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Programmes antérieurs

Généralités

L’expression du patrimoine génétique inscrite au nouveau programme de première S est un thème classique présent dans tous les programmes qui se sont succédés depuis le début des années 1980. Bien sûr, les points fondamentaux de l’expression de l’information génétique se retrouvent dans les programmes successifs, mais on constate aussi des différences dans les objectifs visés et dans la précision d’étude des mécanismes de la transcription et de la traduction.

Une brève analyse de ces programmes permet de situer le nouveau programme par rapport aux précédents et d’essayer de mieux  en percevoir les intentions. En particulier, il est intéressant de voir dans quelle mesure cette étude est influencée par l’intention majeure de l’enseignement des SVT dans ces nouveaux programmes qui est d’envisager l’enseignement de la biologie au lycée dans une perspective évolutive.

Conçues initialement pour accompagner les programmes des années 2000, un certain nombre de données d'Anagène gardent leur pertinence pour envisager les différents thèmes des programmes de première S. Néanmoins,  de nouvelles données accompagnées de leurs compléments scientifiques et pédagogiques sont nécessaires pour répondre à certaines intentions du nouveau programme.

a - Une introduction fugace avec les programmes de 1968

 Ce sont les premiers programmes qui introduisent l’étude de l’expression de l’information génétique dans une partie intitulée « Les étapes récentes de la génétique » et cela en terminale (terminale D et C de l’époque).C’est essentiellement une histoire des découvertes récentes (pour l’époque !) dans ce  domaine : «  Beadle et Tatum et la correspondance un gène, un enzyme » ;  «  Watson et Crick et la structure de l’ADN » ;  « Lwoff, Monod et  Jacob et l’exploitation de l’information génétique ». Avec ce programme, l’actualisation des connaissances entre dans les programmes du second cycle et ne fera que se développer par la suite. Mais, cela aura peu d’effets, car vu l’ampleur du programme, l’étude de cette partie sera supprimée dès 1972.

b - Une étude de l’expression de l’information génétique réalisée dans le cadre de la biologie cellulaire : programmes de 1980 et 1989

  • Le programme du début des années 80 introduit explicitement en terminale D l’enseignement de la synthèse des protéines dans une partie intitulée « Quelques aspects de la vie cellulaire » (avec comme autres sujets d’étude les échanges cellulaires, la respiration cellulaire, la photosynthèse au sein des chloroplastes) . L’étude de la synthèse des protéines est ainsi envisagée pour elle-même, dissociée de l’étude de l’hérédité abordée dans une autre partie.
  • Dans ce programme, le gène est limité à sa séquence codante, mais les différents acteurs de la synthèse protéique sont pris en compte, notamment les ARN de transfert et leurs caractéristiques, les enzymes aminoacyl-ARNt synhétases, le rôle conjugué des ribosomes et des ARNt au cours de la traduction.
  • C’est aussi dans une partie intitulée « Biologie cellulaire et moléculaire » que le programme de TD appliqué pour la première fois en septembre 1989, envisage l’étude de l’expression de l’information génétique. Le changement de titre toutefois indique une évolution : « expression de l’information génétique au lieu de synthèse des protéines ». Il s’agit bien sûr du même sujet mais la synthèse des protéines est envisagée dans un cadre plus vaste qui lui donne toute sa signification.
  • Caractéristique majeure de ce programme dans ses différentes parties, le souci de prendre en compte les découvertes les plus récentes est présent dans l’étude de l’expression de l’information génétique. Ainsi, les instructions disent « On présentera la notion moderne de gène chez les Eucaryotes, gène mosaïque, notion de cistron et d’unité génétique. On signalera l’existence de gènes de régulation. La maturation des protéines et le rôle respectif des infrastructures correspondantes seront abordés. »
  •  Ainsi la notion de gènes morcelés avec exons et introns (et implicitement celle d’épissage), la notion de régulation de l’expression des gènes de structure par les produits de l’expression de gènes de régulation, sont au programme de la fin des années 80. Cette actualisation du programme s’inscrit dans un objectif de connaissances précises des mécanismes de biologie cellulaire, sans que les raisons soient nettement apparentes.

c – Une simplification de l'étude des mécanismes avec le programme de 93-94  

  • Avec ce programme, l’étude de la reproduction conforme et celle de l’expression de l’information génétique sont envisagées en première alors que le brassage génétique assuré par la reproduction sexuée et la transmission des caractères héréditaires sont abordés en terminale. Cela se retrouve dans les deux programmes qui suivent et donc dans le programme appliqué en première à la rentrée 2011.
  • En rapport avec ce changement, ce n’est plus dans un cadre de connaissances de biologie cellulaire qu’on étudie l’expression de l’information génétique, c’est avec un objectif de compréhension de la création et du maintien de l’identité de l’organisme. Différentes études (catalyse enzymatique, renouvellement moléculaire, etc.) mettent l'accent sur l’importance des protéines dans la réalisation des phénotypes, ce qui donne tout son sens à l’étude des processus de leur synthèse. Pour la première fois, on voit apparaître à la fin de cette partie l'étude des relations génotype - phénotype.
  • Ce programme introduit aussi, surtout par rapport à celui de 1989, une simplification dans l’approche des mécanismes de l’expression de l’information génétique. Ainsi le gène est défini « comme un fragment d’un brin d’ADN codant pour un polypeptide donné ». La notion de gène morcelé et celle d’épissage sont abandonnées. Les deux grandes étapes, transcription et traduction, sont bien mises en évidence mais les modalités de chacune d’entre elles simplifiées. Ainsi on ne parle pas d’ARN de transfert (ARNt), des enzymes assurant la liaison spécifique entre un acide aminé et un ARNt, du comportement des ribosomes au cours de la traduction. L’étude est ciblée sur la façon dont une séquence de nucléotides d’un gène détermine la séquence d’acides aminés d’un polypeptide et sur la compréhension du code génétique. 

d – L’accent mis sur phénotype génotype environnement par le programme de 2001

  • Le niveau d’étude des mécanismes de l’expression de l’information génétique est identique à celui du programme précédent donc présente les mêmes simplifications en ce qui concerne la notion de gène, les mécanismes de la transcription et de la traduction.
  • L’approche est toutefois un peu différente et centrée sur ce qui est l’objectif fondamental du programme : la compréhension des relations entre génotype et phénotype. A partir d’exemples, on introduit les différentes échelles d’analyse du phénotype de façon à comprendre que le génotype détermine uniquement le phénotype moléculaire et que ce dernier consiste toujours en la synthèse d’un polypeptide ayant une séquence d’acides aminés déterminée. L’étude des propriétés des enzymes renforce la compréhension de l’importance de la séquence d’acides aminés de la protéine enzymatique pour sa fonction. L’étude de la synthèse des protéines est ainsi perçue comme le moyen de comprendre comment des différences génotypiques entraînent des différences du phénotype moléculaire qui peuvent avoir des conséquences, via le phénotype cellulaire, sur le phénotype macroscopique.
  • L’autre différence importante avec les programmes précédents réside dans la dissociation de l’idée développée au collège : « Un caractère un gène » et encore plus dans la mise en évidence de l’interaction gènes – environnement dans les caractéristiques phénotypiques d’un organisme. Cela est repris dans la suite du programme lorsqu’on aborde la plasticité cérébrale.