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Formation SVT Première Formation SVT Première S S Stage bassins juin 2011

Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

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Page 1: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Formation SVT Première SFormation SVT Première S

Stage bassins juin 2011

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En première : En première : Trois grands thèmes, qui se poursuivront en terminale

Enseignement et évaluation par compétences à travers des tâches complexes traitant à égalité, dans toute la mesure du possible, connaissances, capacités et attitudes (cf. socle collège)

►Même présentation: connaissances, capacités, attitudes, objectifs, mots clé, rappels, limites, convergences

Des fondamentaux à poursuivre : Démarche d’investigation, historique, histoire des arts, santé, environnement, utilisation des TUIC, travail de terrain, convergence avec les autres disciplines, parcours des métiers …

Une liberté d’enseignement contrainte par les E.C.E.

Des passerelles entre les différentes filières :

► De la 1ère S vers la 1ère L ou E.S.

► Créer des conditions favorables pour un passage 1ère L ou E.S. vers la 1ère S Suite

Page 3: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

1ère SLa Terre, planète

habitable

Énergiesoleau

L’exercicephysique

Expression, stabilité

et variation

du patrimoine génétique

La tectoniquedes plaques :

L’histoire d’un modèle

La tectonique des

plaques et

Géologie appliquée

Nourrir l’humanité

MasculinFéminin

Variation génétique

et santé

De l’œil auCerveau :quelques aspects

de la vision

Seconde

Domaine continentalet

sa dynamique

Diversité des gènes, des génomesVie fixée chez

les plantesDynamique de la biodiversité

La chaleur de la Terre

La plante

domestiquée

Quelquesaspects

de la réaction

immunitaire

Pression artérielle

Communicationnerveuse

Enjeux planétaires contemporains

Tle S

Corps humain et santéLa Terre dans l’Univers, la vie,l’évolution du vivant

retour

Page 4: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

1ère S

La Terre, planète

habitable

Énergiesoleau

L’exercicephysique

Expression, stabilité et

variation du patrimoine génétique

La tectoniqueDes plaques :

L’histoire d’un modèle

La tectonique des plaques et

Géologie appliquée

Nourrir l’humanité

MasculinFéminin

Variation génétique

et santé

De l’œil auCerveau :quelques aspects

de la vision

ES/L

retour

Page 5: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Dans la colonne de droite : capacités et attitudes dont on attend qu’elles soient développées dans le cadre de l’item décrit.

Dans la colonne de gauche :TOUT est important

Connaissances, objectifs, mots clés = connaissances exigibles

Les acquis, les limites, les pistes pédagogiques possibles

Des directions de réflexion pour les TPE, l’AP, …

Connaissances + capacités + attitudes = compétencesRetour

Page 6: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Des capacités et attitudes à développer tout au long du programme• Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter,

raisonner avec rigueur, modéliser).

• Recenser, extraire et organiser des informations.

• Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique.

• Manipuler et expérimenter.

• Comprendre qu’un effet peut avoir plusieurs causes.

• Exprimer et exploiter des résultats, à l’écrit, à l’oral, en utilisant les technologies de l’information et de la communication.

• Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : oral, écrit, graphique, numérique.

• Percevoir le lien entre sciences et techniques.

• Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique.

• Montrer de l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques.

• Être conscient de sa responsabilité face à l’environnement, la santé, le monde vivant.

• Avoir une bonne maîtrise de son corps.

• Être conscient de l’existence d’implications éthiques de la science.

• Respecter les règles de sécurité.

• Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique.

• Être capable d’attitude critique face aux ressources documentaires.

• Manifester de l’intérêt pour la vie publique et les grands enjeux de la société.

• Savoir choisir un parcours de formation.

Retour

Page 7: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Les outils :

• Microscope,

• Loupe binoculaire,

• Matériel permettant la réalisation de préparations microscopiques,

• Matériel de dissection,

• Logiciels,…

Retour

E.C.E. :

Les logiciels :

- Phylogène - Anagène- Rastop - Google earth - EXAO,- Excel - Word- Logiciel de numérisation (mesurim,…)- Mesurim - Tectoglob ou educarte

Page 8: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Organisation annuelle du programme de 1ère S

1 - La Terre dans l’Univers, 1 - La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivantla vie et l’évolution du vivant

A – Expression, stabilité et variation du patrimoine

génétique

B – La tectonique des plaques, l’histoire d’un

modèle

1 - La Terre dans l’Univers, 1 - La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivantla vie et l’évolution du vivant

A – Expression, stabilité et variation du patrimoine

génétique

B – La tectonique des plaques, l’histoire d’un

modèle

2 - Enjeux planétaires 2 - Enjeux planétaires contemporainscontemporains

A – Tectonique des plaques et géologie appliquée

B – Nourrir l’humanité

2 - Enjeux planétaires 2 - Enjeux planétaires contemporainscontemporains

A – Tectonique des plaques et géologie appliquée

B – Nourrir l’humanité

3 – Corps humain et santé3 – Corps humain et santé

A – Féminin/masculin

B – Variation génétique et santé

C – De l’œil au cerveau, quelques aspects de la vision

3 – Corps humain et santé3 – Corps humain et santé

A – Féminin/masculin

B – Variation génétique et santé

C – De l’œil au cerveau, quelques aspects de la vision

50%

17 %

33 %

16/17 sem.

6 /7sem.

11 /12 sem.

Page 9: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Spécificités:Spécificités: Doit pouvoir permettre changement de filière en fin ou en cours d’année

3 thèmes communs aux filières S, ES et L (niveau scientifique différent)

élèves de Première S => EA première ES ou L

Liberté pédagogique du professeur, mais durées relatives indiquées à titre de repère:

- La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant: 50% (16 semaines)

- Enjeux planétaires contemporains: 17% (5 semaine et ½)

- Corps humain et santé: 33% (10 semaines et ½)

= pondération souhaitée mais pas impératif rigide

Liberté pédagogique certes, mais parfois attentes précisées dans la perspective du baccalauréat (ECE…)

Des PISTES au-delà du programme => TPE, AP, clubs scientifiques …

Page 10: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

THEME 1 – la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivantTHEME 1 – la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant

Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN

Variabilité génétique et mutation de l’ADN

L’expression du patrimoine génétique

Thème 1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle

La naissance de l’idée

L’interprétation actuelle des différences d’altitude continent / océans

L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux

Le concept de lithosphère et d’asthénosphère

Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques rigides

Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive

L’évolution du modèle: le renouvellement de la lithosphère océanique

Page 11: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

THEME 2 – Enjeux planétaires contemporainsTHEME 2 – Enjeux planétaires contemporains

