Méiose et fécondation sont à l`origine du

Académie de TOULOUSE
NOUVEAUX PROGRAMMES
DE
TERMINALE S
S.V.T
Transparents présentés par
Jean-Claude HERVE
Membre du groupe d'experts
Le lundi 10 juin 2002-06-11
au Lycée Saint-Sernin
1
Approche du temps en biologie et géologie
Une introduction (0,5 semaine) ne comportant aucune connaissance exigible, laissée à l’initiative de
chaque professeur, à condition de cibler:
- sur le dénominateur commun du programme : stabilité et variabilité au cours du temps
- sur l’interaction entre les sciences de la vie et de la terre
- sur la durée relative des phénomènes étudiés, sur
l’importance des datations.
Rien d’exigible, mais une approche sur les changements du monde vivant au cours de l’histoire de la terre,
sur les changements de la physionomie de la terre paraît fort utile pour la suite.
Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles
Phylogénie et évolution
Exploitation des acquis de la classe de seconde et de première
-
La cellule, unité fonctionnelle de tous les êtres vivants
Cellule procaryote et cellule eucaryote
Plan d’organisation commun à tous les Vertébrés
Existence de gènes homéotiques homologues chez les insectes et chez les Vertébrés
Comment traduire les relations de parenté que recèlent ces données ?
 Première approche de la notion d’arbre phylogénétique et des notions d’état ancestral et d’état
dérivé d’un caractère
Problème à résoudre : établir les relations de parenté au sein des Vertébrés.
Les relations de parenté au sein des Vertébrés
 Le choix des caractères à envisager est guidé par la phrase du programme l’homme est un
eucaryote, un vertébré, un tétrapode, un amniote, un mammifère...
 On examine les états des différents caractères chez les Vertébrés en reconnaissant état dérivé,
état ancestral (à partir d’arguments paléontologiques- la prise en considération d’autres arguments
est hors programme)
 A partir d’une matrice de caractère on apprend à construire un arbre phylogénétique (utilisation du
logiciel phylogène). Mais cet apprentissage est conçu pour développer la capacité à extraire des
informations d’un arbre phylogénétique (seule capacité exigible au bac)
Donc établissement des relations de parenté à partir des seuls états dérivés ; Notion de groupe
monophylétique.
 Place des fossiles dans un arbre phylogénétique jamais aux nœuds de l’arbre
Utilisation de données moléculaires pour construire un arbre phylogénétique
Bonne cohérence entre la phylogénie établie à partir des données moléculaires et celle résultant de la
prise en compte de données morphologiques, anatomiques et embryologiques
La lignée humaine. La place de l’homme dans le règne animal
Utilisation d’une matrice de caractères relatifs aux Primates ou lecture d’un arbre phylogénétique de
Primates l’homme est un primate, un hominoïde
Utilisation de données moléculaires pour compléter la phylogénie des hominoïdes...
Hominidé, homininé (sens de ce mot dans le cadre du programme)
Les caractéristiques de l’ancêtre commun à l’homme et au chimpanzé
2
Les critères d’appartenance à la lignée humaine ou les états dérivés propres aux Hominiens.
(Application : un os, par exemple un fémur d’Orrorin permet — il de ranger cette espèce dans celle des
Homininés?)
Les caractères dérivés des Australopithèques et leur histoire africaine
Homo habilis... et le critère d’appartenance au genre homo
Les caractères dérivés des Homo erectus et les migrations hors d’Afrique
Origine des Homo sapiens
Stabilité et variabilité des génomes et évolution
Les acquis de la classe de 3ème
- Chaque gamète ne possède qu’un seul exemplaire de chaque paire de chromosomes
- Idée très simplifiée de la méiose : une seule division marquée par la séparation des chromosomes
complémentaires
- Idée complémentaire de la méiose et de la fécondation
- Idée de la diversité des individus assurée par la reproduction sexuée (brassage
interchromosomique)
Les acquis de la classe de 1ère S :
- Tout ce qui concerne les relations génotype—phénotype
- Le polymorphisme des gènes au sein de l’espèce
Une partie très proche du programme actuel et qui prolonge le programme de 3ème :
Les mécanismes de la reproduction sexuée
Quelques points à souligner :
méiose et fécondation sont d’abord envisagées comme mécanismes assurant la stabilité de l’espèce
(conservation du caryotype)
ces phénomènes sont ensuite considérés comme créateurs de diversité, de variabilité individuelle à
partir du polymorphisme des gènes de l’espèce.
maintien de l’étude des ascospores de Neurospora différant par un caractère, leur couleur... pour des
raisons de TP et comme support pour mettre en évidence le brassage intrachromosomique (discussion
brassage génétique, brassage chromosomique)
étude du brassage génétique chez les diploïdes à partir du test-cross, discussion du nombre de gènes
impliqués dans la différence phénotypique étudiée
pas d’étude spécifique de la génétique humaine au tronc commun
Une partie qui réunit deux points séparés dans le programme actuel de 1ère : les mutations a l’origine
du polymorphisme du gène, les autres innovations génétiques (duplications) et l’évolution.
Dans l’esprit du programme, les duplications de gènes sont des mutations au même titre que les
substitutions, délétions, ou insertions. Les mécanismes ne sont pas au programme.
Orientation de cette étude vers les populations et non l’individu ; le polymorphisme actuel est le résultat
de mutations survenues dans le passé au sein des populations de l’espèce (sous-jacentes les
phylogénies des cellules d’un gène).
3
La spéciation n’est pas au programme. Dans le temps imparti, le programme n’approche que certains
aspects des relations entre évolution, génétique, environnement (cette partie du programme a un statut
particulier et ne peut à elle seule être l’objet d’une question au baccalauréat»):

