Séries ST2S, STL biotechnologies

Biotechnologies et formation : les experts en Normandie !

F Colomb, O Beaumesnil — 2018-01-31T16:13:34Z

Proposé par les Campus des Métiers et des Qualifications « Biotechnologies et Bioindustries » de Normandie, cette vidéo réalisée avec les élèves de sections STL (Sciences et Technologies de Laboratoire) spécialité Biotechnologie du lycée du Golf à Dieppe vous présente, au travers d'une enquête, un des aspects des biotechnologies, ainsi qu'une des formations de ce domaine.

Vous pouvez retrouver l'ensemble de ces formations en cliquant ici.

Lire la vidéo sur Viméo : lien à suivre

ou consultez directement la vidéo ci-dessous :

910673877
par Olivier Beaumesnil

https://www.youtube.com/watch?v=lYX...

Quiz sur les étapes d'identification d'un micro-organisme responsable d'une intoxication alimentaire ainsi que la recherche d'un traitement adéquat :

[qrm]
Q Quels ont les équipements de protection individuelle nécessaires aux « experts » ?
P1 Une charlotte et des bottes.
P2 Un scaphandre.
P3 Des chaussures de sécurité.
P4 Une blouse, des lunettes et des gants.
R4

[qrm]
Q Quelle est la coloration réalisée par les "experts" pour observer le frottis bactérien ?
P1 La coloration de Gram.
P2 La coloration au bleu de méthylène.
P3 La coloration de Giemsa.
P4 La coloration au rouge Ponceau.
R1

[qrm]
Q Quelle est l'enzyme recherchée pour identifier la bactérie responsable de l'intoxication alimentaire ?
P1 La catalase.
P2 L'oxydase.
P3 L'amylase.
P4 La pepsine.
R2

[qrm]
Q Quel est le test réalisé par les "experts" pour déterminer un traitement efficace contre la bactérie responsable de la toxi-infection ?
P1 Un frottis coloré au Gram.
P2 Une galerie miniaturisée type API.
P3 Un isolement bactérien.
P4 Un antibiogramme.
R4

Les biotechnologies, un peu d'histoire...

F Colomb — 2016-09-15T09:21:43Z

Il y a quelque 10 000 ans, l'homme, en sélectionnant les espèces végétales ou animales dont il avait besoin, en semant ses récoltes et en faisant se reproduire son bétail, commençait déjà à modifier le monde vivant qui l'entourait pour améliorer son ordinaire.

Puis, il a observé et mis à profit les phénomènes de fermentations dus à des micro-organismes, levures et bactéries, dont il ignorait, évidemment, à l'époque, l'existence même. Il constate, ainsi, que des matières premières sont modifiées. :
le sucre peut être converti en alcool et gaz carbonique à la base de la production de pain, de vin, de bière ;
l'alcool peut être converti en acide acétique lors de la production de vinaigre ;
des bactéries se multiplient dans du lait pour le transformer en yaourt.
Inventés souvent fortuitement, bière, vin, fromage... apparaissent ainsi, dans l'histoire des civilisations humaines, en différents points de la planète, plusieurs millénaires avant Jésus-Christ.

Au 19ème siècle, les travaux de trois savants posent les bases de la biotechnologie moderne. Louis Pasteur et Robert Koch développent la bactériologie et les concepts de maladie microbienne, d'immunité et de vaccination. Johann Grégor Mendel décrit lui les lois qui régissent la transmission des caractères biologiques entre les générations (lois de l'hérédité).


Louis Pasteur	Robert Koch	Gregor Mendel

La seconde moitié du 20ème siècle connaît une véritable accélération de la connaissance du vivant grâce aux progrès de la science et aux avancées technologiques. En 1944, le microbiologiste américain Oswald Avery démontre que l'ADN est le support de l'hérédité. En 1953, James Watson et Francis Crick poursuivent les travaux d'Avery : ils découvrent la structure de l'ADN, ce qui rend possible la manipulation directe des caractéristiques génétiques.

James Watson et Francis Crick

Les techniques d'insertion de gènes « étrangers » dans le patrimoine génétique des bactéries ont d'abord été développées dans les années 1970. Ces développements marquèrent une étape décisive dans la révolution de la biotechnologie.

Le premier produit issu de la biotechnologie moderne fut l'insuline recombinante, une protéine produite par le pancréas et utilisée par le corps pour réguler la concentration de glucose dans le sang. Les patients diabétiques ne pouvant plus produire leur propre insuline. En 1978, le gène de l'insuline humaine est transféré dans la bactérie Escherichia coli, dans le laboratoire d'Herbert Boyer à l'Université de Californie à San Francisco.

