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4OS 2020-21

Objectifs d'apprentissage de 4OS

Objectifs généraux :

  • Découvrir l'étude des êtres vivants
  • Concevoir et critiquer des protocoles d'expérience. Utiliser le matériel pour réaliser des expériences. Ecrire et critiquer des rapports scientifiques.
  • Trouver des informations dans un ouvrage
  • Organiser/Sélectionner des données pour les exploiter
  • Argumenter, Discuter, Présenter.
  • Relier des éléments d'origines diverses et Développer son esprit critique

 

Le cours de 4OS met particulièrement en avant l'approche expérimentale. La plupart des concepts seront abordés avec les expériences qui ont mené à leur découverte. Ainsi, la compréhension de la démarche expérimentale et des expériences est bien plus importante en 4OS qu'elle ne l'est dans les degrés inférieures.

Voir les chapitres de 3e contenus dans l'examen de maturité.

 

Aller directement aux objectifs de :

  1. La génétique (1e semeste)
  2. La physiologie animale : Immunologie (1e et 2e semestre)
  3. L'évolution (2e semestre)

 

Aller vers les évaluations et leurs correctifs.

 

Détails des objectifs (par leçon) :

GENETIQUE

31 août 2020 : Révisions/définitions "essentielles"  (en devoirs)

  • Définir la vie (cellule ; métabolisme ; reproduction/évolution) et les différents termes de biologie comme autotrophe, hétérotrophe, cellules, métabolisme, etc.
  • Reconnaître et nommer les différentes sous-structures cellulaires (membrane, noyau, etc...). A partir de cela, déterminer l'appartenance d'une cellule aux règnes "végétal" et "animal" et au domaine des "procaryotes". Comparer ces types cellulaires.
  • Enumérer les différences entre les bactéries, les eucaryotes et les virus. Identifier les organismes vivants et les organismes non-vivants.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 1, 6, 8, (9, 10, 19)

 

2 septembre 2020 : Introduction à la génétique

  • Expliquer et critiquer les résultats des expériences ayant permis de démontrer que l'ADN est le matériel génétique des cellules.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 16

 

2-7 septembre 2020 : Structure de l'ADN et Extraction d'ADN (16 sept.)

  • Définir la structure de l'ADN. Reconnaître et nommer les différents composants d'un nucléotide.
  • Etablir les différences entre l'ARN et l'ADN (glucide des nucléotides ; usage des bases azotées), et en déduire les similitudes. A partir de cela, différencier les acides nucléiques et justifier sa réponse. Utiliser ces différences/similitudes pour résoudre un problème.
  • Définir les propriétés (bicaténaire, antiparallélisme, complémentarité + extrémités 5' et 3' + nature "acide") de la molécule d'ADN et les illustrer. A partir de là, identifier une erreur dans une structure proposée.
  • Elaborer un protocole d'extraction (isolation) d'ADN à partir de matériel vivant et justifier chaque étape. A partir de là, critiquer n'importe quel protocole visant l'obtention d'ADN à partir de tissus vivants.
Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 5, 15, 16, 18

 

7-9 septembre 2020 : Cycle cellulaire (Mitose)(+ Méiose en devoirs) et Cancers

  • Définir la structure cellulaire de l'ADN tout au long du cycle cellulaire. Nommer les différents composants et définir leur nature. Enumérer et définir la nomenclature propre à ces structures (euchromatine, chromatide, chromosome, etc.). Les identifier sur une photo ou un schéma. Justifier la présence de ces structures aux différentes étapes du cycle cellulaire.
  • Nommer et définir les différentes phases du cycle cellulaire (G1,S,G2,M). Définir le but/résultat de la mitose.
  • Enumérer chronologiquement les différentes phases de la mitose. Définir les principaux événements et les principales structures de chaque phase. Analyser les conséquences d'un toxique interférant avec une de ces structures.
  • En faire de même pour la méiose. Comparez mitose et méiose
  • Identifier et reconnaître les différentes phases de la mitose à partir de coupe microscopique. Déterminer la phase d'une cellule à partir d'une illustration, et justifier son choix.
  • Identifier les principaux processus de contrôle du cycle cellulaire et les conséquences d'un dérèglement de ceux-ci.
  • Mettre en relation les éléments précédents (et suivant) avec les cancers, l'une des deux principales causes de mortalité des pays développés.
  • Identifier le côté évolutif de cette maladie.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 12, 13, 15, 18

 

14-16 septembre 2020 : Introduction à la réplication (les détails en devoirs).

  • Expliquer les différentes étapes du processus de la réplication.
  • Expliquer l'expérience de Meselson & Stahl et comment celle-ci prouve que le modèle semi-conservateur est le bon.
  • Nommer les différents protagonistes de ce processus (ADN, Hélicase, Polymérase, etc.) et définir / expliquer ses propriétés (Synthèse 5'->3', semi-conservative, etc.).
  • Situer ce processus dans le cycle cellulaire (Phase S de l'Interphase).
Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 12, 16

 

21 septembre 2020 : Télomères et Cancer (rappel).

