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Lycée Jean Auguste Margueritte
Verdun
Intégration pédagogique
des TICE en SVT
Année scolaire 2000-2001
Professeur stagiaire : Nathalie ENCELOT
La mise en place du
plan d’organisation
au cours du
développement embryonnaire
Programme de seconde
Partie : cellule, ADN et unité du vivant
Plan du chapitre
‘Parenté et diversité des organismes’
I.
Le plan d’organisation des Vertébrés
A.
B.
Symétrie et polarité
Disposition des organes
II. La mise en place du plan d’organisation
A.
B.
Fécondation
De la fécondation à la fin du DE
III. Le contrôle génétique du développement embryonnaire
A.
B.
Des modifications du plan d’organisation
Les gènes homéotiques dans le règne animal
Objectifs
• Objectifs cognitifs
Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan
d’organisation ; la symétrie et la polarité sont très rapidement
définies alors que les organes se mettent en place progressivement
grâce à des divisions et des déplacements cellulaires.
• Objectifs méthodologiques
S’Informer à partir d’un texte
Raisonner
Utiliser l’outil informatique et un logiciel de communication
(réutilisable lors d’une présentation orale comme les TPE)
Réaliser (suivre des instructions)
Individualisation du travail (un poste par élève)
Problématique
PREREQUIS : Le plan d’organisation des Vertébrés
PROBLEME : Le plan d’organisation, vu chez l’adulte, est déjà présent
chez un embryon âgé, alors que le zygote, tout juste fécondé, n’exprime pas
ce plan d’organisation.
Le plan d’organisation se met donc en place au cours du développement
embryonnaire.
Selon quelles modalités chaque caractéristique du plan d’organisation
apparaît-elle au cours du développement embryonnaire ?
Comment amener cette problématique ?
Ovule de Xénope
Coupe transversale
d’embryon âgé (Lézard)
Documents d’appel
Droite
Gauche
Dos
Ventre
Symétrie bilatérale
(plan)
Adulte
Prérequis
Dos
Dos
PA
PV
Droite
Gauche
Droite
Gauche
Pôle Animal
Pôle Végétatif
Ventre
Ventre
Symétrie axiale
(axe)
Symétrie bilatérale
(plan)
Symétrie bilatérale
(plan)
Ovule
Embryon âgé
Développement
embryonnaire
Adulte
A. Fécondation
Objectifs cognitifs
Dès la fécondation apparaissent les axes de polarité
(antéropostérieur et dorsoventral) et la symétrie bilatérale
(définie par l’axe PA/PV et le point d’entrée du spermatozoïde).
Objectifs
méthodologiques
Raisonner
Support
Maquettes en polystyrène d’œufs de Grenouille : entrée du
spermatozoïde et croissant gris.
Polycopié à compléter (cf. page suivante).
Consignes
D’après la maquette, vous voyez apparaître un croissant gris
dont la localisation est précise. Indiquez-la.
Quelle est la symétrie de cet œuf ? (plan ou axe) Dessinez-la.
Quel(s) est (sont) l’(les) axe(s) de polarité de cet œuf ?
Dessinez-le(s).
Conclure: quelles caractéristiques du plan d’organisation des
vertébrés sont alors présentes ?
Correction
Réponse et explication données par un élève ; mise en commun.
(Correction page suivante)
Évaluation formative
0.5 mm
Le croissant gris apparaît toujours
……………………………………………… (localisation)
Il y a symétrie par rapport à un …………….
Il y a …… axe(s) de polarité :
……………………………………………… (à nommer)
PA
0.5 mm
CROISSANT
GRIS
PV
Le croissant gris apparaît toujours
À l’opposé du point d’entrée du spermatozoïde (localisation)
Il y a symétrie par rapport à un plan
Il y a 2 axe(s) de polarité :
Axe PA/PV et axe spermatozoïde/croissant gris (à nommer)
Conclusion: La symétrie et les 2 axes de polarité caractéristiques
du Vertébré sont déjà mis en place à la fécondation
B. Les étapes ultérieures
Objectifs cognitifs
Les étapes ultérieures du développement embryonnaire sont:
-une segmentation, orchestrée par des divisions cellulaires
-3 phases, orchestrées par des divisions et des déplacements
cellulaires.