Thème 2 – A: Tectonique des plaques et géologie appliquée

Première possibilité: tectonique des plaques et recherche d’HC

Deuxième possibilité: tectonique des plaques et ressources locales

Thème 2 – B: Nourrir l’humanité

La production végétale: utilisation de la productivité primaire

La production animale: une rentabilité énergétique réduite

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Page 12: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

THEME 3 – Corps humain et santéTHEME 3 – Corps humain et santé

Thème 3 – A: Féminin, masculin

Devenir femme ou homme

Sexualité et procréation

Sexualité et base biologique du plaisir

Thème 3 – B: Variation génétique et santé

Patrimoine génétique et maladie

Perturbation du génome et cancérisation

Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques

Thème 3 - C: De l’œil au cerveau: quelques aspects de la vision

Le cristallin: une lentille vivante

Les photorécepteurs: un produit de l’évolution

Cerveau et vision: aires cérébrales et plasticité

Page 13: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 1:la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du

vivant

16 semaines

Page 14: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Partie A

EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE

GENETIQUE

Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

Partie A

EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE

GENETIQUE

Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

Page 15: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE

GENETIQUE

EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE

GENETIQUE• Il s’agit de : - Comprendre comment la réplication et la

mitose permettent une reproduction cellulaire conforme = Stabilité du patrimoine génétique

- Envisager comment la fragilité de l’ADN, notamment lors de la réplication, est source de mutation, cause de variabilité génétique

- Montrer que les mécanismes de transcription et traduction expliquent l’équipement protéique des cellules

Page 16: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

SECONDE: Molécule d’ADN (fragile)

Reproduction cellulaire conforme Mutation variation génétique

Réplication, mitose Réplication,

Expression du patrimoine génétiqueEquipement protéique des cellules

TranscriptionTraduction

Page 17: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire . En général, la division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype ( nombre et morphologie des chromosomes).

Phases du cycle cellulaire: interphase ( G1, S,G2) , mitoseChromosomes = structures constantes dans la cellule

Bien distinguer :

- Conservation du caryotype (aspect quantitatif)

- Reproduction conforme (qualitatif)

Pistes à développer dans le cadre prolongements au programme: anomalies chromosomiques, caryotypes et définition des espèces

3ème : Diversité et unité des êtres vivants:ADN , molécule qui peut se pelotonner , chromosomes,La division d’une cellule , conservation des chromosomes.

Explication des anomalies constatées dans les caryotypes

Fonctionnement du fuseau mitotique

Page 18: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Chaque chromatide contient une molécule d’ADN. Au cours de la phase S, l’ADN subit une réplication semi- conservative.En l’absence d’erreur, ce phénomène préserve , par copie conforme , la séquence des nucléotides. Ainsi, les deux cellules –filles provenant par mitose d’une cellule mère, possèdent la même information génétique.

Donner les connaissances de base nécessaires à la compréhension de la multiplication cellulaire conforme aux échelles cellulaires ( mitose) et moléculaire ( réplication de l’ADN).Pistes : comprendre la méthode de PCR, calculer la vitesse de réplication chez des eucaryotes.

3ème : Diversité et unité des êtres vivants:Chaque chromosome est constitué d’ADN.Seconde : Structure de l’ADN en double hélice , séquence de nucléotides .

La nécessité de la présence d’enzymes et d’une source d’énergie sont seulement signalées.

Page 19: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

VARIATION GENETIQUE ET MUTATION DE L’ADNVARIATION GENETIQUE ET MUTATION DE L’ADN

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Pendant la réplication de l’ADN surviennent des erreurs spontanées et rares, dont la fréquence est augmentée par l’action d’agents mutagènes. L’ADN peut aussi être endommagé en dehors de la réplication. Le plus souvent, l’erreur est réparée par des systèmes enzymatiques . Quand elle ne l’est pas, si les modifications n’empêchent pas la survie de la cellule, il apparaît une mutation , qui sera transmise si la cellule se divise.Une mutation survient soit dans une cellule somatique, soit dans une cellule germinale.Les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles , fondement de la biodiversité.

Réplication semi conservative Mutation : origine, mutations somatiques, germinalessource de biodiversité alléliquePistes:Lien avec les mathématiques : quantification de la mutation dans population Lien avec les Sc Physiques : agents mutagènes

3ème : Partie : unité et diversité des êtres vivantsUn gène peut présenter des versions différentes appelées allèles ; la molécule d’ADN présente des différences selon les allèles . Evolution des organismes vivants et histoire de la TerreMutation = modification de l’information génétiqueSeconde : Thème 1 : La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN. Mutation = variation de la séquence de nucléotides d’un gène

Mécanisme d’action des agents mutagènes

Page 20: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUEEXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUEB.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information.Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information.A quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants.Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés.Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication dans le noyau d’une molécule d’ARN prémessager . Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduiten protéine dans le cytoplasme.Un même ARN peut subir des maturations différentes et être à l’origine de protéines différentes.

Code génétique;transcription; traduction;ARN prémessager;maturation; épissage alternatif.

Représentation initiale des élèves :

1 gène 1 protéine

Gène = séquence

nucléotidique codante

C’est l’occasion de faire évoluer ces représentations initiales des élèves.

Attention de ne pas aller trop loin dans les mécanismes et dans les connaissances exigibles Rôles de l’ARNt et ARN r hors sujet,Mécanismes étudiés chez les eucaryotes mais l’objectif n’est pas de mettre l’accent sur les différences entre eucaryotes et procaryotes.Différents aspects de la maturation non exigibles.

Page 21: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUEEXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUE

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

L’ensemble des protéines qui se trouvent dans une cellule ( phénotype moléculaire ) dépend :-du patrimoine génétique de la cellule -de la nature des gènes qui s’expriment sous l’effet de l’influence de facteurs internes ou externes. Le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire , lui-même induit par le phénotype moléculaire.

Différents niveaux du phénotype.Influence de l’environnement.

Pistes: Perturbation de la production de protéines dans une cellule cancéreuse.Différenciation cellulaire et expression protéique.

3ème : Diversité et unité des êtres humains Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sontpropres.Les facteurs environnementaux peuventmodifier certains caractères.Seconde : Thème 1 Le métabolisme est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique .

Etude de la différenciation cellulaire pas au programme.

