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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Nous allons continuer notre découverte de la génétique. Savez-vous ce qu’est un gène ? »

Samuel : « Non monsieur Max. »

Léo : « Moi non plus monsieur Max. »

Max : « C’est normal. C’est ce que nous allons étudier. Commençons par ce document… »

Les chromosomes sexuels sont connus depuis 1921 mais leur rôle dans la détermination du sexe n’a été établi que dans les années 1960. L’implication d’une portion du chromosome Y dans la formation des testicules a été mise en évidence grâce à l’analyse du caryotype de femmes XY et d’hommes XX. Sept zones différentes ont été mises en évidence sur le chromosome Y.

Max : « Je vous laisse quelques minutes pour étudier ce document puis vous me direz ce que vous en tirez. »

Quelques minutes plus tard…

Max : « Alors ? Quelqu’un veut prendre la parole ? »

Léo : « Moi ! Je veux bien ! »

Samuel : « Moi aussi ! »

Max : « Malheureusement je ne peux en interroger qu’un seul. Léo, laissons la parole au plus petit d’entre nous. »

Samuel : « En sciences, il faut toujours commencer par décrire ce que l’on voit. Les deux premiers caryotypes montrent les situations normales. En A, l’homme a des testicules et son caryotype comporte un chromosome X et un Y. En B, la femme a des ovaires et son caryotype comporte deux chromosomes X. Léo, veux-tu faire la suite de la description ? « 

Léo : « Oui, merci Samuel. Je te laisserai faire la conclusion. En C nous voyons une femme qui a des ovaires. Mais son caryotype comporte un X et un Y. Mais il manque un petit morceau du chromosome Y. On peut dire qu’il y a délétion du fragment 1. En D, c’est une femme qui a des ovaires. Son caryotype comporte bien deux chromosomes X mais l’un d’entre eux est anormal. Il lui manque une partie de X et à la place, il y a les fragments 6 et 7 d’un chromosome Y. En E, il s’agit d’un homme avec des testicules. Mais il a deux chromosomes X. Toutefois, l’un d’entre eux porte le fragment 1 d’un chromosome Y. »

Max : « Bravo pour cette description. Je précise qu’on appelle translocation le transfert d’une partie de chromosome sur un autre. Samuel, es-tu toujours d’accord pour conclure ? »

Léo : « Bien sûr monsieur Max. Nous pouvons voir que quels que soient les chromosomes sexuels présents, l’individu est un homme avec des testicules si il a le fragment 1 du chromosome Y. Nous pouvons affirmer que c’est ce fragment de chromosome Y qui détermine la présence des testicules. »

Max : « Encore une fois bravo à tous les deux ! Vous venez de découvrir ce qu’est un gène. Il s’agit d’un fragment de chromosome qui code pour un caractère physique. »

Léo : « Monsieur Max, la présence de ce fragment de chromosome permet la fabrication des testicules. Est ce suffisant pour faire un homme ? »

Max : « Bonne question Léo ! Posez vos stylos et écoutez moi. Ce que je vais vous raconter est en dehors du programme. Vous savez déjà que le sexe de l’individu est fixé par les chromosomes sexuels qui sont présents dès la cellule-œuf. On dit que le sexe est déterminé. Toutefois, les organes génitaux ne sont pas tout de suite visibles. Quand ils commencent à se mettre en place ils ne sont pas encore différenciés. A la place d’un pénis et de testicules, ou d’une vulve, il y a un tubercule génital et des crêtes génitales. De même, les gonades ne sont pas différenciées. Ce n’est que vers la 7ème semaine post-coïtum que ces gonades indifférenciées se transforment en testicules sous l’influence du fragment 1 du chromosome Y. Les testicules se mettent ensuite à produire des hormones sexuelles masculines qui vont masculiniser l’individu pendant la vie fœtale, puis plus tard lors de la puberté. En l’absence du fragment 1 du chromosome Y, donc chez les petites filles, les gonades indifférenciées vont se transformer en ovaires à partir de la 8ème semaine. Le corps se féminise lors de la vie fœtale puis la puberté. Pour être complet, enfin… un peu complet… Le tubercule génital deviendra le gland sous l’influence des hormones sexuelles masculines et le clitoris sous l’influence des hormones sexuelles féminines. Le bourrelet génital deviendra la hampe du pénis ou les lèvres. Alors oui mon petit Léo, c’est bien ce gène qui fait qu’on est un homme ou une femme. Du moins génétiquement et physiquement. Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Monsieur Max, vous avez bien dit que ce n’est pas au programme. Il n’y aura pas d’interrogation sur ce que vous venez d’expliquer alors. »

