ARCHIVE

anciens programmes classe de seconde et troisième (commentés) ainsi que quelques définitions


Remarque importante :
l' objectif ci-dessous est clair et légitime MAIS il doit être débarrassé de la notion de programme génétique qui a été ajoutée dans les explications (notions et contenus) et les commentaires complétant cet objectif.
« L'objectif général est de dégager la notion d'origine commune des espèces qui conforte l'idée d'évolution déjà introduite au collège. Les études portent sur différents niveaux d'organisation : cellule, molécule et organisme. Elles montrent que, malgré leur extraordinaire diversité les êtres vivants possèdent des propriétés fondamentales communes.»

Extrait (628Ko) d'une conférence grand public de Michel Morange : La biologie, de révolutions en révolutions... prononcée en 2006 au congrès IPG (Integrative Post Genomics) - voir la totalité de la conférence (84,2 Mo); pour une approche plus philosophique voir la chronique d'André Pichot dans la revue Esprit 08-09 2003


D'une part parce que le sens de programme génétique proposé ici (et souvent dans les manuels scolaires) n'est plus reconnu scientifiquement (un programme pour gouverner la vie). D'autre part parce que les éléments qui s'y rapportent ne sont pas traités en classe de seconde et qu'il est donc, à mon avis, préférable d'attendre afin de les traiter de façon exacte : il s'agit de la transgénèse, des allèles, des mutations. La transgénèse peut être comprise en 1ère S une fois qu'aura été vue la synthèse des protéines. Les allèles ont été vus en 3ème (voir programme de cette classe) et ne seront vraiment compris qu'en terminale. Les mutations soulèvent des problèmes bien plus délicats encore étant donné que la plupart du temps on nomme mutation des phénomènes qui n'ont rien à voir avec un changement dans la séquence de l'ADN; pour pouvoir être traitées il faut attendre la 1èreS.

classe de 2nde
Biologie
(partie I, partie II)

BO n°6 du 12 août 1999 (Hors Série) et documents d'accompagnement (textes provisoires du GTD sur le site du CNDP) textes officiels: http://www.cndp.fr/svt/ et http://www.education.gouv.fr/bo/

Biologie I - L'organisme en fonctionnement (7 semaines)

Cette partie du programme a pour objectif de sensibiliser les élèves à la notion d'intégration des fonctions dans l'organisme. Le support choisi est l'étude des variations des paramètres cardio-respiratoires du corps humain au cours de l'effort physique. Elle repose sur des acquis essentiels du collège tels que le rôle des nutriments et du dioxygène, celui des échanges gazeux et de la ventilation pulmonaire.

Il faut se féliciter ici que le programme de 2nde parle de fonctions et de variations de paramètres lors de l'effort et non de régulation comme cela avant été le cas pour le programme de spécialité de Terminale S. Pour un cours détaillé voir le début de la page de ce cours de spécialité.

Notions et contenus
limites
travaux pratiques envisageables

Relations entre activité physique et paramètres physiologiques.

L'augmentation de l'activité physique s'accompagne d'un accroissement de la consommation de dioxygène et de nutriments par les cellules musculaires.

L'effort physique est associé à la variation de l'activité des systèmes circulatoires et respiratoires.

Ne sont pas au programme :
Les divers nutriments autres que le glucose
- Les conversions énergétiques.
- Le quotient respiratoire, le métabolisme basal, la dette d'oxygène.
- Les mécanismes de contraction de la cellule musculaire.

- Activité physique :
Mesure de la consommation de dioxygène, de la fréquence cardiaque et du débit ventilatoire.

Couplage entre l'activité cardio-respiratoire et l'apport de dioxygène aux muscles.

La circulation du sang au sein des cavités cardiaques se fait dans un seul sens.
La disposition en série de la circulation pulmonaire et de la circulation générale permet la recharge en dioxygène de l'ensemble du volume sanguin.

L'apport préférentiel de dioxygène aux muscles en activité résulte de la disposition en parallèle de la circulation générale associée à une vasoconstriction variable.

L'augmentation des débits cardiaque et ventilatoire permet d'apporter davantage de dioxygène aux muscles en activité.

Ne sont pas au programme :
- Les pressions intracardiaques.
- Les mécanismes d'échange du dioxygène.
- Les structures des vaisseaux.
- Les mécanismes de la vasoconstriction.

- Dissection du coeur :
Observation des cavités cardiaques, des valvules et des vaisseaux afférents et efférents.

Intégration des fonctions dans l'organisme au cours de l'activité physique.

Le fonctionnement automatique du coeur est modulé par le système nerveux.

L'activité rythmique des muscles respiratoires est commandée par le système nerveux.

