez pas de questions vous pouvez ranger vos affaires. N’oubliez pas de revoir vos leçons et la correction de ce devoir. « 

Radiographie de la main gauche d’un individu atteint de polydactylie postaxiale (source : Travail personnel, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=120504)

Séance suivante

Caractères héréditaires et caractères acquis (Leçon)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui veut faire le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi monsieur ! Moi ! »

Max : « Le choix est difficile… Samuel tu commences. »

Samuel : « Nous avons vu que dans une espèces les individus sont tous pareils et tous différents 🙂 Léo et moi sommes des petitours. Nous avons donc les caractères spécifiques des petizours. Nous sommes pareils 🙂 Mais il y a des variations des caractères spécifiques entre nous. Mon pelage est blanc alors que celui de Léo est beige. »

Max : « Oui Samuel. Peux-tu nous rappeler ce qu’est un caractère spécifique ? »

Samuel : « C’est un caractère propre à une espèce c’est-à-dire qu’on le trouve que dans une espèce et pas chez les autres. »

Max : « Merci petit Sam. Léo, veux-tu faire la suite ? »

Léo : « Je veux bien mais c’est l’activité notée et nous n’avons pas fait la leçon encore. »

Max : « Tu vas y arriver 🙂 « 

Léo : « Nous avons vu qu’il existe des caractères qui apparaissent au cours de la vie et qui dépendent de l’environnement. Parfois, ils sont réversibles. Il me semble que ce sont les caractères acquis. Puis il y a des caractères qui dépendent de la famille. On peut les recevoir à la naissance. Ce sont les caractères héréditaires. »

Max : « C’est très bien Léo ! Bravo à tous les deux ! Je peux faire la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. CARACTÈRES HÉRÉDITAIRES ET CARACTÈRES ACQUIS.

Un caractère héréditaire est un caractère physique qui est présent dans presque toutes les générations d’une famille et qui est indépendant de l’environnement et irréversible.

Exemples : Couleur de la peau, des cheveux…

Un caractère acquis est un caractère physique qui apparaît au cours de la vie. Il dépend de l’environnement et peut-être réversible.

Exemples : Bronzage, masse corporelle, cicatrice…

Exemples de rédaction :

La capacité à rouler la langue en U est un caractère physique. On voit qu’il est présent dans toutes les générations de la famille d’Arthur et c’est indépendant de l’environnement. On peut supposer que c’est un caractère héréditaire.

Le bronzage est un caractère physique qui dépend de l’environnement et qui est réversible. C’est donc un caractère acquis.

Max : « J’insiste sur le fait que nous n’étudions que des caractères physiques. Avez-vous des questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors sortez vos agendas et notez pour la prochaine séance qu’il y a un devoir à faire à la maison. Ensuite, vous pourrez ranger vos affaires. »

3A C1 DM

Samuel : « Monsieur Max, le devoir sera-t-il noté ? »

Max : « Oui Samuel. Sinon, vous ne travailleriez pas sérieusement. Je vous connais. Moi aussi j’ai été élève 🙂 »

Compétences évaluées par le D.M. :

Séance suivante

Caractères héréditaires et caractères acquis

Max: « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Tout le monde est là ? Alors commençons par des rappels. Qui veut nous remettre en mémoire ce que nous avons vu la séance précédente ? Samuel peut-être ? »

Samuel : « Oui monsieur Max. Nous avons vu que tous les individus d’une même espèce ont des caractères communs qu’on ne retrouve pas dans les autres espèces. Ce sont les caractères spécifiques. Et il existe des variations individuelles de ces caractères spécifiques qui font que chaque individu est unique. Comme a dit le grand monsieur André Langaney : ‘Tous pareils, tous différents ! »

Léo : « Monsieur Max, Samuel n’a pas rappelé la définition d’espèce. Puis-je le faire ? »

Max : « Bien sûr Léo. »

Léo : « Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde. »

Max : « Très bien à tous les deux. Aujourd’hui vous allez découvrir par vous mêmes deux autres types de caractères en travaillant en autonomie. »

Léo : « C’est noté monsieur Max ? »

Max : « Oui Léo, ce sera noté. Lisons ensemble les documents. « 

LE SUIVI DES CARACTÈRES AU FIL DES GÉNÉRATIONS
Certains individus peuvent rouler leur langue en U. Cette capacité dépend de la présence de muscles contrôlant les mouvements de la langue.

