Sciences et technologies - Secr©tariat de l'Enseignement

Sciences et technologies "Génétique"

Troisième degré - PQ & TQ

D/2008/7362/3/54

avenue E. Mounier 100 - 1200 BRUXELLES

4 FESeC - Sciences et technologies : Génétique - D/2008/7362/3/54

Ce document, à destination des professeurs, propose des éléments d’un parcours d’enseignement/apprentissage sur la génétique et les questions d’actualité s’y rapportant : les OGM, le clonage, la thérapie génique, et les tests génétiques. Il répond aux objectifs du programme de Sciences et Technologies (FESeC : D/2002/7362/3108 & D/2002/7362/3109) mais peut être facilement adapté à d’autres programmes de biologie.

Remerciements La séquence de cours que décrit ce livret d’accompagnement n’aurait pas pu être rédigée sans le soutien dont j’ai bénéficié.

Pour son accompagnement attentif, la qualité de ses conseils et son accueil, je remercie très chaleureusement Jean-Marie Demoustier, responsable de la cellule pédagogique de la FESeC.

J’adresse ma plus sincère reconnaissance à Philippe Capelle, responsable du secteur sciences ainsi qu’aux membres de ce secteur, Emmanuel Thiran, Nadine De Bruijn et Philippe van Sull et à Pascale Papleux, conseillère pédagogique qui ont accepté de lire et de commenter ce travail et qui m’ont soutenue.

Ma reconnaissance va aussi à tous les professeurs qui ont apprécié cet outil. Qu’ils sachent que leurs encouragements m’ont été nécessaires.

Mon souvenir ému va aux élèves de cinquième et sixième qualification restauration du Collège Saint-François d’Assise. Ils m’ont donné la motivation nécessaire à l’élaboration de ce dispositif pédagogique et l’ont testé avec moi.

Philippe Englebert, responsable des productions à la FESeC, m’a accordé sont appui et m’a permis de travailler avec Sophie Klein, secrétaire du service "Productions", qui a utilisé ses qualités de graphiste pour illustrer ce document. Qu’ils en soient remerciés.

Marie-Pierre Gillet Conseillère pédagogique

FESeC - Sciences et technologies : Génétique - D/2008/7362/3/54 5

Table des matières Introduction ................................................................................................................. 7

La cellule et les gènes ................................................................................................ 9

Etude interactive de la cellule et des gènes ......................................................................... 9

Structuration (fiche synthèse “ La cellule et les gènes ”) ...................................................... 9

Evaluation formative de restitution des connaissances ........................................................ 9

Questions d’actualité ................................................................................................ 11

Introduction ......................................................................................................................... 11

Tâche 1 : “ D’où viennent nos protéines ? ” ........................................................................ 12

Tâche 2 : “ Faut-il des OGM dans l’agriculture ? ” .............................................................. 15

Tâche 3 : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité ? ” .............................................. 20

Tâche 4 : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité (2) ? ” ......................................... 26

Tâche 5: “ Peut-on recréer des espèces animales disparues ? ” ....................................... 30

Tâche 6 : “ L'avenir des espèces menacées passe-t-il par le clonage ? ” .......................... 38

Tâche 7: “ Faut-il encourager le clonage humain thérapeutique ? S’agit-il d’un clonage au même titre que le clonage reproductif ? ” ........................................................................... 40

Tâche 8 : “ La thérapie génique, un mythe ou une réalité ? ” ............................................. 46

Tâche 9 : “ Pour ou contre les tests génétiques ? ” ............................................................ 49

Annexes .................................................................................................................... 53

Annexe 1 - Fiche synthèse : les cellules et les gènes ........................................................ 54

Annexe 2 - Fiche outil : Réaliser un schéma ...................................................................... 63

Annexe 3 - Fiche outil : Construire un argumentaire .......................................................... 64

Annexe 4 - Ethique et argumentation ................................................................................. 65

Annexe 5 - Présentation de la structure des fiches ............................................................ 67


Introduction Ce document, à destination des professeurs, propose quelques éléments d’un parcours d’enseignement/apprentissage sur la génétique et les questions d’actualité s’y rapportant.

Vous y trouverez deux parties :

la première vise à installer les connaissances scientifiques de base de la génétique. Une synthèse de ces notions est proposée en annexe 1,

la seconde vise le développement de la macro-compétence 3 (MC3) du programme : « Au départ d'une question d'actualité liée à notre environnement ou à une technologie courante, s'informer sur des aspects scientifiques, technologiques, sociaux, économiques, culturels, … la concernant afin de pouvoir prendre une place active dans un débat sur cette question. » C’est pourquoi les élèves sont invités à mobiliser et à articuler les connaissances apprises et à en acquérir de nouvelles dans la réalisation de tâches portant sur la transmission de l’information héréditaire et les techniques d’ingénierie génétique. Par l’intermédiaire de ces tâches, les élèves s’exercent également à prendre une place active dans un débat sur ces questions et donc à adopter une attitude de citoyen, responsable de ses choix et conscient de leurs enjeux.

Le professeur choisira, parmi les 9 tâches proposées, celles qui lui semblent le mieux correspondre aux objectifs qu’il s’est fixé et aux intérêts de ses élèves.

Par ailleurs, le niveau de complexité du travail demandé peut être aisément adapté en balisant plus ou moins la démarche de résolution de problème de l’élève. Pour ce faire, le professeur modifie ou complète les rubriques « Contraintes » et « Consignes » des fiches.

Quoi qu’il en soit, avant de proposer une tâche en évaluation à valeur certificative, les élèves devront avoir été suffisamment familiarisés à ce type de travail.

Par ailleurs, deux fiches outils qui se trouvent en annexes 2 et 3, « Réaliser un schéma » et « Construire un argumentaire » décrivent les deux procédures de communication principalement utilisées dans ces tâches. L’apprentissage de l’argumentation se fait également dans le cadre du cours de français aux deuxième et troisième degrés1. Un travail de coordination entre ces deux disciplines est une occasion de donner du sens à la formation commune intégrée des humanités professionnelles et techniques, telle qu’elle est prévue par notre programme.

Cette intégration est facilitée par les signes graphiques qui permettent de renvoyer une partie du programme vers l’autre dans un souci d’interactivité.

Si l’argumentation est un type particulier de communication avec ses caractéristiques techniques, elle pose aussi souvent des questions éthiques. Vous trouverez en annexe 4 une réflexion pour vous aider à gérer des questions d’ordre éthique dans votre enseignement.

_____________________________________________ 1 FESEC, Formation commune, 2e et 3e degrés Technique de Qualification, Humanités professionnelles et techniques, D/2002/7362/3108, pages 50-52 et 60-70 & FESEC, Formation commune, 2e et 3e degré Professionnel, Humanités professionnelles et techniques, D/2002/7362/3109, pages 68-70.


La cellule et les gènes Etude interactive de la cellule et des gènes L’étude des notions de base de la génétique peut se faire à l’aide du site interactif : Le monde des gènes, http://www.gene-abc.ch/welt/index_f.html En fonction des ordinateurs disponibles, ce travail se fait par deux ou trois élèves ou avec le projecteur pour toute la classe. Les élèves, individuellement ou par deux ou trois, réalisent un résumé manuscrit des informations, à l’aide des mots clés qu’ils auront sélectionnés au fil de leurs découvertes. Ce résumé sera structuré en 4 parties :

o la constitution générale de l’organisme (de l’organisme aux cellules) o la structure simplifiée d’une cellule animale, o le rôle du noyau et du patrimoine génétique, o l’expression de l’information génétique.

Structuration (fiche synthèse “ La cellule et les gènes ”2) A l’issue du travail précédent, les élèves confrontent leurs résumés par petits groupes (changer les groupes si les résumés ont déjà été faits par groupes) pour construire ensemble un plan détaillé ou un diagramme3 de ce chapitre. Chaque groupe va noter son plan/diagramme au tableau de la classe. Le professeur, avec sa classe, en retire un plan/diagramme qui constituera le squelette de la synthèse finale. Les différentes parties de cette synthèse sont alors complétées ensemble.

Evaluation formative de restitution des connaissances Par le travail de construction des résumés et de la synthèse et par une étude à domicile, les élèves ont mémorisé un certain nombre d’informations et fait des liens entre elles. Il s’agit de vérifier ces acquis par de simples questions de restitution et d’explicitation ainsi que par des exercices (fabrication des protéines).

_____________________________________________ 2 Annexe 1 pages 54 à 62 3 Un diagramme permet de représenter de l’information graphiquement, par exemple en mettant en correspondance des concepts en commençant par le concept le plus général ou le plus important pour aller vers les concepts les plus spécifiques. Les liens entre les concepts décrivent les relations qui existent entre eux.


Questions d’actualité

Introduction Cette seconde partie propose neuf tâches présentées sous la forme de fiches. Chacune des tâches permet à l’élève de s’exercer à la mise en œuvre de la compétence (MC3) en utilisant notamment :

les savoirs étudiés,

les savoir-faire :

o modéliser sous la forme d’un schéma (voir fiche outil «Réaliser un schéma»4)

o réaliser un argumentaire (voir fiche outil «Construire un argumentaire»5).

Par ailleurs, la plupart de ces tâches permettent de mettre en évidence les différentes techniques concernées ainsi que les avantages, inconvénients, limites… de l’ingénierie génétique. Au cours de leur réalisation, les élèves vont, non seulement, réinvestir leurs connaissances, mais en plus en faire de nouvelles. Ainsi, lors de la correction de chacune des productions, une synthèse des nouveaux apprentissages est réalisée avec la classe (les éléments à retenir sont les indicateurs des grilles d’évaluation). Ensuite, une vérification de la mémorisation et de la compréhension de ces nouvelles connaissances est réalisée par une évaluation formative.

Il est entendu que l’enseignant choisit, parmi ces tâches, celles qui seront réalisées à titre formatif (apprentissage) et celles qui serviront à l’évaluation à valeur certificative. Par ailleurs, comme nous l’avons déjà dit plus haut, d’une part, toutes ces tâches ne doivent pas nécessairement être faites et d’autre part, chacune de ces tâches pourra être adaptée par le professeur en fonction de ses objectifs et de ses élèves (niveau, option, filière technique ou professionnelle,…).

La structure des fiches est celle qui a été adoptée dans les livrets d’accompagnement et les programmes de sciences les plus récents. Nous reproduisons, en annexe 5, la description qui en a été faite dans le livret d’accompagnement n°2 de Sciences et Technologies6.

_____________________________________________ 4 Annexe 2 page 63 5 Annexe 3 page 64 6 Ce livret est téléchargeable à l’adresse : http://www.segec.be/Documents/Fesec/Accompagnement/Sciences_et_technologies-bis-recto-n°2(2005-5).pdf


Tâche 1 : “ D’où viennent nos protéines ? ”

Type de production: un schéma commenté

Les visées de la tâche Objets des apprentissages

Savoirs : cellule, noyau, gène, ADN, ARN, formation des protéines Savoir-faire : rédiger un commentaire, réaliser un schéma

Problème Comment nos cellules fabriquent-elles les protéines dont notre corps a besoin ? D’où viennent les matériaux nécessaires ?

La situation proposée à l’élève Contexte Nos aliments sont constitués de glucides (sucres), de lipides (graisses) et de

protides (protéines) qui au cours de la digestion subissent des transformations. C’est ainsi que, par exemple, nos protéines sont transformées en particules plus petites appelées acides aminés. Par ailleurs, mis à part l’eau, notre corps est principalement fait de protéines. Mais d’où viennent alors nos protéines ?

Production attendue

Ta tâche consiste à représenter, par un (des) schéma(s) annoté(s) et commenté(s), la manière dont notre corps « s’approvisionne » en protéines et à répondre à la question du contexte.

Contraintes Ton schéma montre o le lien entre les acides aminés provenant des protéines alimentaires et les

protéines constitutives de notre corps, o comment nos cellules fabriquent les protéines dont nous avons besoin.

Ton commentaire explicite toutes les phases de la production des protéines du corps.

Consignes o Tu as à ta disposition tes notes de cours ainsi que la fiche outil : Réaliser un schéma.

o Tu fais seul ce travail en 50 minutes.


Corrigé


Grille d’évaluation de la tâche : “ D’où viennent nos protéines ? ”.

Critères (qualités) Indicateurs généraux (indices observables) élève prof. Cotation A,B,C,D7

Appropriation Globalisation Question cernée L’élève s’en tient au sujet sans développer d’information

parasite.

Investigation Globalisation Repérage des principaux facteurs pouvant influencer le phénomène.

o Présence d’acides aminés dans le cytoplasme de la cellule

o Fabrication des protéines dans le cytoplasme

o Rôle des gènes (ADN) et de l’ARN dans la fabrication des protéines

o Rôle des ribosomes

o 3 « lettres » = 1 acide aminé

o 1 protéine = association d’acides aminés

Traitement de l’information Globalisation

Utilisation d’informations scientifiques, technologiques, sociales,… pour élaborer des explications, prévoir une évolution.

o Modélisation, par un schéma, des différentes phases de l’élaboration des protéines.

o Commentaire cohérent (liens logiques apparents, ordonnés et corrects entre les éléments et avec le schéma).

Structuration/Validation Globalisation Elaboration d’une synthèse critique (l’élève prend une position défendue par des éléments objectifs et pertinents).