Au cours de l'activité physique, cette modulation et cette commande sont modifiées, ce qui adapte l'organisme à l'effort.

Ne sont pas au programme :
- La structure du tissu nodal et les mécanismes de l'automatisme cardiaque.
- Le codage du système nerveux.
- Les structures de transmission et les mécanismes d'action des neuromédiateurs.
- Les réseaux neuroniques.

- Mécanismes assurant la variation de l'apport de dioxygène aux muscles en activité :
Étude des variations du débit cardiaque, de la distribution du sang entre les organes et de la teneur en dioxygène du sang artériel et du sang veineux.

- Automatisme cardiaque :
Observation des battements cardiaques dans divers organismes animaux ;extension vidéo (fonctionnement autonome du cœur isolé dans le cadre de la transplantation cardiaque humaine).

- Implication du système nerveux dans le contrôle des rythmes cardio-respiratoires :
Analyse de données expérimentales sur les conséquences des sections et des stimulation des nerfs.

Biologie II - Cellule, ADN et unité du vivant (11 semaines)

L'objectif général est de dégager la notion d'origine commune des espèces qui conforte l'idée d'évolution déjà introduite au collège. Les études portent sur différents niveaux d'organisation : cellule, molécule et organisme. Elles montrent que, malgré leur extraordinaire diversité les êtres vivants possèdent des propriétés fondamentales communes.

Cet objectif général doit être débarrassé de la notion de programme génétique. D'une part parce que le sens proposé ici n'est plus reconnu scientifiquement (un programme pour gouverner la vie). D'autre part parce les éléments qui s'y rapportent ne sont pas traités en classe de seconde et qu'il est donc, à mon avis, préférable d'attendre afin de les traiter de façon exacte : il s'agit de la transgénèse, des allèles, des mutations. La transgénèse peut être comprise en 1ère S une fois qu'aura été vue la synthèse des protéines. Les allèles ont été vus en 3ème (voir ci-dessous) et ne seront vraiment compris qu'en terminale. Les mutations soulèvent des problèmes bien plus délicats encore étant donné que la plupart du temps on nomme mutation des phénomènes qui n'ont rien à voir avec un changement dans la séquence de l'ADN; pour pouvoir être traitées il faut attendre la 1èreS.

Notions et contenus
Limites
Travaux pratiques envisageables

Les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous les êtres vivants.

Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme. L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.

Les activités fondamentale des cellules telles que le métabolisme et la division sont sous le contrôle d'un programme génétique.
Le matériel génétique est contenu dans un ou des chromosomes.

Ne sont pas au programme:

- La description détaillée des organites et de la membrane plasmique.
- La structure moléculaire de la membrane.
- Les mécanismes des échanges membranaires.
- Les mécanismes de l'hétérotrophie et de l'autotrophie.

- Le cycle cellulaire.

- L'architecture des chromosomes.

 

- Observation de cellules en microscopie photonique et électronique :
Cellules eucaryotes et procaryotes.

- Identification des besoins nutritifs et énergétiques des cellules :
Culture de cellules.
Comparaison des cellules autotrophes et hétérotrophes (échange gazeux, besoins nutritifs) ;
Mesure de la croissance d'une population cellulaire (étalement de cellules et comptage de clones, spectrophotométrie).

- Analyse documentaire d'expériences de transgénèse.

Universalité et variabilité de la molécule d'ADN.

La transgénèse repose sur l'universalité de la molécule d'ADN en tant que support de l'information génétique.
Chaque chromosome contient une molécule d'ADN qui porte de nombreux gènes.
L'ADN est formé de deux chaînes complémentaires de nucléotides (A, T, C, G). La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.

Les allèles ont pour origine des mutations qui modifient la séquence de l'ADN. Les mutations introduisent une variabilité de l'information génétique. Les conséquences des mutations sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.

 

Ne sont pas au programme:

- Les expériences historiques sur la structure et les fonctions de l'ADN.

- La structure détaillée des nucléotides.

- La réplication de la molécule d'ADN.

- Les mécanismes de l'expression génétique et le code génétique.

- Les différents types de mutations (ponctuelles et chromosomiques).

- ADN :
Mise en évidence d'ADN au niveau des chromosomes (Feulgen). Extraction d'ADN. Modèles d'ADN réels ou virtuels.

- Mutation :
Obtention par traitement contrôlé aux UV de mutants de levure reconnaissable par la coloration des colonies ou leur auxotrophie.

Parenté et diversité des organismes.

Les vertébrés présentent des similitudes anatomiques qui se traduisent par un plan d'organisation commun : axes de polarité (antéro-postérieur, dorso-ventral, droite-gauche), disposition des principaux organes par rapport à ces axes.

Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan d'organisation en suivant un programme génétiquement déterminé. Malgré leur diversité les grands plans d'organisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle des gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.

Les similitudes aux différents niveaux d'organisation : cellule, molécule d'ADN, et organismes conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

Ne sont pas au programme:

- La description détaillée des organes et des appareils.

- Les mécanismes cellulaires et moléculaires de l'embryogenése.

- Les mécanismes de l'évolution.

- Plans d'organisation :
Dissections comparatives permettant d'établir quelques caractéristiques du plan d'organisation chez les vertébrés.

- Programme de développement :
Observation de gamètes et réalisation d'une fécondation. Les premières étapes du développement de l'embryon ; construction du plan d'organisation.

 

Ce programme s'appuie fortement sur celui de la classe de 3ème avec lequel il forme un tout (pas toujours) cohérent.

programme publié dans le BO n°10 du 15 octobre 1998 (hors série) et avec les allégements précisés au BO n° 42 du 23 novembre 2000 (textes officiels: http://www.cndp.fr/svt/ et http://www.education.gouv.fr/bo/)

En voici les extraits significatifs pour notre sujet:

I. Présentation
B. Les orientations du programme
Il est centré sur l'Homme, à la fois dans son fonctionnement comme organisme et dans divers aspects de ses interactions avec son milieu et son environnement: la partie A prévoit une présentation simple du déterminisme génétique, interférant avec l'influence des conditions de vie ...

II. Programme
A. Unité et diversité des
êtres humains (durée conseillée 10 heures)
L'accès aux notions essentielles de génétique a été préparé dans les classes précédentes (espèces, fécondation,,,,), A un niveau adapté à la classe de 3e, la notion de programme génétique (voir définitions ci-dessous) permet une première explication de l'unité de l'espèce et de l'unicité de chaque être humain (voir plus bas) ; elle sera réinvestie dans les parties suivantes du programme (B et C notamment) et sera utile pour comprendre par la suite la diversité des êtres vivants. L'influence des conditions de vie sur l'expression des caractères individuels est soulignée à travers un ou deux exemples simples.
La relation entre information génétique et chromosomes, l'existence d'une information génétique considérée ici comme identique dans toutes les cellules somatiques de l'organisme, la transmission de l'information génétique, la création de la diversité sont abordées de manière la plus concrète possible. Les mécanismes et les étapes de la mitose et de la méiose, l'étude de la molécule d'ADN ne sont pas au programme.
Choisis de sorte qu'ils ne renvoient pas essentiellement à des maladies, les exemple relient ces études à des préoccupations de la vie courante. Ils donnent ainsi une dimension éducative à cet enseignement. Les élèves sont ainsi préparés à l'étude de la dernière partie du programme pour ce qui concerne les responsabilités collectives dans le domaine de la santé.

Exemples d'activités
Contenus-notions
compétences

Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres. C'est le résultat de l'expression de son programme génétique et de l'influence des conditions de vie.

Relier les caractères présentés par un individu à l'existence d'un programme génétique porté par les chromosomes et/ou à l'influence des conditions de vie.

I-Ra- Classement des caractères présenté par un individu (caractères spécifiques et variations individuelles).

Ra-Identification de la nature héréditaire d'un caractère à partir d'un arbre généalogique

Ra-Interprétations de résultats d'expériences de transfert de noyaux cellulaires.

* Les caractères qui se retrouvent dans les générations successives sont des caractères héréditaires.

* Les conditions de vie peuvent modifier certains caractères. Ces modifications ne sont pas héréditaires.

(qui croit vraiment actuellement à une telle dichotomie dans l'hérédité ? : voir définitions)

Distinguer un caractère d'espèce de ses variations individuelles.

Identifier à propos d'un caractère morphologique ou physiologique simple l'influence des conditions de vie.

l -Observation microscopique de cellules montrant les chromosomes.

* Les chromosomes sont le support du programme génétique. Toujours présents dans le noyau, ils sont facilement observables lors de la division cellulaire ;

Utiliser un microscope pour observer des chromosomes.

Ra- Mise en relation de la nature des chromosomes sexuels avec le sexe d'un individu.

- les êtres humains possèdent 23 paires de chromosomes, l'une d'elles présente des caractéristiques différentes selon le sexe ;

Repérer les particularités d'un caryotype ordonné (chromosomes sexuels, nombre et forme des chromosomes).

I-Ra- Étude de caryotypes présentant des anomalies chromosomiques ; recherche d'anomalies sur des caryotypes foetaux.

- un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l'embryon ou entraîne des anomalies chez l'individu concerné.

