Sciences de la vie et de la Terre · Terminale

Idées d’apprentissage actif

Transferts Horizontaux de Gènes

Les transferts horizontaux de gènes sont un concept abstrait pour les élèves, car ils remettent en question la vision classique de l'évolution linéaire. L'apprentissage actif permet de rendre tangible ce phénomène en le reliant à des situations concrètes, comme la résistance aux antibiotiques ou les interactions écologiques.

• Programmes Officiels
• EDNAT: TLE-SVT-1.3

• 25–40 min
• Binômes → Classe entière
• 3 activités

Activité 01

• Jeu de rôle
• 40 min · Petits groupes

Jeu de rôle: Propagation de la résistance bactérienne

Chaque groupe de quatre élèves simule une population bactérienne. Des cartes représentent des gènes de résistance qui peuvent être transférés par conjugaison, transformation ou transduction. Les élèves observent comment la résistance se propage dans la population en quelques générations et discutent des implications pour la santé publique.

Analysez comment les transferts horizontaux de gènes peuvent accélérer l'adaptation des bactéries aux antibiotiques.

Conseil de facilitation

Pendant le jeu de rôle, désignez un élève pour jouer le rôle de la bactérie résistante, un autre pour le plasmide, et un troisième pour le phage afin de matérialiser les acteurs des transferts.

À observer

Distribuez une carte à chaque élève avec le nom d'un mécanisme de THG (transformation, transduction, conjugaison). Demandez-leur d'écrire une phrase expliquant comment ce transfert se produit et une phrase sur son rôle potentiel dans la résistance aux antibiotiques.

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Conscience sociale
• Conscience de soi

Activité 02

• Étude de cas
• 30 min · Binômes

Analyse documentaire : THG et arbres phylogénétiques

En binôme, les élèves comparent un arbre phylogénétique classique avec un réseau phylogénétique intégrant les THG pour un même groupe d'organismes. Ils identifient les incongruences entre les deux représentations et formulent des hypothèses sur les transferts ayant eu lieu.

Comparez l'impact évolutif des transferts horizontaux de gènes avec celui de la reproduction sexuée.

Conseil de facilitation

Lors de l'analyse documentaire, fournissez des arbres phylogénétiques variés (bactéries, eucaryotes, hybrides) pour que les élèves repèrent visuellement les transferts horizontaux.

À observer

Posez la question suivante : 'Comment les transferts horizontaux de gènes remettent-ils en question une vision purement arborescente de l'évolution du vivant ?' Encouragez les élèves à utiliser des exemples concrets pour illustrer leurs arguments.

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Prise de décision
• Autogestion

Activité 03

• Penser-Partager-Présenter
• 25 min · Binômes

Penser-Partager-Présenter: THG vs reproduction sexuée

Individuellement, chaque élève liste les points communs et différences entre les THG et la reproduction sexuée comme sources de diversité génétique. En binôme, ils structurent un tableau comparatif. La mise en commun permet de construire une synthèse collective sur les différents moteurs de la diversité.

Justifiez l'importance des transferts horizontaux dans la complexification des génomes.

Conseil de facilitation

Pour le Think-Pair-Share, demandez aux élèves de noter d'abord leurs idées individuellement avant de les partager en groupe, afin de favoriser la participation de tous.

À observer

Présentez un court scénario décrivant une nouvelle résistance bactérienne apparue rapidement dans une population. Demandez aux élèves d'identifier le mécanisme de THG le plus probable en jeu et de justifier leur choix en 2-3 phrases.

• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Conscience de soi
• Compétences relationnelles

Quelques notes pour enseigner cette unité

Commencez par montrer un exemple frappant, comme l'émergence de la résistance à la vancomycine chez *Staphylococcus aureus*, avant d'aborder les mécanismes. Évitez de présenter les THG comme une exception ou une curiosité : insistez sur leur rôle central dans l'évolution, surtout chez les procaryotes. Utilisez des analogies simples, comme un réseau social pour les transferts de gènes, mais revenez toujours à des données scientifiques solides.

Les élèves pourront expliquer les trois mécanismes de THG avec des exemples précis, comparer les transferts horizontaux et verticaux avec des arguments scientifiques, et analyser comment ces mécanismes complexifient les modèles évolutifs. Leur participation active dans les activités montre une compréhension durable du sujet.

---

Attention à ces idées reçues

• During Analyse documentaire : THG et arbres phylogénétiques, certains élèves pourraient penser que les THG ne concernent que les bactéries.

  Pendant cette activité, présentez des exemples variés d'eucaryotes (comme les rétrovirus endogènes humains ou les transferts entre champignons et plantes) pour montrer l'universalité du phénomène. Demandez aux élèves de surligner dans les documents fournis les cas d'eucaryotes concernés par les THG.

• During Jeu de rôle : Propagation de la résistance bactérienne, les élèves pourraient confondre conjugaison et reproduction sexuée.

  Pendant le jeu de rôle, insistez sur le fait que la bactérie donneuse ne se divise pas lors de la conjugaison et qu'aucun noyau ne fusionne. Utilisez un schéma comparatif projeté ou distribué pour souligner les différences entre conjugaison, transformation et transduction d'une part, et reproduction sexuée d'autre part.

• During Analyse documentaire : THG et arbres phylogénétiques, les élèves pourraient croire que l'évolution se représente toujours sous forme d'un arbre dichotomique.

  Pendant cette activité, comparez des arbres phylogénétiques classiques avec des réseaux réticulés. Demandez aux élèves de repérer des exemples de transferts horizontaux dans le réseau et de discuter pourquoi ces cas ne peuvent pas être représentés par un arbre simple.

---

Méthodes utilisées dans ce dossier

• Jeu de rôle
• Étude de cas
• Penser-Partager-Présenter