Les protéines sont construites par nos cellules à partir des acides aminés venant des aliments.

Communication Globalisation

Communication écrite dans une langue correcte et précise

Vocabulaire (scientifique), grammaire, phrase, orthographe.

Présentation correcte du travail Propreté, clarté, respect des consignes de la fiche outil.

Implication Globalisation Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur8:

_____________________________________________ 7 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 8 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si il obtient la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 2 : “ Faut-il des OGM dans l’agriculture ? ” Type de production : un schéma et un argumentaire


Fabrication et utilité des OGM dans l’agriculture. Impact sur la santé, l’environnement, l’économie, l’agriculture, …

Questions traitées Qu’est-ce qu’un OGM ? Comment fabrique-t-on un OGM ? Quels sont des avantages et des inconvénients des OGM?

La situation proposée à l’élève Contexte9

Tu dois acheter du maïs pour préparer une salade. En consultant une étiquette, tu lis « produit à partir de maïs génétiquement modifié ». Tu n’achètes pas ce maïs, ne sachant pas ce que ça signifie, mais tu décides de t’informer.

Production attendue Ta tâche consiste à donner, par écrit, les raisons pour lesquelles tu achèterais

ou non ce maïs à l’avenir.

Contraintes Tu modélises par un schéma annoté, à partir du texte ci-joint, la technique

de fabrication d’un OGM, jusqu’à la production de la protéine recherchée. Tu relèves des arguments fournis dans l’article : Le soir, 2050, Odyssée de

la Terre, OGM : la vie serait-elle une marchandise ?, Rossel et Cie S.A., Bizzline, Bruxelles, 2005, pages 87 et 88.

Tu expliques chaque argument avec précision. Tu retiens ceux qui te permettront de prendre ta décision et tu la justifies.

Consignes Avant de réaliser la tâche, vous regardez l’émission : C’est pas sorcier, Les

OGM : du rififi dans les gènes, RIFF productions, 2001. 2 heures de cours sont consacrées à la réalisation de cet argumentaire.

_____________________________________________ 9 Autre contexte, proposé par Emmanuel Thiran : « Tu apprends que dans ta région, on va autoriser la culture massive de betteraves transgéniques. Par Internet, tu reçois une pétition d’un groupe d’écologistes te demandant de signer CONTRE l’implantation d’une telle culture dans la région. Tu décides de t’informer avant de signer.»


Ressources documentaires

Revues Coisne, S., Y a-t-il un OGM dans mon assiette ?, Science et Vie Junior n° 168, septembre 2003,

p. 34-38. Coisne, S., Les OGM se mettent au vert, Science et Vie Junior, mars 2001, p. 54-55. Le soir, 2050, Odyssée de la Terre, OGM : la vie serait-elle une marchandise ?, Rossel et Cie

S.A., Bizzline, Bruxelles, 2005, pages 87 et 88. Leloup D., Nourrir le monde, Au rancart les OGM ! Voici la sélection "intelligente"…, dossier

Imagine 46, septembre - octobre 2004, pages 8 à 14. Fichers, M., Parizel, D., OGM, non merci ! Oui à la diversité !, Nature et progrès, Les cahiers de

société, Belgique, 2002.

Sites Internet (actifs le 5 avril 2009) o http://www.greenpeace.fr/detectivesOGM/dossier3.php3.

o http://www.fao.org

o http://www.ogm-info.com/adn.html

o http://fr.wikipedia.org/wiki/OGM

o http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier223-1.php

Documentaire

C’est pas sorcier, Les OGM : du rififi dans les gènes, RIFF productions, 2001


Textes pour modéliser, par un schéma, la fabrication d’un OGM10

_____________________________________________ 10 Extraits de : Science et Vie Junior, septembre 2003, n°168

Qu’est-ce qu’un OGM ?

Un oganisme génétiquement modifié (OGM) est un animal, une plante ou un microorganisme qui a été transformé par des chercheurs afin de posséder une ou plusieurs propriétés nouvelles. Ainsi, du maïs est devenu capable de fabriquer son propre insecticide, et de la betterave sucrière a pu résister à un virus.Côté animaux, les OGM sont plus spectaculaires encore : des chèvres qui produisent une protéine humaine dans leur lait ou des souris qui deviennent fluorescentes sous les UV ! Ces derniers ont toutefois une vocation médicale et ne sont pas destinés à être mangés. Tous ces OGM ont un point commun : ils ne peuvent apparaître seuls dans la nature. Et pour cause. Ils n’ont pas acquis leur nouvelle caractéristique suite au croisement de leurs parents mais grâce à une technologie pointue, qui ne peut se faire qu’en labo : la trangenèse. Une technique qui permet les opérations les plus surprenantes : transmettre une caractéristique de bactérie à un plan de coton ou un caractère humain… à un cochon. Drôle de mariage !

Comment fabrique-t-on un OGM ?

En employant une technique mise au point il y a 20 ans : la transgenèse - d’où le terme d’organismes « transgéniques » pour qualifier les OGM. Elle consiste à repérer une propriété intéressante chez un être vivant. Par exemple, la capacité qu’a une bactérie de fabriquer un insecticide. On récupère alors, dans le microbe, la recette de fabrication de la toxine en fouillant dans son livre de recettes, son ADN.

Une fois la recette (ou gène) subtilisée, celle-ci est installée au coeur d’une cellule de la plante à améliorer- le maïs, par exemple. Car voilà toute l’astuce : à l’égal de la bactérie, les cellules de tous les êtres vivants renferment de l’ADN. Mieux : une cellule de maïs peut parfaitement lire l’ADN de bactérie, de géranium ou de teckel à poil dur ! Affublée de son nouveau gène, elle devient alors capable de fabriquer de l’insecticide. Reste à la faire se multiplier afin qu’elle aboutisse à un plant fringant : un OGM ou « organisme génétiquememnt modifié ».


Corrigé : modèle schématique de la technique de fabrication d’un OGM11

_____________________________________________ 11 Ibidem


Grille d’évaluation de la tâche : “ Faut-il des OGM dans l’agriculture ? ”

Critères Indicateurs élève prof. Cotation A,B,C,D12

Appropriation Globalisation Organisation du travail L’élève s’en tient au sujet sans traiter d’information parasite. Investigation Globalisation Repérage des principaux facteurs pouvant influencer le phénomène.

Les arguments évoqués sont exacts et expliqués avec précision : pas de preuve que les OGM sont inoffensifs pour la santé, risques pour la biodiversité (des OGM se sont répandus

« sauvagement » dans la nature), intérêts économiques gigantesques pour les firmes

productrices, réduction de l’utilisation de produits phytopharmaceutiques, espèces « nouvelles » brevetées (à qui appartient la vie ?), agriculteurs asservis aux multinationales de l’agrochimie

(achat graines et modifications génétiques en lien avec les produits vendus),

amélioration de la productivité, amélioration qualitative des aliments, …

Traitement de l’information Globalisation Utilisation d’informations scientifiques, technologiques, sociales, … (concepts, modèles, principes) pour élaborer des explications, prévoir une évolution.

Modélisation, par un schéma annoté, des différentes phases de l’élaboration d’un OGM :

prélèvement d’un gène, codant pour la fabrication d’un insecticide, dans l’ADN d’une bactérie,

intégration de ce gène dans la molécule d’ADN du noyau de la cellule de maïs,

production par la cellule de l’insecticide, multiplication de la cellule pour donner une pousse de

maïs.


La décision d’acheter ou non le maïs est justifiée par des arguments fondés précis ou par le principe de précaution.

Communication Globalisation Communication écrite dans une langue correcte et précise


Présentation correcte du travail Propreté, clarté, respect des consignes de la fiche outil. Implication Globalisation Mise en évidence de liens avec l’éthique : respect de l’environnement

L’homme interfère avec les mécanismes naturels de la vie …

Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur13



Tâche 3 : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité ? ”

Type de production : un schéma et un argumentaire

Les visées de la tâche

Objet des apprentissages Pré requis : cellule, cytoplasme, chromosomes, reproduction sexuée.

Technique de fabrication d’un clone de mammifère. Utilité, limites et questions éthiques à propos du clonage humain

Questions traitées Qu’est-ce qu’un clone ? Comment fabrique-t-on un clone ? Quelles sont l’utilité et les limites du clonage humain?

La situation proposée à l’élève Contexte

Dès 1932, Aldous Huxley imaginait dans "le meilleur des mondes", une société où l'on clonerait les êtres sur des modèles préétablis et très hiérarchisés. Séparés en classes, chacun serait reproduit à l'infini pour alimenter cette caste. Plus récemment, dans "A ton image", Louise L. Lambrichs se met dans la peau d'un médecin qui tente l'expérience du clonage pour permettre à sa femme stérile de procréer. Le clone de son épouse est si bien réussi qu'il en tombe amoureux, menant ainsi au suicide de sa femme et au meurtre de sa "fille". http://www.infoscience.fr/dossier/clonage/clonage1.html Ces scénarios sont-ils actuellement réalisables ?

Production attendue Ta tâche consiste à écrire un article scientifique pour répondre à cette question.

Contraintes Tu modélises par un schéma annoté, à partir du texte 1 ci-après, la

technique de fabrication d’un clone de mammifère, jusqu’à sa naissance. Tu réponds à la question posée en justifiant ta réponse à l’aide des

arguments fournis dans le texte 2. Tu expliques chaque argument avec précision.

Consignes Tu as 50 minutes pour réaliser ce travail.


Texte 1 pour MODÉLISER, par un SCHÉMA, la fabrication d’un Clone14

Toute méthode de clonage repose sur un transfert de noyau cellulaire. Un transfert de noyau

nécessite deux cellules : une cellule receveuse, généralement un *ovocyte non fécondé

prélevé peu après l’ovulation (de tels ovocytes se développent dès qu’on les stimule

correctement), et une cellule donneuse, celle qui doit être copiée.

Les chercheurs écossais, le Dr Ian Wilmut et ses collègues du Roslin Institute, ont prélevé

des cellules *somatiques d’une brebis blanche Finn Dorset âgée de six ans.

Par ailleurs, des ovocytes ont été recueillis chirurgicalement dans les voies reproductrices de

brebis à tête noire Scottish Black face, après stimulation de leurs ovaires. Au moment où ils

sont recueillis, les ovocytes ne contiennent plus qu’un seul chromosome de chaque paire,

alors que toutes les autres cellules contiennent deux chromosomes de chaque paire.

Les expérimentateurs ont alors aspiré les chromosomes des ovocytes. Ces ovocytes ainsi

*énucléés, ayant gardé leur cytoplasme, ont été fusionnés chacun avec le noyau d’une

cellule somatique de la brebis donneuse. Ces fusions ont été facilitées par une minuscule

charge électrique.

Fin janvier 1996, après de nombreuses tentatives manquées, les chercheurs sont parvenus

à obtenir une cellule d'ovule qui a commencé à se diviser normalement, et celle-ci a été

implantée dans la mère porteuse Scottish Blackface. Après une période de gestation

normale d'environ cinq mois, Dolly est née. Les tests génétiques ont prouvé qu'elle était un

clone, et Dolly est devenue une icône internationale.

*Ovocyte : cellule reproductrice ou gamète, expulsée par l’ovaire pour être fécondée et ne contenant à ce stade de sa maturation qu’un seul chromosome de chaque paire.

*Somatique : toute cellule d’un organisme, autre que les cellules reproductrices.

*Énucléé : se dit d’une cellule dont on a enlevé le noyau, donc les chromosomes.

_____________________________________________ 14 Sources : - Ministère de la jeunesse, de l'éducation nationale et de la recherche — Direction de l’évaluation et de la prospective (DEP-C1), G2SIPMP01.doc - Le clonage humain, Questions éthiques, Unesco pour l’Education, la science et la culture, Paris, 2004.


Texte 2 pour construire l’argumentaire

Quelles sont les questions soulevées par le clonage humain ? 15

Le débat sur le clonage implique les scientifiques, les législateurs, les autorités religieuses, les philosophes et les organisations internationales, mais il ne se déroule pas toujours dans l'harmonie. De l'avis général, sinon à l'unanimité absolue, le clonage humain « reproductif » — en vue de produire un bébé humain qui soit une copie génétique — est jugé contraire à l'éthique16. Wilmut a personnellement expliqué au Congrès des Etats-Unis d’Amérique que le clonage d'un mammifère comportait un fort taux d'échec, puisque sur ses 277 embryons « reconstitués », 29 seulement avaient été implantés dans des brebis et un seul s'était développé avec succès. Il a conclu que « des expériences similaires avec des humains seraient totalement inacceptables ».

Le taux d'échec élevé (plus de 90%) et une forte mortalité du clone animal indiquent clairement que ces expériences ne peuvent pas être appliquées aux humains. D'autre part, les animaux clonés semblent souffrir d'un taux élevé de malformations et d'infirmités. Dolly elle-même a fini par être euthanasiée17 en 2003, à l'âge de six ans et demi seulement, alors que de nombreux moutons vivent plus de dix ans. Elle était atteinte d'une maladie pulmonaire évolutive, que l'on trouve habituellement chez les moutons plus âgés, ainsi que d'arthrite précoce. Certains experts du clonage ont donc émis l'hypothèse que les humains clonés pourraient avoir besoin d'une prothèse de la hanche dès l’adolescence et être atteints de sénilité avant l'âge de vingt ans.