le concept de sélection naturelle, bien que non explicitement indiqué dans le programme, en
relation avec l’évolution du génome
 le concept de mutation neutre qui peut se répandre dans la population, en revanche les
mécanismes de la dérive génique sont hors programme
 importance évolutive des mutations touchant les gènes du développement reprise de la
notion de gènes homéotiques).
Méiose et fécondation participent à la stabilité de l’espèce
Méiose et fécondation sont à l’origine du brassage génétique
Une partie proche du programme actuel, mais avec quelques axes pédagogiques importants
 Les intentions avec l’étude des cycles de développement d’un mammifère et d’un champignon
ascomycète
 Approcher la méiose par une démarche explicative..... Place de la trisomie 21 (relation avec
l’enseignement de spécialité)
 Place des objectifs de l'étude des asques de" Sordaria : notions de brassage intra et inter
chromosomique établies à partir de l’analyse de résultats de test — cross. (la capacité à discuter
du type de brassage à partir des résultats d’une F2 (Fl x Fl) est hors programme)

Prise en compte du polymorphisme des gènes et de la position aléatoire du crossing—over
pour une bonne compréhension de l’importance du brassage génétique.
 Analyse génétique : «l’analyse de résultats de croisements expérimentaux permet de discuter
du nombre de gênes impliqués dans le déterminisme de la différence phénotypique étudiée. »
PREMIER EXEMPLE:
Drosophile à ailes longues x Drosophile à ailes vestigiales
et corps gris
et corps ébène
F1 Drosophile à ailes longues et corps gris
Test – cross
F1 x ailes vestigiales et corps ébène
154 ailes longues corps gris
147 ailes vestigiales corps gris
148 ailes longues corps ébène
156 ailes vestigiales corps ébène
DEUXIEME EXEMPLE:
Drosophile aux yeux rouge brique x Drosophile aux yeux rouge vif
F1 : Drosophile aux yeux rouge brique
Test – cross
Fl x Drosophile aux yeux rouge vif
25 % Drosophile aux yeux rouge brique
75 % Drosophile aux yeux rouge vif
 Pas d’étude spécifique de la génétique humaine au tronc commun
4
 Hérédité liée au sexe réservée à l’enseignement de spécialité
L’apport de l’étude des génomes : les innovations génétiques
Etude de trois exemples de relations entre mécanismes de l’évolution et génétique
Les informations fournies par l’analyse des ciénomes actuels au sein des populations
 analyse d’exemples pertinents permettant de dégager la notion de polymorphisme génique au sein
des populations, les types de différences entre allèles et les conséquences de ces différences au niveau
protéique.
 Origine des nouveaux allèles les mutations germinales (réinvestissement classe de seconde). Les
phylogénies d’allèles
 Des gènes aux similitudes de séquences qui ne peuvent être dues au hasard la notion de famille
multigénique. La duplication de gènes, une autre forme de mutation
 Evolution des duplicata et acquisition de nouvelles fonctions (hormones hypophysaires, pigments
visuels et vision des couleurs...)
La conservation et l’expansion des innovations génétiques dans les populations

