Gène

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Gène (Français) / Gene (Anglais) / جينة (Arabe)

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Domaine, Discipline, Thématique


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Définition écrite

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  • . Le gène est l'élément d’un chromosome constitué d’ADN et conditionnant la transmission et l’expression d’un caractère héréditaire déterminé. Les gènes sont situés sur les chromosomes, dans le noyau de la cellule. Ils sont constitués de segments de molécules d'ADN. Chaque gène est une séquence d'ADN d'environ un millier de paires de bases. La molécule d'ADN d'un seul chromosome humain comporte environ 175 000 gènes.


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  • Ces gènes agissent par paires pour transmettre différents caractères, allant de la couleur des yeux jusqu'aux constituants du système nerveux.
  • Les gènes contrôlent les réactions chimiques se produisant dans les cellules. On pense qu'un gène spécifique porte le code de la séquence d'acides aminés correspondant à une enzyme particulière. Celle-ci, en intervenant dans les réactions chimiques cellulaires qui déterminent la structure et la fonction de la cellule, joue un rôle dans l'hérédité.
  • Les gènes sont toujours par paires .La moitié des gènes de chaque individu provient de sa mère et l'autre moitié de son père. La plupart des caractères courants, tels que la taille et la couleur, sont déterminés par la combinaison de plusieurs gènes différents. De plus, certains caractères peuvent apparaître dans une génération mais pas dans la suivante et réapparaître chez les petits enfants.
  • Unité d'hérédité contrôlant un caractère particulier. Cet élément génétique correspondant à un segment d'ADN ou d'ARN (virus), situé à un endroit bien précis (locus) sur un chromosome. Chaque région de l'ADN qui produit une molécule d'ARN fonctionnelle est un gène.
  • Le noyau de la cellule est « la bibliothèque » qui renferme tout le patrimoine héréditaire de l'individu. Le chromosome est « un livre » de cette bibliothèque et le gène « une page » de ce livre.

More-didaquest.png Gène - Historique (+)


Définition graphique

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Puce-didaquest.png Concepts ou notions associés


More-didaquest.png Gène - Glossaire / (+)



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

La connaissance de la séquence d'un gène permet:

  • de procéder à des thérapies génique en transférant dans les cellules somatiques de patients des gènes capables de corriger des défauts génétiques ou induire la mort des cellules tumorales.
  • d'étudier la fonction du gène dans sa version normale et mutée.
  • de suivre les modifications de la séquence de gène chez différentes espèces au cours de l'évolution.

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Puce-didaquest.png Erreurs ou confusions éventuelles

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essayent. Cette difficulté à lier les divers niveaux impliqués en génétique est aussi due, selon lui, au fait que ces niveaux sont enseignés séparément dans le temps, dans des classes différentes (3ème, 2nde en cursus général en France), et dans des matières différentes (biologie et chimie pour le niveau moléculaire).Obstacle didactique:Par exemple la difficulté d'assimiler la séquence des bases azotées qui constituent un gène.et que cette séquence porte l'information génétique correspondant à un caractère bien déterminé tels que, la couleur des yeux, la forme du nez,etc.

  • raisonner à différents niveaux biologiques. Les auteurs remarquent aussi que les élèves ont des difficultés à appréhender des phénomènes génétiques qui leur semblent invisibles et inaccessibles, qu’ils ne peuvent expérimenter directement. Un autre problème est l’habitude de l’utilisation d’analogies en sciences pour expliquer les phénomènes. Ainsi, les élèves en viennent à attribuer au noyau une fonction équivalente à celle du cerveau, mais au niveau

de la cellule. 

Les obstacles à l’apprentissage de la génétique ont été répertoriés par de nombreux travaux en France et à l’étranger. Ces travaux montrent que les notions de la génétique moderne, enseignées en France à partir de la classe de troisième, sont difficiles à concevoir pour les élèves. Ils montrent également que les scientifiques ont également buté sur des obstacles parfois pendant plus d’un siècle. Hélène Fayolle (2009), a par exemple étudié la construction des idées au cours de l’histoire des sciences et elle a identifié les principaux obstacles épistémologiques à la construction du concept d’ADN : la condensation-décondensation de la chromatine (l’identification des chromosomes comme support de l’hérédité et le fait qu’une même molécule peut présenter différentes formes selon qu’elle soit condensée ou décondensée) ; la notion de code génétique (le caractère ontologique de la notion de gène comme unité physique et comme unité d’information) ; la nature du lien entre bases, gènes et chromosomes ; le support de l’hérédité et l’évolution des espèces.

