Programme génétique - Information génétique

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Puce-didaquest.png Conception : Clarification - Explicitation

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Blue-circle-target.png Conceptions canoniques

  • La métaphore de l'ADN-programme a une double provenance : la découverte du code génétique amène à dire que le programme nécessaire à la construction d'une protéine est porté par la séquence d'ADN ; et, comme les molécules-clés de la matière vivante sont les protéines, l'ensemble des programmes codant ces protéines constituerait le programme complet de l'organisme. Selon Mayr , l'ADN contient un programme, une détermination, " une information codée ou pré-ordonnée qui contrôle un processus ou un comportement en le menant vers une fin donnée. "(Cité dans Atlan H., 1999. La fin du " tout génétique " ? INRA Éditions, Paris, 96 p)
  • L'ADN portant nos gènes est organisé en une structure compacte au sein du noyau de nos cellules grâce à des protéines spécifiques, les histones. Au cours des dernières décennies, une recherche intense a mis en évidence des modifications chimiques des histones qui constituent un véritable langage instruisant la fonction des gènes associés.
  • la diversité des espèces impose des mécanismes complexes et divers.(Fayolle, 2009, p.14). Une même molécule ne peut être le support de l'hérédité de caractères variés et pour différentes espèces, ce ne peut pas être une substance commune à toutes les espèces.

Blue-circle-target.png Conceptions erronées et origines possibles

  • La notion de programme génétique a été proposée dans les années 1970 afin de conceptualiser ce que l'on commençait tout juste à comprendre des mécanismes moléculaires régissant la différenciation cellulaire et le développement embryonnaire. Elle a émergé bien sûr des grandes découvertes de la biologie moléculaire, de la biochimie et de la génétique, mais aussi des concepts et techniques utilisés en informatique. Cette notion était tellement séduisante qu'elle s'est imposée, peut-être dangereusement, comme un dogme central.
  • L'Information génétique est l'information héréditaire portée par l'ensemble des gènes des chromosomes d'un individu.


Blue-circle-target.png Conceptions: Origines possibles

  • La notion de programme génétique résume l’ambiguïté largement héréditariste et réductionniste de ce que propagent les médias à propos de la génétique de cette fin du 20ème siècle : comme si tous les caractères humains étaient programmés, prédéterminés dans l’ADN : un peu comme les jansénistes pensaient à l’époque que tout ce qui arrivait était écrit dans le plan de Dieu, dans son programme.
  • paradigme du « tout génétique »
 Le paradigme du tout génétique peut constituer un obstacle épistémologique à l’acquisition du savoir.L’enseignant peut le transmettre à ses 
élèves,chez qui, il peut muter en obstacle didactique. Abrougui, 1997 ; Rumelhard, 2005.

 La métaphore du programme génétique est ancrée dans la pensée commune. Elle est omniprésente dans les médias, les manuels scolaires.Abrougui,1997 ; Castéra et al., 2008.

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  • Programme génétique et épigenèse


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Puce-didaquest.png Stratégie de changement conceptuel

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  • Situation adidactique pouvant faire évoluer la conception du tout génétique vers l'épigénétique(la somme des facteurs génétiques et non génétiques agissant sur les cellules pour contrôler sélectivement l'expression génique qui produit une complexité phénotypique croissante au cours du développement=l'interaction entre le génome et son environnement)
  • situation adidactique de 3 types:d'action, de formulation(communication) et enfin de validation.

Il s'agit d'une séquence de 2 séances sur le déterminisme génétique du phénotype, menée par un enseignant de SVT dans sa classe de 3ème sciences expérimentales à partir d'un travail sur l'information génétique sachant que le manuel scolaire de ce niveau montre un modèle linéaire causal qui s'inscrit dans le "tout génétique" (exrait du programme officiel 2009: - Rappeler la structure de l'ADN et sa fonction comme support de l'information génétique.- À l’aide de documents, on expliquera les étapes de la transcription de l’ADN.- On expliquera les étapes de la traduction : initiation, élongation et terminaison.- À l’aide de l’étude d’un exemple précis, on montrera la relation protéine-phénotype et on précisera la notion de gène.)