Page 22: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

SECONDE: Molécule d’ADN (fragile)

Reproduction cellulaire conforme Mutation variation génétique

Réplication, mitose Réplication,

Expression du patrimoine génétiqueEquipement protéique des cellules

TranscriptionTraduction

Génétique etévolution

Accompagnementpersonnalisé –

Métiers, anomalies K (pistes)

Site intéressant:Université de médecine

de Genève

Donner dusens

Page 23: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Partie B

LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE

Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

Partie B

LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE

Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

Page 24: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE

LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE

Il s’agit de:- Comprendre comment le modèle de la tectonique des plaques a été peu à peu construit

Comment ?- En choisissant quelques étapes significatives de son élaborationPour montrer - la confrontation permanente entre les faits observés et le modèle - l’importance des nouvelles techniques, des débats et des controverses

Page 25: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

La naissance de l’idéeB.O Mots clés PREREQUIS

ConvergenceLIMITES

Au début du XXe les premières idées évoquant la mobilité horizontale s’appuient sur quelques constatations :

― la distribution bimodale des altitudes (continents/océans) ;― les tracés des côtes ;― la distribution géographique des paléoclimats et de certains fossiles. Ces idées se heurtent au constat d’un état solide de la quasi-totalité du globe terrestre établi, à la même époque, par les études sismiques. L’idée de mobilité horizontale est rejetée par l’ensemble de la communauté scientifique.

SVT 4ème :

Chaînes de montagnesFosses océaniques

Séisme

Mathématiques:distributions, fréquences

Il ne s’agit pas d’une étude exhaustive des précurseurs de la tectonique des plaques, mais simplement de l’occasion de montrer la difficile naissance d’une idée prometteuse.

Page 26: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

L’interprétation actuelle des différences d’altitudes moyennes entre les continents et

les océans.B.O Mots clés PREREQUIS

ConvergenceLIMITES

La différence d’altitude observée entre continents et océans reflète un contraste géologique. Les études sismiques et pétrographiques permettent de caractériser et de limiter deux grands types de croûtes terrestres : une croûte océanique essentiellement formée de basalte et de gabbro et une croûte continentale constituée entre autres de granite. La croûte repose sur le manteau, constitué de péridotite.

Croûte continentale/ océaniqueManteauLithosphère continentale/ océanique

Les principales roches qui les composent respectivement basalte, gabbro, granite, péridotite

SVT 4ième :

Chaînes de montagnesFosses océaniques

Séisme

Physique: ondes mécaniques

Il ne s’agit pas d’une étude exhaustive des précurseurs de la tectonique des plaques, mais simplement de l’occasion de montrer la difficile naissance d’une idée prometteuse.

Page 27: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux.

B.O Mots clés PREREQUISConvergence

LIMITES

Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe des dorsales, conséquence d’une convection profonde. La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport à l’axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d’inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du siècle) permet d’éprouver cette hypothèse et de calculer des vitesses d’expansion.

Principe de la tomographie sismiqueNotion de Flux thermiqueconvection

Magnétisme des roches océaniques(Magnétite,Point de curie)

SVT 4 ième Dorsale océanique Physique: magnétisme

Savoir situer cet épisode de l’élaboration du modèle dans les 60’sPas d’autre date à retenir

Page 28: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Concepts de lithosphère et d’asthénosphère.B.O Mots clés PREREQUIS

ConvergenceLIMITES

Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s’établit selon un plan incliné. Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s’en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l’asthénosphère. L’interprétation de ces données sismiques permet ainsi de montrer que la lithosphère s’enfonce dans le manteau au niveau des fosses dites de subduction. La limite inférieure de la lithosphère correspond généralement à l’isotherme 1 300 °C.

Définition + précise de

-Lithosphère-Asthénosphère

-Croûte-Manteau

-subduction

SVT 4ème Lithosphèreasthénosphère Physique: magnétisme

Mécanisme et conséquences de la subduction

Page 29: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques.

B.O Mots clés PREREQUISConvergence

LIMITES

A la fin des années soixante, la géométrie des failles transformantes océaniques permet de proposer un modèle en plaques rigides. Des travaux complémentaires parachèvent l’établissement de la théorie de la tectonique des plaques en montrant que les mouvements divergents (dorsales), décrochants (failles transformantes) et convergents (zones de subduction) sont cohérents avec ce modèle géométrique. Des alignements volcaniques, situés en domaine océanique ou continental, dont la position ne correspond pas à des frontières de plaques, sont la trace du déplacement de plaques lithosphériques au-dessus d’un point chaud fixe, en 1ère approximation, danss le manteau.

Failles transformantesDorsalesPlaques lithosphériques

Point chaud

SVT 4ième Plaques lithosphériques

La formalisation mathématique de la cinématique des plaques

Page 30: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive.

B.O Mots clés PREREQUISConvergence

LIMITES

Le modèle prévoit que la croûte océanique est d’autant plus vieille qu’on s’éloigne de la dorsale. Les âges des sédiments en contact avec le plancher océanique (programme de forage sous-marins J.O.I.D.E.S.) confirment cette prédiction et les vitesses prévues par le modèle de la tectonique des plaques. Le modèle prévoit des vitesses de déplacements des plaques (d’après le paléomagnétisme et les alignements de volcans intra-plaques). Avec l’utilisation des techniques de positionnement par satellites (GPS), à la fin du XXe siècle, les mouvements des plaques deviennent directement observables et leurs vitesses sont confirmées.

SVT 5ième sédimentation

interprétation uniquement de l’étude du 1° sédiment directement au contact de la croûte océanique

Page 31: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

L’évolution du modèle : le renouvellement de la lithosphère océanique.

B.O Mots clés PREREQUISConvergence

LIMITES

En permanence, de la lithosphère océanique est détruite dans les zones de subduction et produite dans les dorsales. La divergence des plaques de part et d’autre de la dorsale permet la mise en place d’une lithosphère nouvelle à partir de matériaux d’origine mantélique. Dans les zones de subduction, les matériaux de la vieille lithosphère océanique s’incorporent au manteau.

Représentation graphique du modèle global

Dorsale = siège de la production d’une lithosphère océanique complèteFonctionnement d’une dorsale type

Subduction: - localisation - = lieu de destruction de lithosphère océanique

SVT 4ième Volcanisme

Physique: changement d’état

Moteur de la tectonique des plaques

Différents types de dorsales

Phénomènes géologiques associés au phénomène de subduction

Page 32: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle

Page 33: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle

En première S: démarche historique

notion de modèle scientifique et son mode d’élaboration

confrontation permanente au réel.

accumulation d’observations en accord avec le modèle

quelques caractéristiques du mode de construction des théories scientifiques.