Le concept de sélection naturelle
 Le concept de mutation neutre (mais les mécanismes aléatoires de la dérive géniqûe sont hors
programme)
Les mutations touchant les gènes de développement et les innovations morphologiques ou
anatomiques
Réflexions sur l’enseignement de : « Stabilité et variabilité des génomes»

Approche progressive de l’étude de la méiose

Utilisation de Sordaria:
- recombinaison génétique ou recombinaison chromosomique?
- discussion sur les schémas interprétatif

brassage intrachromosomique et unicité des gamètes
 utilisation des diploïdes pour étudier la recombinaison génétique: pour chaque caractère envisagé,
commencer par discuter si I ou plusieurs gènes sont en jeu

idée de la compétence à acquérir à partir de l’exemple :
P drosophile aux yeux rouge brique x drosophile aux yeux rouge vif
F1 drosophile aux yeux rouge brique
Test cross: F1 femelle x mâle aux yeux rouge vif
25% yeux rouge brique
75% yeux rouge vif
5
PROCREATION
Continuité avec le programme de première
I - LA REALISATION DU PHENOTYPE SEXUEL AU COURS DU DEVELOPPEMENT DE L’ORGANISME
a- les caractéristiques du phénotype sexuel (révisions du premier cycle)
b- les traits fondamentaux de l’organogenèse des appareils génitaux
c- caryotypes sexuels et différenciation de la gonade
d- les hormones testiculaires et la différenciation des voies génitales et organes génitaux externes: le
modèle de Jost. Les syndromes d’insensibilité aux androgènes et des « hommes à utérus ».
e- les hormones et l’achèvement du phénotype sexuel à la puberté
f-
Bilan- génotype et Phénotype sexuel
II – UN PHENOTYPE FONCTIONNEL REPOSANT SUR DES PARAMETRES HORMONAUX SOUMIS A
REGULATION
a- la testostérone et l’activité reproductrice chez les mammifères mâles adultes
Action sur:
- les organes génitaux
- la spermatogenèse
- le comportement sexuel
b- importance de la cyclicité des hormones ovarienn,es au cours du cycle oestrien et du cycle
menstruel
.
-
cycle ovarien (cohorte de follicules)
rôle des oestrogènes au cours de la phase folliculaire
rôle de la progestérone — déterminisme des règles
hormones ovariennes et comportement
III- LE SYSTEME DE REGULATION DONT DEPEND LE PHENOTYPE SEXUEL DE L’ADULTE
f
a- appui sur la première: système réglé — système réglant. Les perturbations de la testostéronémie
b- le système de régulation chez le mâle les caractéristiques du système réglant:
- le système de commande hypothalamo—hypophysaire: le rôle des gonadostimulines.
Importance de la sécrétion pulsatile de GnRH
- les neurones hypothalamiques et hypophysaires capteurs de la testostéronémie
c- le système de régulation chez la femelle de primate
-
- Un système de commande fondamentalement identique à celui du mâle
- Une sécrétion cyclique des gonadostimulines. Rôle des gonadostimulines et de leurs
variations cycliques de concentration
- Le complexe hypothalamo—hypophysaire capteur des concentrations des hormones
ovariennes: rétrocontrôles négatif et positif
Fonctionnement du système de régulation aux différentes phases du cycle menstruel
6
IV- LES CHANGEMENTS DU PHENOTYPE. SEXUEL EN CAS DE GROSSESSE
Phénotype à l’échelle macroscopique (absence de règles), à l’échelle biochimique (hormones ovariennes),
à l’échelle cellulaire (cellules du corps jaune)
Evolution du phénotype sous l’action d’un facteur d’environnement: HCG
V- PHENOTYPE DU FOETUS ET PHENOTYPE MATERNEL: LE SUIVI DE LA GROSSESSE
 Dépistage et diagnostic du phénotype : trisomie 21
 Le phénotype immunitaire de la mère et le phénotype de l’enfant
VI- MAîTRISE DE LA REPRODUCTION OU CONTROLE DU PHENOTYPE SEXUEL
 Action des pilules contraceptives
 Procréation médicalement assistée
IMMUNOLOGIE
1.
ORIENTATIONS PAR RAPPORT AU PROGRAMME ACTUEL
-
changements dans l’approche: abandon de l’axe prioritaire «Soi — Non Soi» pour une approche
plus concrète: réactions de l’organisme à une agression virale
-
abandon de concepts fondamentaux de l’immunologie: cellules présentatrices d’antigène, rôle du
CMII... pour mieux mettre l’accent sur ceux qui sont conservés
-
un axe nouveau: l’évolution du phénotype immunitaire au cours de la vie (récapitulation de
l’histoire des contacts antigéniques d’un organisme)
II - UNE MALADIE QUI TOUCHE LE SYSTEME LE SIDA
L’étude du SIDA en soi n’est pas l’objectif du programme. C’est le support pour approcher l’étude des
réactions immunitaires par le versant effecteur
Notions qui peuvent être établies:
-
cellules et organisation globale du système immunitaire
structure des anticorps en relation avec leurs propriétés
lymphocytes cytotoxiques : mode d’action et spécificité
Plasmocytes spécifiques
III LES PROCESSUS IMMUNITAIRES MIS EN JEU (UTILISATION D’AUTRES SUPPORTS QUE LE
SIDA)
- Etude dans le cadre de l’immunité humorale. Généralisation à l’immunité à médiation cellulaire
- Les clones de lymphocytes B et leurs anticorps membranaires
- L’amplification des clones après reconnaissance des antigènes
- La différenciation en cellules effectrices et cellules mémoire
- la nécessaire coopération avec les T4 (appui sur le SIDA — déficience immunitaire liée à l’absence
de T — thérapie génique)
IV. LE
PRENOTYPE
IMMUNITAIRE:
INTERACTION
ENTRE
LE
GENOTYPE
ET
L’ENVIRONNEMENT
- Le phénotype immunitaire à la naissance et son évolution : notion d’immunité passive et d’immunité
active (ex SIDA)
- L’évolution du phénotype immunitaire par les vaccinations ; difficulté de réaliser un vaccin efficace
vis à vis du VlH
- La plasticité du phénotype immunitaire, résultat d’un paradoxe génétique et de l’interaction avec
l1environnement.
7
Mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie

Des remarques préliminaires :
 Partie retenue car en relation avec le thème fédérateur du programme partie dont divers éléments
peuvent être intégrés dans d’autres parties du programme lorsque la nécessité de dater ou de quantifier
une durée s’impose.
 Partie qui recoupe un aspect du programme actuel de l’enseignement de spécialité : roches produit et
témoin du temps
. Partie qui a été maintenue malgré des réticences venues de plusieurs horizons à cause des
prolongements avec les programmes de physique et de mathématiques — nécessité relations
interdisciplinaires pour que les professeurs de ces deux disciplines utilisent comme support les données
géologiques lord de l’étude de la radioactivité et de la fonction exponentielle

Pour la datation relative, maîtrise des principes
- de superposition
- de recoupement
- de continuité
- d’identité paléontologique — notion de fossile stratigraphique échelle stratigraphique
internationale, découpage en étages, systèmes… Hors programme)

Pour la chronologie absolue, compréhension des principes sur lesquels elle repose (système fermé
— décroissance radioactive d’isotopes) à partir de 3 exemples permettant d’aborder différentes échelles de
temps
méthode au 14C (on mesure la quantité d’isotopes restant)
méthode « potassium-argon» quantité d’isotopes apparus)
méthode « rubidium-strontium» : la plus générale où la complexité est due au fait que les
rapports isotopiques initiaux ne sont pas connus ; nécessité de faire des mesures sur plusieurs
minéraux issus de la même roche ou sur plusieurs roches ayant la même source).