  • Expliquer le principal problème de la réplication des ADN linéaires (des eucaryotes). Comparez aux ADN circulaires.
  • Décrire le processus cellulaire permettant de contrer ce problème et ses intervenants (Télomérase, etc.).
  • Comparer la télomérase aux autres polymérases impliquées dans le processus de réplication.
  • Démontrer l'intérêt de la télomérase pour les cellules germinales et comparer cela avec les cellules dépourvues de télomérase (p.ex, les cellules somatiques).
  • Analyser les conséquences potentielles de la réapparition de la télomérase dans les cellules somatiques (ou la disparition de cette enzyme dans les cellules germinales). Faire le lien avec le Cancer.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 12, 16, 18

 

21 septembre 2020 : Méiose (en devoirs, rappel) et Caryotype

  • Nommer et définir les différentes phases de la méiose.
  • Définir les principaux événements et les principales structures de chaque phase. Analyser les conséquences d'un toxique interférant avec une de ces structures, ou les conséquences d'une anomalie durant l'une des anaphases.
  • Comparez mitose et méiose
  • Décrire la procédure appelée Caryotype.
  • Identifier les informations pouvant être obtenues d'un caryotype et celles ne pouvant pas l'être.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 13, 15

Fin du champ de la première épreuve (30 septembre, durée 45').

 

23-28 septembre 2020 : Génétique classique

  • Définir les éléments essentiels à la réalisation des expériences de génétique classique. Commenter et critiquer chaque élément. Concevoir de telles expériences.
  • Identifier et définir la nomenclature se rapportant à la génétique classique (phénotype, allèle, dominant, etc.). Utiliser correctement cette nomenclature.
  • Lire un arbre généalogique.
  • Résoudre (justifier et critiquer) des exercices mettant en pratique ces lois. Prédire des résultats de génétique classique
  • Identifier les limites/exceptions des lois de Mendel.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 14

 

28 septembre au 5 octobre 2020 : Théorie chromosomique et cartographie génique

  • Identifier la liaison à l'X comme une "exception" des lois mendéliennes. Démontrer que les chromosomes sont les porteurs de l'information génétique (-> Exp de Morgan)
  • Identifier le paradoxe entre le faible nombre de "liaisons génétiques" observé en génétique classique et le grand nombre de gènes par chromosome. Expliquer comment les cellules contournent la limitation du nombre de chromosomes pour augmenter la diversité génétique (-> Chiasma).
  • Expliquer la liaison génétique et son utilisation pour la cartographie des chromosomes.
  • Résoudre (justifier et critiquer) des exercices mettant en jeu les concepts du cours.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 14, 15 

 

  • Identifier le polygénisme comme une autre "exception" des lois mendéliennes. Illustrer le polygénisme avec quelques exemples (couleurs des grains de maïs, des yeux de drosophiles, de la peau humaine, etc.).
  • Le comparer à son contraire, la pléiotropie.
  • Expliquer le phénomène d'épistasie. Lier ce phénomène au polygénisme.
  • Expliquer la notion de Pénétrance (et par extension l'expressivité). Identifier l'influence d'une pénétrance incomplète sur la résolution de problèmes mendéliens.
Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 6, 14, 15, 17, 18, 19

 

12 octobre 2020 : Génétique des organites
  • Expliquer la transmission héréditaire de l'ADN mitochondrial (et chloroplastique).
  • ( Comparer la production de protéines mitochondriales selon leur origine (génome nucléaire ou mitochondrial). )
  • Identifier une situation résultant d'une hérédité mitochondriale dans un arbre généalogique.
Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 6, 15, 17, 18, 19

 

Fin du champ de la seconde épreuve (2 novembre, durée 45').

 

12-14 octobre 2020 : Synthèse des protéines
  • Nommer et décrire les processus cellulaires permettant la synthèse des protéines chez les eucaryotes. Nommer les structures moléculaires (enzymes, ARN, etc) permettant une telle synthèse et expliquer leurs rôles.
  • Expliquer le code génétique et commenter/interpréter les expériences ayant menées à sa découverte. Discuter l'universalité du code et ses exceptions.
  • Situer dans la cellule ces processus et nommer/reconnaître les structures cellulaires impliquées.
  • Résoudre (justifier et critiquer) des exercices sur la synthèse des protéines.
Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 5, 6, 17

 

26-28 octobre 2020 : Structure des protéines et protéines membranaires
  • Expliquer la synthèse des protéines membranaires et des protéines exportées et comparer cette synthèse à la synthèse des protéines cytoplasmiques. Identifier l'élément clef qui déterminera la localisation cellulaire d'une protéine.
  • Décrire la structure des protéines et son organisation en 4 niveaux. Identifier les principales structures et les modifications effectuées sur les protéines. Relier le fonctionnement des protéines à ces structures et ces modifications.

Réf : CAMPBELL 9e Chapitres 5, 6, 17