Objectifs
méthodologiques
S’informer à partir d’un texte
Utiliser un logiciel
Communiquer
Support
Texte polycopié. Logiciel PowerPoint. Fichier PowerPoint : DE
Xénope exo (disquette).
Consignes
D’après le texte (à lire attentivement pendant quelques
minutes), replacer les photos du développement dans l’ordre.
Leur mettre un titre logique (tiré du texte).
D’après le texte et la position du bouchon vitellin (au PV), quel
est le devenir de l’axe PA/PV? Et de l’axe
spermatozoïde/croissant gris?
Quels mécanismes ont lieu pendant ces étapes ?
Correction
Proposition de classement par un élève (faire défiler les images
en diaporama si possible au vidéoprojecteur), discussion, mise
en commun.
Évaluation sommative
TEXTE PROPOSE :
Après la fécondation, le zygote entre dans la phase de segmentation , caractérisée
par une succession de divisions. Elle se compose des stades suivants :
deux cellules
quatre cellules
huit cellules
16 à 64 cellules, où l’embryon ressemble à une petite mûre.
La phase suivante provoque des remaniements à l’intérieur de l’embryon, qui se
traduisent en surface par :
- l’apparition d’une fente en forme de croissant
cette fente devient circulaire et délimite alors le bouchon vitellin (ce
bouchon vitellin se réduit ensuite et détermine l’anus du futur embryon)
La dernière phase permet la mise en place du système nerveux par :
le soulèvement de 2 bourrelets neuraux de part et d’autre d’une
gouttière neurale
l’accolement des bourrelets neuraux.
Le stade final ressemble déjà à un petit têtard dont on peut reconnaître certaines
parties (comme l’œil).
FICHIER POWERPOINT UTILISE :
DE Xénope exo
FICHIER POWERPOINT DE RESULTAT :
DE Xénope résultat
Document
imprimé
La symétrie et la polarité caractéristiques de l’animal
sont très rapidement définies, dès la fécondation :
Axe PA/PV = axe antéropostérieur
Axe spermatozoïde/croissant gris = axe dorsoventral
Les organes se mettent en place progressivement,
pendant les étapes ultérieures, grâce à des divisions et des
déplacements cellulaires.
Les étapes et les mécanismes du développement
embryonnaire sont transposables aux autres Vertébrés …
…Bilan
• Les embryons jeunes de Vertébrés sont très
ressemblants : cela suggère un ancêtre commun.
• Le plan d’organisation commun aux vertébrés
suggérait déjà un ancêtre commun.
• Si cela apparaît au niveau de l’organisme, qu’estce que cela suggère au niveau génétique?
Des gènes communs…
Aspects positifs…
• Utilisation d’un logiciel de communication
(pouvant être réinvesti pour les TPE)
• Activité agréable et productions élèves de qualité
(impression laser)
• Individualisation du travail avec un ordinateur par élève
• Autonomie
(plus ou moins importante selon que l’on donne ou non
le texte sur le développement embryonnaire)
• Pédagogie différenciée envisageable
(donner le texte à ceux qui ont des difficultés)
• Évaluation envisageable sur l’utilisation de l’outil informatique
… Difficultés
Matériel
• Disposition de la salle où les élèves tournent le dos
(Les phases non informatisées sont à bien définir et à écourter)
• Difficultés liées à l’outil informatique
• Difficultés liées au logiciel
• Difficultés liées à l’impression
Fond
• Problème de géométrie dans l’espace
• Problème de visualisation d’image 2D dans l’espace