Pour la datation absolue, notion de système clos, fermé
- Première équation de base
P(t) = P(0) e-λt
14
Utilisable uniquement pour la méthode au C
-
Deuxième équation de base
(F/P)t = eλt- 1
Utilisable pour la méthode potassium argon (on peut estimer que lors de la fermeture du système il n’y avait
pas d’argon)
-
Troisième équation... applicable à la méthode87Rubidium —87Strontium
87
Sr (t) =
Sr
86
Sr(O) + 87Rb(t) eλt -1)
86
86
Sr
Sr
87
8
Méthode rubidium-strontium
Le rapport 87Sr/86Sr à l’origine de l’isochrone est 0,7106 ± 0,0030. Au temps T 0 se forment par exemple
divers minéraux ou roches à partir d’un même massif plutonique. Dans ces roches les rapports 87Rb/86Sr
sont différents (A,B ;C) mais les rapports 87Rb/86Sr qui concernent deux isotopes du même élément sont
identiques puisque les isotopes ont les mêmes propriétés chimiques (homogénéisation isotopiques).
Si à partir de T0 l’évolution se poursuit en milieu clos, chaque point se déplace au cours du temps sur des
droites de même pente et à un instant T1, les points sont alignés sur une droite appelée isochrone. Un
échantillon initialement plus riche en 87Rb à l’instant T0 (échantillon D) contient à l’instant T1 plus de 87Sr
(provenant de la désintégration de 87Rb) puisque le système étant clos, il n’y a plus d’homogénéisation
isotopique et les rapports 87Rb/86Sr sont plus élevés.
La pente (λt) de la droite donne l’âge de l’homogénéisation isotopique donc la fermeture du système et
l’ordonnée à l’origine indique la valeur initiale du rapport 87Rb/86Sr
Isochrone d’un granite du Transvaal central
9
La convergence lithosphérique et ses effets
 Un programme de géologie volontairement étalé sur deux ans
Importance des connaissances de Première, relatives :
 au modèle de la terre à symétrie sphérique:
- notions de croûte, manteau, noyau, lithosphère, asthénosphère
- structure des croûtes continentale et océanique
- caractéristiques des roches de la croûte océanique, de leurs principaux minéraux et caractéristiques
de la péridotite mantellique
- croûte continentale caractérisée par les roches de composition granitique
- idée globale des différences entre la composition chimique des croûtes continentale et océanique et
de celle du manteau.
 au modèle de la tectonique des plaques
- découpage de la lithosphère en plaques
- processus en oeuvre aux limites de plaques: divergence, convergence, coulissement.
- ordre de grandeur de la vitesse de l’expansion océanique.

au processus en oeuvre au niveau des dorsales
- genèse de magma à l’origine de la croûte océanique par fusion partielle péridotite asthénosphérique
; fusion partielle engendrée par une remontée adiabatique du manteau asthénosphérique.

à la naissance d’un océan par fragmentation de la croûte continentale: caractéristiques de
marges passives, notamment, les blocs basculés.
Convergence et subduction
Trois axes :

le premier relativement descriptif, vise à établir des constats et porte:
- sur la mise en évidence de l’enfoncement de la lithosphère océanique à partir de la, profondeur
des foyers sismiques (on est là à cheval sur le programme de 1ère et de Terminale)
 Au moins deux exemples
Remarque sur l’utilisation de la tomographie sismique : Nécessité d’une traduction dynamique et
non statique
- sur les caractéristiques morphologiques de surface associées à la subduction : fosses, arcs
magmatiques, déformations révélées par les structures du prisme d’accrétion — lorsqu’il existe —
et des chaînes de montagnes (Andes)
-