Doc. 1 : Arbre généalogique de la famille d’Arthur.

INFLUENCE DE L’ENVIRONNEMENT SUR LES CARACTÈRES
Le saturnisme est une maladie infantile due à une intoxication par le plomb. Les enfants s’intoxiquent en ingérant des écailles ou des poussières de vieilles Peintures à base de plomb venant de murs de logements en mauvais état.

Une intoxication sévère provoque des troubles graves du système nerveux. Un traitement approprié permet aux enfants intoxiqués de guérir. Cette maladie n’est pas transmise aux futurs descendants de ces enfants.

Doc. 2 : le saturnisme

Suite à un entraînement intensif, la masse musculaire d’un sportif peut considérablement augmenter. Mais, si le sportif cesse de pratiquer intensément, sa masse musculaire va diminuer.

Doc. 3 : Développement musculaire suite à la pratique du SPORT.

Le bronzage correspond à un changement de pigmentation de la peau suite à une exposition prolongée au soleil.

Doc. 4 : Le bronzage.

Max : « Bien, ce document vous présente quatre caractères physiques. Les caractères présentés dans les documents 2, 3 et 4 peuvent être étudiés ensemble. Voici les questions.

Quels sont les quatre caractères présentés ?

De quoi dépendent-ils ?

Sont-ils transmis à la descendance ?

Sont-ils réversibles ?

Vous avez 20 minutes. »

Évaluation 1

Max : « Bien, je ramasse les copies. Léo… Samuel… Bon, mes petits, vous pouvez aller vous reposer en récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Compétence évaluée :

Séance suivante

« Tous pareils, tous différents ». 1-Tous pareils

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. Je vois que vous êtes tous là. Nous pouvons commencer. »

Léo : « Monsieur Max, pourriez-vous nous dire par quoi nous allons débuter cette année ? »

Max : « Bien sûr Léo. Nous allons nous intéresser à l’unité et à la diversité des êtres vivants. Commençons par un paradoxe. Le grand scientifique André Langaney a dit, en parlant des humains : Tous pareils, tous différents.’ Pouvez-vous m’expliquer cette phrase ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! Ça veut dire que tous les humains ont des choses en commun mais que les détails sont différents. »

Max : « Oui Samuel. Léo, aurais-tu des précisions à ajouter ? »

Léo : « Je ne sais pas comment le dire monsieur Max. Les humains ont tous la même forme. Ils ont les mêmes organes aux mêmes endroits mais pourtant ils ne sont pas tous pareils. »

Samuel : « Ce que dit Max est valable aussi pour les autres espèces. N’est ce pas monsieur Max ? »

Max : « Tout à fait Samuel. Pourrais-tu nous rappeler la définition d’espèce ? »

Samuel : « Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.« 

Max : « Très bien Samuel. Pourriez-vous me dire comment on reconnaît un individu appartenant à l’espèce humaine ? « 

Léo : « Euh… »

Samuel : « Je le reconnais quand j’en vois un mais je ne saurais pas expliquer. »

Max : « C’est parce qu’il vous manque la méthode. Pour définir une espèce il faut rappeler tous les groupes auxquels elle appartient. »

Léo : « Il faut faire la classification des humains sous formes de groupes emboîtés alors ? »

Max : « Oui Léo 🙂 « 

Samuel : « Je sais ! Je sais ! L’Homme est un Vertébré ! »

Max : « Oui Samuel. Mais je préférerais que vous donniez le caractère qui définit le groupe. Le nom de groupe n’est pas toujours important. Et ces noms sont parfois difficiles à retenir. »

Samuel : « Oui monsieur Max. L’humain a un squelette. On peut donc le placer dans le groupe des Vertébrés. »

Max : « Oui Samuel. Voici un premier groupe avec quelques exemples de Vertébrés. »

Léo : « Ils ne sont pas tous pareils ces Vertébrés 🙂 « 

Samuel : « Il va falloir affiner 🙂 « 

Léo : « Monsieur Max, pourriez-vous nous dire ce qu’est un cœlacanthe ? Je ne connais pas cet animal moi. »