La naissance de l’idée : DEBUT DU XXème: ALTITUDES – CÔTES – PALEOCLIMATS, FOSSILES

L’interprétation actuelle des différences d’altitude moyennes entre les continents et les océans:

CONTINENTS – OCEANS : DEUX TYPES DE CROÛTES

L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux : ANNEES 60

TOPO OCEANIQUE – FLUX THERMIQUE – EXPANSION OCEANIQUE – ANOM. MAGNET.

Le concept de lithosphère et d’asthénosphère: FOYERS SEISMES – PLAN – ISOTH. 1300°C

COLLEGE: grandes lignes de la tectonique des plaques

Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques rigides: FIN ANNEES 60PLAQUES RIGIDES - POINTS CHAUDS - Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive: J.O.I.D.E.S – FIN XXème : GPS(vitesse)

L’évolution du modèle: le renouvellement de la lithosphère océanique: SUBDUCTION =DESTRUCTION (MANTEAU) DORSALE = RENOUVELLEMENT (MANTEAU)

Enrichir le modèle du collège

Montrer l’enrichissement du modèle mais

pas de frise

Page 34: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Modèle: quel sens pour les élèves?

Avoir à l’esprit que ce peut être, pour les élèves:

- Ce que l’on veut copier, imiter, qui représente l’idéal

- Une variante (économique, de luxe …)

- Dans le domaine de la mode (Top)

Plus scientifiquement:

- Un modèle d’étude (la drosophile)

- Un modèle analogique (Tectodidact) ou numérique (logiciel)

- Modèle = théorie: on est ici dans le domaine des idées, c’est un modèle conceptuel, il a un pouvoir prédictif, il est évolutif, il se rapproche asymptotiquement de la réalité jusqu’à ce qu’il soit vrai.

La lithosphère découpée en plaques: c’est sans doute vrai, mais !!!!

C’est dans ce sens que le mot est employé dans le programme.

Thème1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle

Page 35: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2:enjeux planétaires

contemporains

5 semaines 1/2

Page 36: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Le modèle de la tectonique des plaques est envisagé dans son aspect appliqué : comprendre les conditions d’existence d’une ressource exploitable.

► Choisir une histoire sédimentaire compréhensible dans le cadre du modèle de la tectonique des plaques.

► Deux possibilités :

● Soit une approche globale

● Une approche locale: proche EPLE – sortie de terrain

Remarque : Seule l’une de ces deux approches doit être traitée.

Activités SIG (Systèmes d’Information Géographiques)

Thème 2 – A: Tectonique des plaques et géologie appliquée

Page 37: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

STAGE PAF

Page 38: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Première possibilité : Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures

La tectonique globale

Positionnement géographique du bassin favorable : - au dépôt d’une matière organique abondante - et à sa conservation

Tectonique en cours de dépôt (subsidence) et après le dépôt qui permettent - l’enfouissement - et la transformation de la matière organique - puis la mise en place du gisement.

Rare coïncidence de toutes ces conditions nécessaires

Rareté des gisements dans l’espace et le temps.

Recherche de gisements

Page 39: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Première possibilité : tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures

Première possibilité : tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Le modèle de la tectonique des plaques constitue un cadre intellectuel utile pour rechercher des gisements pétroliers. À partir de l’étude d’un exemple on montre que la tectonique globale peut rendre compte : - d’ un positionnement géographique du bassin favorable au dépôt d’une matière organique abondante et à sa conservation ; - d’une tectonique en cours de dépôt (subsidence) et après le dépôt qui permettent l’enfouissement et la transformation de la matière organique puis la mise en place du gisement. La rare coïncidence de toutes ces conditions nécessaires explique la rareté des gisements dans l’espace et le temps.

Bassin sédimentaireRoches sédimentairesMarge passiveSismique réflexionConditions de dépôtRoche mèreMigration de fluidesPiège géologique

► Tectonique des plaques

5ème :Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d’organismes ayant vécu dans le passé.Les observations faites dans les milieux actuels,

transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens.

Les roches sédimentaires sont donc des archives des paysages anciens.

Notion de décomposeursL’action de l’Homme, dans son environnement géologique, influe sur l’évolution des paysages.L’ Homme prélève dans son environnement géologique les matériaux qui lui sont nécessaires et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage.

2nde :La présence de restes organiques dans les

combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.

Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en

combustible fossile au cours de son enfouissement.La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière

organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.La connaissance de ces mécanismes permet de

découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées.

Typologie exhaustive des bassins , des pièges

► Seul le contexte géologique de l’exemple étudié est au programme

Page 40: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉEDeuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale

Sortie sur le terrain, proche du lycée: un exemple de ressource

géologique (matériau géologique)

Les conditions d’existence d’une ressource géologique locale peuvent être décrites en montrant l’intérêt local et concret du modèle général de la tectonique des plaques

Page 41: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Deuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale Deuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Un exemple de ressource géologique est choisi dans un contexte proche de l ’ établissement scolaire. Son étude (nature, gisement) permet de comprendre que ses conditions d’existence peuvent être décrites en utilisant le cadre général de la tectonique des plaques.

Les mots clés seront fonction de l’exemple choisi

► L’exemple exploité sera replacé dans le cadre de la tectonique des plaques

5ème :Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d’organismes ayant vécu dans le passé.Les observations faites dans les milieux actuels,

transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens.

Les roches sédimentaires sont donc des archives des paysages anciens.

Notion de décomposeursL’action de l’Homme, dans son environnement géologique, influe sur l’évolution des paysages.L’ Homme prélève dans son environnement géologique les matériaux qui lui sont nécessaires et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage.

2nde :La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.

Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile

au cours de son enfouissement.La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière

organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les

gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées.

Seules les notions nécessaires à la compréhension de l’exemple sont à présenter.

Page 42: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Plusieurs problématiquesAspect quantitatif

Comment produire les aliments pour nourrir l’humanité ?

Comment produire plus ? (9 milliards d’individus sur Terre en 2050)

Aspect qualitatif

Comment produire de façon durable ?

Comment consommer différemment, à moindre coût environnemental ?