sur les roches résultant du magmatisme : granodiorites, rhyolites, andésites. (rapprochement
avec la croûte continentale).
Le deuxième axe explicatif, porte sur la recherche des mécanismes à l’origine des magmas
des zones de subduction :
-
analyse de données permettant de délimiter le matériau source : la péridotite du manteau de la
plaque chevauchante
compréhension du fait que le processus en œuvre au niveau d’une dorsale (référence 1ère S) ne
peut être celui en jeu lors de la subduction
recherche d’autres facteurs influençant la fusion des roches (données expérimentales)
importance de l’eau
origine de l’eau permettant la fusion :
 métamorphisme hydrothermal de la croûte océanique à la dorsale (là aussi a cheval entre les
programmes de 1ère et de terminale) aboutissant à la formation de minéraux hydroxylés
10
 métamorphisme de haute pression et basse température affectant la croûte océanique
subduite et libérant vers 50/60 km de profondeur de l’eau. Formation de métagabbro à
glaucophane et éclogite.
Convergence et collision continentale
On utilise comme support les Alpes franco Italiennes…mais l’historie géologique de la chaîne alpine est
hors programme, sauf dans ses très grandes caractéristiques. L’esprit est celui de l’article de la Revue du
Palais de la découverte de Mars 91 : Dans les Alpes: à la recherche d’un océan perdu
Deux axes:

le premier assez descriptif vise à établir que la chaîne est un lieu de
raccourcissement et d’épaississement de la lithosphère, continentale: plis, failles inverses,
charriages, profils sismiques (ECORS)

le deuxième cible sur les indices révélant des étapes de l’histoire de la
chaîne alpine :
- les ophiolites, type Chenaillet, témoins de l’histoire océanique (relation avec les
connaissances de 1ère )
- les blocs basculés du Dauphinois, témoins de la phase de rifting à l’origine de l’océan
« alpin » (marges passives de 1ère)
- les ophiolites métamorphisées du Queyras et du Mont Viso, témoin de l’existence d’une
subduction anté-collision (support, le métamorphisme des zones de subduction)
- pour conclure des schémas-bilan généraux de l’histoire alpine mis en relation avec les faits
de terrain analysés.
Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps
Cette partie du programme, vu le temps alloué, se limite à la notion de crise biologique en prenant comme
support la crise crétacé - paléocène et à la mise en évidence, par corrélation, des phénomènes
géologiques ayant affecté la planète et pouvant être à l’origine de la crise (prise en compte de la durée)
L’optique actuelle de l’enseignement de spécialité (discussion sur l’importance relative de I’impact
météoritique et du volcanisme) est considérée comme dépassé et n’est donc pas l’objectif du programme..
- Aspect contingent de l’Évolution
11
Du passé géologique à l’évolution future de la planète
I. Les changements du climat des 700000 dernières années
A - Le delta 18O des glaces

la notion de delta isotopique 18O de l’eau (neige, glace, vapeur)
 les variations du delta 18O des glaces de l’Antarctique et du Groenland. (note: les problèmes de
calibrage-transformation des profondeurs en âge - ne sont pas au programme)
 Interprétation de ces variations
- données actuelles sur la relation delta 18O et température
- approche explicative de cette relation. Connaissance de la signification d’un delta 18O des glaces
très négatif.
- Transformation des variations de delta 18O en variations de température.
Premier bilan sur l’alternance glaciaire—interglaciaire au cours des 400 000 dernières années.
B - Le delta 18Odes sédiments océaniques
 Les conséquences des variations de volume des glaces continentales sur le delta
mer.
O de l’eau de
18
 Un moyen de connaître les variations passées du delta 18O de l’eau de mer : mesure du delta
isotopique des carbonates des coquilles de Foraminifères.
Une complication technique: le standard n’est pas le même. (rostre de Bélemnite et non eau de
l’océan) - En conséquence, s’attacher essentiellement au sens des variations.
 Foraminifères benthiques et Foraminifères planctoniques.
Pourquoi le programme se limite-t-il aux informations fournies par les Foraminifères benthiques

C-
Les variations du delta 18O de l’eau des océans révélées par celles du delta 18O des Foraminifères.
Confrontation avec les données des glaces ; extension à 700 000 ans.
Les pollens
Recherche sur les variations climatiques du Pléistocène à l’échelle planétaire :diagrammes
polliniques relatifs à des régions aujourd’hui tempérées ou tropicales.
Remarques sur moraines, tillites: «les mécanismes de formation des modelés glaciaires
(moraines…) ne sont pas au programme, mais l’existence de ces modelés peut être utilisée pour
retrouver les climats anciens.»
D-
La recherche d’explications aux alternances glaciaire - interglaciaire du Pléistocène
Rappels de seconde sur les grands paramètres dont dépend le climat : rayonnement solaire, effet
de serre, albédo, transfert de chaleur par les circulations océaniques et atmosphériques.

