Résumé :

L'enseignement de la génétique au lycée s'articule autour de plusieurs thèmes majeurs : l'information génétique, son codage, sa transcription et sa traduction ; les relations entre génotype et phénotype ; le polymorphisme des gènes ; les familles multigéniques et la complexification du génome ; les prédictions en génétique humaine. Pour enseigner ces thèmes, plusieurs centaines de séquences nucléiques et protéiques ont été extraites des bases de données internationales et des publications. Un logiciel dédié à l'enseignement a été conçu (ANAGENE, sous Windows) qui présente tous les traitements utiles : analyse de la composition des séquences, transcription, traduction, comparaison et alignement multiple, analyse avec des enzymes de restriction. On donne un aperçu du contenu actuel de la banque de données et des démarches pédagogiques possibles et on présente les développement en cours d'étude : séquences permettant d'étudier les gènes du développement et l'évolution, les innovations génétiques au cours de l'évolution, la phylogénie des primates, les immunoglobines. La démarche de conception d'applications pédagogiques est détaillée sur un exemple.

Résumé :

Les techniques récentes utilisées en génétique humaine permettent, entre autres, de déterminer les allèles de certains gènes présents chez un individu et, de ce fait, d'établir un éventuel diagnostic d'anomalies géniques. La base même de ces techniques à savoir l'électrophorèse de fragments de restriction d'ADN peut être réalisée en salle de travaux pratiques. L'exploitation de résultats par une technique de numérisation et leur interprétation en faisant appel à un traitement de séquences sont de nature à favoriser la compréhension des mécanismes d'action des enzymes de restriction et de leurs applications en génétique moderne.

Résumé :

Le recours aux données moléculaires pour étudier des notions telles que la relation phénotype-génotype, le polymorphisme génique ou l'innovation génétique liée à l'évolution, est devenu envisageable en raison de l'abondance des données et de l'accessibilité des logiciels qui réalisent le traitement des séquences, la visualisation tridimensionnelle des molécules et la construction de phylogénies. La visualisation tridimensionnelle permet de "voir" les molécules, d'initier à l'identification des motifs structuraux et de rechercher les relations entre structure et fonction ; des complémentarités peuvent être illustrées avec l'analyse des séquences primaires, pour enrichir l'étude et comprendre comment le vivant à travers la diversité peut répondre aux contraintes fonctionnelles.

Résumé :

Les nouveaux outils de comparaison des séquences peptidiques ou nucléiques permettent de mettre en place des activités de découverte du polymorphisme génique. Celles-ci auront pour objet les différents allèles du gène ABO. On pourra ainsi mettre en relation les différentes altérations du gène et les phénotypes résultants. Un arbre phylogénétique permettra d'esquisser une chronologie de l'apparition des allèles O et B à partir de l'allèle A. Cet arbre ainsi que les cartes des fréquences phénotypiques conduiront à poser les problèmes de génétique des populations. La génétique des populations sera abordée par l'étude des fréquences alléliques du "gène Rhésus". Un tableur-grapheur servira à automatiser toutes les tâches fastidieuses telles que les calculs et les tracés répétitifs. L'utilisation de diagrammes en secteurs conduira à établir les notions d'effet fondateur, de dérive génétique et de permanence des échanges génétiques.

Résumé :

La cytofluorométrie est une technique récente utilisée dans de nombreux domaines de recherche pour trier et suivre dans le temps des populations cellulaires repérées par leurs marqueurs membranaires. Le logiciel WINMDI, disponible gratuitement, est largement utilisé par les chercheurs pour visualiser et traiter de telles données. Après une présentation rapide des principes de base de la cytofluorométrie et des fonctions du logiciel WINMDI, un exemple d'exploitation de données cytométriques dans l'enseignement de l'immunologie est détaillé : les conséquences cellulaires d'une infection par le virus HIV. Le suivi, à trois stades de l'infection, des populations lymphocytaires CD4+ et CD8+ permet de mettre en évidence l'effondrement des CD4+. Sont évoqués, enfin, les autres thèmes qui sont envisageables en suivant la même démarche.

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