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Fiche pédagogique réalisée
dans le cadre du projet Inforoutes
TICE et enseignement bilingue francophone en Roumanie, Bulgarie et Moldavie
avec le soutien de l'Organisation Internationale de la Francophonie
Partenaires :
www.vizaviedu.ro
La méiose :
Fiche pédagogique enseignant le passage de la diploïdie à
BIOLOGIE l’haploïdie
Pays
Roumanie
Cadre
Lycées à section bilingue francophone
Niveaux
Classes de IXe
Discipline
Biologie
Curriculum spécifique aux sections bilingues
Programme
http://www.vizavi-edu.ro/fr/ressources/baccalaureat/textes-officielsprogrammes/74.html
Thème du
programme
La cellule
Sujet
La méiose : le passage de la diploïdie à l’haploïdie
Approche
méthodologique
Démarche d’investigation – Enseignement par résolution de problème
Pré-requis
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.
Les cellules de l’organisme à l’exception des gamètes possèdent les mêmes
chromosomes que la cellule œuf dont elles dérivent par divisions successives.
Les chromosomes portent les gènes, unités d’information génétique qui
détermine les caractères héréditaires.
Chaque chromosome est constitué d’ADN. L’ADN est une molécule qui peut se
pelotonner lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes.
Réplication et mitose assurent la reproduction conforme de génération en
génération. La mitose est un processus commun aux cellules eucaryotes.
Le cycle de vie comprend une phase haploïde et une phase diploïde. La méiose
et la fécondation sont deux évènements majeurs du cycle qui permettent
l’alternance entre la phase haploïde et la phase diploïde.
OBJECTIFS
Un travail réalisé en partenariat avec l'IUFM de l'Université Montpellier II
Fiche pédagogique réalisée
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La méiose :
Fiche pédagogique enseignant le passage de la diploïdie à
BIOLOGIE l’haploïdie

Disciplinaires




Linguistiques



Maîtriser le processus de la méiose (une division non conforme, qui se
produit une seule fois dans le processus de formation des cellules sexuelles :
gamétogenèse ; à partir d'une cellule mère diploïde (2n), on obtient quatre
cellules filles haploïdes (n).
exploiter de manière organisée un graphique pour répondre à un problème
scientifique.
Maîtriser le lexique des cellules, de la méiose ;
commenter un graphe ;
utiliser les connecteurs logiques pour retracer un raisonnement par
implication (cause, conséquence) ;
identifier les connecteurs logiques ;
décrire les différentes phases de l’évolution de la quantité (d’ADN au cours
de la gamétogénèse) ;
expliquer la stabilité de l’information génétique à l’échelle de l’organisme.
DOCUMENTS
Cycle de vie de l’homme.
Document 1
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BIOLOGIE l’haploïdie
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1026
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BIOLOGIE l’haploïdie
Cycle de vie d’un organisme haploïde, Sordaria.
Document 2
http://www.lucieberger.org/svt/SVT%20en%20T%20S/WEB_TS/5_StVaGe/
5_MF_Sta.html
Document 3
Graphe de l’évolution de la quantité d’ADN au cours du temps lors de la
gamétogenèse.
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http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/adn_meiose-545x316.jpg
Document 4
Série photographique des chromosomes de cellules au cours de la méiose permettant
de compter les chromosomes et les chromatides des chromosomes.
Exemple : Cellules à l’origine des grains de pollen dans une anthère de lys (2n =
24).
Photographies en microscopie optique.
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BIOLOGIE l’haploïdie
25 μ m
http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/format/qualif/AGREGATIONINTERNE/SUJET2006.htm
OUTILS LINGUISTIQUES
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Lexique utile
Formes
syntaxiques /
discursives utiles










ADN ;
chromosome ;
chromatide ;
chromosomes homologues ;
haploïde ;
diploïde ;
méiose ;
lexique propre au commentaire de graphe ;
lexique pour présenter des observations ;
lexique de l’augmentation/diminution/stabilité.