Les variations de l’orbite terrestre et la théorie astronomique des changements climatiques: le
forçage orbital. Limites du programme sur ce point

Les variations des gaz à effet de serre et la notion de mécanisme amplificateur

Un autre mécanisme amplificateur: les variations de l’albédo.
12
II
A-
Les changements du niveau des mers au Pléistocène
Les données
 Résultats de forçage dans les récifs coralliens de la Barbade et de Tahiti.
 les terrasses coralliennes de la péninsule de Huon — Nouvelle Guinée.
 Interprétation faisant intervenir à la fois des mouvements tectoniques (soulèvements de la
région à vitesse estimée constante) et des variations du niveau marin.
Détermination du niveau marin aux différentes époques basée sur la détermination de l’âge des
coraux et la vitesse de soulèvement
Niveau de la mer correspondant à une terrasse = altitude de la terrasse — U t
U = vitesse de soulèvement par an ; t = âge des coraux
B- Confrontation : les variations du niveau des mers! variations du delta ‘~O des sédiments océaniques
ou des glaces
 Explication des variations du niveau marin
 Estimation de la quantité d’eau piégée au maximum pendant la période glaciaire par rapport à
la situation actuelle  évaluation de la baisse du niveau des mers.
III- les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps.
A- Le climat du crétacé
Nécessité de considérer la paléogéographie du crétacé
 les données paléontologiques
 les données isotopiques
 les caractéristiques du climat du crétacé : pas de calottes glaciaires aux pôles, une amplitude
des variations de température pôle—équateur beaucoup plus faible, moyenne des températures
équatoriales très légèrement plus élevée qu’aujourd’hui.
B- Recherche d’explications au climat chaud du Crétacé
 pas de cause astronomique connue
 importance de la position des continents
 la teneur en CO2 de l’atmosphère (arguments)
 efficacité des circulations océaniques
 diminution des surfaces soumises à l’altération et l’érosion.
C- Le niveau des mers au crétacé
1- Données relatives à la transgression du Crétacé moyen et supérieur (mer de la craie, extension
mondiales des plateaux continentaux et mers épicontinentales).
Bilan : niveau marin de 200 à 300 mètres p/us élevé actuellement.
2- Le climat chaud du Crétacé explique-k-il le niveau des mers?
Effet de la dilatation thermique de l’eau.
Voir annexe du document d'accompagnement
3- La fonte de toutes les glaces actuelles peut-elle rendre compte du niveau des mers au Crétacé
4- La vitesse de l’expansion océanique et le volume des océans
Comparaison du profil d’une dorsale lente et d’une dorsale rapide.
5- la vitesse de l’expansion océanique au Crétacé
6- cohérence interne entre les données: importance de l’activité interne du globe, augmentation de
l’effet de serre et niveau marin.
D- les climats au Permo-Carbonifère
 La position des continents au Carbonifère
 Les données indicatrices d’une glaciation au permo—carbonifère (moraines, tillites, galets
striés...)
 La recherche des causes:
- la position des continents
- la diminution de la teneur en C02 liée au piégeage de la matière organique (charbons) et
à l’importance de l’altération sur les continents en relation avec l’orogenèse.
13
Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
RéfIexions sur les axes principaux et les objectifs du programme