Max : « C’est prévu ! Voilà ! »

Un cœlacanthe (Daniel Jolivet)

Détail du squelette de la nageoire

Léo : « C’est un drôle de poisson ça… »

Samuel : « Il a les mêmes os que nous ! Radius et cubitus… On en a aussi monsieur Max ! »

Max : « Les Peluchiformes n’ont pas d’os 🙂 Mais oui, son squelette est particulier. Nous verrons cela plus tard. En quoi un squelette est-il fait ? »

Léo : « Ben… En os ! »

Samuel : « Pas toujours ! Je sais ! Il peut être en cartilage ! Les requins ont un squelette en cartilage ! »

Max : « Les raies également. »

Léo : « Alors il faut faire deux groupes de Vertébrés : avec squelette en cartilage ou avec squelette en os ! »

Max : « Faisons ! »

Léo : « C’est embêtant ça… Monsieur Max, il me semble que vous nous avez appris que pour qu’un groupe existe, il doit être dans le même groupe. »

Samuel : « Léo, tu t’entends ? »

Léo : « Je ne sais pas comment dire… Les poissons devraient tous être dans le même groupe pour qu’on puisse dire que c’est un groupe. Et là, vous avez mis les requins et les raies d’un côté et les truites d’un autre. Les poissons ne forment pas un vrai groupe alors ? »

Max : « Je suis ravi que tu aies compris cela par toi même Léo. Effectivement, le groupe des poissons n’a pas de réalité biologique. »

Samuel : « Nous étions dans l’erreur alors ! Ça alors ! »

Max : « Continuons si vous le voulez bien. »

Samuel : « Dans le groupe des Vertébrés à squelette en os, on peut faire deux groupes : avec des nageoires comme celle de la truite et les autres. »

Max : « Nous dirons que ce sont les Vertébrés osseux à nageoires charnues. Vous pourrez lire qu’ils ont des nageoires monobasales c’est-à-dire avec un seul os à la base. »

Léo : « Le cœlacanthe n’est pas du tout un poisson alors ! »

Samuel : « Ben non puisque les poissons ça n’existe pas 🙂 « 

Léo : « Il est un peu seul là. Parce que ses nageoires sont vraiment des nageoires alors que les autres ont plutôt des membres. »

Max : « Faisons d’autres groupes alors 🙂 Léo, tu viens de définir les Tétrapodes. »

Samuel : « La grenouille est la seule qui n’a pas de poils. Ni de mamelles d’ailleurs. »

Léo : « Quand un animal Vertébré Tétrapode a des poils et des mamelles on dit que c’est un Mammifère. On pourrait inclure ce groupe. »

Samuel : « La grenouille serait à l’extérieur de ce groupe. »

Max : « Très bien ! »

Samuel : « Il me semble que l’orang-outan, le babouin et l’Homme sont des primates… »

Léo : « Tu sais reconnaître un primate toi ? »

Samuel : « Mmmmm… Pas vraiment… »

Max : « Ils ont des pouces opposables aux autres doigts, des ongles et une paire de mamelle situées au niveau du thorax. »

Léo : « C’est vrai ! La vache a des mamelles au niveau de l’abdomen. »

Samuel : « Et les autres Mammifères ont des griffes ou des sabots. »

Léo : « Nous avons bien avancé 🙂 « 

Max : « Quels caractères permettraient de définir l’humain ? »

Samuel : « Il se tient toujours debout ! »

Léo : « Et il a une grosse tête 🙂 « 

Max : « C’est parce qu’il a un gros cerveau 🙂 « 

Léo : « Voilà ! On sait ce qu’est un être humain ! »

Samuel : « C’est un Vertébré à squelette osseux dont les nageoires charnues sont transformées en membre. Ils ont des poils et des mamelles, des pouces opposables aux autres doigts et deux mamelles thoraciques. Ils se tiennent toujours debout et leur cerveau est très développé. »

Léo : « Ils sont tous pareils ! »

Samuel : « Mais ils sont aussi tous différents… Il va falloir expliquer cela aussi. »

Max : « Nous le ferons lors de la prochaine séance. Vous avez bien travaillé aujourd’hui et vous méritez votre récréation. »

Samuel et Léo : « Merci monsieur Max ! « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits 🙂 « 