Les enjeux éthiques du clonage, notamment en ce qui concerne les humains, semblent défier toute limite. Même si les problèmes de technique du clonage sont résolus avec le temps, de nombreuses questions demeurent. Pour quelles raisons pourrait-on autoriser ou interdire la reproduction d'enfants par clonage ? Devrait-on utiliser le clonage pour les couples stériles ou les couples homosexuels qui veulent une descendance biologique ? De quelle manière un enfant mis au monde par reproduction asexuée ressentirait-il la vie, comme un individu unique ou comme un « prisonnier » génétique ? Un enfant cloné n'est-il qu'un jumeau de son donneur génétique, avec un décalage dans le temps ?

Les parents devraient-ils choisir les caractéristiques d'un futur enfant, comme c'est possible avec le clonage ? Ces questions et d'autres du même ordre préoccupent aujourd'hui les scientifiques et les bioéthiciens qui voient dans les procédures du clonage une mise en danger potentielle de l'identité humaine.

La communauté mondiale a répondu en déclarant que le clonage humain était contraire à la dignité humaine, dans l'article 11 de la Déclaration universelle sur le génome humain et les droits de l'homme (1997), élaborée par l'UNESCO. Dans la partie C de la Déclaration, « Recherche sur le génome humain », il est spécifié que « Des pratiques qui sont contraires à la dignité humaine, telles que le clonage à des fins de reproduction d'êtres humains, ne doivent pas être permises... ».

_____________________________________________ 15 Source : Le clonage humain, Questions éthiques, Unesco pour l’Education, la science et la culture, Paris, 2004. 16 L'Éthique est un terme général utilisé pour désigner ce que l'on appelle aussi « science (étude) de la morale ». Avoir un comportement éthique signifie faire ce qui est « juste » ou « bien ». 17 Donner la mort à un malade incurable.


Après mûre réflexion, plusieurs pays ont formulé des opinions et des réglementations sur le clonage humain à des fins de reproduction.

En France, le Comité consultatif national d'éthique pour les sciences de la vie et de la santé […] a rejeté le clonage humain à des fins de reproduction : «L'idée qu'une parfaite similitude génétique entraînerait de soi une parfaite similitude psychique est dénuée de tout fondement scientifique […] (Avis N° 54, « Réponse au Président de la République française au sujet du clonage reproductif », avril 1997). D'autres nations ont approuvé, en citant les risques que comporte l'aventure du clonage, notamment par rapport aux mères et aux bébés.

Pour le Conseil des sciences et de la technologie du Japon, le clonage humain ne présentait aucune utilité qui en recommandât la pratique. Il ajoutait que les applications médicales utilisant des cellules humaines obtenues par clonage « pouvaient entraîner l'élevage d'êtres humains et une violation des droits de l'homme » (Rapport final demandant des règles juridiques sur la production d'humains par technologie clonique, novembre 1999). De plus, le comité d'experts japonais a conclu que la reproduction asexuée par clonage remettrait en cause le concept de famille dans leur société.

Dans son étude « Human Cloning and Human Dignity » (Clonage humain et dignité humaine) en 2002, le Conseil de bioéthique du Président américain observait que les tentatives de clonage humain seraient contraires à l'éthique « pour le moment », en raison « de problèmes de sécurité et de la probabilité qu'il porte tort à ceux qui sont impliqués ». Le rapport faisait état d'un grand nombre d'autres préoccupations qui pouvaient suffire à exclure à jamais toute tentative de clonage humain : « La notion de clonage soulève des questions sur l'identité et l'individualité, la signification qui s'attache au fait d'avoir des enfants, la différence entre procréation et fabrication, et les relations entre générations ».

Ces conclusions semblaient annoncer un débat sur la moralité des sciences biologiques et le clonage qui se poursuivrait pendant de nombreuses années à venir.

En Tunisie, le Comité national d'éthique médicale a examiné la question du clonage à des fins de reproduction à la demande du ministre de la santé en 1997 et a conclu que toute technologie de clonage humain devait être interdite. Il considérait que cette pratique porte atteinte au concept de reproduction humaine et à la dignité des êtres humains, et qu'elle était la porte ouverte à toutes formes d'abus.

Quelque trente pays, dont l’Allemagne, l'Australie, la Colombie, le Costa Rica, le Danemark, l’Espagne, la Géorgie, le Japon, la Lettonie, la Norvège, le Pérou et le Royaume-Uni ont jusqu'à présent promulgué diverses lois qui interdisent le clonage humain à des fins de reproduction.


Corrigé: modèle schématique de la technique de fabrication d’un Clone18

_____________________________________________ 18 Source : Le clonage humain, Questions éthiques, Unesco pour l’Education, la science et la culture, Paris, 2004.


Grille d’évaluation de la tâche : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité ? ”


Appropriation Globalisation Question cernée L’élève s’en tient au sujet sans traiter d’information parasite. Investigation Globalisation Repérage des principaux facteurs pouvant influencer le phénomène.

L’élève identifie et explique au moins 4 problèmes soulevés par le clonage humain à des fins de reproduction :

le faible taux de réussite, le grand nombre d’anomalies et de malformations chez les animaux clonés,

la sécurité technique et médicale, l'ébranlement de la notion de reproduction et de famille, l'ambiguïté des rapports d'un enfant cloné avec son

progéniteur, la confusion de l'identité personnelle et le tort causé au

développement psychologique d'un clone, les inquiétudes relatives à l'eugénisme20, le caractère contraire à la dignité humaine, le renforcement de la tendance à produire des bébés « sur

mesure » et à améliorer les êtres humains.


L’élève modélise, par un schéma annoté, des différentes phases de l’élaboration d’un clone de mammifère :

prélèvement de cellules somatiques (d’une brebis dans l’exemple),

prélèvement d’ovocytes non fécondés (d’une autre brebis dans l’exemple),

extraction du noyau des ovocytes, extraction du noyau des cellules somatiques, fusion du noyau d’une cellule somatique avec un ovule

énucléé, implantation de l’embryon ainsi formé dans l’utérus d’une

mère porteuse (une brebis dans l’exemple), naissance d’un individu (agneau) portant les mêmes gênes

que le donneur du noyau de la cellule somatique.


L’élève conclu en répondant à la question posée et justifie sa réponse : le clonage est techniquement réalisable mais difficile et risqué, pose des questions éthiques, est interdit actuellement par 30 pays.



Présentation correcte du travail Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation d’un schéma.

Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur21:

_____________________________________________ 19 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 20 Eugénisme : étude et application de mesures censées contribuer à l'amélioration ou à la sauvegarde de l'espèce humaine ou d'une population particulière. D’après : http://atilf.atilf.fr/ 21 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si il obtient la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 4 : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité (2) ? ”

Type de production : un schéma et un argumentaire

Les visées de la tâche Objet des apprentissages

Pré requis : cellule, cytoplasme, chromosomes, reproduction sexuée. Technique de fabrication d’un clone de mammifère. Utilité, limites et questions éthiques à propos du clonage humain

Questions traitées Qu’est-ce qu’un clone ? Comment fabrique-t-on un clone ? Quelles sont l’utilité et les limites du clonage humain?


Dès 1932, Aldous Huxley imaginait dans "le meilleur des mondes", une société où l'on clonerait les êtres sur des modèles préétablis et très hiérarchisés. Séparés en classes, chacun serait reproduit à l'infini pour alimenter cette caste. Plus récemment, dans "A ton image", Louise L. Lambrichs se met dans la peau d'un médecin qui tente l'expérience du clonage pour permettre à sa femme stérile de procréer. Le clone de son épouse est si bien réussi qu'il en tombe amoureux, menant ainsi au suicide de sa femme et au meurtre de sa "fille". http://www.infoscience.fr/dossier/clonage/clonage1.html Ces scénarios sont-ils actuellement réalisables ?


Contraintes o Tu modélises par un schéma annoté, à partir du texte 1, la technique de

fabrication d’un clone humain, jusqu’à sa naissance. o Tu réponds à la question posée en justifiant ta réponse à l’aide des arguments

fournis dans le texte22. o Tu expliques chaque argument avec précision.

Consignes Tu réalises ton schéma et ton argumentaire en suivant les conseils donnés dans les fiches outils correspondantes. Tu as 50 minutes pour réaliser ce travail

_____________________________________________ 22 Ce texte se trouve pages 22 et 23 de ce livret


Texte 1, pour modéliser, par un schéma, la fabrication d’un clone

Voici comment les scientifiques procéderaient pour vous cloner : ils prélèveraient votre ADN à partir de cellules somatiques (par exemple de votre peau).

Par ailleurs, des ovocytes seraient recueillis chirurgicalement dans les voies reproductrices d’une femme, après stimulation de ses ovaires.

Ces ovocytes seraient ensuite énucléés puis fusionnés chacun avec le noyau d’une de vos cellules somatiques. Ces fusions seraient facilitées par une minuscule charge électrique.

Si les embryons ainsi formés, génétiquement identiques à vous-même, commençaient à se diviser normalement, au bout de quelques jours, ils seraient implantés dans l’utérus d’une mère porteuse.

Après une période de gestation normale, votre clone naîtrait.


Corrigé: modèle schématique du clonage reproductif23

_____________________________________________ 23 D’après : Organisation des Nations Unies pour l’ÉDUCATION, la science et la culture (UNESCO), le clonage humain, questions éthiques, Paris, 2004.


Grille d’évaluation de la tâche : “ Le clonage humain, un mythe ou une réalité (2)? ”

Critères Indicateurs élève prof.

Cotation A,B,C,D24


L’élève identifie et explique au moins 4 problèmes soulevés par le clonage humain à des fins de reproduction :

le faible taux de réussite, le grand nombre d’anomalies et de malformations chez les animaux clonés,

la sécurité technique et médicale, l'ébranlement de la notion de reproduction et de famille, l'ambiguïté des rapports d'un enfant cloné avec son progéniteur, la confusion de l'identité personnelle et le tort causé au

développement psychologique d'un clone, les inquiétudes relatives à l'eugénisme25, le caractère contraire à la dignité humaine, le renforcement de la tendance à produire des bébés « sur

mesure » et à améliorer les êtres humains.

Traitement de l’information Globalisation Utilisation d’informations scientifiques, technologiques, sociales,… (concepts, modèles, principes) pour élaborer des explications, prévoir une évolution.

L’élève modélise, par un schéma annoté, des différentes phases de l’élaboration d’un clone humain :

prélèvement de cellules somatiques (de la peau dans l’exemple), prélèvement d’ovocytes d’une femme après stimulation

ovariennne, extraction du noyau des ovocytes, extraction du noyau (ADN) des cellules somatiques, fusion du noyau d’une cellule somatique avec un ovule énucléé, implantation de l’embryon ainsi formé dans l’utérus d’une mère

porteuse, naissance d’un individu portant les mêmes gênes que le donneur

du noyau de la cellule somatique.


L’élève conclu en répondant à la question posée et justifie sa réponse : le clonage est techniquement réalisable mais difficile et risqué, pose des questions éthiques, est interdit actuellement par 30 pays.

Communication Globalisation Langue correcte et précise Vocabulaire (scientifique), grammaire, phrase, orthographe. Présentation correcte du travail Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation d’un

schéma.

Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur26: _____________________________________________ 24 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 25 Eugénisme : étude et application de mesures censées contribuer à l'amélioration ou à la sauvegarde de l'espèce humaine ou d'une population particulière. D’après : http://atilf.atilf.fr/ 26 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si il obtient la cote P pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 5: “ Peut-on recréer des espèces animales disparues ? ”

Type de production : une fiche d’identité, un schéma et un argumentaire


Relations dans les écosystèmes, cellule, gène, clonage, reproduction animale,…

Questions traitées Quels sont les problèmes, les obstacles et les dangers liés au clonage d’animaux disparus ?


Dans Jurassic Park, le film de Steven Spielberg, des biologistes emballés clonent des dinosaures par troupeaux entiers afin de peupler un zoo fantastique.

Production attendue Ta tâche consiste à vérifier si les vrais chercheurs, dans leurs vrais laboratoires, pourraient en faire autant avec des dinosaures ou d’autres animaux actuellement disparus ou menacés de disparition? Si oui, penses-tu qu’il est souhaitable de favoriser ces pratiques? Justifie ta réponse.

Contraintes Avec un condisciple : 1. tu choisis un animal parmi les suivants : un dinosaure, le tigre à dents de

sabre, le mammouth, la chèvre bucardo, le dodo, le thylacine ou tigre de Tasmanie, le zèbre couagga, le moa, le banteng, le panda, l’auroch.

2. tu dresses sa fiche d’identité, La fiche indique :

le nom en français de l’espèce (nom en français) et le groupe auquel elle appartient,

une illustration (photo, dessin, reconstitution,…)27 la taille moyenne et le poids moyen de l’animal la durée et l’époque de gestation ainsi que le nombre de jeunes l’habitat (lieu(x) de vie : superficie, eau, sol, arbres,…) les habitudes de vie sociale (vie en groupe, vie solitaire, vie en

couple, séparation de la femelle, des petits et des mâles,…) le régime alimentaire l’époque de présence sur Terre et la (les) cause(s) de l’extinction

ou de la menace d’extinction les traces de l’animal à notre disposition

3. tu recherches les conditions nécessaires à son clonage et tu modélises la technique en indiquant les obstacles identifiés et/ou possibles,

4. tu mets en évidence les intérêts, possibilités, obstacles et dangers de telles manipulations,

5. tu conclus en répondant aux deux questions de la rubrique « Production attendue ».