Thème 2 – B nourrir l’humanité

Page 43: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2 – B nourrir l’humanité

Seconde: approche globale de l’agriculture

Étude d’une culture

Conception, organisation et fonctionnement d’un agrosystème

Étude d’un élevage

Impacts écologiques différents selon les agrosystèmes

Mise en relation des pratiques alimentaires individuelles et des

problématiques de gestion de l’environnement

Page 44: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2 – B Nourrir l’humanité La production végétale : utilisation de la productivité primaire

Photosynthèse desplantes vertes

Écosystème naturel (biotope + biocénose)

Productivité primaire

Agrosystème

Agriculture

Aliments nécessaires à l’humanité

Flux de matière (dont l’eau) et d’énergie

Impact environnementalGestion durable

Engrais, produits phytosanitaires

Exportation de biomasse, fertilité des sols, recherche de rendements

Ch

oix d

es tech

niq

ues

cultu

rales

Production del’agrosystème nécessaire

Page 45: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

La production végétale: utilisation de la productivité primaireLa production végétale: utilisation de la productivité primaire

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Un écosystème naturel est constitué d’un biotope et d’une biocénose. Son fonctionnement d’ensemble est permis par la productivité primaire qui, dans les écosystèmes continentaux, repose sur la photosynthèse des plantes vertes.

L’agriculture repose sur la constitution d’agrosystèmes gérés dans le but de fournir des produits (dont les aliments) nécessaires à l’humanité.

Etude de son fonctionnement qui sera comparé à un agrosystème.

Un exemple de culture végétale pour montrer comment des techniques variées permettent une production adaptées aux besoins

En seconde: notion d’écosystème

La production alimentaire par l’élevage ou la culture en sixième

Page 46: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

La production végétale: utilisation de la productivité primaire

La production végétale: utilisation de la productivité primaire

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Un agrosystème implique des flux de matière (dont l’eau) et d’énergie qui conditionnent sa productivité et son impact environnemental. L’exportation de biomasse, la fertilité des sols, la recherche de rendements posent le problème de l’apport d’intrants dans les cultures (engrais, produits phytosanitaires, etc.). Le coût énergétique et les conséquences environnementales posent le problème des pratiques utilisées. Le choix des techniques culturales vise à concilier la nécessaire production et la gestion durable de l’environnement.

Quantifier les flux d’énergie et de matière dans l’agrosystème pour aboutir à une pratique raisonnée de l’agriculture

Collège et lycée: première approche des bases biologiques de la production agricole

En seconde: le sol

Aucune exhaustivité n’est attendue dans la présentation des pratiques agricoles et des intrants.

Page 47: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2 – B nourrir l’humanité La production animale : une rentabilité énergétique réduite

Ecosystème naturel

Pyramide de productivité

Cir

cula

tio

n d

e m

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re e

t d

’én

erg

ie

Agrosystème

Rendement élevé

Rendement

plus faible

Imp

act

éco

log

iqu

e d

iffé

ren

t

Duvigneau

Page 48: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

La production animale: une rentabilité énergétique réduiteLa production animale: une rentabilité énergétique réduite

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Dans un écosystème naturel, la circulation de matière et d’énergie peut être décrite par la notion de pyramide de productivité.

Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations (énergie, matière) dépend de la place du produit consommé dans la pyramide de productivité. Ainsi, consommer de la viande ou un produit végétal n’a pas le même impact écologique. (surtout en eau)

Il s’agit de faire comprendre que la production animale fondée sur une production végétale quantitativement abondante se traduit par un bilan de matière et d’énergie plus défavorable.

La production alimentaire par l’élevage ou la culture en sixième

Notion de développement durable au collège et responsabilité humaine en matière d’environnement en troisième

Page 49: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2 – B nourrir l’humanité Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Amélioration des

pratiques agricoles

Choix individuels et de société sur l’utilisation des

produits de l’agriculture

Risque de stigmatisation voire de culpabilisation des élèves

Changement d’échelle: pratiques locales bilan planétaire

pour accéder à une compréhension globale

Page 50: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

B.O Mots clés LIMITES

À l’échelle globale, l’agriculture cherche à relever le défi de l’alimentation d’une population humaine toujours croissante. Cependant, les limites de la planète cultivable sont bientôt atteintes : les ressources (eau, sol, énergie) sont limitées tandis qu’il est nécessaire de prendre en compte l’environnement pour en assurer la durabilité.

On cherche ici à mettre en relation les pratiques locales et leurs implications globales afin d’installer les bases de la réflexion qui conduit aux choix de pratiques.

Il ne s’agit pas d’enseigner les choix qui doivent être faits, mais d’introduire les bases scientifiques nécessaires à une réflexion éclairée sur les choix. Aucune exhaustivité concernant les pratiques alimentaires n’est attendue.

Page 51: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 2 – B nourrir l’humanité Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

Population humainetoujours croissante

Limites de la planète cultivable bientôt atteintes:ressources (eau, sol, énergie) limitées

AG

RIC

UL

TU

RE

Durabilité de l’environnement

Page 52: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Productivité et gestion durable de l’environnement

Gestion durable des

agrosystèmes

Amélioration de

la productivité Productivité SECONDE

Production

P R E M I E R E S

Démarche classique, d’investigation scientifique

Démarche de développement durable, investigation sur bases scientifiques

SECONDE PREMIERE SProduction de biomasse Productivité ( / temps / surface)

Rendement

Page 53: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3:Corps humain

et santé

10 semaines 1/2

Page 54: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème III - A FEMININ - MASCULIN

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

4 à 5 semaines pour la partie 3 – A

Thème III - A FEMININ - MASCULIN

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

4 à 5 semaines pour la partie 3 – A

Page 55: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 – A Féminin, masculin

Mise en place des phénotypes masculin ou féminin

(différenciation de l’appareil sexuel, puberté,…)

Lien entre sexualité et procréationLien entre sexualité et santé

Relations entre sexualité plaisir

Éducation à la santé et à la responsabilité:

prise en charge responsable par l’élève de sa vie sexuelle

Acquis du collège

Approches interdisciplinaire (philosophie)et/ou intercatégorielle (professionnels de santé).

Page 56: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Différences avec le collège :

- On explique la différenciation des phénotypes sexuels.

- La connaissance du contrôle hormonal permet de comprendre les contraceptions, contragestions, IVG et PMA

- On insiste sur la protection contre les IST

- La notion de plaisir est amenée et expliquée

Meilleure compréhension

Meilleures décisions

Meilleure prise en charge de sa vie sexuelle.

Page 57: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 – A Féminin, masculin Devenir femme ou homme

Fécondation

PubertéDéveloppement embryonnaire et fœtalPatrimoine génétique

Mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels:phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différencesanatomiques (gonades, voies), physiologiques (testostérone, AMH)

On n’aborde pas le rôle de la TDF

Page 58: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Devenir femme ou hommeNotions du BO Objectifs

mots-clés Prérequis Limites

-Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences anatomiques, physiologiques, et chromosomiques.- La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels se réalise, sous le contrôle du patrimoine génétique, sur une longue période qui va de la fécondation à la puberté, en passant par le développement embryonnaire et fœtal.- La puberté est la dernière étape de la mise en place des caractères sexuels.

