Dans cette partie du programme, une place importante est généralement accordée, à juste titre, à un travail sur ordinateur avec Rastop ou Anagene. En complément à ces activités numériques, voici une technique de travail en groupe qui ne nécessite q’une feuille blanche A3 et qui permet de stimuler les élèves en travaillant d’autres compétences.

Place dans le programme :

Thème 1 – La Terre, la vie et l’organisation du vivant

Partie du BO :

• Elles possèdent toutes initialement la même information génétique organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.
• Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique. Différents allèles d’un même gène coexistent dans une même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations. Compétences travaillées :Travailler en groupe, raisonner, communiquer à l’oral et à l’écrit par un schéma.

Prérequis : L’ADN est constitué d’un enchainement de nucléotides. L’ADN est “universel”.

Notions : Gène / Allèle / OGM / Mutations

Durée totale : 30 ’ + 20’ de synthèse (mise en commun)

classe puzzle 1

La galerie d’expo est une technique parmi d’autres de travail en groupe. Elle se décompose en 3 phases qui pourront être minutées par l’application en ligne ’Classroomscreen’ (ainsi le chronomètre est visible par tous les élèves). L’objectif visé est que chaque élève devienne ’expert’ du sujet qu’il traite de manière à ce qu’il soit en mesure d’expliquer ce qu’il a compris à ses camarades. Nous visons donc les étages supérieurs de lapyramide de Bloom.A la fin de chaque période, les élèves se déplacent mais les feuilles A3 restent sur la table. Ainsi, l’expert n’est plus le même à chaque tour. A lui de rendre compte du travail de son groupe et de compléter ou corriger le schéma proposé en fonction du point de vue de ses camarades.

 Consignes données à la table 1 : la notion de gène

Un gène est une portion d’ADN qui commande l’expression d’un caractère. Il se situe à un endroit précis de la double hélice d’ADN appelé locus. Chez l’Homme, chaque chromosome est présent en deux exemplaires : l’un venant du père, l’autre de la mère. Par conséquent tous les gènes ont leur double.

• 1^er temps (durée : 10 min) Par groupe de 4, dessinez une paire de chromosomes humains en représentant la double hélice d’ADN sur une longueur de 20 nucléotides seulement, dans l’ordre que vous voulez (il est possible d’enchainer plusieurs nucléotides identiques). Choisissez arbitrairement une portion correspondant à un gène de 6 nucléotides. Votre schéma doit être titré et légendé le plus précisément possible.

• 2^e temps (Durée : 10 min) 3 d’entre vous quittent le groupe et celui qui reste explique le schéma obtenu aux 3 autres camarades qui arrivent d’un autre groupe. Ils devront écouter, comprendre l’explication et refaire le schéma sur leur cahier pendant ou après l’explication.

• 3^e temps (Durée : 10 min) Tout le groupe bouge pour aller sur une autre table mais la feuille avec le schéma reste sur place. L’expert qui a réfléchi au schéma présent sur la table explique à son tour le schéma qu’il a réalisé avec ses camarades au temps 1. Ce nouveau schéma, titré, légendé et accompagné des explications doit aussi figurer sur le cahier.

 

Consignes données à la table 2 : la notion d’allèle

Un gène est une portion d’ADN qui commande l’expression d’un caractère. Un même gène peut exister sous différentes versions appelées allèles. Il suffit d’un changement d’un ou quelques nucléotides pour obtenir des allèles différents. Ces allèles sont forcément situés au même endroit sur des chromosomes identiques. C’est le cas chez l’Homme qui possède des paires de chromosomes homologues où l’on va retrouver les mêmes gènes aux mêmes endroits. L’endroit où se trouve un gène est appelé locus.

 

• 1^er temps (durée : 10 min)  Par groupe de 4, dessinez une paire de chromosomes humains en représentant la double hélice d’ADN sur une longueur de 20 nucléotides seulement, dans l’ordre que vous voulez (il est possible d’enchainer plusieurs nucléotides identiques). Choisissez arbitrairement une portion correspondant à un gène de 6 nucléotides pour lequel il y aurait deux allèles différents. Pour faire simple, seuls 2 nucléotides seront différents entre les 2 allèles. Votre schéma doit être titré et légendé le plus précisément possible.

•  2^e temps (Durée : 10 min)  3 d’entre vous quittent le groupe et celui qui reste explique le schéma obtenu aux 3 autres camarades qui arrivent d’un autre groupe. Ils devront écouter, comprendre l’explication et refaire le schéma sur leur cahier pendant ou après l’explication.