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Puce-didaquest.png Questions possibles



Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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  • Notre objectif est de montrer comment étayer la conception expérimentale par
des environnements informatiques. Nous nous centrons sur la prise en charge 
par ces étayages de trois difficultés : les conceptions des élèves sur les 
notions en jeu, le caractère abstrait et non visible des éléments de savoirs 
objets d’apprentissage et la complexité de la démarche d’investigation. Nous 
montrerons que les possibilités qu’offre l’informatique sont une valeur 
ajoutée pour l’apprentissage de ces notions.

La prise en compte didactique des obstacles : Comment opérer face à 
l’obstacle ?
Astolfi (1996) propose six étapes nécessaires pour la prise en compte des 
erreurs:

1 – Les entendre par une écoute positive de ce qu’expriment les élèves (ce qui implique de ne pas écouter seulement les réponses justes et d’en déduire que tout fonctionne).

2 – Les comprendre en postulant que les erreurs ne sont pas fortuites mais méritent d’être analysées (éviter les pièges faciles du type : l’élève s’en moque, est paresseux, ne comprend rien à rien… la prise en compte réelle des besoins et des limites des élèves, comme de leurs capacités, induit d’emblée un meilleur rapport de l’élève aux apprentissages et diminue significativement – ne les arrête pas, évidemment – les actions parasites).

3 – Les faire identifier par les élèves : elles sont en général dissimulées, vu le fonctionnement inconscient des représentations, par conséquent la prise de conscience par chacun contribue à leur évolution.

4 – Les faire comparer par les élèves ce qui favorise la décentration des points de vue, et révèle aux élèves une diversité qu’ils n’imaginent pas dans les idées en présence dans la classe pour expliquer un même phénomène.

5 – Les faire discuter en provoquant des débats, des conflits socio-cognitifs dont la psychologie indique que ce sont d’importants leviers du développement intellectuel.

→ négociation, argumentation entre élèves, avec recours à un arbitrage.

6 – Les suivre en surveillant leur évolution à court et moyen terme, au long de la scolarité obligatoire et d’abord au cours d’une même année.


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Aides et astuces

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  • L’éducation doit intégrer des technologies comme l’imagerie, les simulations, la visualisation de phénomènes ou de molécules avec un degré élevé de résolution et la mise à disposition de ressources via des plateformes numériques. L’utilisation du numérique permet l’élaboration de situations expérimentales à partir de référents empiriques virtuels que les élèves peuvent « manipuler » via des environnements informatiques. Les simulations permettent en particulier la manipulation, la visualisation et l’exploration du modèle et de ses virtualités. En nous plaçant dans le contexte pédagogique de la démarche d’investigation, notre proposition consiste à laisser à l’élève la charge de concevoir les expérimentations. Cela amène les élèves à clarifier leur pensée par la production de représentations externes.


  • Nous considérons trois types d’étayage (Wood, Bruner & Ross, 1976) qui prennent en charge les difficultés des élèves : type 1 : l’explicitation de la pensée de l’élève par le développement d’activités cognitives (anticipation et planification) et par la production par l’élève de représentations externes lors de la conception expérimentale sous différents registres sémiotiques (mobilisation de conceptions, prises de décisions sur les stratégies de résolution de problème) ; type 2 : une aide à la visualisation et à la représentation concrète des objets (séquence de nucléotides, gène, chromosomes, allèle) ; type 3 : la structuration des différentes étapes de la démarche d’investigation expérimentale afin d’en alléger sa complexité.



Education: Autres liens, sites ou portails

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  • Le code génétique: Animation pédagogique qui retrace étape par étape le flux de l'information génétique pour l'enseignement du code génétique en triplet.
  • Le génie du génome : Initiation aux notions de base de la génétique et de la génomique: cellule, chromosome, ADN,protéine,hérédité,reproduction,clonage,OGM, recherche, jeux interactifs, glossaire, itinéraire, exposition. *Genoscope:.La mission du centre national de Séquençage(France)est de produire et d'interpréter les génomes séquencés et analysés(microbes, plantes, animaux, humain)




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