  • comment passer du modèle linéaire: un gène -->une protéine-->un phénotype au modèle interactif(interaction génotype environement)?
*Première séance : réaliser une sortie dans un site écologique (les environs du lycée) les élèves se poseront la question : que faire de l'environnement alors qu'on est en plein thème qui porte sur "l'information génétique, son expression et sa transmission?''

-Les groupes de travail, 3 groupes de 6 élèves chacun:

  • 1er groupe:"groupe biodiversité":

-Recenser le maximum d'espèces présentes sur le site et chercher la réponse à la question suivante: la diversité génétique suffit-elle pour expliquer toutes les diversités entre les espèces, les individus d'une même espèce et au sein de l'individu lui-même possedant différents organes avec un bagage génétique identique dans toutes ses cellules somatiques?

  • 2ème groupe:"groupe abeille" :

-Prendre des photos de toutes les abeilles qu'ils peuvent rencontrés(la programmation de la sortie doit coincider avec la saison adéquate, dans notre cas c'est le printemps) et chercher la réponse à la question suivante: quelle pourait être l'origine de la différence entre la reine des abeilles et les ouvrières?

  • 3ème groupe: "groupe environnement":

-Identifier tous les facteurs du milieu visité qui peuvent avoir une influence directe ou indirecte sur les êtres vivants, et chercher la réponse à la question suivante: L'influence de l'environnement peut aller jusqu'où? -->des éléctions pour désigner le reporteur de chaque groupe par les élèves des 2 autres groupes(les noms des élèves déja notés par l'enseignant sur des petits bout de papier) Après cela les 3 reporteurs présenteront le travail de leur groupe correspondant. 

*Deuxième séance en classe : Une expo des photos prises le jour de la sortie et d'autres photos
  • Tous les élèves participent à un débat pour qu'ils trouvent la bonne réponse à la question qu'ils ont posé lorsqu'ils ont su de la sortie alors que c'est l'ADN, son expression et sa transmission qu'ils étudiaient.
  • Enfin la validation faite (la communication des gènes entre eux, avec leur environnement et les sources d'énergie et de matière permet la cohérence de l'ensemble du système cellulaire et de l'expression de la vie) c'est le travail de l'enseignant proprement dit pour une institutionnalisation de ces nouvelles connaissances pour que le tout génétique et le programme génétique évoluent vers l'épigénèse et l'épigénétique.
*Epigénétique et génétique ne s’opposent pas

Pour qu’il y ait épigénétique, il faut d’abord qu’il existe des gènes ! Mais l’épigénétique enrichit l’information génique : cet enrichissement ne réside pas dans un changement de la séquence codante du gène (et donc la protéine reste la même) mais dans les marques épigénétiques des régions promotrices et régulatrices qui conditionnent l’expression du gène. Au cours de la division cellulaire il y a transmission d’une information génétique sur la nature de la protéine à synthétiser et une information épigénétique sur l’expression ou non du gène et donc sur la quantité de protéine à produire. Avec la génétique classique, lorsqu’un allèle d’un gène était inactif, c'est-à-dire ne codait pas pour une protéine fonctionnelle, cela est expliqué par une mutation de la séquence codante ou d’une séquence régulatrice de ce gène. Avec l’épigénétique, cela peut être dû à une marque épigénétique. Et dans les deux cas c’est héritable (hérédité mitotique). 

*Conclusion: Une fois cette conception est déstabilisée, l'enseignant peut aisément les aider à comprendre la notion de l'évolution biologique inscrite au programme des élèves de 3ème sciences expérimentales.

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Puce-didaquest.png Bibliographie

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Pour citer cette page: (génétique - Information génétique) 

ABROUGUI, M & al, 2020. Programme génétique - Information génétique. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Programme_g%C3%A9n%C3%A9tique_-_Information_g%C3%A9n%C3%A9tique>, consulté le 21, novembre, 2024
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