Comment exploiter des techniques de laboratoire en cours de SVT ? Amaury Tavernier et Nathalie Rousseau, professeurs de SVT au lycée Jeanne d’Albret de Saint-Germain-en-Laye (78), utilisent l’électrophorèse à différents niveaux pour étudier les maladies génétiques en 1ère , la sélection variétale des plantes en terminale ou encore la diversité allélique en 2nde. «  Il est question de rigueur et de minutie car les lycéens utilisent des micropipettes pour déposer de très petits volumes dans les puits », soulignent les enseignants qui distillent leurs conseils techniques pour un protocole réalisable en 1h30.

Pouvez-vous nous rappeler la place de l’électrophorèse dans les programmes de SVT du lycée  ?

L’électrophorèse est une technique de laboratoire, qui permet de séparer afin d’identifier des allèles ou protéines. Elle peut s’appliquer à tous les niveaux de la voie générale en SVT, mais également en STL/ST2S. Nous l’avons utilisée notamment en première spécialité SVT pour l’étude de la transmission d’une maladie génétique au sein d’une famille. Elle peut aussi être utilisée pour découvrir les liens entre génotype et phénotype ou encore avec les techniques de PCR (Polymerase Chain Reaction). En terminale spécialité, nous avons utilisé cette technique dans le cadre du thème de la domestication des plantes et notamment la sélection variétale. L’électrophorèse peut être utilisée en seconde pour montrer la diversité allélique au sein d’une espèce ou dans le cadre du chapitre sur les cellules spécialisées.

Quels sont les objectifs de vos deux séquences ?

Pour l’activité de première cela a permis une réactivation des notions déjà vues en génétique, en l’appliquant ici à la recherche de génotypes dans une famille ici atteinte par la drépanocytose. Les élèves ont ainsi pu poser déterminer des génotypes au sein d’une fratrie génétique pour déterminer quel donneur était compatible en vue d’une greffe de moelle osseuse pour traiter la drépanocytose.

En terminale, le travail sur l’électrophorèse avait pour but d’amener les élèves à la conduite d’un projet afin de suivre une culture de semences commerciales sur plusieurs générations, en prévoyant un protocole de comparaison des productions obtenues et en identifiant des caractères favorisés par la domestication.

L’électrophorèse permet aussi de travailler sur la notion des enzymes de restriction qui permet l’obtention des différents fragments à analyser.

Quels sont les avantages d’utiliser ces techniques au laboratoire ?

Le plus gros avantage pour les élèves est avant tout la motivation par l’usage de matériel de laboratoire, le fait de pouvoir travailler sur du concret, avec un protocole complet et sur des techniques qui sont très régulièrement retrouvées dans les exercices du BAC. Ici, il est aussi question de rigueur et de minutie, car ils utilisent également des micropipettes pour déposer de très petits volumes dans les puits. De plus, avec les outils disponibles, nous pouvons traiter l’ensemble du protocole en une séance avec le moulage des gels et des migrations qui peuvent être suivis en temps réel.

Le fait de pouvoir utiliser cette technique sur plusieurs années, permet aussi une progressivité et une meilleure compréhension. Finalement, les élèves réinvestissement des notions en génétique en réalisant une expérience.

Quels matériels utilisez-vous ?

Nous avons testé plusieurs systèmes ces dernières années, avec des cuves classiques mais également des système FlashGel. Pour des raisons pratiques de préparation et de temps, mais aussi de coût de fonctionnement, aujourd’hui nous utilisons des cuves avec le système électrophorèse MiniOne que nous avons découvert avec l’école de l’ADN. Et pour le gel d’agarose, avec révélateur GreenGel déjà inclus, des coupelles via l’APBG. Nous utilisons, pour les échantillons, des kits produits par différents fournisseurs (Sordalab, Jeulin,…) selon nos besoins, les cuves sont compatibles avec la plupart des kits

Des écueils à éviter ?

La technique est assez simple d’utilisation, mais nécessite une grande attention des élèves notamment du fait du matériel utilisé et des produits. Les élèves ont parfois des difficultés à réaliser les dépôts dans les puits : ils réaspirent souvent les échantillons en utilisant maladroitement la micropipette ou ne déposent pas précisément dans le puits.

De même, les fragments obtenus sont parfois trop diffus ou trop petits pour être correctement observés. Mais ces difficultés sont moins importantes qu’avec des cuves classiques qui nécessitent un temps de migration plus important et une révélation parfois plus complexe.

Malgré tout, cela demande une préparer du TP en amont afin qu’il se déroule dans de bonnes conditions. Mais les élèves, s’ils s’investissent, peuvent être assez autonomes tout au long du protocole facilement réalisable en 1h30.

Propos recueillis par Julien Cabioch

La séquence

Gestes techniques virtuels

Dans le Café

SVT : Des lycéens à l'école de l'ADN  

Des lycéens font avancer la génétique