_____________________________________________ 27 A préciser


Consignes Les fiches sont réalisées avec un traitement de texte. Ce travail se fait par 2, aux ordinateurs. Vous avez 2 périodes de cours pour réaliser cette fiche. Voici quelques sites sur lesquels vous trouverez de l’information :

o http://www.petitpanda.info/EspDisp/index.php o Pour le banteng :

http://www.recherche.fr/encyclopedie/Bos_javanicus o Pour le thylacine :

http://www.dinosoria.com/tigre_tasmanie.htm , http://www.genopole.org/media/pdf/fr/presse/020530-comm.pdf#search=%22tigre%20de%20tasmanie%22

o Pour le panda : http://www3.sympatico.ca/ahorth/1001.htm , http://www.wwf.be/fr/juniors/doc/fiches/lepandageant.htm

Les points 3 à 5 sont réalisés également par deux, à partir des

documents ci-après et du documentaire britannique (2002) de Lucy Sandys-Winsch, La planète des clones, Faire revivre des animaux disparus, créer de nouvelles espèces. Jusqu’où peut aller la recherche génétique? Episode 1 « Résurrection ». Vous avez 2 périodes de cours pour réaliser cette deuxième partie du travail.


Documents

1. Le "zoo congelé" de San Diego clone des espèces en voie de disparition28

Vendredi 1 novembre 2002, SAN DIEGO (AP) - Dans une pièce de l'hôpital du zoo de San Diego se trouve une arche de Noé version moderne. Une ménagerie composée des espèces d'animaux les plus rares de la planète -pandas, condors et même une baleine grise de Californie- est stockée dans quatre réservoirs. Bien sûr, il est impossible d'admirer ces animaux: chacun d'entre eux se compose d'échantillons de tissus placés dans des fioles congelées dans du liquide nitrogène à moins 196 degrés.

Lorsque des chercheurs ont créé il y a 25 ans le "Frozen Zoo", ils n'avaient aucune idée de ce qu'ils en feraient. Il leur semblait simplement bien de congeler des cellules vivantes. Aujourd'hui, cette initiative est sur le point de payer. Les scientifiques ont bon espoir de voir la vie éclore d'ici le mois de mars dans leur ménagerie congelée.

Broutant dans une ferme de l'Iowa, onze vaches enceintes attendent des bantengs (buffles sauvages). Chassés pour leurs cornes fines et recourbées, ces animaux aux pattes blanches, communément appelés boeufs de Bali, sont à peine 8.000 dans le monde et sont pour la plupart regroupés en petits troupeaux sur l'île de Java.

Les chercheurs de la société Advanced Cell Technology (ACT), qui avait causé des remous en novembre dernier en annonçant avoir cloné des embryons humains, ont introduit de l'ADN de banteng dans les ovules de trente vaches et prédisent désormais la naissance de six boeufs de Bali clonés. "Nous allons avoir un petit troupeau", souligne le Dr Robert Lanza.

Qu'en faire ensuite reste pour l'instant une question sans réponse. L'objectif final est de les placer avec les bantengs non clonés présentés au zoo de San Diego. Mais les scientifiques veulent d'abord s'assurer que les clones sont en bonne santé et qu'ils ont l'esprit suffisamment social pour s'intégrer et s'épanouir au sein de leur espèce.

Nombreux sont ceux qui espèrent que ces expérimentations deviendront rapidement une routine dans la conservation des espèces en voie de disparition et, peut-être, dans le retour des animaux disparus. "C'est une nouvelle arène et nous avons la responsabilité de vérifier quels bénéfices peuvent être tirés de cette technologie", commente Oliver Rider, le directeur du "zoo congelé".

Comment ramener à la vie des espèces disparues a toujours été une énigme pour les conservateurs. Pour Rider et ses collègues, le clonage n'est pourtant pas LA solution. Ils prônent la préservation de leurs habitats naturels, l'interdiction de les chasser ou d'autres méthodes. Selon eux, la technologie peut néanmoins s'avérer utile, particulièrement lorsqu'il s'agit de diversité génétique.

Au lieu de compter uniquement sur les gènes des animaux encore vivants, les chercheurs espèrent pouvoir utiliser le clonage pour réintroduire les gènes d'animaux disparus depuis longtemps. Les foetus de bantengs actuellement portés par les vaches proviennent tous de la cellule d'un banteng décédé il y a vingt ans. Des discussions tournent également autour du retour à la vie d'animaux disparus, comme le mammouth, une perspective irréaliste selon Oliver Rider. "C'est Jurassic Park. Intéressant, mais irréaliste".

_____________________________________________ 28 http://terresacree.org/zoo.htm


Le manque d'ADN viable est un des freins à ce clonage. Les scientifiques ont besoin d'une certaine quantité de tissus vivants pour réussir un clonage, et même alors, il leur reste des barrières technologiques et éthiques à franchir. Les défenseurs de la cause animale dénoncent le faible taux de réussite, comparé à ce qu'ils qualifient de cruauté envers les animaux. Les conservateurs religieux, les activistes anti-clonage et les mouvements féministes redoutent pour leur part que cette technologie ne soit utilisée pour créer des êtres humains. AP

2. Qu'est-ce que le clonage reproductif ?29 Le clonage reproductif désigne le procédé visant à obtenir des animaux sans passer par la reproduction sexuée. Le procédé utilise le transfert d'un noyau dans un ovule privé de son propre noyau.

Initialement, la technique consistait à fusionner une cellule embryonnaire prélevée dans un embryon de trois ou quatre jours et un gamète femelle non fécondé (appelé ovocyte ou ovule) privé de son noyau. La cellule recomposée résultant de cette fusion est totipotente et produit un embryon. Celui-ci est ensuite transféré dans l'utérus d'une mère porteuse de la même espèce et la grossesse suit un cours normal. La technique est utilisée depuis le milieu des années 1980 pour les animaux d'élevage, 6 à 10 % des embryons reconstitués aboutissant à une naissance. La technique a été étendue aux singes en 1997.

Une technique plus récente permet de cloner un animal adulte en partant d'une cellule somatique prélevée chez l'individu à cloner, à la place d'une cellule embryonnaire. La technique n'est au point que chez une dizaine d'espèces de mammifères (la brebis Dolly par exemple) et le taux de succès est très bas (moins de 5 % de naissances dans le meilleur des cas).

Le clonage reproductif permettra-t-il de ressusciter des espèces disparues ? La possibilité de cloner un animal empaillé a été évoquée dès l'annonce de la création de la brebis Dolly. Ceci est pour l'instant de la pure science fiction. Il faut tout d'abord étendre la technique à d'autres espèces. Mais il faut surtout disposer d'une mère porteuse de la même espèce ou d'une espèce très proche. Et, enfin, il faut cloner des individus des deux sexes!

3. Animaux en danger : nouvelle tentative de clonage30 Des chercheurs américains ont cloné deux petits bœufs asiatiques à partir de matériel

génétique congelé. Ils espèrent ainsi recréer des espèces disparues ou aider à la sauvegarde d’espèces en danger. Les banteng (Bos javanicus) font partie des espèces menacées, selon la Liste rouge de l’IUCN31. Les deux petits banteng nés la semaine dernière aux Etats-Unis seront transférés au zoo de San Diego (Californie) s’ils grandissent normalement.

Depuis 1977 ce zoo a créé une banque de matériel génétique congelé provenant de plusieurs centaines d’animaux. Des cellules de peau prélevées il y a une vingtaine d’années sur un banteng ont ainsi été utilisées par les chercheurs de la société Advanced Cell Technology (ACT), spécialisée dans le clonage animal. L’ADN des cellules a été implanté dans des œufs énucléés de vaches, qui servent pour l’occasion de mères

porteuses. Seize grossesses ont été obtenues, deux sont parvenues à terme. L’un des petits _____________________________________________ 29 Source : http://www.science-decision.net/cgi-bin/topic.php?topic=CLO&chapter=3#5 30 Source : http://archquo.nouvelobs.com/cgi/articles_sea?ad=sci_20030408.OBS9216.html&host=http://permanent.sciencesetavenir.com/ 31 © International Union for Conservation of Nature and Natural Resources

Le petit gaur Noah, décédé en janvier 2001. (AP)


banteng pèse près de 40 kilos, au moins deux fois plus que le poids normal. L’obésité est l’un des problèmes de santé inexpliqués des animaux clonés.

Pour les promoteurs du «Zoo congelé» de San Diego ces naissances sont un premier succès important. Mais parmi les défenseurs des espèces animales menacées, le clonage n’enthousiasme pas tout le monde.

De lourdes incertitudes pèsent encore sur la technique du clonage. ACT a déjà tenté de cloner le gaur, une espèce de bovin sauvage, mais le rejeton baptisé Noah est mort quelques jours après sa naissance. La brebis Dolly souffrait d’un vieillissement prématuré et les chercheurs ont préféré mettre fin à ses jours. Globalement, les taux de réussite sont faibles et les problèmes de santé importants.

Par ailleurs, certains craignent que la protection des animaux et de leurs habitats soit négligée au profit du clonage. Le risque est de recréer des espèces qui ne connaîtront que la captivité.

4. Serait-il possible de recréer un mammouth à partir de l’ADN d’un mammouth congelé ?32

Recréer un mammouth relève plus d’un fantasme que d’une réelle possibilité du génie génétique. Deux conditions sont en effet nécessaires pour obtenir un mammouth par clonage. D'abord, disposer de cellules vivantes en parfait état avec, en particulier, une molécule d’ADN n’ayant subi aucune dégradation ; et disposer d’un mammifère dont la femelle aurait un utérus suffisamment grand pour ne pas gêner le développement d’un fœtus de mammouth. La première condition est hautement improbable même si, récemment, on a découvert un mammouth bien conservé. Quant à la deuxième condition, les plus grands des éléphants actuels (éléphant d’Afrique) sont de taille très inférieure à celle du mammouth. De plus le taux de réussite du clonage est très faible. Pour un animal disparu depuis plusieurs millénaires, les chances de réussite relèveraient du "miracle"!

5. Le clonage d'espèces menacées33 Plusieurs personnes voient dans le clonage une façon de venir en aide aux espèces menacées et de faire renaître celles qui ont disparu.

Pour rétablir une espèce à partir du clonage, il faudrait:

de l'ADN intact, ce qui est difficile à obtenir,

établir une communauté d'individus pouvant se reproduire, ce qui est difficile à réaliser à partir de quelques animaux, surtout s'ils sont tous du même sexe,

assurer la diversité génétique de l'espèce, ce qui est difficile à faire à partir d'un seul individu,

trouver un habitat pour ces espèces, sinon elles seraient condamnées à vivre au zoo.

6. Le clonage du Tigre de Tasmanie n’a aucun sens Une équipe de chercheurs australiens aurait annoncé, le 28 mai 2002, un progrès qui permettrait, à terme, la renaissance par clonage du Tigre de Tasmanie (Thylacinus cynocephalus), une espèce dont le dernier spécimen a disparu en 1936. En réalité, les

_____________________________________________ 32 Source : © Centre de Vulgarisation de la Connaissance pour la CSI, août 2002, http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/defis/FAQ/q2rep01.html 33 Source : Nature.ca, http://www.nature.ca/genome/03/d/20/03d_24_f.cfm

Évry, le 30 mai 2002


chercheurs de l’Australian Museum n’ont réussi qu’à extraire de l’ADN d’un embryon de Tigre de Tasmanie conservé dans l’éthanol depuis 1866 puis à copier des fragments de cet ADN par la technique dite de PCR (Polymerase Chain Reaction – Réaction de polymérase en chaîne). Cette technique, désormais classique, est utilisée depuis une vingtaine d’année à grande échelle pour reproduire des fragments d’ADN, afin de les analyser ou de les séquencer.

Le clonage désigne une technique consistant à détruire le noyau d’un ovule pour ensuite y introduire le noyau d’une autre cellule vivante prélevée sur un individu adulte, puis, après cette greffe nucléaire, à réimplanter l’ovocyte dans l’utérus d’une femelle. Cette technique, au taux d’échec très élevé chez les mammifères, nécessite d’utiliser un noyau fonctionnel issu d’une cellule vivante. Dans le cas du Tigre de Tasmanie, les chercheurs ne disposent que de cellules mortes conservées dans l’alcool, et donc de noyaux inertes, non fonctionnels, totalement inutilisables. Si l’éthanol conserve bien l’ADN, il détruit en revanche, de manière irréversible, nombre d’autres structures nécessaires au bon fonctionnement de ce noyau.

« Les chercheurs australiens ne disposent donc que de fragments d’ADN, molécule qui se conserve très bien dans l’alcool. Mais il y a peu en commun entre ces morceaux d’information génétique et un noyau cellulaire fonctionnel. Rien ne permet de penser qu’il sera un jour possible de reproduire un être vivant aussi complexe que le Tigre de Tasmanie en introduisant des fragments d’ADN, même nombreux et complexes dans un ovocyte énucléé. Le clonage du Tigre de Tasmanie n’a aucun sens pour encore très longtemps », a déclaré Pierre Tambourin, Directeur général de Genopole®.34

_____________________________________________ 34 Genopole® est un campus situé à Évry (Essonne) regroupant une vingtaine de laboratoires de recherche en génétique, génomique, post-génomique et sciences connexes, et une quarantaine d’entreprises de biotechnologies. Contacts presse : Nicole Chémali, directrice de la communication Tél. : 01 60 87 84 40 – E-mail : [email protected] Florent Got, chargé de communication Tél. : 01 60 87 83 10 – E-mail : [email protected]


Grille d’évaluation de la tâche : “ Peut-on recréer des espèces animales disparues ? ”

Critères (qualités) Indicateurs (indices observables) élève prof.