SRY, testostérone, AMH

4ème : - distinction homme/femme au niveau anatomique, et chromosomique (3ème)- Notion d’hormone- puberté

Les acquis anatomiques du collège seront seulement rappelés

Page 59: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Hypothalamus

Hypophyse

Gonades

Disp

ositif n

euro

end

ocrin

ienFonctionnement de l’appareil reproducteur

Méthodes de contraception féminine - préventive (pilules contraceptives) - d’urgence (pilule du lendemain).

Méthodes de contraception masculine hormonale.

Techniques permettent d’aider les couples infertiles à satisfaire leur désir d’enfant,PMA : insémination artificielle, FIVETE, ICSI

D’autres méthodes contraceptives existent, dont certaines présentent aussi l’intérêt de protéger contre les IST (Sida, hépatite, papillomavirus…)

Il faut traiter les rétrocontrôles

Thème 3 – A Féminin, masculin Sexualité et procréation

Page 60: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Sexualité et procréationNotions du BO Objectifs

mots-clés Prérequis Limites

- Chez l’homme et la femme, le fonctionnement de l’appareil reproducteur est contrôlé par un dispositif neuroendocrinien qui fait intervenir l’hypothalamus, l’hypophyse et les gonades.-La connaissance de ces mécanismes permet de comprendre et de mettre au point des méthodes de contraception féminine préventive (pilules contraceptives) ou d’urgence (pilule du lendemain). - Des méthodes de contraception masculine hormonale se développent. - D’autres méthodes contraceptives existent, dont certaines présentent aussi l’intérêt de protéger contre les infections sexuellement transmissibles.- L’infertilité des couples peut avoir des causes variées. Dans beaucoup de cas, des techniques permettent d’aider les couples à satisfaire leur désir d’enfant : insémination artificielle, FIVETE, ICSI.

Les mécanismes neuroendocrines

de contrôle de la reproduction sont étudiés.ContraceptionPMA

4ème : - Notion d’hormone, Hormones du cerveau, Hormones ovariennes (œstrogènes, progestérone), relation avec la puberté et les règles. -Contraception, pilule d’urgence, 3ème : Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement :Maîtrise de la reproduction (contraception, contragestion)PMA

Les mécanismes cellulaires de l’action des hormones, de même que les voies de leur synthèse, ne sont pas au programme. Il ne s’agit pas de présenter les techniques de procréation médicalement assistée mais seulement de montrer que la compréhension de leurs principes généraux repose sur des connaissances scientifiques et d’évoquer leur cadre éthique.

Page 61: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Activité sexuelle Zones cérébrales

du système de récompense

Composante biologique du

plaisir

activation

Pas d’approche cellulaire ni moléculaire, pas de circuits de la récompense.

Avoir à l’esprit l’aspect tabou de la question (adolescents de cultures et religions différentes),

mais ne pas prolonger les interdits familiaux.Le plaisir existe et il y a des supports anatomiques et physiologiques.

Logiciel EduAnatomist

Thème 3 – A Féminin, masculin Sexualité et bases biologiques du plaisir

Page 62: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

EduAnatomistSTAGE PAF

Imagerie médicale

IRM anatomique

(structures cérébrales)

IRM fonctionnelle

(zones d’activité)

Banque de données:

NEUROPEDANEUROPEDA

IRM fonctionnelle et traitement statistique du signal mathématiques

IRM et neurosciences cognitives (empathie, circuit de récompense) philosophie AP

Page 63: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Sexualité et bases biologiques du plaisir

Notions du BO Objectifs mots-clés

Prérequis Limites

- L’activité sexuelle est associée au plaisir.- Le plaisir repose notamment sur des phénomènes biologiques, en particulier l’activation dans le cerveau des « systèmes de récompense ».

Montrer qu’une composante biologique existe entre sexualité et plaisir

4ème : - Le rapport sexuel est associé à la notion de reproduction- Le cerveau est un centre nerveux qui reçoit et traite les informations sensitives

Les mécanismes cérébraux du plaisir sont étudiés seulement d’une façon globale (activation de zones cérébrales) sans explicitation des phénomènes cellulaires

Page 64: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème III - B VARIATION GENETIQUE ET SANTE

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

2 à 3 semaines pour la partie 3 – B

Thème III - B VARIATION GENETIQUE ET SANTE

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

2 à 3 semaines pour la partie 3 – B

Page 65: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 - B Variation génétique et santé

Homme

Microorganismes infectieux

Forte variabilité génétiqueissue de mutations et conservée au cours des générations

Hommes ne sont pas « génétiquement égaux »

devant la maladie

Problèmes en termes de prévention et de traitement

Mise en place d’un phénotype, développement d’une maladie dépend de l’interaction complexe entre le génotype et l’histoire personnelle

Casser le dogme du« tout génétique »

Page 66: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Il s’agit de mettre en évidence et de comprendre les implications en matière de santé (prévention, traitement) :

• De la variabilité génétique de l’Homme et de sa transmission au cours des générations.

• Des interactions entre génotype et histoire personnelle dans le développement de certaines maladies et le processus de cancérisation.

• De la variabilité génétique des bactéries à l’origine de la résistance aux antibiotiques, les rendant susceptibles d’infecter l’Homme.

Page 67: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 - B Variation génétique et santé Patrimoine génétique et maladie

Mucoviscidose ou autre maladie génique autosomale récessiveMutation d’un gène

Modification d’une protéine

Phénotype malade macroscopique

Prévision du risque de transmission de la maladie

Arbre généalogique

Traitements médicaux: oxygénothérapie, kinésithérapie, action sur des paramètres du milieu: limitation des effets

Potentialités offertes par les thérapies géniques, cellules pulmonaires atteintes: espoir de correction de la maladie

Page 68: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

PATRIMOINE GENETIQUE ET MALADIEPATRIMOINE GENETIQUE ET MALADIE

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

La mucoviscidose est une maladie fréquente, provoquée par la mutation d’un gène qui est présent sous cette forme chez une personne sur 40 environ. Seuls les homozygotes pour l’allèle muté sont malades.

Le phénotype malade comporte des aspects macroscopiques qui s’expliquent par la modification d’une protéine.