Max : « Non Samuel, rassure toi. Pas d’autres questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors prenez vos cahier nous allons écrire la leçon. »

Max : « Bien, si vous n’avez pas de questions, vous pouvez ranger vos affaires. Au revoir et travaillez bien. »

Léo et Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

Séance suivante

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « Monsieur Max, allez-vous rendre les évaluations de la séance précédente ? »

Max : « Oui, à la fin de l’heure. La moyenne de la classe est de 20/20 mais je ne vous donnerai pas vos notes tout de suite 🙂 Aujourd’hui nous allons nous reposer un peu en faisant la leçon qui correspond aux deux dernières activités. »

Léo : « Nous ne faisons pas le petit rappel ? »

Max : « Si. Si tu veux Léo. »

Léo : « Je fais dans l’ordre où ça se passe. Pas dans l’ordre dans lequel on a étudié. Au début il y a des contraintes qui s’exercent sur les roches. Il ne se passe rien jusqu’à ce que ça se casse. La cassure débute en un point appelé foyer et se propage. Ça donne une faille. Au moment de la cassure des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace en s’atténuant. En arrivant à la surface de la terre elles provoquent un tremblement de terre. Et voilà ! »

Max : « Très bien Léo. C’est à peu de choses près ce que nous allons noter dans les cahiers. »

Samuel : « Monsieur Max, c’est toujours comme ça en géologie ? On observe des conséquences et on remonte petit à petit au début du phénomène. »

Max : « Oui Samuel. C’est ce qui me plaît dans cette science assez mal aimée. C’est comme une enquête 🙂 On cherche des indices pour raconter une histoire. »

Samuel : « Moi ça me plaît bien 🙂 « 

Max : « J’en suis ravi 🙂 Maintenant ouvrez vos cahiers et notez ! »

Max : « Bien. Le chapitre est terminé. Je vous montrerai la répartition mondiale des séismes plus tard. Je vous conseille de bien revoir vos leçons. »

Samuel : « On peut aller en récréation ? »

Max : « Bien sur mes petits. Amusez vous bien 🙂 « 

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

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Bonjour à tous !

Nous allons commencer un nouveau chapitre 🙂 Vous savez certainement que les êtres vivants se nourrissent. Nous, les petits ours, ne mangeons que du chocolat 🙂 Et oui, c’est comme ça 🙂

Mais savez-vous de quoi se nourrissent les êtres vivants ? Vous vous doutez que la réponse dépend de l’être vivant étudié. Un joli coquelicot ne se nourrit pas de la même manière qu’un lapin ou une limace.

Nous commencerons pas étudier la nutrition des végétaux. Ce sera l’occasion de découvrir une méthode d’étude très employée par les scientifiques. Il s’agit de la démarche expérimentale. Puis nous verrons quelques exemples de nutrition des animaux, dont le menu de notre amie la chouette hulotte 🙂 Nous pourrons alors définir les régimes alimentaires des animaux.

Ensuite nous étudierons les chaînes alimentaires. Oh, ce n’est pas très difficile. Ce sont des suites d’êtres vivants qui se mangent les uns les autres 🙂 Enfin, nous verrons que les chaînes alimentaires peuvent être imbriquées les unes dans les autres pour former des réseaux trophiques.

Commencer le chapitre

Dans le chapitre précédent nous avons vu de nombreux êtres vivants. Il m’est arrivé de parler d’espèce. Mais savez-vous ce qu’est une espèce ? Nous allons le découvrir lors de ce nouveau chapitre. Nous verrons que les espèces sont nombreuses et variées. C’est la diversité du vivant également appelée biodiversité.

Mais nous verrons également que ces espèces peuvent être proches les unes des autres ce qui permet de les classer. Il n’est pas toujours très facile de classer des êtres vivants. Cependant, avec un peu d’habitude, vous allez vous familiariser avec la méthode qui permet de réaliser des classification sous forme de groupes emboîtés.

Puis nous verrons que tous les êtres vivants ont une structure de base commune. C’est la cellule. Vous avez sûrement déjà entendu parler de cellule 🙂 Là, vous pourrez en observer au microscope pour en découvrir la structure.

Enfin, nous verrons que les êtres vivants n’ont pas toujours été les mêmes au cours de l’histoire de la vie. Mais vous connaissez déjà les dinosaures 🙂 A ce sujet, je vous réserve une surprise 🙂

Pour le moment, je vous annonce le plan de ce chapitre.