•  3^e temps (Durée : 10 min)  Tout le groupe bouge pour aller sur une autre table mais la feuille avec le schéma reste sur place.L’expert qui a réfléchi au schéma présent sur la table explique à son tour le schéma qu’il a réalisé avec ses camarades au temps 1. Ce nouveau schéma, titré, légendé et accompagné des explications doit aussi figurer sur le cahier.

 

 Consignes données à la table 3 : La création d’un OGM

Un gène est une portion d’ADN qui commande l’expression d’un caractère. Un OGM est un organisme dans lequel on a volontairement introduit un gène d’une autre espèce afin de faire s’exprimer un nouveau caractère. Les gènes diffèrent entre eux par leur séquence de nucléotides mais aussi par leur emplacement (le locus) sur l’ADN. Dans un OGM viable, un gène étranger d’intérêt est inséré dans la séquence d’ADN. Les chercheurs utilisent des virus ou des bactéries pour insérer un gène d’intérêt mais ne peuvent pas savoir où exactement il a été inséré. Généralement un OGM viable est un organisme dans lequel le gène d’intérêt ne s’est pas inséré dans un autre gène (car cela a souvent une grave conséquence sur l’organisme) mais à côté des gènes, dans une portion d’ADN qui ne commande pas de caractère particulier.

•  1^er temps (durée : 10 min) Par groupe de 4, dessinez un chromosome sous forme d’une double hélice de nucléotides dans lequel vous avez inséré un gène d’une autre espèce d’une longueur de 5 nucléotides de votre choix. Le chromosome initial de l’OGM a longueur de 20 nucléotides dans l’ordre que vous voulez (il est possible d’enchainer plusieurs nucéotides identiques). A la fin, l’OGM compte donc 25 nucléotides sur ce chromosome. Votre schéma doit être titré et légendé le plus précisément possible.

• 2^e temps (Durée : 10 min) 3 d’entre vous quittent le groupe et celui qui reste explique le schéma obtenu aux 3 autres camarades qui arrivent d’un autre groupe. Ils devront écouter, comprendre l’explication et refaire le schéma sur leur cahier pendant ou après l’explication.

•  3^e temps : (Durée : 10 min) Tout le groupe bouge pour aller sur une autre table mais la feuille avec le schéma reste sur place.L’expert qui a réfléchi au schéma présent sur la table explique à son tour le schéma qu’il a réalisé avec ses camarades au temps 1. Ce nouveau schéma, titré, légendé et accompagné des explications doit aussi figurer sur le cahier.

 Consignes données à la table 4 : La notion de mutation

Un gène est une portion d’ADN qui commande l’expression d’un caractère. Une mutation est un changement de un ou plusieurs nucléotides dans la séquence d’ADN. Ce changement peut être provoqué par un agent extérieur à l’organisme (un rayonnement, une molécule chimique par exemple) ou par un accident au moment où l’ADN se multiplie pour préparer une division de la cellule. Il peut s’agir une délétion (perte d’un ou plusieurs nucléotides), d’une addition (ajout d’un ou plusieurs nucléotides) ou enfin d’une substitution (remplacement d’un nucléotide par un autre dans la séquence). Une mutation dans un gène peut changer ou pas le caractère exprimé par ce gène. Les mutations sont source de diversité dans les populations. Elles participent donc à la biodiversité.

•  1^er temps (durée : 10 min) Par groupe de 4, dessinez un chromosome sous forme d’une double hélice de 20 nucléotides dans l’ordre que vous voulez (il est possible d’enchainer plusieurs nucéotides identiques). Choisissez arbitrairement une portion correspondant à un gène de 6 nucléotides. Redessinez à côté de ce schéma le même chromosome dont le gène aurait subi une substitution et, à un autre endroit, une délétion de un nucléotide. Votre schéma doit être titré et légendé le plus précisément possible.

• 2^e temps (Durée : 10 min) 3 d’entre vous quittent le groupe et celui qui reste explique le schéma obtenu aux 3 autres camarades qui arrivent d’un autre groupe. Ils devront écouter, comprendre l’explication et refaire le schéma sur leur cahier pendant ou après l’explication.

• 3^e temps (Durée : 10 min) Tout le groupe bouge pour aller sur une autre table mais la feuille avec le schéma reste sur place. L’expert qui a réfléchi au schéma présent sur la table explique à son tour le schéma qu’il a réalisé avec ses camarades au temps 1. Ce nouveau schéma, titré, légendé et accompagné des explications doit aussi figurer sur le cahier.

 

Exemple de production réalisée dans le groupe ’allèle’ :

classe puzzle 2