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 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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