Les cellules de l'organisme, à l'exception des gamètes, possèdent les mêmes chromosomes que la cellule-œuf dont elles dérivent par divisions successives.

Expliquer verbalement, par un schéma ou par l'utilisation d'une maquette, comment : s'effectue la transmission intégrale des chromosomes de la cellule-oeuf.

I -Observation de vidéogrammes, afin de suivre l'évolution des chromosomes pendant la division cellulaire
Ra - Comparaison du caryotype de la cellule-oeuf à celui des autres cellules qui en sont issues.

Ra - Formulation d'hypothèses sur le mécanisme permettant le maintien du nombre de chromosomes lors de la division cellulaire.

Ra-Re-Manipulation de maquettes permettant de rendre compte de l'évolution des chromosomes lors de la division d'une cellule.

* La division d'une cellule :
- est préparée par la duplication de chacun de ses 46 chromosomes ;
- se caractérise par la séparation des chromosomes obtenus, chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale

Repérer des cellules en division dans une préparation microscopique.

Les chromosomes portent les gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires.

Établir la relation entre l'expression d'un caractère et l'information génétique possédée par un individu.

l -Observation de cartes géniques de chromosomes d'une même paire.
I-Ra - Mise en relation, sur un exemple, de l'information génétique et du caractère correspondant ( groupes sanguins du système ABO,... ).

* À un gène correspondent des informations différentes pour un caractère : ce sont ses allèles.

*En général, dans une cellule,un gène existe en deux exemplaires, occupant la même position sur chacun des deux chromosomes d'une paire.

* Les cellules possèdent, pour un même gène, soit deux fois le même allèle, soit deux alléles différents. Dans ce dernier cas les deux allèles peuvent s'exprimer ou l'un peut s'exprimer et pas l'autre.

* Chaque cellule possède l'ensemble du pro gramme génétique de l'individu tuais n'en exprime qu'une partie.

Établir la relation entre l'expression d'un caractère et l'information génétique possédée par un individu.

Chaque individu issu de la reproduction sexuée possède un programme (non, une information) génétique qui contribue (ce contribue est essentiel) à le rendre unique (biologiquement).

Expliquer l'originalité de chaque individu par une double intervention du hasard. (où est le hasard dans la séparation extrêmement contrôlée des chromosomes homologues ?)

I-Ra - Comparaison de l'équipement chromosomique du futur gamète à celui d'une autre cellule de l'organisme.

Ra-Re -Manipulation de maquettes afin de rendre compte de l'évolution des chromosomes lors de la formation des gamètes et de la cellule-œuf.

Ra - Explication de la formation d'une cellule-oeuf mâle ou femelle.

Ra - Explication de la formation d'une cellule-oeuf porteuse d'une anomalie chromosomique. On est jamais sûr qu'une anomalie chromosomique donne une anomalie phénotypique. Tant qu'un caractère n'est pas exprimé un gène associé ne peut être relié de façon certaine à ce caractère. Il faut faire très attention au vocabulaire: un zygote ne porte pas une anomalie comme l'albinisme par contre on pourrait dire qu'il peut produire une hémoglobine anormale (on s'est aperçu que de très nombreuses protéines sont produites pendant la phase embryonnaire, mais en extrêmement faible quantité...)

* Au cours de sa formation, chaque gamète reçoit au hasard un chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes : les gamètes produits par un individu sont génétiquement différents.

* Lors de la fécondation, spematozoide et ovule participent à la transmission de l'information génétique : pour chaque paire de chromosomes et chaque gène, un exemplaire vient du père, l'autre de la mère.

* La fécondation rétablit le nombre de chromosomes de l'espèce.

* La reproduction sexuée crée au hasard un nouveau programme génétique.

Expliquer l'origine d'une anomalie chromosomique.

Expliquer la présence d'un caractère héréditaire chez un individu dont on connaît l'ascendance.

 

Documents d'accompagnement du programme de 3ème (textes officiels: http://www.cndp.fr/svt/ et http://www.education.gouv.fr/bo/)