Cotation A,B,C,D35

Appropriation Globalisation Question cernée L’élève s’en tient au sujet sans traiter d’information parasite. Sélection des données utiles

L’élève a remis une fiche d’identité de l’animal étudié La fiche d’identité est correcte et complète (voir contraintes)

Investigation Globalisation Repérage des principaux facteurs pouvant influencer le phénomène.

L’élève met en évidence les questions, inconvénient et limites de ces pratiques :

disposer de l’ADN intact de l’espèce à cloner disposer d’un ovule de la même espèce ou d’une espèce

proche disparition des territoires occupés antérieurement perturbation des écosystèmes (réintroduction d’espèces) croyance que les extinctions ne sont pas pour toujours avec

risque de diminution de la protection des espèces très faible taux de réussite (moins de 5 % pour les

mammifères expérimentés) souffrances des mères porteuses ou pondeuses absence de mères porteuses consanguinité (trop peux d’individus pour reconstituer une

population suffisamment variée) sociabilité des clones (naissance dans une espèce proche

avec des comportements sociaux différents,…) problèmes de santé des clones (vieillissement précoce,

obésité,…) pratique très coûteuse

Traitement de l’information Globalisation Utilisation d’informations scientifiques, technologiques, sociales,… pour élaborer des explications, prévoir une évolution.

L’élève modélise, par un schéma annoté, des différentes phases de l’élaboration d’un clone de l’animal étudié :

prélèvement de cellules somatiques, prélèvement d’ovocytes non fécondés, extraction du noyau des ovocytes, extraction du noyau des cellules somatiques, fusion du noyau d’une cellule somatique avec un ovule

énucléé, implantation de l’embryon ainsi formé dans l’utérus d’une mère

porteuse (chez les mammifères), naissance d’un individu portant les mêmes gênes que le

donneur du noyau de la cellule somatique. l’élève identifie dans ce modèle la ou les étapes qui posent

problème.

Structuration/Validation Globalisation

Elaboration d’une synthèse critique (l’élève prend une position défendue par des éléments objectifs et pertinents).

L’élève conclu en répondant à la question posée et la justifie : devant ces difficultés, risques, coûts énormes …préférable de tout faire pour sauvegarder les espèces menacées actuellement. Le seul avantage éventuel serait purement commercial (zoo d’animaux disparus) et donc critiquable face aux souffrances infligées aux animaux.

_____________________________________________ 35 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant.




Présentation correcte du travail

Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation d’un schéma et de l’argumentaire

Implication Globalisation Curiosité La recherche d’informations est particulièrement fouillée Gestion de l’autonomie La présentation du travail fait preuve d’originalité et est attrayante


_____________________________________________ 36 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si il obtient au moins la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 6 : “ L'avenir des espèces menacées passe-t-il par le clonage ? ”

Type de production: un schéma et un argumentaire


Relations dans les écosystèmes, cellule, gène, clonage, reproduction animale,…

Questions traitées Quels sont les problèmes, les obstacles et les dangers liés au clonage d’animaux disparus ?


Vingt-trois ans après sa mort, le spécimen n°391 de banteng (sorte de boeuf asiatique aujourd'hui menacé d'extinction) du Wild Animal Park de San Diego en Californie est devenu père de deux petits veaux, grâce au clonage. En juin 2002, des scientifiques de la société Advanced Cell Technology Inc. (Massachusetts) ont en effet prévelé des cellules de peau congelées par le zoo après le décès de l'animal. L'ADN de ces cellules a été transféré dans des ovocytes de vaches domestiques pour produire 45 embryons que l'on a implantés dans l'utérus de 30 femelles au Trans Ova Genetics de l'Iowa. Sur les six grossesses engagées, seules deux sont arrivées à terme. L'un des petits, né avec des malformations sévères, a par ailleurs dû être euthanasié après quelques jours. La manipulation, troisième du genre, avait pour but de démontrer l'intérêt du clonage pour la préservation des espèces en danger. Source : France-science, le 16/04/2003 à 11h00

Production attendue

Ta tâche consiste à : 1. modéliser, par un schéma, la technique qui a été utilisée pour réaliser

ce clonage, 2. donner ton avis argumenté sur la question : le clonage est-il

intéressant pour préserver des espèces en danger ?

Contraintes Pour donner ton avis argumenté, tu mets en évidence les intérêts, possibilités, obstacles, limites, dangers,… de telles pratiques

Consignes Tu as les deux périodes de cours pour réaliser cette tâche.

Ton schéma et ton argumentaire respectent les consignes des fiches outils correspondantes.


Grille d’évaluation de la tâche: “ L’avenir d’espèces menacées passe-t-il par le clonage ? ”

Critères (qualités) Indicateurs (indices observables)

élève prof.

Cotation A, B,C,D37


L’élève met en évidence les questions, inconvénient et limites de ces pratiques

disposer d’un ovule de la même espèce ou d’une espèce proche disparition des territoires occupés antérieurement croyance que les menaces d’extinctions sont réversibles avec risque de

diminution de la protection des espèces très faible taux de réussite (1 naissance saine (?) sur 45 embryons

implantés) souffrances des mères porteuses consanguinité (trop peux d’individus pour reconstituer une population

suffisamment variée) sociabilité des clones (naissance dans une espèce proche avec des

comportements sociaux différents,…) problèmes de santé des clones (vieillissement précoce, obésité,…) pratique très coûteuse


L’élève modélise, par un schéma annoté, les différentes phases de l’élaboration d’un clone de l’animal étudié :

prélèvement de cellules de peau congelée du banteng 391, prélèvement d’ovocytes non fécondés de vaches domestiques, extraction du noyau des ovocytes, extraction du noyau des cellules de peau, fusion du noyau d’une cellule de peau avec un ovule énucléé de vache, implantation de l’embryon ainsi formé dans l’utérus d’une mère

porteuse (vache domestique), naissance d’un individu portant les mêmes gênes que le banteng 391.


L’élève conclu en répondant à la question posée et la justifie : devant ces difficultés, risques, coûts énormes …préférable de tout faire pour sauvegarder les espèces menacées actuellement, car un animal cloné serait en danger si son mode de vie naturel n'est pas respecté. De plus, il n’est pas certain que cet animal puisse se reproduire (vieillissement précoce). Un avantage éventuel serait purement commercial (zoo d’animaux disparus) et donc critiquable face aux souffrances infligées aux animaux.

Communication Globalisation Langue correcte et précise Vocabulaire (scientifique), grammaire, phrase, orthographe. Présentation correcte du travail

Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation du schéma et de l’argumentaire

Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur38: _____________________________________________ 37 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 38 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si il obtient au moins la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 7: “ Faut-il encourager le clonage humain thérapeutique ? S’agit-il d’un clonage au même titre que le clonage reproductif ? ”


Les visées de la tâche Objet des apprentissages Pré requis : cellule, cytoplasme, chromosomes, reproduction sexuée.

Technique de réparation d’un gène défectueux. Utilité, limites et questions éthiques à propos de la thérapie génique.

Questions traitées Qu’est-ce qu’une maladie génétique ? Qu’est-ce que la thérapie génique ? Quelles sont l’utilité et les limites de la thérapie génique ?

La situation proposée à l’élève Contexte Qu’appelle-t-on le clonage thérapeutique, par opposition au clonage reproductif ?

Comme son nom l’indique, le but du clonage thérapeutique est de soigner, et seulement de soigner. Il consiste à prélever des cellules somatiques du donneur qui deviendra le receveur afin de les faire produire des cellules spécialisées (foie, cœur). Ces cellules spécialisées, obtenues par clonage, peuvent alors remplacer ses cellules malades, sans que cette greffe coure le moindre risque d’être rejetée,… Mais cette technique passe par la production d’embryon,… Alors qu’en penser ?

Production attendue Ta tâche consiste à écrire un article scientifique pour répondre à la question :

« Faut-il encourager le clonage thérapeutique ? S’agit-il d’un clonage au même titre que le clonage reproductif ? »

Contraintes Tu modélises, par un schéma annoté et à partir du texte 1, la technique du

clonage thérapeutique. Tu réponds à la question posée en justifiant ta réponse à l’aide des arguments

fournis dans le texte 2. Tu expliques chaque argument avec précision.

Consignes Tu as 50 minutes pour réaliser ce travail. Tu respectes les consignes des fiches outils « Réaliser un schéma » et

« Construire un argumentaire ».


Texte 139

Premier stade du clonage : un ovule est prélevé sur une femme. Son contenu génétique situé dans le noyau est enlevé. On parle alors d’ovule énucléé. Parallèlement, une cellule somatique (le plus souvent une cellule de peau) est prélevée sur un homme ou sur une femme, puis mise en culture (l’ovule et la cellule somatique peuvent venir du même individu). Puis le noyau contenant l’ADN de cette cellule somatique est extrait pour être implanté dans l’ovule vide de la donneuse. L’œuf ainsi reconstruit contient maintenant le matériel génétique du seul donneur. Puis, grâce à des chocs électriques et à un milieu de culture particulier, l’œuf peut commencer son développement et sa division jusqu’à contenir une centaine de cellules.

C’est le stade du blastocyste qui, dans le cadre d’une fécondation in vitro, donne un embryon qui sera implanté dans l’utérus de la femme.

C’est à partir de ce stade que les chemins du clonage thérapeutique et ceux du clonage reproductif se séparent.

Dans le cas du clonage thérapeutique, des cellules du blastocyste (cellules souches embryonnaires) sont prélevées et mises en culture dans un milieu bien précis où elles poursuivront, in vitro, leur évolution normale : elles vont se spécialiser vers telle ou telle fonction (cellule cardiaque, cellule musculaire, neurone…) et pourront être transplantées chez le malade donneur dont un organe aura besoin d’être réparé.

« Fin 2004, j’ai assisté, en Israël, au Technion d’Haifa, à un spectacle unique, à la fois merveilleux et émouvant : la transformation de cellules souches d’embryons indifférenciés, en cellules de myocarde qui se mettent à battre seules et qui ne demandent qu’à être injectées dans le cœur d’un malade pour remplacer ses cellules défaillantes ! Comment dès lors, ne pas croire à l’avenir du clonage thérapeutique ? » Bernard Debré, 2005.

Dans le cadre du clonage reproductif, en revanche, le blastocyste n’a pas vocation à servir de future banque d’organes : il est tout bonnement réimplanté dans un utérus. En théorie, il pourra alors se développer jusqu’au stade de fœtus. Et le bébé qui en résultera sera la copie génétique du donneur de la cellule somatique.

_____________________________________________ 39 D’après : DEBRE, B., La revanche du serpent ou la fin de l’homo sapiens, Le cherche midi, Document, Paris, 2005.


Texte 240

L'objectif du clonage thérapeutique est de créer un embryon de la même manière que dans le clonage à des fins de reproduction, non pour produire un enfant mais pour se procurer des cellules souches embryonnaires qui contiennent les mêmes caractéristiques génétiques que le progéniteur qui est aussi le malade. Ces cellules souches embryonnaires sont alors cultivées de manière à les développer en cellules ou en tissus ciblés, puis à les transplanter sur le patient.

L'embryon est inévitablement détruit au cours du processus.

Certains chercheurs pensent que le clonage thérapeutique aidera à éviter le rejet immunitaire.

Une des principales questions éthiques que posent la conduite du clonage thérapeutique et les recherches sur la cellule souche embryonnaire tient au statut moral de l'embryon. Son utilisation a soulevé des objections de la part de ceux qui sont opposés à l'avortement pour des motifs d'ordre moral, religieux ou autre, et de ceux qui s'opposent à toute recherche impliquant la destruction d'un embryon humain. L'argument moral est ici que les embryons devraient être protégés dès l'instant de la conception, car c'est le moment où naît une nouvelle entité humaine qui, potentiellement et dans des circonstances appropriées, devient un être humain unique. Etant donné qu'on ne saurait sacrifier d'êtres humains à quelque fin que ce soit, la destruction d'embryons pour la recherche n'a plus aucune justification.

Un argument moral différent met en avant le fait que les embryons méritent d'être protégés et respectés dans une certaine mesure, mais pas autant que les bébés complètement développés. De ce point de vue, le statut moral de l'embryon s'accroît avec son développement.

Un troisième type d'argument moral soutient qu'il y a dans le développement embryonnaire certaines étapes importantes qui modifient le statut de l'embryon. Par exemple, un embryon à un stade très précoce de développement a le potentiel de devenir un seul ou plusieurs individus, comme les vrais jumeaux, parce que chacune de ses cellules a la possibilité, si elle est séparée, de devenir un fœtus individuel. Mais passé un certain temps, un embryon ne peut plus devenir qu'un seul individu, car ses cellules commencent à se différencier en types de cellules spécifiques pour devenir les parties inséparables et intégrées d'un tout. On peut observer le premier signe de ce point de « non-retour » environ quatorze jours après la fécondation. Aussi cet argument fait-il une distinction cruciale dans le temps. Avant quatorze jours de développement, on peut utiliser l'embryon pour la recherche si les bénéfices potentiels contribuent à alléger la souffrance d'autres êtres humains. Après quatorze jours, le statut moral de l'embryon l'emporte sur les intérêts (potentiels) d'autres personnes.