L’étude d’un arbre généalogique permet de prévoir le risque de transmission de la maladie.

On limite les effets de la maladie en agissant sur des paramètres du milieu. La thérapie génétique constitue un espoir de correction de la maladie dans les cellules pulmonaires atteintes.

Maladie autosomale récessive,mutation, homozygote, hétérozygote.

Relation gène-protéine, phénotype à différentes échelles.

Arbre généalogique, fréquence allélique, évaluation du risque de transmission.

Traitements médicaux, thérapie génique.

3ème : « Diversité et unité des êtres humains »Les gènes portent l’info génétique et déterminent les caractères héréditaires.Notion d’allèles.Lors de la formation des ¢ reproductricesles K d’1 paire, génétiqtdifférents, se répartissent au hasard. Les ¢ reprod produites par un individu sont donc génétiqt ≠ .La fécondation, en associant pour chaque paire de K, un K du père et un de la mère, rétablit le nombre de K de l’espèce. Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiqt unique.

Une seule maladie génétique est à connaître : mucoviscidose ou une autre (mais un élève doit pouvoir en étudier d’autres à partir de documents fournis) .

On se limite à des maladies autosomales.

Méïose, fécondation et brassages seront étudiés en TS.

Page 69: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 - B Variation génétique et santé Patrimoine génétique et maladie

Maladie cardiovasculaire, diabète de type II

Allèles de gènes rendant plus probable le développement d’une maladie sans pour autant le rendre certain.

Les modes de vie et le milieu interviennent également

Origine multigénique de certaines maladies Influence des facteurs environnementaux

Epidémiologie. Responsabilité individuelle ou collective

Page 70: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

PATRIMOINE GENETIQUE ET MALADIEPATRIMOINE GENETIQUE ET MALADIE

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Le plus souvent, l’impact du génome sur la santé n’est pas un déterminisme absolu. Il existe des gènes dont certains allèles rendent plus probable le développement d’une maladie sans pour autant le rendre certain. En général les modes de vie et le milieu interviennent également, et le développement d’une maladie dépend alors de l’interaction complexe entre facteurs du milieu et génome. Un exemple de maladie (maladie cardiovasculaire, diabète de type II) permet d’illustrer le type d’études envisageables.

Maladie d’origine multigénique, facteurs environnementaux, principes de l ’épidémiologie.

→ Développer l’esprit critique pour pouvoir exercer sa responsabilité individuelle ou collective face au risque en matière de santé.

3ème : « Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement »

Certains comportements (manque d’activité physique ; excès de graisses, de sucre et de sel dans l’alimentation) peuvent favoriser l’obésité et l’apparition de maladies nutritionnelles (maladies cardiovasculaires).

Pas d’étude détaillée des méthodes de l’épidémiologie, simple sensibilisation.

L’objectif n’est pas l’étude de la régulation de la glycémie

Page 71: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 - B Variation génétique et santéPerturbation du génome et cancérisation

Modifications accidentelles du génome dans des cellules somatiques dues à:- des mutations spontanées- des mutations favorisées par un agent mutagène- des infections virales

Transmission à leurs descendantes

Clone cellulaire porteur de ce génome modifié

Processus de cancérisation

Mesures de protection: - évitement des agents mutagènes - surveillance- vaccination.

Prudence sur le choixdes exemples (sein,

prostate…)

Page 72: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

PERTURBATION DU GENOME ET CANCERISATIONPERTURBATION DU GENOME ET CANCERISATION

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITESDes modifications accidentelles du génome peuvent se produire dans des cellules somatiques et se transmettre à leurs descendantes. Elles sont à l’origine de la formation d’un clone cellulaire porteur de ce génome modifié. La formation d’un tel clone est parfois le commencement d’un processus de cancérisation. Des modifications somatiques du génome surviennent par mutations spontanées ou favorisée par un agent mutagène. D’autres sont dues à des infections virales. La connaissance de la nature des perturbations du génome responsable d’un cancer permet d’envisager des mesures de protection (évitement des agents mutagènes, surveillance, vaccination).

Modifications somatiques du génome.

Facteurs de cancérisation : mutations spontanées ou favorisées, infections virales.

Tumeur cancéreuse = clone de cellules cancéreuses.

Causes multiples.

Prévention.

3ème : « Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement »

Certains comportements peuvent favoriser l’apparition de cancers.

3ème : « Risque infectieux et protection de l’organisme»

Principe de la vaccination.

3è, 2nde : mutations

Les mécanismes précis de la vaccination et de l’infection virale seront étudiés en TS. Pas de connaissances pointues à bâtir sur la régulation du cycle cellulaire, les gènes impliqués (oncogènes, …), les mécanismes de la cancérisation.

Eviter de prendre comme exemples les cancers les plus fréquents pour ménager la sensibilité des élèves.

Page 73: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 - B Variation génétique et santé Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques

Mutations spontanées

Variation génétique, exemple: résistance à

antibiotique A

Antibiotique A

Population de bactéries

Sélection naturelle et développement

des formes résistantes

Approche historique des antibiotiques

(Penicillium)

Pas de réalisation d’un antibiogramme

Page 74: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

VARIATION GENETIQUE BACTERIENNE ET RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES

VARIATION GENETIQUE BACTERIENNE ET RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES

B.O Mots clés PREREQUIS LIMITES

Des mutations spontanées provoquent une variation génétique dans les populations de bactéries. Parmi ces variations, certaines font apparaître des résistances aux antibiotiques. L’application d’un antibiotique sur une population bactérienne sélectionne les formes résistantes et permet leur développement. L’utilisation systématique de traitements antibiotiques peut augmenter la fréquence des formes résistantes par sélection naturelle.

Sensibilité / résistance aux antibiotiques.

Sélection naturelle.

3ème : « Risque infectieux et protection de l’organisme»L'organisme est constamment confronté à la possibilité de pénétration de micro-organismes (bactéries et virus) issus de son environnement.Des antibiotiques appropriés permettentd'éliminer les bactéries et sont sans effet sur les virus.2nde: « Thème 1 »La sélection naturelle et la dérive génétique peuventconduire à l’apparition de nouvelles espèces.

Pas de réalisation d’antibiogrammes (sauf dans les établissements possédant les infrastructures adéquates).

Mécanismes moléculaires de la résistance aux antibiotiques hors programme.