Léo (à Samuel) : « A la cantine, quand le gentil chef me demandera si je veux du poisson ou de la viande je lui répondrai que je n’aime pas les Ostéichtyens Actinoptérygiens mais que je préfère largement les Ostéichtyens Sarcoptérygiens Tétrapodes dans leur version Mammifère 🙂 « 

Samuel : « T’es trop bête toi 🙂 « 

Étape 7

Compétences travaillées :

 

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Les failles

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons étudier les failles. Je vais commencer par vous montrer quelques documents qui vont, je l’espère, vous aider à trouver ce qu’est une faille. Observez bien. »

Photographie d’une faille affectant une route (blog.univ-angers.fr)

Samuel : « Tabarnak ! La route est toute cassée ! »

Max : « Samuel, pourrais-tu éviter de nous rappeler tes origines s’il te plaît. »

Samuel : « Oups ! Je vous demande pardon monsieur Max. »

Max : « Pardon accordé 🙂 Comme l’a si justement fait remarquer Samuel la route est cassée. »

Léo : « On dirait que la partie en face de nous s’est déplacée vers la droite. »

Samuel : « Oui. Les deux morceaux de route se sont déplacés l’un par rapport à l’autre vers la droite. »

Max : « Je peux vous représenter cela… »

Schéma d’une route affectée par une faille

Max : « J’ai représenté par des flèches le sens du mouvement. Les blocs se sont déplacés vers la droite. Nous parlerons de faille dextre. Passons à cette autre photographie… »

Photographie d’une faille affectant une route au Japon (Elpais.com)

Léo : « Ah ben la route est encore toute cassée 🙂 « 

Samuel : « Cette fois ça a bougé verticalement. »

Max : « Nous dirons qu’il y a eu un rejet vertical. Bien, pouvez-vous maintenant me donner une définition de faille ? »

Samuel : « Je pense monsieur Max. Je dirais qu’une faille c’est quand des roches se cassent en deux parties et que ces deux parties se déplacent l’une par rapport à l’autre. »

Max : « Bravo Léo ! C’est bien ça. Nous donnerons la définition dans le cours tout à l’heure. »

Léo : « Monsieur Max, c’est grand comment une faille ? »

Max : « C’est très variable Léo. Nous pouvons en trouver au sein d’une couche de roches de quelques mètres d’épaisseur ou sur plusieurs kilomètres voire centaines de kilomètres. Regardez… »

Photographie d’une faille en extension dite faille normale (blog.univ-angers)

Max : « La nous voyons une faille qui a un rejet de quelques mètres. Elle doit s’étendre sur quelques kilomètres ou dizaines de kilomètres… »

Photographie 5 et schéma 1 : la faille de San Andreas

Max : « Là il s’agit de la Faille de San Andreas. Il s’agit d’un cisaillement comme sur la première photographie. Elle s’étire sur toute la longueur de la Californie qu’elle coupe en deux. Une fine bande de Californie remonte vers le nord. »

Samuel : « Là ça se déplace vers la droite. »

Max : « On parle de coulissement dextre. Avez-vous d’autres questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors prenez vos cahiers et notez. »

III. LES FAILLES.

Une faille est une cassure d’une couche de roche en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre.

Il existe trois grands types de failles :

– les failles normales, en extension (ça s’écarte) ;

– les failles inverses, en compression (ça se resserre) ;

– les failles coulissantes transformantes (ça coulisse).

Les tremblements de terre sont presque toujours associés à des failles.

Max : « Bien. Nous avons bien travaillé aujourd’hui. Vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. Au revoir mes petits. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

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Manifestations et conséquences des séismes (activité)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous allons donc commencer par de la géologie. Qui veut me rappeler ce qu’est la géologie ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! Ce sont les sciences de la Terre. Dans la géologie il y a l’étude des tremblements de terre, les volcans, la tectonique des plaques… »

Léo : « On peut étudier les roches et les minéraux aussi ! »

Max : « Exact Léo. Mais le programme de cette année correspond à ce qu’a dit Samuel. Commençons par les séismes. Savez-vous ce qu’est un séisme ? »

Léo : « C’est un tremblement de terre monsieur Max ! »