La phrase clé du document d’accompagnement : «la perspective historique ne consiste pas à faire
«comme si on ne savait pas» mais elle vise à préciser l’origine et l’évolution des connaissances et
représentations actuelles («ce que l’on sait »)»
 Programme limité à deux périodes de l’histoire de la génétique celle de Mendel à Morgan et celle
de la révolution du génie génétique.
 Mendel sensibilisation à la notion de rupture dans les concepts majeurs d’une discipline et
importance des relations avec les autres domaines scientifiques pour qu’elle soit admise.
Points sur : biologie florale, monohybridisme, dihybridisme
Relation avec l’enseignement du tronc commun.
 Sutton, Boveri et la théorie chromosomique sensibilisation à ce qu’est une théorie une construction
intellectuelle
 Les travaux de Morgan et la valeur heuristique d’une théorie
Points sur approche expérimentale, hérédité liée au sexe, cartes génétiques.
 Mise à jour de l’évolution des notions entre 1940 et 1970 à partir des connaissances acquises en
seconde et en première (ce que savent expliquer les élèves.., par rapport aux années20)
 Comment une révolution technique fait sortir de l’impasse la biologie moléculaire fondamentale,
renouvelle celle-ci et ouvre un vaste domaine de biologie appliquée.
Points sur les outils du génie génétique à connaître, la génétique humaine, la thérapie génique et
la transgenèse.
PRATIQUES EXPERIMENTALES AU COURS DE APERÇU DE L’EVOLUTION DES CONCEPTS
ET DES L’HISTOIRE DE LA GENETIQUE

La période prémendélienne
- Hybridations
- Le concept dominant I’hérédité par mélange

Mendel : recherches sur divers hybrides végétaux (1865)
-
Naissance du concept d’hérédité particulaire
Pendant 35 ans l’importance des notions introduites par Mendel sont mal perçues. Le concept
d’hérédité par mélange persiste
Pendant la même période, importantes découvertes dans le domaine de la cytologie
(fécondation, mitose, chromosomes, méiose)
 1900 : « Redécouverte » des mécanismes explicatifs de Mendel
1903 : Rencontre du domaine de l’hybridation avec celui de la cytologie : la théorie chromosomique de
l’hérédité (Sutton, Boveri)
1900 — 1910 :Naissance de la génétique en tant que science individualisée.... (vocabulaire)
1910 — 1915 : Travaux de l’équipe de Morgan sur la Drosophile : tests et enrichissement de la théorie
chromosomique débouchant sur l’établissement de la première carte génétique.
Une certaine compréhension des relations génotype —phénotype : le gène unité de fonction, de
recombinaison, de mutation.
1915 — 1940 : Avancement considérable des connaissances dans le domaine de la biochimie (voies
métaboliques), de 1’ enzymologie...
1941 : Naissance de la biologie moléculaire à la convergence de la génétique et de la biochimie
Établissement des bases fondamentales de la biologie moléculaire : ADN support de l’information
génétique, structure de l’ADN, réplication de l’ADN, synthèse des protéines, code génétique.
1970 : La révolution technique du génie génétique débouchant sur une révolution génétique à la fois
sur le plan conceptuel et sur le plan des applications (biotechnologies)
Problèmes de bioéthique
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Bibliographie succincte
PARENTE ENTRE ETRES VIVANTS ACTUELS ET FOSSILES PHYLOGENESE EVOLUTION
Classification phylogénétique du vivant
o Le Guyader — Lecointre
DOIN
o Les orgines de I'homme
L'Odyssée de l’espèce
Pascal Picq TALLANDIER
o Homo—histoire plurielle d'un genre très singulier
Claude — Louis Gallien PUF
CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS
o Éléments de géologie
C. Pomerol — M. Renard — Y. Lagabrielle MASSON - DUNOD
D. (Cette nouvelle édition est modernisée tout en restant compréhensible)
o De l'océan à la chaîne de montagnes
M.Lemoine — De Graciansky — P. Tricart GIB
o Tectonique des plaques
S.Amaudric du Chaffaut CRDP — Grenoble
IMMUNOLOGIE
o
Le cours de Janis Kubv (2001) DUNOD
o Les dossiers du praticien
Guide SIDA 2001 Sous la direction de Willy — Rozenbaum
GENETIOUE
o Gènes et génomes
].L Rossignol et al
DUNOD
o Génétique
JL Serre (rappels de cours, exercices et problèmes corrigés)
DUNOD
EVOLUTION
o
Les horloges du vivant
J.Chaline (...mais thèse de l’auteur) HACHETTE
REPRODUCTION
o La Reproduction chez les Mammifères et l’Homme
NB: ouvrage de synthèse mais loin de la qualité d’un ouvrage anglais en 2 tomes:
BIOLOGY 0F THE REPRODUCTION
o
Dossier Hors - Série LA RECHERCHE «Sexes»
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