I. Les espèces.

II. Nommer une espèce.

III. Identifier une espèce.

IV. Classer les espèces.

V. Le renouvellement des espèces.

VI. La cellule.

Commencer le chapitre

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

Léo (à Samuel) : « Tu vois ! Il y a interro ! »

Max : « Vous allez réciter par cœur la démarche expérimentale. En respectant la mise en page ! Vous avez 10 minutes ! »

Trois minutes plus tard…

Samuel et Léo : « Fini ! »

Max : « Je ramasse… A ce que je vois vous connaissiez votre leçon. C’est bien. Je suis fier de vous. Nous allons pouvoir passer au petit rappel. »

Léo : « Moi monsieur Max ! »

Max: « Je t’écoute Léo ! »

Léo : « Nous avons vu que pour se construire à partir de sa cellule-œuf un individu doit avoir une information génétique. Elle code ses caractères héréditaires et leurs variations. »

Max : « Très bien Léo. Aujourd’hui nous allons nous demander où l’information génétique est-elle localisée ? Avez vous des hypothèses ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Ben… Le nouvel individu va ressembler à son papa et à sa maman. Or, lors de la fécondation il n’y a que le noyau du spermatozoïde qui rentre dans l’ovule. Alors je suppose que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf et qu’elle vient de l’information génétique du papa et de la maman. »

Max : « Alors là tu m’impressionnes Samuel ! Ton hypothèse est très bien argumentée ! Bravo ! Nous allons donc supposer que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule. Comment pourrions-nous vérifier cela ? »

Léo : « Si on pouvait changer les noyaux des cellules-œufs… »

Max : « Oui Léo, continue… »

Léo : « Si on changeait le noyau d’une cellule-œuf, on changerait les caractères héréditaires de l’individu ! »

Max : « Très bien Léo ! Nous allons tout reprendre. Pour le moment nous avions réfléchi avec l’ensemble des caractères de l’individu. Nous allons réduire à un caractère. Voici une observation… En croisant entre elles des souris blanches, nous obtenons 100% de souris blanches. On peut affirmer qu’il existe, dans les cellules-œufs de ces souris une information génétique qui code pour ce caractère. Il en est de même pour des souris grises. »

Léo : « Alors nous pouvons dire que l’observation est : On sait qu’il existe une information génétique dans la cellule-œuf de ces souris qui code pour la couleur du pelage. »

Samuel :  » Et le problème est : Où, dans la cellule-œuf, cette information est-elle localisée ? »

Max : « Vous êtes bien partis 🙂 Maintenant vous allez sortir une feuille, mettre votre prénom et faire la suite de la démarche expérimentale grâce au document suivant. »

Max : « Oui Léo, c’est noté. »

Samuel : « Pfff ! Deuxième interro le même jour ! »

20 minutes plus tard…

Max : « Nous pouvons corriger. »

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors nous pouvons noter la leçons. Vous verrez, elle n’est pas bien longue 🙂 « 

Max : « Bien, vous pouvez ranger vos affaires. Et n’oubliez pas de bien réviser.  »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! « 

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Compétences évaluées :

Activité Localisation de l’IG

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Lors des dernières séances nous avons fait quelques exercices. Nous allons maintenant faire le bilan de ce que nous avons vu. Commençons par parler des individus que nous avons évoqués. Que pouvez-vous m’en dire ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Tu as la parole Samuel. »

Samuel : « Nous avons étudié les cas d’individus atteints de troubles physiques et mentaux. On dit qu’ils sont atteints de syndromes. Il y a plusieurs syndromes et chacun se caractérise par un ensemble de troubles particuliers. »

Max : « Très bien Samuel. Nous pouvons donc définir syndrome. Un syndrome est un ensemble de troubles physiques et mentaux. Léo, peux-tu nous expliquer l’origine de ces syndromes ? »

Léo : « Oui monsieur Max. Le syndrome de Down a comme origine la trisomie 21. Le syndrome de Klinefelter est la conséquence de la trisomie sexuelle XXY et le syndrome du cri du chat est la conséquence de la perte d’un petit morceau d’un chromosome n°5. »

Max : « Très bien Léo. Nous pouvons donc maintenant définir une anomalie chromosomique. Une anomalie chromosomique est une anomalie dans la taille ou le nombre des chromosomes. Je n’ai pas donné d’exemple mais il peut parfois manquer un chromosome. On parle alors de monosomie. Nous donnerons la définition dans le cours. Avez-vous des questions ?

Léo : « Non monsieur Max. »

Samuel : « Moi non plus monsieur Max. »

Max : « Alors nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

Max : « Bien, si vous n’avez pas de questions vous pouvez ranger vos affaires et aller en recréation. Vous l’avez bien mérité. »

Léo : « Merci monsieur Max. »

Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

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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 🙂 « 

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. »

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