A. Unité et diversité des êtres humains

Cette première partie du programme permet l'acquisition des connaissances nécessaires pour expliquer d'une part l'aspect présenté par un individu, d'autre part l'unité de l'espèce et la diversité des êtres humains. On réinvestit à ce sujet les connaissances acquises en 6e et dans le cycle central. Le niveau explicatif est limité à l'échelle de la cellule.
La notion de caractère héréditaire peut être construite à partir de l'étude d'un ou deux arbres généalogiques. Toutefois, les arbres généalogiques utilisés ne sont pas élaborés à partir d'exemples familiaux d'élèves.
Les caractères envisagés peuvent être des caractères directement visibles (exemple: caractères morphologiques) ou non visibles (exemple : caractères physiologiques). Pour montrer que chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres, on s'appuie sur un exemple de caractère choisi parmi ceux, communs à tous les êtres humains, qui sont susceptibles de varier d'un individu à l'autre. On peut aussi indiquer que, à côté de ces caractères variants, d'autres, non variants sont également héréditaires. Il est cependant exclu de dresser ici un catalogue des caractères propres à l'espèce, mais quelques caractères (2 ou 3) propres à l'espèce humaine peuvent être établis à partir de la comparaison avec des espèces de genres voisins.
Les conditions de vie concernent à la fois mode de vie et milieu de vie. L'influence du mode de vie peut être mise en évidence par la modification, transitoire et non héréditaire, de quelques caractères lors d'un changement d'habitudes alimentaires ou d'activité physique. Pour l'influence du milieu de vie, on peut par exemple considérer les effets du rayonnement solaire sur la peau ou de l'altitude sur le nombre d'hématies.
Une première approche du déterminisme chromosomique du sexe et de certaines anomalies permet d'établir que le caractère considéré (sexe, anomalies) est lié à une particularité dans le nombre ou l'aspect des chromosomes des cellules d'un individu. On s'appuie pour ce faire sur la comparaison de caryotypes d'hommes, de femmes et d'individus présentant des anomalies chromosomiques. La notion de chromosomes supports du programme génétique dirigeant l'expression des caractères est ainsi (!!! on se moque de nous: il n'y a aucune évidence à cette affirmation, ni pour un élève, ni pour un enseignant) établie (cette expression est navrante: elle constitue une dérive qui avait été partiellement maîtrisée dans le programme de seconde (voir définitions ci-dessous) mais qui ressort ici: il me paraît nécessaire de faire un travail de clarification sur cette notion au plus tôt; d'autant plus que ces termes sont employés sans précautions pour l'homme alors qu'on les avait refusé pour les êtres vivant en général: le terme d'information génétique est bien suffisant. Voir ci-dessus la proposition d'emploi des termes de programme de travail) . L'étude des caryotypes permet en outre de mettre l'accent sur la constance du nombre de chromosomes dans l'espèce et sur leur possible association par paires.
Cette partie de programme est l'occasion d'évoquer les perspectives qu'offre à la médecine et les problèmes que pose à la conscience la possibilité de déceler dés l'embryon des anomalies chromosomiques. Ceci pourra servir de base de discussion lorsque sera abordé le problème de l'lVG dans la dernière partie du programme : santé et environnement.
L'identification des chromosomes sexuels et la connaissance du nombre de chromosomes n'impliquent pas l'utilisation des termes «trisomie, chromosomes homologues». Ce vocabulaire peut être utilisé mais il n'est pas exigible. Il en est ainsi également du terme ADN (même s'il est connu de quelques élèves). En revanche, la structure de la molécule d'ADN et le code génétique ne sont pas au programme.
L'étude de la transmission à toutes les cellules de l'organisme de la totalité du programme génétique s'appuie sur les acquis antérieurs. La formation de l'embryon, puis du foetus grâce à des multiplications successives à partir de la cellule oeuf est en effet connue depuis le cycle centrai et la présence dans toutes [es cellules résultant de ces multiplications (ou divisions) des mêmes chromosomes a été précédemment constatée. Il s'agit maintenant de montrer la reproduction conforme des chromosomes et de faire comprendre que toute cellule possède la totalité du programme génétique dont elle dépend pour son fonctionnement et pour son organisation. Cette notion peut aussi permettre de comprendre le fondement du clonage. Les exemples choisis concernent le développement de l'organisme, mais aussi la croissance et le renouvellement cellulaire.
L'explication est construite à partir de documents présentant le phénomène de façon dynamique. le terme mitose, les différentes étapes de celle-ci, le vocabulaire correspondant, l'intervention du fuseau et du centromére ne sont pas au programme.
On s'attache notamment aux aspects du phénomène qui permettent d'expliquer l'identité du matériel chromosomique et de l'information transmis à toutes les cellules de l'individu.
Cette étude se prête particulièrement à des activités de manipulations, grâce à l'utilisation de maquettes de chromosomes.
La notion d'alléle est indispensable pour comprendre la diversité des êtres vivants. L'explication se situe à deux niveaux : celui de l'espèce, au sein de laquelle un gène peut avoir de multiples allèles et celui de l'individu dont les cellules possèdent deux allèles de chaque gène, soit identiques, soit différents. En considérant l'ensemble des gènes situés sur un chromosome, il faut faire percevoir que les deux chromosomes homologues d'un individu sont génétiquement différents et différents de ceux de tous les individus de l'espèce. Cela est indispensable pour comprendre ensuite le brassage génétique assuré par la reproduction sexuée.
Le lien entre les caractères héréditaires présentés et la possession de gènes, unités d'information, est uniquement constaté - à un allèle donné correspond un état particulier du caractère - ; il n'est pas expliqué au niveau moléculaire. Une carte génique simplifiée peut être présentée.
L'idée que chaque cellule n'exprime qu'une partie du programme génétique peut être amenée par la comparaison des aspects de types cellulaires différents. Cela permet d'introduire la notion de spécialisation cellulaire dont il est question dans les partie B et C du programme.
Même si les notions de dominance et de récessivité doivent être établies, ces termes peuvent être employés, mais ne sont pas exigibles.
L'explication de l'unicité de chaque individu repose sur la double intervention du hasard lors de la formation des gamètes et lors de la fécondation. On s'appuie là encore sur les notions construites dans la partie B du programme du cycle central : « la transmission de la vie chez l'Homme ».
L'étude d'un petit nombre de documents relatifs à la division réductionnelle de la méiose, anaphase notamment, permet d'établir la multiplicité des combinaisons possibles de chromosomes donc d'informations génétiques lors de la formation des gamètes, elle permet également de montrer que les gamètes contiennent deux fois moins de chromosomes que les autres cellules. On privilégie là encore l'aspect dynamique du phénomène et la manipulation de maquettes de chromosomes.
On montre de même que la multiplicité des combinaisons possibles de chromosomes - donc d'informations - lors de la fécondation aboutit à la constitution d'un programme génétique nouveau, donc à un individu unique. On peut utiliser pour ce faire des échiquiers de croisement, mais sans prendre des exemples familiaux pouvant poser problème.
En faisant prendre conscience aux élèves de la multiplicité des caractères pour lesquels deux individus peuvent différer et du petit nombre de ceux pris en compte pour définir les types humains, l'enseignement de la biologie contribue dans cette classe au développement de la vigilance envers les préjugés et stéréotypes pouvant mener au racisme. On participe ainsi à l'éducation à la citoyenneté et aux droits de l'Homme. (Cette utopie positiviste est à mon avis dangereuse; la dignité de la personne est bien au-dessus de son incontestable unicité biologique: voir par exemple "De l'enseignement des sciences à l'école primaire; l'influence du positivisme", Pierre Kahn, 1999, Hatier formation dont j'ai compilé quelques passages sur une page)