L’hypothèse ;
les connecteurs logiques de cause/conséquence (en déduire, expliquer,
amener à, etc.).
SÉQUENCE PEDAGOGIQUE
Durée de la séquence : 3 à 5h suivant l’introduction ou pas d’une activité pratique.
Problème scientifique : Quels sont les mécanismes qui permettent de passer de la phase diploïde à la phase
haploïde au cours du cycle de vie d’une espèce ?
La première séance permet aux élèves de formuler un constat, poser un problème, émettre une (ou des)
hypothèse(s) et commencer à tester cette hypothèse.
La seconde séance permet aux élèves de tester une hypothèse reformulée et de conclure sur le problème posé.
Situation déclenchante : Cycle de vie de différentes espèces avec le caryotype
d’une cellule somatique à différentes phases du cycle.
Séance 1 :
Démarche
Consigne
DOCUMENT 1 – Cycle de vie de l’homme.
DOCUMENT 2 – Cycle de vie de Sordaria.
Activité individuelle : chaque élève établit la formule chromosomique de l’espèce
étudiée au cours du temps.
Les élèves sont amenés à constater qu’il existe une phase haploïde et une phase
diploïde qui alternent.
Deux mécanismes sont ainsi nommés : passage à la phase diploïde lors de la
fécondation et à la phase haploïde lors de la méiose. Dans un premier temps, c’est la
méiose qui est étudiée.
Problématique : Comment peut-on passer d’une cellule à 2n chromosomes à des
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cellules à n chromosomes ? Quels sont les mécanismes qui permettent de passer de
la phase diploïde à la phase haploïde au cours du cycle de vie d’une espèce ?
Hypothèse : division cellulaire particulière qui répartit en deux lots les
chromosomes homologues.
Stratégie : mesure de la quantité d’ADN – observation des cellules et des
chromosomes au cours de la formation des gamètes.
Investigation :
Activité par binôme : exploitation d’un graphe.
DOCUMENT 3 - Graphe de l’évolution de la quantité d’ADN au cours du temps
lors de la gamétogenèse.
Consigne 1 : Exploiter le document 3 pour expliquer comment se fait le passage de
la diploïdie à l’haploïdie.
Résultats attendus :
Le graphique présente la quantité d’ADN qui évolue au cours du temps lors de
la gamétogenèse.
Je vois que la quantité d’ADN double du temps a au temps b. Je vois que la
quantité d’ADN se divise par deux du temps c au temps d puis de nouveau par deux
du temps d au temps e.
J’en déduis qu’il y a une phase de doublement de l’ADN puis deux phases de
réduction de la quantité d’ADN qui amènent à des cellules haploïdes.
J’en conclus qu’il y a une réplication avant la méiose qui est composée de deux
divisions successives qui amènent à des cellules haploïdes.
Consigne 2 : À partir des caryotypes du DOCUMENT 1, schématiser une cellule
présentant deux paires de chromosomes (2n = 4) au temps a, au temps b et au temps
e.
Résultats attendus :
Temps a cellule à 2 paires de chromosomes homologues à une chromatide.
Temps b cellule à 2 paires de chromosomes homologues à deux chromatides.
Temps e cellule à 2 chromosomes appartenant chacun à une paire initiale à une
chromatide.
Consigne 3 : Proposer une ou des solutions possibles pour la cellule au temps d.
Résultats attendus :
Temps d cellule à 2 chromosomes appartenant chacun à une paire initiale à
deux chromatides ou cellule à 2 paires de chromosomes à une chromatide.
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BIOLOGIE l’haploïdie
La correction collective de l’activité conduit à deux hypothèses pour les deux
divisions :
- Hypothèse 1 : première division = mitose (passage d’une cellule 2n = 4 à 2
chromatides à deux cellules 2n = 4 à 1 chromatide et deuxième division = division
avec réduction chromatique passage d’une cellule 2n = 4 à deux cellules n = 2).
- Hypothèse 2 : première division = division avec réduction chromatique passage
d’une cellule 2n = 4 à deux cellules n = 2 avec des chromosomes à 2 chromatides et
deuxième division = mitose (passage d’une cellule n = 2 à 2 chromatides à deux
cellules n = 2 à 1chromatide).
Il reste donc à comprendre comment les chromosomes se répartissent lors des
deux divisions successives.
Modalités de
travail
Élèves en démarche d’investigation avec une alternance entre des temps d’activité
individuelle ou par binôme et des temps de communication des résultats, débats,
corrections, synthèse au niveau de la classe entière.
Durée
1h 30
Objectifs