Max : « En étant précis tremblement de terre et séisme ne sont pas strictement synonymes. Mais ne soyons pas trop précis pour une fois. Oui, un séisme est un tremblement de terre. Commençons par regarder quelques petits films… »

Tremblement de terre, 27 Avril 2015, Katmandu, Népal

Tremblement de terre, 27 Avril 2015, Katmandu, Népal

Le séisme de Kobé, 17 Janvier 1995, Japon

Léo : « Rholala ! C’est impressionnant ! »

Samuel : « J’aimerais pas être dans un tremblement de terre moi. »

MAx : « Je te comprends Samuel, même si une partie de moi aimerait quand même savoir ce que ça fait… Bien, je vais vous distribuer quelques articles de journaux chacun et grâce à cela vous me direz quelles sont les manifestations et les conséquences d’un séisme. »

Samuel : « Monsieur Max, que veut dire ‘manifestations d’un séisme‘ ? »

Max : « A quoi voit-on qu’un séisme a lieu. Je distribue… Les articles de Léo… »

Max : « Les articles de Samuel… »

Max : « Je répète les questions auxquelles vous devez répondre à l’aide de ces articles : Quelles sont les manifestations et les conséquences d’un séisme ? Vous avez une dizaine de minute… »

Dix minutes plus tard…

Max : « Alors mes petits, avez-vous réussi à répondre aux questions ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Je n’en attendais pas moins de vous. Léo, quelles sont les manifestations d’un séisme ? »

Léo : « C’est simple monsieur Max. Lors d’un séisme la terre tremble. Il y a des secousses qui durent de quelques secondes à quelques minutes. Et si j’ai bien compris ces secousses se produisent dans des régions plus ou moins étendues. »

Max : « Oui Léo. Samuel, as-tu quelque chose à ajouter ? »

Samuel : « Je ne sais pas si c’est le moment de le dire mais il peut y avoir des répliques. Ce sont d’autres tremblements de terre qui se produisent au même endroit pas très longtemps après le premier. »

Max : « Nous pouvons parler des répliques dès à présent. Samuel, quelles sont les conséquences possibles d’un séisme ? »

Samuel : « Il peut y avoir des dégâts aux constructions qui provoquent parfois des blessés ou des morts et des sans-abris parce que leurs maisons sont cassées. »

Léo : « J’ai lu qu’il pouvait y avoir des failles aussi. C’est quoi une faille monsieur Max ? »

Max : « Gardons la question pour plus tard si vous le voulez bien. Je vous montrerai des photographies et nous étudierons ça plus précisément. Pour le moment, retenez qu’il peut y avoir des modifications du paysage. »

Léo : « D’accord monsieur Max. »

Samuel : « Moi j’ai lu que les séismes pouvaient provoquer des tsunamis. Qu’est-ce qu’un tsunami monsieur Max ? »

Max : « Tsunami est un mot japonais qui veut dire ‘vague de port‘. En mer les pécheurs ne ressentent pas le tsunami et ils sont bien surpris de voir que le port dans lequel ils veulent accoster est parfois totalement détruit. Je peux vous montrer un petit film pour que vous compreniez qu’un tsunami est plus qu’une simple vague. Regardez sagement. »

Le tsunami du 24 décembre 2004

Léo : « Oulala ! C’est dangereux un tsunami ! »

Samuel : « C’est sûr que c’est plus qu’une vague ! »

Max : « Oui, c’est très dangereux. Avant de partir, Léo peux-tu redonner les manifestations des séismes ? »

Léo : « Lors d’un séisme la terre tremble. Il y a des secousses qui durent de quelques secondes à quelques minutes. Ces secousses se produisent dans des régions plus ou moins étendues. »

Max : « Samuel, les conséquences possibles s’il te plaît. »

Samuel : « Les conséquences possibles d’un tremblement de terre sont des dégâts aux constructions humaines, des blessés et/ou des morts et des sans-abris, des modifications du paysage et des tsunamis. »

Max : « C’est très bien 🙂 Retenez bien tout ça pour la prochaine fois. Pour le moment, vous pouvez ranger vos affaires et sortir en récréation. Je compte sur vous pour ne pas provoquer un tremblement de terre en courant dans les couloirs. »

Samuel et Léo :  » 🙂 Au revoir monsieur Max. »

Max : « Au revoir mes petits. »

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