Sont exclus :
- les termes suivants: phénotype, génotype, autosome, gonosome, mitose, méiose, chromatine, chromatides, ADN;
- la connaissance des étapes de la mitose et de la méiose;
- l'écriture de la formule chromosomique;
- la réalisation d'un caryotype classé;
- un catalogue des noms et des caractéristiques des maladies géniques;
- la connaissance de la molécule d'ADN ;
- le niveau moléculaire pour l'expression des gènes;
- le niveau moléculaire pour la duplication des chromosomes.

Définitions (une revue commentée des manuels scolaires)

chromosome:
* "élément" contenu dans le noyau et constituant le support d'informations génétiques (Bordas, 2, 177). Les chromosomes sont le support du programme génétique (p. 207); les chromosomes sont le support des gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires (p. 207); chromosome= (du grec krôma = couleur et sôma = corps: filaments ou bâtonnets contenu dans le noyau des cellules, faciles à colorer et à observer lors des divisions cellulaires (p. 207)
* Les chromosomes sont le support matériel du programme génétique. Chaque chromosome est formé d'un long filament d'ADN. (Hatier, 2, 185-186)
* filaments plus ou moins épais, généralement observés dans une cellule eucaryote en division (Nathan, 2, p 98). Structure contenue dans le noyau des cellules eucaryotes et portant le programme génétique. (p 102). Assemblage d'ADN et de protéines, dans un état condensé. (p 114)
* les chromosomes sont le support de l'information génétique. Les chromosomes portent les gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires. Toutes les cellules possèdent les mêmes chromosomes. (Belin, 2, p 182). Matériel formé d'un assemblage d'ADN et de protéines. Les chromosomes sont localisés dans le noyau des cellules eucaryotes (glossaire, p 284)
Tous les manuels adoptent en accord avec le programme, une technique pédagogique qui tend à se généraliser: l'utilisation de définitions partielles qui sont progressivement améliorées au cours de la scolarité de l'enfant (c'est notamment la pédagogie des "notions intermédiaires " prônées par les tenants de l'opération "La main à la pâte" à l'école primaire: voir quelques commentaires à ce sujet sur une page de ce site).
On peut en utiliser une autre. Donner à chaque fois une définition exacte mais dont la portée ne sera comprise que progressivement par l'enfant:

Un chromosome est (étymologiquement et historiquement mais aussi d'un point de vue cytologique )une structure colorable en forme de filament épais qui ne s'observe que dans les cellules eucaryotes en division (voir cours de spécialité de terminale S). Il est chimiquement composé d'ADN et de protéines. On pense que son rôle biologique est de compacter - dans la cellules et pour mieux les séparer ensuite entres les cellules filles lors d'une division - les molécules immenses que sont les molécules d'ADN. Le rôle héréditaire de la molécule d'ADN est de contenir une information génétique (traduite en molécules - ARN et protéines - par la "machinerie cellulaire"). Par extension on peut qualifier de "chromosome" un filament d'ADN contenu dans toute cellule, y compris procaryote, tout comme on peut dire que le chromosome contient une information génétique, mais par contre il est tout à fait erroné d'utiliser ces propriétés déduites pour définir le terme de chromosome. Un exemple pour préciser ma pensée: une bicyclette est un véhicule à deux roues actionné par la force des jambes; ces deux éléments entrent bien dans la définition; mais la bicyclette sert de moyen de transport urbain économique et non polluant utilisé dans des couloirs de circulation spécifiques; définir en retour la bicyclette par ces propriétés "sociales", serait un abus.


La définition cytologique est la plus accessible: c'est expérimentalement ce que l'enfant fait en classe de 3ème: il colore et observe des chromosomes. Le chromosome comme support d'une information, voilà par contre une notion qu'il ne peut pas expérimentalement construire et qui ne devrait pas être reprise dans la définition en classe de 3ème. Par contre en classe de seconde, une fois qu'il connaît l'ADN, on établit avec lui la composition chimique du chromosome.
Il y a à mon avis une confusion dans le programme de 3ème entre la notion de chromosome, structure colorable intervenant dans la division cellulaire et le matériel génétique, enfermé partiellement dans les chromosomes. Ce n'est pas le même niveau de compréhension. On aurait du garder le deuxième niveau pour la seconde, une fois établie la nature de la molécule d'ADN, qui n'est bien sûr pas inconnue des élèves de 3ème. A mon sens on veut aller trop vite et on déflore les sujets. Par contre l'étude vraiment précise de la mitose aurait été bienvenue dans ce cadre en 3ème.

programme génétique:
* ensemble des informations génétiques qui déterminent les caractères d'un individu (Bordas, 2, 177, 207; le noyau cellulaire est le support d'un programme génétique; le noyau de chaque cellule contient l'intégralité du programme génétique de l'individu; le support de ce programme est constitué par les chromosomes; ce programme s'exprime par des caractères visibles chez un individu et appelés caractères héréditaires). La transmission intégrale de ce programme, au fil des générations est réalisée grâce à l'alternance systématique de deux mécanismes cellulaires: le doublement du programme génétique avant une division, qui se traduit par la formation de chromosomes doubles et la séparation de deux lots identiques de chromosomes simples au cours de la division, chacune des deux cellules filles recevant ainsi un exemplaire complet du programme (p. 192)
* Tous les caractères dépendent d'instructions dont l'ensemble constitue le programme génétique (Hatier, 2, 184-185). Le programme génétique est constitué par l'ensemble des gènes , qui peuvent exister sous des formes différentes, appelées allèles. Chaque gène représente une unité d'information.
* La construction d'un individu, ses caractères, sont déterminés par un ensemble d'informations contenues dans la cellule-œuf dont il est issu. Ces informations constituent le programme génétique de la cellule, contenu dans son noyau. (Nathan, 2, p 71). Ensemble d'informations déterminant les caractéristiques de la cellule et de l'organisme. Chez une cellule eucaryote, ces informations sont contenues, pour l'essentiel, dans le noyau et plus précisément dans les chromosomes.(p 102)
* Chaque individu, issu de la reproduction sexuée possède un programme génétique qui contribue à le rendre unique (Belin, 2, p 182). Les chromosomes sont le support de l'information génétique. Les chromosomes portent les gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires. Toutes les cellules possèdent les mêmes chromosomes. Mais une cellule spécialisée n'utilise qu'une partie du programme génétique. Le terme programme génétique uniquement cité dans les acquis de la classe de 3ème (p 182) est ensuite soigneusement évité et n'apparaît pas non plus dans le glossaire.