Adopter une démarche d’investigation ;
formuler un constat, un problème scientifiques et des hypothèses ;
exploiter un document graphique ;
communiquer.
Évaluation /
Correction
Évaluation de l’exploitation du graphe par un compte rendu du travail des binômes.
Variantes,
prolongements…
Le constat peut être accompagné d’activités pratiques : observation au microscope
de périthèce de Sordaria, de coupe de testicules et d’ovaires.
D’autres documents peuvent être intégrés. Chaque document présente le cycle de
vie et le caryotype à différents moments du cycle de l’espèce. Cela peut être
accompagné d’autres observations au microscope comme, par exemple, des coupes
d’anthères de lys, de testicules d’insectes, etc.
Séance 2 :
Rappel du problème : Comment les chromosomes se répartissent-ils lors des deux
divisions successives ?
Démarche et
consignes
Rappel des deux hypothèses :
Activité par binôme : modélisation des hypothèses avec maquette de chromosomes
à une et deux chromatides :
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- Hypothèse 1 : première division = mitose (passage d’une cellule 2n = 4 à 2
chromatides à deux cellules 2n = 4 à 1chromatide et deuxième division = division
avec réduction chromatique passage d’une cellule 2n = 4 à deux cellules n = 2).
- Hypothèse 2 : première division = division avec réduction chromatique passage
d’une cellule 2n = 4 à deux cellules n = 2 avec des chromosomes à 2 chromatides et
deuxième division = mitose (passage d’une cellule n = 2 à 2 chromatides à deux
cellules n = 2 à 1chromatide).
Stratégie : observation des chromosomes de cellules en division durant la
gamétogenèse ou exploitation de documents photographiques ou de montages
vidéo.
Investigation :
Activité par binôme.
Consigne 1 : Identifier les figures des deux divisions cellulaires successives.
Résultats attendus :
Prophase 1, Métaphase 1, Anaphase 1 et Télophase 1, Prométaphase 2,
Anaphase 2, Télophase 2.
Consigne 2 : Réaliser un schéma explicatif de la phase pendant laquelle a lieu la
réduction chromatique, le passage de la diploïdie à l’haploïdie.
Résultats attendus :
Schéma de l’anaphase 1 avec séparation des deux chromosomes homologues
de chaque paire représentée vers un pôle de la cellule.
Conclusion : discussion sur les deux hypothèses de départ – définition de la méiose
composée d’une division 1 réductionnelle et d’une division 2 équationnelle.
Modalités de
travail
Élèves en démarche d’investigation un temps d’activité pratique (modélisation,
observation, analyse, représentation) par binôme et une synthèse au niveau de la
classe entière.
Durée
1h30
Objectifs
Évaluation /
Correction




Tester deux hypothèses formulées lors de la séance précédente ;
modéliser un mécanisme chromosomique ;
réaliser une observation microscopique ;
réaliser un schéma interprétatif qui répond au problème posé.
Évaluation des schémas interprétatifs.
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La méiose :
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Variantes : utilisation de maquettes de chromosomes pour aider à la synthèse sur le
cycle cellulaire.
Variantes,
prolongements…
Prolongements : étude de la fécondation au cours du cycle cellulaire.
Travail par groupe pour la réalisation du schéma de synthèse qui représente
l’alternance diploïdie/haploïdie au cours du cycle cellulaire de différentes espèces.
Comparaison mitose / méiose, importance des deux mécanismes dans le maintien de
la stabilité de l’espèce au cours du cycle cellulaire.
CONSEILS POUR LES ENSEIGNANTS
L’intérêt premier de cette fiche pédagogique est la démarche par résolution de problème qui place les
élèves en activité intellectuelle et pratique et leur permet de construire les connaissances à partir du réel
et de la modélisation et développe ainsi leurs compétences scientifiques.
Dans ce cadre, l’enseignant guide les élèves dans la démarche, propose documents, consignes et cadre
qui favorisent l’avancée du raisonnement des élèves, organise le dialogue et les débats dans la classe
durant les phases de mise en commun des résultats, est garant de la rigueur scientifique de la synthèse
qui sera l’objet d’une évaluation des connaissances ultérieurement.
L’enseignant s’assure de la maîtrise des mécanismes intimes de la méiose qui est un préalable
indispensable à la compréhension des mécanismes héréditaires et des mécanismes du brassage
génétique.
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