Ces types d'arguments relatifs au statut moral de l'embryon ainsi que divers préceptes religieux et valeurs socio-culturelles ont influencé l'élaboration des différentes dispositions concernant la protection de l'embryon et la recherche avec embryon au niveau national.

_____________________________________________ 40 D’après : Organisation des Nations Unies pour l’ÉDUCATION, la science et la culture (UNESCO), le clonage humain, questions éthiques, Paris, 2004.


Dans certains pays, comme l’Allemagne et le Costa Rica, la destruction d'embryons à des fins de recherche est interdite. Toutefois, d'autres pays, comme la Belgique et le Royaume-Uni, autorisent la création d’embryon à des fins de recherche pendant les quatorze jours qui suivent la fécondation.

Le Danemark et le Japon interdisent la création d'embryons aux seules fins de recherche.

Cependant, la création d'embryons humains à des fins de recherche nécessite une collecte d'ovules. Ainsi peut-on se trouver confronté à des difficultés éthiques et autres pour se procurer des ovules destinés à produire des embryons de clone. Si des centaines d'ovules non fécondés se révèlent nécessaires pour produire un embryon de clone humain, comme dans le clonage animal, comment se les procurera-t-on ? L'obtention d'ovules à partir du corps d'une femme procède d'une technique invasive, et certains ont exprimé l'inquiétude que cela puisse mener à une exploitation des femmes et à une commercialisation des ovules humains.


Corrigé : modèle schématique du clonage thérapeutique41

_____________________________________________ 41 Source : ibidem


Grille d’évaluation de la tâche: “ Faut-il encourager le clonage humain thérapeutique ? ”



L’élève identifie et explique au moins 4 arguments en faveur ou en défaveur du clonage thérapeutique

Arguments en défaveur : La destruction des embryons (Hommes en puissance), Exploitation des femmes (ponction des ovules) Commercialisation des ovules humains

Arguments en faveur : Permet de réaliser des greffes sans rejet immunitaire Permet d’alléger les souffrances d’êtres humains Au tout début de sa vie (avant 14 jours), l’embryon n’est pas encore un

Homme


L’élève modélise, par un schéma annoté, des différentes phases de l’élaboration d’un clonage thérapeutique humain :

prélèvement de cellules somatiques du malade (de la peau par exemple),

prélèvement d’ovocytes d’une femme après stimulation ovarienne, extraction du noyau des ovocytes, extraction du noyau (ADN) des cellules somatiques, fusion du noyau d’une cellule somatique avec un ovule énucléé, développement in vitro de l’embryon jusqu’au stade de blastocyste prélèvement de cellules souches embryonnaires et mise en culture spécialisation des cellules transplantation des cellules chez le malade


L’élève conclu en répondant à la question posée et justifie sa réponse : « Le clonage thérapeutique est différent du clonage reproductif car :

l’embryon ne se développe que jusqu’au stade de blastocyste, il n’y a pas production d’un individu complet identique au donneur,

mais seulement de différentes cellules spécialisées. Il faut/il ne faut pas encourager le clonage thérapeutique car pour moi, ce qui est important c’est … »



Présentation correcte du travail

Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation d’un schéma.


_____________________________________________ 42 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 43 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, s’il obtient la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 8 : “ La thérapie génique, un mythe ou une réalité ? ”


Les visées de la tâche Objets des apprentissages Pré requis : cellule, cytoplasme, chromosomes, reproduction sexuée.

Technique de technique de réparation d’un gène défectueux. Utilité, limites et questions éthiques à propos de la thérapie génique.

Questions traitées Qu’est-ce qu’une maladie génétique ? Qu’est-ce que la thérapie génique ? Quelles sont l’utilité et les limites de la thérapie génique ?

La situation proposée à l’élève Contexte La thérapie génique a pour l’instant connu plus d’échecs que de succès. Après

l’enthousiasme des débuts, les chercheurs sont prudents et estiment qu’il faudra encore de

nombreuses années avant de pouvoir réparer nos gènes en direct.

Mais pourquoi ces difficultés?


Contraintes

A l’aide du texte ci-après : tu expliques ce qu’est une maladie génétique et en quoi consiste la thérapie génique, tu modélises, par un schéma annoté et à partir du texte en annexe, la technique de

réparation des gènes défectueux, tu réponds à la question posée en justifiant ta réponse à l’aide des arguments fournis

dans le même texte, tu expliques chaque argument avec précision.

Consignes Tu as 50 minutes pour réaliser cette tâche.


L’enjeu est grand : nous savons déjà que certains gènes ou certaines combinaisons de gènes favorisent l’apparition de maladies comme le diabète ou le cancer. Mieux dépister les personnes porteuses de ces gènes permettra de les surveiller, et donc de les soigner à un stade très précoce. Surtout, cette avancée concerne les personnes atteintes par des maladies génétiques comme la mucoviscidose (une maladie

respiratoire), la myopathie (une dégénérescence des muscles) ou des dizaines d’autres maladies rares dites « orphelines de traitement ». Les malades espèrent en effet que les chercheurs vont enfin comprendre

les raisons pour lesquelles un gène - ou plusieurs - a « dérapé » et ne produit pas la protéine indispensable ou bien en fabrique une forme modifiée incapable de remplir son rôle. À partir de là, il sera enfin possible de créer des médicaments qui corrigeront l’action du gène altéré en agissant sur les protéines anormales.

Nos gènes bientôt tous connus

Lexique

Décrypter : déchiffrer, décoder, découvrir les structures et le mécanisme de quelque chose. Génome : ensemble des gènes portés par les chromosomes. Bases : lettres de l’alphabet génétique. Séquençage du génome : détermination de la suite des lettres de tous les gènes humains en vu de les localiser et de déterminer leur fonction.

’était le 26 juillet 2000. Les scientifiques de dix-huit pays annonçaient avoir entièrement « décrypté » le génome humain. Grâce aux moyens exceptionnels fournis par chacun des Etats participants au projet, une poignée de laboratoires dispersés dans le monde ont réussi cet exploit. En quelques années seulement, ils ont lu, dans l’ordre, les trois milliards de paires de «base », ces maillons chimiques simples qui composent l’ADN, la molécule de l’hérédité. Aussitôt, la presse et les associations de malades saluaient à la fois les équipes scientifiques qui avaient permis la réalisation de ce projet titanesque et l’avancée formidable que représentait ce décryptage pour la guérison de centaines de maladies d’origine génétique. De fait, le séquençage du génome humain ouvre la porte à une connaissance précise des trente mille gènes (des groupes de bases répartis le long de l’ADN) qui fabriquent les protéines permettant le bon fonctionnement du corps humain.

C Dans l’idéal, les chercheurs aimeraient réparer ces gènes défectueux en leur envoyant un virus traficoté en laboratoire. Rendu inoffensif, celui-ci resterait capable d’entrer dans la cellule (c’est comme cela que les virus nous infectent). Et il apporterait avec lui un « gène médicament » capable de « coder » les protéines manquantes, c’est-à-dire d’ordonner leur production, en compensation du gène malade. Cette voie de recherche ultra expérimentale est appelée « thérapie génique ». Mais elle a besoin pour avancer que les décrypteurs du génome réussissent à présent à déterminer le rôle de chacune des protéines et leurs multiples interactions. Fini la simple « génomique » : nous entrons aujourd’hui dans l’ère mystérieuse de la « protéomique ».

Extrait de Science et Vie Junior [N°203 - Août 2006]

“Demain, des médicaments corrigeront l’action des gènes défectueux.”

OUI MAIS … La thérapie génique a pour l’instant connu

plus d’échecs que de succès. Après l’enthousiasme des débuts, les chercheurs

sont prudents et estiment qu’il faudra encore de nombreuses années avant de

pouvoir réparer nos gènes en direct. Mais d’autres recherches apporteront

certainement entre-temps des médicaments contre les maladies

génétiques.


Grille d’évaluation de la tâche: la thérapie génique, un mythe ou une réalité ?



L’élève explique ce qu’est une maladie génétique : maladie provoquée par l’altération d’un ou plusieurs gènes. Il manque donc des protéines indispensables ou ces protéines sont modifiées et ne peuvent jouer leur rôle.

L’élève explique ce qu’est la thérapie génique : apporter dans les cellules des malades, via un virus, le ou les gènes maquants ou défectueux et ainsi provoquer la fabrication par ces cellules des protéines nécessaires.

Traitement de l’information Globalisation Utilisation d’informations scientifiques, technologiques, sociales,… (concepts, modèles, principes) pour élaborer des explications, prévoir une évolution.

L’élève modélise, par un schéma annoté, les différentes phases de la technique de réparation d’un gène défectueux :

manipulation d’un virus pour qu’il contienne le « gène médicament » et pour qu’il soit inoffensif,

« infection », par ce virus, de cellules d’une personne atteinte d’une maladie génétique,

production des protéines manquantes par les cellules infectées.


L’élève conclu en répondant à la question posée et justifie sa réponse : la thérapie génique n’est pas encore une réalité, mais n’est pas non plus un mythe. En effet, il ne suffit pas d’avoir décrypté le génome humain, il faut aussi déterminer le rôle de chacune des protéines et leurs multiples interactions. C’est à ce travail que les scientifiques s’attellent aujourd’hui.



Présentation correcte du travail Propreté, clarté, respect des consignes pour la réalisation d’un schéma.


_____________________________________________ 44 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant. 45 L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, s’il obtient la cote C pour chacun des critères soulignés (critères minimaux de réussite).


Tâche 9 : “ Pour ou contre les tests génétiques ?46 ”

Type de production: un argumentaire


Savoirs : cellule, noyau, ADN, test génétique, phénotype Savoir-faire : analyser un article, argumenter, rédiger un article scientifique

Questions traitées Qu’est-ce que l’éthique ? Les tests génétiques sont-ils fiables du point de vue scientifique et exploitables d’un point de vue éthique ? Jusqu’où peut-on aller?

La situation proposée à l’élève Contexte47 Une revue scientifique révèle que des chercheurs d’une université américaine

travaillent sur un projet consistant en la sélection du profil type d’un travailleur dans une entreprise d’extraction de minerais. Ce profil doit correspondre aux caractéristiques suivantes : dextérité de l’homme, puissance et endurance des bovins et obéissance du chien. Le phénotype de ces ouvriers est également un critère prédéterminant pour l’embauche. Ces individus ne doivent pas dépasser la taille d’1,40 m. Par ailleurs, leurs besoins de base (alimentation et hygiène) doivent être rudimentaires. Pour sélectionner ces mineurs, les scientifiques réalisent une batterie de tests génétiques. Des citoyens s’en offusquent …

Production attendue

Ta tâche consiste à répondre à cet article en développant d’abord une information scientifique puis un argumentaire.

Contraintes Dans ton article tu informes préalablement le lecteur sur : les gènes et le génotype, le phénotype, les tests génétiques et leur utilité, le degré de fiabilité de tels tests.

Tu réalises ensuite un argumentaire fondé, pertinent et recevable48.

Consignes Etapes de la réalisation de la tâche :

présentation par le professeur des notions de base de génétique (2 x 50 min) ;

former des groupes de 2 à 4 élèves ; chaque élève établit 2 fiches d’identification de documents distribués par le

professeur (2 x 50 min en classe). Ces fiches sont à remettre au professeur en fin de cours ;

l’équipe construit l’argumentaire (50 min) ; mise en commun des arguments pour ou contre et liens théoriques (avec le

professeur - 50 min) ; rédaction individuelle de l’article.

_____________________________________________ 46 Cette tâche a été réalisée avec plusieurs professeurs lors d’un accompagnement pédagogique : M.-P. Gillet, M. Khaled, S. Mounji, M.-R. Rotolo, A. Toussaint, S. Vandevenne 47 Ce projet de recherche a bel et bien été mené en 1987 puis abandonné suite à une controverse éthique. 48 Voir fiche-outil : « Construire un argumentaire », pages 30 à 33 du Livret d’accompagnement – N°2, Sciences et Technologies, 2e et 3e degrés – PQ – TQ, FESeC, D/2005/7362/3/05.


Autres questions, à propos des tests génétiques, qui pourraient être traitées en situations de réinvestissement

L’amour qu’un homme porte à « son » enfant doit-il dépendre de résultats de laboratoire ?

L’amour qu’un homme et une femme se portent doit-il dépendre de résultats de laboratoire ?

Quel serait l’impact du choix des caractéristiques de son enfant sur la liberté et le bonheur ? Qui va dire qu’un enfant est réussi ?

La vie sera-t-elle plus « douce » si nous connaissons notre carte génétique ?

Faut-il pratiquer l’interruption volontaire de grossesse si l’enfant a un handicap et lequel ?

Est-il souhaitable de vivre dans une société dont les hommes et les femmes n’auraient pas d’anomalie génétique ?

…

Bibliographie

Article Les tests génétiques : le pour et le contre, Le magazine de la Mutualité Socialiste de Liège – Huy – Waremme n°5/2004, décembre 2004, pages 10 et 11.