Il semble (mais je ne connais pas les personnes impliquées) que seule l'équipe éditoriale de chez Belin a eu le courage de contrer le GTD en refusant d'employer le terme de programme génétique qui embrouille tout. Pour preuve les définitions contradictoires employées par les autres équipes (voir ci-dessus).
On pourrait clore l'incident s'il n'y avait pas le programme de 3ème qui reprend ce terme et le précise de façon autoritaire et anti-scientifique (c'est l'enseignement qui va faire passer une notion établie socialement contre les scientifiques et les philosophes des sciences, principalement par les médias: lire par exemple: Du gène comme icône culturelle, Dorothy Nelkin et M. Susan Lindee, La Recherche, 311, juillet-août 1998, 98-101 ou mieux "La mystique de l'ADN" Dorothy NELKIN et Susan LINDEE, 1998, Belin, Coll. Débats ou encore Le gène et la forme (ou la démythification de l'ADN), Rosine CHANDEBOIS, 1989, Ed. Espaces 34). Le terme de programme génétique semble avoir été employé pour le première fois par le physicien Erwin Schrödinger (1887-1961) dans son livre "Qu'est-ce que la vie ?", publié en 1944: "ces chromosomes (...) qui contiennent sous la forme d'une espèce de code le modèle intégral du développement futur de l'individu et de son fonctionnement dans l'état adulte" (cité sur le site du genethon dans
"La naissance de la biologie moléculaire"): pour une histoire de ces notions voir une page sur la génétique sur ce site).

Il semble donc qu'il ne soit plus possible de rejeter ce terme de "programme génétique". Pour ma part, je propose d'en modifier le sens en lui adjoignant un qualificatif de façon à changer l'idée d'instructions (programme informatique auquel tout le monde pense qui est déterminé de façon automatique) en l'idée d'information (programme dans le sens d'éléments possibles ou d'étapes pouvant être parcourues si le temps et les moyens matériels le permettent... et qui indique aussi un but à atteindre, une finalité biologique interne d'auto-organisation). En effet si l'on parle de programme de travail génétique ou programme génétique de travail, on retombe sur une notion ouverte. J'emploie le terme de travail dans le cadre d'une expression pédagogique du vivant: la vie est un travail: travail de relation, de nutrition et de reproduction.

hérédité, génétique (science de la transmission des caractères héréditaires (transmis des parents aux enfants quelles que soient les conditions de milieu) et de leurs variations)
* Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres. C'est le résultat de l'expression de son programme génétique et de l'influence des conditions de vie (programme 3ème). Une dichotomie nette: un inné, héréditaire, le programme génétique qui détermine les caractères héréditaires (et qui serait uniquement porté par les chromosomes: le "tout génétique") et d'autre part un acquis, une part modulable, sous l'influence des conditions du milieu. Le but franchement avoué est d'expliquer "d'une part l'aspect présenté par un individu, d'autre part l'unité de l'espèce et la diversité des êtres humains" (première ligne des documents d'accompagnement du programme de 3ème). Ce projet est à mon avis démesuré, car il n'est pas à la portée d'un biologiste. Il n'y a aucune preuve actuellement que ce qui détermine les caractères de l'espèce (qui sont toujours à définir, ce qui ne peut être fait que si l'on s'intéresse aux plans d'organisation, ce qui est le cas en classe de seconde) ne soit pas sous contrôle cytoplasmique ou extracellulaire plutôt que génétique.
* légende d'un document: chromosomes => caractères = caractères spécifiques (communs à tous les représentants de l'espèce) + caractères héréditaires individuels (Bordas 2, p 176, doc 2)
Qu'est-ce que l'hérédité (et nous sommes ici dans l'hérédité humaine) ? Qu'est-ce qui est transmis des parents aux enfants ? Y-a-t-il une part fixe, déterminée, immuable qui fait que nous soyons de l'espèce humaine, tous semblables, biologiquement ? Y-a-t-il une part modulable, matériellement, qui permette la diversité biologique ? Dans ces deux cas on cherche un déterminisme, une cause, un support matériel ou causal: n'est-ce pas une question qui dépasse le propos d'un biologiste ? Quelle théorie ou quelles théories le biologiste a-t-il à sa disposition ? N'y-a-t-il que la théorie chromosomique de l'hérédité ? Il me paraît indispensable de ne pas se contenter de cette unique interprétation et d'aider les enfants à se poser des questions, en leur montrant que la théorie chromosomique actuelle est très insuffisante; Mais il me paraît cependant difficile d'essayer d'en construire une autre avec eux. Et pourtant certaines sont disponibles. Il me semble que par déontologie professionnelle l'enseignant du secondaire ne peut pas embarquer les élèves dans d'autres théories mais par contre il a le droit et le devoir de les aider à se poser des questions et leur montrer les limites des théories actuelles.