Page 75: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème III - C DE L’OEIL AU CERVEAU :

QUELQUES ASPECTS DE LA VISION

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

3 à 4 semaines pour la partie 3 – C

Thème III - C DE L’OEIL AU CERVEAU :

QUELQUES ASPECTS DE LA VISION

Environ 33% de l’année (soit 10 à 11 semaines) pour le thème 3 … donc…

3 à 4 semaines pour la partie 3 – C

Page 76: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème III - C DE L’OEIL AU CERVEAU :

QUELQUES ASPECTS DE LA VISIONLa vision est abordée sous 3 angles qui permettent de:

• Comprendre certains aspects de la perception

• Apporter un autre exemple d’évolution

• Montrer la complexité de fonctionnement ainsi que

la plasticité cérébrale

• Mettre en jeu l’interdisciplinarité avec

les Sciences Physiques

Page 77: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 – C De l’œil au cerveau: quelques aspects de la visionLe cristallin : une lentille vivante

Cristallin = système transparent

Cristallin: cellules vivantes qui renouvellenten permanence leur contenu

Anomalies de forme

Certains défauts de vision.

Avec l’âge sa transparence et sa souplesse peuvent être altérées.

Page 78: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

LE CRISTALLIN : UNE LENTILLE VIVANTELE CRISTALLIN : UNE LENTILLE VIVANTE

BO MOTS-CLÉS PRÉREQUIS LIMITES

Le cristallin est l’un des systèmes transparents de l’œil humain.

Il est formé de cellules vivantes qui renouvellent en permanence leur contenu. Les modalités de ce renouvellement sont indispensables à sa transparence. Des anomalies de forme du cristallin expliquent certains défauts de vision.

Avec l’âge sa transparence et sa souplesse peuvent être altérées

-Cristallin: forme-structure-Lentille-Accommodation

-Transparence

-Souplesse

-Myopie (hypermétropie)

-Presbytie

-Cataracte

4°:

- récepteur sensoriel dans le cadre de la communication nerveuse

-Le détail de la structure de l’œil n’est pas à étudier.

-Le renouvellement du contenu cellulaire doit simplement mettre en évidence le maintien de la structure déterminant souplesse et transparence

-Les phénomènes optiques ne sont pas à traiter: ils le sont en sciences physiques

Page 79: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 – C De l’œil au cerveau: quelques aspects de la visionLes photorécepteurs : un produit de l’évolution

Gènes des pigments rétiniens constituant une famille multigénique (issue de duplications) dont l’étude

permet de placer l’Homme parmi les Primates

Photorécepteurs rétiniens(3 types de cônes, bâtonnets)

Perturbations de la visiondes couleurs

Anomalies des pigments rétiniensSensibilité au bleu, au vert et au rouge

Sensibilité à l’intensitélumineuse

Cerveau, aires corticales

Messag

e nerve

ux

Nerf

op

tiqu

e

Page 80: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

LES PHOTORÉCEPTEURS : UN PRODUIT DE L’ÉVOLUTION

BO MOTS-CLÉS PRÉREQUIS LIMITESLa rétine est une structure complexe qui comprend les récepteurs sensoriels de la vision appelés photorécepteurs. Celle de l’homme contient les cônes permettant la vision des couleurs (3 types de cônes respectivement sensibles au bleu, au vert et au rouge) et les bâtonnets sensibles à l’intensité lumineuse.Les gènes des pigments rétiniens constituent une famille multigénique (issue de duplications) dont l’étude permet de placer l’homme parmi les Primates. Des anomalies des pigments rétiniens se traduisent par des perturbations de la vision des couleurs.Le message nerveux issu de l’œil est acheminé au cerveau par le nerf optique.

-Rétine : organisation

-Cônes

-Bâtonnets

-Pigments rétiniens

-Gènes des pigments rétiniens

-Duplication

-Parenté

-Daltonisme

Nerf optique

4°: -cellules nerveuses= neurones

3°: -gènes; allèles; mutations

2°: -gènes; allèles; mutations; parenté

4°: -message nerveux sensitif transmis aux centres nerveux

La physiologie de la rétine n’est pas à traiter donc ne pas aborder le renouvellement des pigments rétiniens

Nature et caractéristiques du message nerveux seront traitées en terminale

Page 81: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Logiciel DE VISU François TILQUIN12 modules

Rétine

Ce module présente une

modélisation du codage rétinien

de la couleur par les cônes, il 

permet la visualisation de leur

pouvoir discriminateur des

fréquences lumineuses,

OpsinesCe module présente la phylogénie

d'une catégorie de pigments

rétiniens, les opsines.

Page 82: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

Thème 3 – C De l’œil au cerveau: quelques aspects de la vision Cerveau et vision : aires cérébrales et plasticité

Structures cérébrales innées, issues de l’évolution

Plasticité cérébrale au cours de l’histoire personnelle

Mise en place du phénotype fonctionnel du système cérébral impliqué dans la vision

Mémoire, apprentissage

LSD

KitPlasticité

cérébrale enpréparation chez

Sordalab

Page 83: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

CERVEAU ET VISION : AIRES CÉRÉBRALES ET PLASTICITÉ

BO MOTS-CLÉS PRÉREQUIS LIMITES

Plusieurs aires corticales participent à la vision. L’imagerie fonctionnelle du cerveau permet d’observer leur activation lorsque l’on observe des formes, des mouvements. La reconnaissance des formes nécessite une collaboration entre les fonctions visuelles et la mémoire. Des substances comme le LSD perturbent le fonctionnement des aires cérébrales associées à la vision et provoquent des hallucinations qui peuvent dériver vers des perturbations cérébrales graves et définitives. La mise en place du phénotype fonctionnel du système cérébral impliqué dans la vision repose sur des structures cérébrales innées, issues de l’évolution et sur la plasticité cérébrale au cours de l’histoire personnelle. De même la mémoire nécessaire par exemple à la reconnaissance d’un visage ou d’un mot repose sur la plasticité du cerveau. L’apprentissage repose sur la plasticité cérébrale. Il nécessite la sollicitation répétée des mêmes circuits neuroniques.

-Cortex cérébral

-Aires visuelles-Collaboration entre aires corticales

-Perturbations

-Structures innées-Plasticité cérébrale

-Mémoire

-Apprentissage

4°: -le cerveau est un centre nerveux qui analyse les messages sensitifs

4°:-certaines substances peuvent perturber le fonctionnement du système nerveux

-Ne pas faire une étude exhaustive des aires corticales

-La synapse sera étudiée en terminale

-Ne pas traiter un trop grand nombre d’exemples pour aborder la plasticité cérébrale

- Les mécanismes de la mémoire et de l’apprentissage ne sont pas au programme

Page 84: Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

EduAnatomistSTAGE PAF

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