Sites Internet (actifs le 5 avril 2009) o Susceptibilité génétique et santé au travail, http://www.tests-genetiques-et-travail.be/

o Qui possède vos gènes ?, http://www.bionetonline.org/francais/Content/gh_intro.htm

o Lire dans mes gènes ? Conférence citoyenne sur les tests génétiques, Belgique, 2003, http://www.mesgenes.be


Exemple de grille d’évaluation pour la tâche : pour ou contre les tests génétiques ?

Critères (qualités) Indicateurs (indices observables) élève prof. Cotation A,B, C, D49

Appropriation Globalisation L’élève s’en tient au sujet sans amener d’informations parasites. Investigation Globalisation Repérage des principaux facteurs pouvant influencer l’argumentation.

Les tests génétiques chez les humains permettent de : prévoir (avant la conception) les risques de maladies

génétiques, dépister et diagnostiquer des maladies génétiques ou des

sensibilités à certains médicaments (diagnostique prénatal, diagnostique préimplantatoire, diagnostique post-natal),

mettre au point des traitements pertinents, identifier des criminels, faire une recherche de paternité, sélectionner des gens pour un emploi, contrôler la qualité et les caractéristiques des embryons

humains.


L’article fournit des informations pertinentes concernant : les gènes et le génotype, le phénotype, ce qu’est un test génétique, le degré de fiabilité des tests.

Structuration/Validation lobalisation Elaboration d’une synthèse critique (l’élève prend une position défendue par des éléments objectifs et pertinents).

La position prise sur la question : « peut-on exiger des données génétiques pour sélectionner des gens pour un emploi ? » est :

bien argumentée (précision, finesse et nuance du développement, référence à différents auteurs, exemples fondés et présentés complètement, faits évoqués exacts…) ;

présentée par un texte cohérent, structuré et qui présente ses sources bibliographiques.


Les règles de grammaire et l’orthographe sont respectées. Le vocabulaire scientifique nécessaire est utilisé.

Implication Globalisation Curiosité Présence d’informations pointues Commentaires éventuels de l'élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur50:



Annexes


Annexe 1 - Fiche synthèse : les cellules et les gènes51

Tous les êtres vivants sont composés de cellules. Tous les organismes, quelle que soit leur forme, sont constitués de cellules. Les organismes les plus simples ne sont faits que d'une seule cellule, c'est pourquoi on les appelle «êtres unicellulaires». Par exemple, toutes les bactéries sont des êtres unicellulaires. Les plantes, les animaux et l'homme, par contre, se composent de beaucoup de cellules, d'où le terme d'«êtres pluricellulaires». Le corps humain, par exemple: il contient environ 100 millions de millions de cellules (un 1 suivi de 14 zéros).

En principe, toutes tes cellules sont construites de la même façon. En principe, toutes les cellules du corps humain sont construites sur le même modèle. Elles sont entourées d'une enveloppe, la membrane cellulaire, et possèdent à l'intérieur un liquide, le cytoplasme. Dans ce cytoplasme, se trouvent des organites cellulaires, parmi lesquels un noyau cellulaire où sont logés les gènes. Seuls, les globules rouges du sang n'ont pas de noyau. La plupart des cellules ont des dimensions de l’ordre de 20 à 40 micromètres, mais il existe des cellules plus petites, d’autres plus grandes.

Les cellules des plantes ont une membrane cellulaire plus épaisse que les cellules animales. De plus, elles possèdent des chloroplastes.

A l’inverse des cellules humaines, animales et végétales, les bactéries n’ont pas de noyau cellulaire.

_____________________________________________ 51 D’après : Le monde des gènes : http://www.gene-abc.ch/index_f.html , page visitée le 24 octobre 2005 Quelques notions fondamentales de biologie cellulaire : http://pages.infinit.net/bermija/fiche_8.htm , page visitée le 17 novembre 2005


Les cellules ont des fonctions et des formes variées. Même si toutes les cellules de ton corps sont construites sur le même modèle, tu n'es pas un simple amas de 100 billions de cellules semblables. Parmi ces 100 billions de cellules, on distingue environ 250 types de cellules différentes. Tu possèdes des cellules nerveuses, musculaires, osseuses, sanguines et bien d'autres encore. Les cellules sont parfaitement organisées entre elles et chacune remplit une fonction bien déterminée dans le corps. Tes cellules musculaires, par exemple, te permettent de bouger et c'est grâce à tes cellules nerveuses que tu ressens la chaleur, le froid ou la douleur. Et comme les cellules remplissent des devoirs différents, elles ont des formes variées.


Les gènes se cachent dans le noyau cellulaire. Les gènes sont logés dans le noyau cellulaire. Tous les noyaux de toutes les cellules de ton corps contiennent les mêmes gènes. Une cellule de la peau contient donc les mêmes gènes qu'une cellule musculaire ou une cellule nerveuse. Les gènes ne sont pas des particules individuelles et libres dans le noyau, mais ils sont «emballés» dans ce que l'on nomme les chromosomes. Quand on observe un noyau cellulaire au microscope, on n'aperçoit généralement rien de plus qu'une tache sombre. Par contre, quand une cellule est en train de se diviser, on distingue à partir d'un certain moment les chromosomes, qui ressemblent à des structures en forme de X.

Les chromosomes vont par paires. Tu as 46 chromosomes dans le noyau de chaque cellule de ton corps. Quand on regarde ces 46 chromosomes de plus près, on s'aperçoit qu'il y en a toujours deux qui se ressemblent. C'est pourquoi on parle aussi bien de 23 paires chromosomiques que de 46 chromosomes. Les paires chromosomiques peuvent être numérotées de 1 à 22. La dernière paire a une particularité: elle détermine le sexe d'un être humain. C'est ainsi qu'on appelle ces deux chromosomes «chromosomes sexuels».

XX pour les filles, XY pour les garçons. Quand on compare les chromosomes d'un garçon et ceux d'une fille, on note une petite différence qui est cependant d'importance. Parmi les 23 paires chromosomiques, une paire définit le sexe de l'humain et c'est là où se trouve la différence: chez les filles, cette paire est composée de deux chromosomes X, alors que chez les garçons la paire se compose d'un chromosome X et d'un chromosome Y.


Le nombre de chromosomes varie avec chaque espèce Le chou-fleur a 18 chromosomes, le chat, 38, le chien, 78 …

Les enfants sont moitié mère et moitié père. Les cellules sexuées, donc les ovules de la femme et les spermatozoïdes de l'homme, ne possèdent que 23 chromosomes, alors que dans toutes les autres cellules on en trouve 46. Avec la fusion d'un spermatozoïde (23 chromosomes) du père et d'un ovule (23 chromosomes) de la mère, une nouvelle cellule se forme, l'œuf fécondé (46 chromosomes où 23 paires chromosomiques), à partir duquel l'enfant grandira. L'œuf fécondé se divise alors en deux cellules qui répètent le même processus: elles se divisent en deux, de sorte que nous arrivons à 4 cellules. Et ainsi de suite jusqu'à ce que l'enfant se soit développé, avec toutes ses cellules. Tu comprends maintenant pourquoi les chromosomes vont toujours par paires: une moitié vient du père, l'autre de la mère. Vu génétiquement, l'enfant est le mélange de ses parents. C'est pour cela qu'il leur ressemble.

Les chromosomes sont des filaments de gènes déroulés (ADN). Chacun de tes 46 chromosomes est composé d'un très long et très fin filament qui contient une série de gènes. Autrement dit, tes gènes se présentent sous forme de filaments reliés, à leur tour enroulés sur les chromosomes. La substance chimique qui constitue les filaments de gènes s'appelle acide désoxyribonucléique ou, de façon abrégée, ADN. Donc, quand tu entendras ce mot compliqué ou son abréviation, cela veut dire qu'on parle des filaments génétiques.


Le filament de gènes (ADN) ressemble à un escalier en colimaçon. Le filament de gènes est fait de deux cordons qui sont joints entre eux par des liens transversaux. En plus, il s'enroule autour de son axe. Imagine-toi un simple escalier en colimaçon: deux rampes latérales maintenues ensemble par les marches. Les chercheurs ne parlent pas d'escalier en colimaçon entre eux. Ils appellent cette forme une double hélice.

L'alphabet génétique compte quatre lettres. On vient de le voir, l'apparence d'un être vivant est inscrite dans ses gènes. Il existe en effet des « lettres » dans le filament génétique. Ces « lettres » sont des substances, l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. On les désigne simplement par les lettres A, C, G ou T. Comparé à notre alphabet qui compte 26 lettres de A à Z, l'alphabet génétique n'en a ainsi que quatre.

Il existe deux paires de lettres. Des quatre composantes – l'adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T) – deux paires sont complémentaires, comme une serrure et sa clé: A et T d'une part et C et G de l'autre se combinent respectivement. D'autres combinaisons, par exemple A et G ou C et T ne sont pas possibles. Donc, si tu connais l'ordre des lettres d'un cordon du filament génétique, tu peux facilement deviner celui de l'autre.


Si, par exemple, dans un des cordons on lit ATGGTGCACCTGACT, l'ordre des lettres de l'autre cordon sera TACCACGTGGACTGA.

Un livre écrit avec les lettres A, C, G, T dans chaque noyau cellulaire. On pourrait dire que dans le noyau de chacune des cellules de ton corps se cache un livre, écrit avec les lettres A, C, G, et T. Un gène correspond alors à une certaine phrases dans ce livre. Le nombre exact de gènes que possède un être humain n'est toujours pas connu. Les experts estiment qu'il y en a entre 25 000 et 40 000. Tous les gènes ne comportent pas le même nombre de lettres. Un gène court compte environ 500 lettres alors qu'un gène long en compte plusieurs centaines de milliers. Tes cellules savent lire ce livre. Dans toutes tes cellules se trouve le même livre avec la même succession de lettres. Mais ces cellules ne sont pas continuellement en train de lire tout le livre. Une cellule particulière ne lit que les phrases (gènes) avec les informations qui lui sont nécessaires sur le moment pour pouvoir remplir sa fonction dans le corps. Mais comment une cellule lit-elle et qu'est-ce qu'elle lit? Et surtout, que fait-elle de l'information qu'elle a lue?

Une copie génétique est fabriquée dans le noyau cellulaire. Avant même qu'une cellule puisse lire un gène, il faut qu'une copie soit faite dans le noyau cellulaire. Les deux cordons du filament génétique se séparent à l'endroit où se trouve le gène, de sorte que les lettres A, C, G et T sont libres. Un duplicateur (ARN polymérase) dans le noyau utilise alors un des cordons comme l'original qu'il copie lettre par lettre. On a ainsi pour finir une copie du gène. Si on refait la comparaison avec un livre, on dirait qu'on a fait une copie d'une phrase dans le livre du noyau de la cellule.

Le T devient U. Il y a une différence entre le gène d'origine et sa copie: au lieu de la thymine (T), on trouve l'uracile (U). L'original du gène est donc fait des composantes A, C, G et T, alors que sa copie possède les composantes A, C, G et U. On ne parle plus d'ADN pour la copie, comme on le fait pour l'original, mais d'acide ribonucléique ou ARN. En résumé, la cellule fabrique dans le noyau une copie d'ARN (avec les composantes A, C, G, U) à partir d'un gène original d'ADN (avec les composantes A, C, G, T).


L'usine lit toujours trois lettres à la fois. La copie du gène (la phrase) est lue par les ribosomes qui se trouvent à l’extérieur du noyau cellulaire. Le ribosome lit la phrase (la copie du gène) du début jusqu'à la fin. Elle le fait en lisant toujours exactement trois lettres d'un coup. Si dans une phrase il est écrit p. ex. AUGGUGCACCUGACUCCUGAGGAGAAG, le ribosome lira AUG, GUG, CAC, CUG, ACU, CCU, GAG, GAG, AAG.

3 lettres => 1 acide aminé. Dans une phrase donnée (copie d'un gène) il est écrit comment l'usine doit fabriquer telle protéine. Les protéines sont faites de composantes qu'on nomme acides aminés. Il existe 20 acides aminés différents. Un groupe donné de trois lettres représente un acide aminé particulier. GUC, p. ex., correspond à l'acide aminé «valine», CAC est l'acide aminé «histidine». Quand l'usine lit une phrase (copie du gène) par groupes de trois lettres, elle sait exactement lesquels des vingt acides aminés elle doit associer et dans quel ordre. Ainsi, une protéine déterminée voit finalement le jour.


On peut classer les protéines en groupes d’après leurs fonctions. Mis à part l’eau, notre corps est principalement fait de protéines. Il existe beaucoup de protéines différentes. Chacune remplit une fonction bien définie dans le corps.

Les protéines structurantes donnent leur forme aux cellules, tissus et organes.

Les protéines protectrices protègent et servent de défense. Ex.: les anticorps

Les enzymes forment le groupe le plus important des protéines. Elles permettent les réactions chimiques et les accélèrent. Ex.: l’ADN polymérase

Les protéines de transport se fixent sur certaines substances puis les transportent. Ex.: l’hémoglobine

Les protéines contractiles sont responsables des mouvements du squelette. Les deux principales sont l’actine et la myosine.

Les hormones servent de messagers et de régulateurs. Ex.: l’insuline


Héréditaire, acquis ou les deux. Beaucoup de tes signes particuliers (que l’on appelle le phénotype), comme la couleur de tes yeux, ton groupe sanguin, etc., sont déterminés par les gènes (que l’on appelle le génotype) que tu as hérités de tes parents. On parle aussi de caractéristiques héréditaires. Mais tu possèdes également beaucoup de particularités que tu as acquises au cours de ta vie et qui n'ont rien à voir avec tes gènes. La cicatrice sur ton genou provient d'une chute et non pas parce que c'est écrit dans tes gènes. Que tu saches bien faire du snowboard ne t'a pas été légué par tes parents, mais c'est parce que tu l'as appris. En plus il existe des caractéristiques qui sont à la fois héréditaires et acquises. Par exemple: ton intelligence, que tu as héritée en partie, est aussi acquise de toi-même.

Caractéristique visible Protéines Gènes

Phénotype Génotype


Annexe 2 - Fiche outil : Réaliser un schéma

Un schéma est une représentation symbolique, claire et simplifiée, qui permet de rendre compte de la structure et du fonctionnement de ce qui est schématisé.

1. Je présente ma feuille Je dessine au milieu de ma feuille

2. J’indique un titre Le titre traduit la structure et le fonctionnement de ce que je dois représenter

3. Je schématise Je recense les éléments à faire figurer et leurs relations éventuelles J’utilise au crayon taillé finement Je représente de façon symbolique et claire ces éléments

4. Je légende Je donne (dans un cadre réservé à cet effet) le sens des symboles et/ou couleurs

utilisés

5. J’annote Je trace des traits, à la latte, terminés par une flèche au niveau des éléments à

nommer

6. J’indique l’échelle J’indique le rapport existant entre les dimensions réelles de ce que je représente et

celles de sa schématisation

Exemple : « Caractéristiques d'une zone de subduction52»

_____________________________________________ 52 Frédéric LALEVÉE, Lycée Jean Rostand, 93420 VILLEPINTE http://www.ac-creteil.fr/svt/Doc/WordStar/exo02.htm , page visitée le 17 novembre 2005.


Annexe 3 - Fiche outil : Construire un argumentaire53

Un argumentaire scientifique est une liste d'arguments plus ou moins développés qui permet de se forger une opinion sur un problème posé à partir de données scientifiques (étude de documents, rapports d’expériences, …). On puisera dans cette liste, les meilleurs arguments, en fonction des destinataires. Il est avantageux de rassembler plus d'arguments que ce qui est nécessaire : cela permettra de faire un choix.

Comment énoncer des arguments fondés ? Je m'assure de l'exactitude des faits que j'évoque.

Je recueille le maximum de faits (documentation) dans des sources dignes de foi.

Je cite l'avis d'une autorité : expert, statistiques, proverbe, …

Comment énoncer des arguments pertinents? Je formule avec précision la thèse que je défends.

Je sais exactement de quoi je veux convaincre l'autre.

Je ne mélange pas plusieurs questions.

Je ne me laisse pas détourner de mon propos.

Comment énoncer des arguments recevables ? Je me représente le plus fidèlement possible les attentes et les réticences de mon

interlocuteur afin de cibler mes arguments. Je prévois les objections qu'il va me

présenter.

Pour accroître l'impact de mes arguments, je puis encore les amplifier : je développe

une même idée de plusieurs façons différentes (paraphrase).

_____________________________________________ 53 Extrait de : FESeC, Sciences et Technologies, « Livret d’accompagnement – n°2 », 2e et 3e degrés – PQ – PT, D/2005/7362/3/05 p. 31.


Annexe 4 - Ethique et argumentation54 Qu’est-ce qu’une question éthique ? Une question est d’ordre éthique si :

elle implique un choix décisionnel, elle provoque un débat d’idées mettant en cause des actes humains, elle demande qu’on se réfère à des valeurs (bonheur, respect des autres, solidarité,

respect de la vie …) pour les résoudre.

Une question éthique renvoie à un choix personnel alors qu’une question morale renvoie à un référent philosophique (le choix est fait pour l’individu).

Comment évaluer une prise de position sur une question d’ordre éthique ? Ce n’est ni l’avis de l’élève qu’on évalue, ni les valeurs qu’il met en avant, mais la construction de son argumentaire (son fondement, sa pertinence et sa recevabilité).

Quelques éléments de traitement d’une question éthique 1. Multiples réponses possibles à une question d’ordre éthique

Aucune réponse n’est toute faite à l’avance Il n’y a pas LA bonne réponse Il y a de multiples mauvaises réponses

• Pas de construction logique • Appel à des a priori non fondés (ce n’est pas naturel) • Appel à des lieux communs peu valides (proverbes) • Appel à des principes non justifiés • Fondation sur des règles morales non fondées (ce n’est pas bien)

2. Une réponse à une question d’ordre éthique

Peut être multiple (plusieurs points de vue) Doit être nuancée (usage du conditionnel) Doit être contextualisée Se base sur des arguments personnels mais aussi collectifs (qui peuvent

être fondés sur l’avis d’autres personnes)

_____________________________________________ 54 Les notes qui suivent ont été fournies par Philippe Capelle en janvier 2006. Il les a rédigées sur base d’une formation qu’il avait suivie en 2000 et qui avait été donnée par Daniel Rousselet. Ces notes ont été légèrement adaptées.


Des critères d’évaluation Quelques points forts Quelques points faibles

Consignes de présentation non respectées

Position prise bien argumentée peu ou pas de nuances dans les affirmations

Précision, finesse et nuance du développement redondance des arguments et des avis

Référence à différents auteurs Avis massifs sans justification

Aspects « pour et contre » bien pensés Développement trop court

Avis et prise de position nuancée Simplismes ou approximations scientifiques

Texte cohérent et bien structuré Fautes sémantiques (sens) ou logiques

Exemples fondés et présentés complètement Phrases incompréhensibles

Mise en évidence des idées clés Sources biblio absentes, banales ou douteuses

Conclusion synthétique

Sources biblio de qualité

Comment entraîner les élèves à ce type d’argumentation ? Il est indispensable que les élèves soient entraînés en classe avant d’être évalués de manière certificative sur ce type d’argumentation, …

Exemple de méthodologie possible pour le travail en classe Objectif

Distinguer : o la situation et son contexte, o les choix possibles, o les valeurs qui entrent en jeu, o le point de vue individuel et le point de vue social.

Méthode

Faire réagir les élèves à propos d’une question particulière (un contexte mais alors les élèves ne réagissent que sur ce contexte et pas de manière générale)

1. Par 3, les élèves débattent librement de la question pendant un temps strictement limité (10 minutes). Un secrétaire note les points essentiels débattus.

2. Présentation orale, discussion en classe. 3. Rédaction du texte écrit en disposant des objectifs. 4. Remise du texte.


Annexe 5 - Présentation de la structure des fiches55 Les visées de la tâche Objets des apprentissages Savoirs, savoir-faire, attitudes ou savoir-être

Problème Intention de la tâche qui est d’amener des réponses à une question ou des solutions à une difficulté

Ces rubriques précisent, outre l’exercice de la macro-compétence, les apprentissages visés par l’enseignant qui organise cette activité dans sa classe. Ce tableau n’est pas, dans un premier temps, destiné aux élèves.

Néanmoins, lors de la structuration ou de la phase de réflexivité avec la classe, les différents apprentissages réalisés à travers cette séquence, devront être mis en évidence.


Description de la situation qui rend le problème plausible.

Production attendue Par exemple, dans ce module, un schéma commenté, un texte informatif, un

argumentaire

Contraintes Règles imposées sur le fond du problème pour réaliser la tâche

Consignes Exigences en lien avec la forme de la production (matériel, temps, …)

Ces situations peuvent être utilisées dans des séquences tant d’apprentissage que d’évaluation, moyennant quelques adaptations (par exemple, les élèves n’ont plus de documents d’information à leur disposition, ils travaillent seuls, le temps disponible et type de production sont adaptés aux circonstances, …) et étant entendu qu’une même classe ne sera pas confrontée à la même situation en apprentissage et en évaluation.

_____________________________________________ 55 D’après le livret d’accompagnement n°2 de Sciences et technologies : http://www.segec.be/Documents/Fesec/Accompagnement/Sciences_et_technologies-bis-recto-n°2(2005-5).pdf


La grille d’évaluation Toutes les grilles proposées le sont selon l’organisation présentée à la page suivante. Les critères sont les qualités attendues du cheminement ou de la production de l’élève. Nous vous en proposons, à la page 70, que nous avons classés en six catégories.

Pour chaque évaluation, il est indispensable de limiter le nombre de critères.

Les critères soulignés, dans les grilles complétées des tâches présentées dans cet outil, sont des critères minimaux de réussite56 car ils sont spécifiques à la macro-compétence (MC3).

Les indicateurs sont les indices de présence des qualités attendues. Leur énoncé dépend de la tâche particulière confiée aux élèves.

A chaque catégorie de critères, la grille permet d’attribuer une cote globale en tenant compte notamment du degré de réussite des critères minimaux. Ces globalisations permettent de dresser, au fil de l’année, un profil plus précis des performances de l’élève.

La colonne « élève » (troisième colonne de la grille) lui permet de s’auto-évaluer et de vérifier si son travail correspond bien à la tâche demandée. Il est possible aussi d’utiliser cette colonne pour une « co-évaluation » appelée aussi « évaluation par les pairs ». Dans ce cas, c’est un autre élève qui évalue le travail.

Ces pratiques d'évaluation, qui impliquent directement les élèves, les aident à se représenter plus précisément quelle était la tâche demandée, à constater qu'il y a différentes façons de la réaliser (co-évaluation) et à mieux prendre conscience des difficultés rencontrées.

C’est dans l’analyse de l’écart éventuel entre la cote donnée par le professeur et celle donnée par l’élève que des informations précieuses peuvent être récoltées : notes de cours incomplètes, consignes mal comprises, vocabulaire mal interprété … Cette analyse se fera idéalement en classe, au cours d’un entretien individuel avec l’élève (individualisation).

Ces « auto-évaluations » et « évaluations par les pairs » ne donnent donc pas des cotes sur lesquelles une certification pourrait être fondée. Elles se pratiquent idéalement dans la phase d'apprentissage, c'est-à-dire au cours d'une évaluation à valeur formative.

Le cadre inférieur du tableau est l’endroit où le professeur note son évaluation globale de la réalisation de la tâche. L’élève aura fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, s’il a obtenu au moins la cote C (juste suffisant) pour chacun des critères minimaux de réussite.

Cette dernière évaluation peut être, surtout en cas d’insuffisance, accompagnée d’un commentaire.

_____________________________________________ 56 Pour atteindre le niveau de maîtrise attendu de la macro-compétence évaluée, le travail de l’élève doit au moins témoigner de ces qualités-là.


Canevas de grille d'évaluation57

Critères Indicateurs élève prof.

Cotation A,B, C, D58

Appropriation Globalisation

Investigation Globalisation

Traitement de l’information Globalisation

Structuration/validation Globalisation

Communication Globalisation

Implication Globalisation

Commentaires éventuels de l’élève : Evaluation globale et commentaires éventuels du professeur :

_____________________________________________ 57 Tu auras fait la preuve, en réalisant cette tâche, d'un niveau de maîtrise minimum de la compétence évaluée, si tu obtiens au moins la cote C pour chacun des critères minimaux de réussite. 58 A : très bien, B : bien, C : juste suffisant, D : insuffisant.


Evaluer à l’aide de critères classés en 6 catégories

1. Appropriation Problème correctement énoncé, interprété Stratégie adéquate Concepts pertinents Organisation du travail Question cernée Sélection des données utiles

2. Investigation Réalisation d’une recherche expérimentale Réalisation d’une recherche documentaire Consultation de personnes-ressources Observation à l’aide critères fonctions de l’objectif Repérage des principaux facteurs pouvant influencer un phénomène Prédiction de l’évolution d’un phénomène Mise au point d’une procédure expérimentale

3. Traitement de Utilisation des outils mathématiques et informatiques l’information Etablissement de relations, de classements

Utilisation de concepts, modèles, principes pour rendre compte d’observations Utilisation de concepts, modèles, principes pour élaborer des explications Utilisation de concepts, modèles, principes pour prévoir une évolution

4. Structuration/ Mise en ordre des observations validation Mise au point d’un modèle adapté

Mise en ordre des informations recueillies Mise à l’épreuve du modèle, des résultats Evaluation de la portée, des limites d ‘un modèles Validation des résultats Elaboration d’une synthèse critique Construction d’un raisonnement logique Réflexion sur les méthodes, raisonnements, procédures Etablissement de liens divers Mise en évidence du transfert de modèles, démarches ou concepts dans une autre discipline Mise en contexte d’une théorie et de son évolution

5. Communication Communication écrite dans une langue correcte et précise Communication orale dans une langue correcte et précise Réalisation correcte d’outils de communication Présentation de qualité, dans le respect des consignes Description précise des procédures suivies Utilisation pertinente de différentes formes de présentation Défense structurée d’un point de vue

6. Implication Travail de groupe Curiosité Gestion de l’autonomie

Fédération de l’Enseignement Secondaire Catholique - FESeC Service "Productions" Av. E. Mounier 100 - 1200 Bruxelles tél. : 02-256.71.51 - fax : 02-256.71.65 - [email protected] - www.segec.be

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