Depuis le milieu des années 1990, le domaine de la transgenèse est le plus médiatisé et toujours en expansion. Mais des progrès sont attendus dans les domaines des nanotechnologies et de la bio-informatique.

Affiches de présentation des biotechnologies

F Colomb — 2016-09-15T09:21:23Z

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Les biotechnologies, présentation générale

F Colomb — 2016-09-15T09:20:59Z

L'OCDE définit la biotechnologie comme « l'application des principes scientifiques et de l'ingénierie à la transformation de matériaux par des agents biologiques pour produire des biens et services ».

La biotechnologie, ou « technologie de bioconversion » résulte d'un mariage entre la science des êtres vivants – la biologie – et un ensemble de techniques nouvelles issues d'autres disciplines telles que la microbiologie, la biochimie, la biophysique, la génétique, la biologie moléculaire, l'informatique…

La vidéo ci-dessous vous présente les principales applications des biotechnologies.

Les biotechnologies V02
par Lycée Senghor Evreux Formations Technologiques

https://www.youtube.com/watch?v=Ugf...

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Les biotechnologies, présentation générale des applications.

Biotechnologies et santé

F Colomb, O Beaumesnil — 2016-09-15T09:20:35Z

Les biotechnologies rouges concernent les domaines de la santé, du médicament, du diagnostic, de l'ingénierie tissulaire ainsi que le développement de procédés génétiques ou moléculaires ayant une finalité thérapeutique.

La vidéo ci-dessous vous présente les trois applications essentielles des biotechnologies dans le domaine de la santé.

biotechnologie et santé son
par Fabien Reinbolt

https://www.youtube.com/watch?v=0fY...

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Les biotechnologies rouges, du médicament, du diagnostic, à l'ingénierie cellulaire et tissulaire ayant une finalité thérapeutique.

Quiz sur les biotechnologies rouges :

[qrm]
Q Une biothérapie cela peut être :
P1 Se soigner en mangeant des produits bio ?
P2 Se soigner en utilisant des antibiotiques ?
P3 Faire une cure de balnéothérapie avec des algues ?
P4 Se soigner avec des anticorps produits par une bactérie transformée par génie génétique ?
R4

[qcm]
Q La biotechnologie n'est pas encore utilisée dans le domaine de la santé :
P1 Vrai.
P2 Faux.
R2

[qrm]
Q Insérer un gène (ADN) dans une cellule puis utiliser cette nouvelle cellule pour guérir un patient c'est :
P1 Utiliser des biotechnologies
P2 De la thérapie cellulaire
P3 De la thérapie génique
P4 Une biothérapie
R2 R3 R4

[qrm]
Q Refaire un tissu « in vitro » (c'est-à-dire en laboratoire) à partir d'une cellule souche du patient puis soigner le patient avec le tissu reconstitué c'est :
P1 Utiliser des biotechnologies
P2 De la thérapie cellulaire
P3 De la thérapie génique
P4 Une biothérapie
R1 R2 R4

[qrm]
Q Produire de l'hormone de croissance à partir d'une bactérie pour soigner le nanisme c'est :
P1 Utiliser des biotechnologies
P2 De la thérapie cellulaire
P3 De la thérapie génique
P4 Une biothérapie
R1 R4

Biotechnologies et agroalimentaire

F Colomb, O Beaumesnil — 2016-09-15T09:20:15Z

Les biotechnologies vertes sont parmi les plus anciennes et concernent le domaine agricole et agroalimentaire. Les fermentations ont d'abord utilisé des micro-organismes non sélectionnés pour produire de l'alcool, de l'acide acétique, des fromages, etc.
Les techniques non maîtrisées de sélection animale ou végétale furent appliquées très tôt, dès l'Antiquité, pour la domestication de plantes ou d'animaux sauvages. La multiplication des plantes par semis, par drageons ou boutures fut même la première pratique agricole.

Actuellement, les biotechnologies vertes associent toutes ces techniques, désormais bien maîtrisées, à la biologie moléculaire. Les applications sont très nombreuses, allant de l'amélioration des espèces végétales d'intérêt économique à l'accroissement de la productivité, la fabrication de nouveaux produits (plantes usines), la production de sources d'énergie renouvelable, etc.

La vidéo, ci-dessous, vous présente un certain nombre d'applications de ces biotechnologies.

les biotechnologies vertes
par caro D

https://www.youtube.com/watch?v=Dbj...

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Les biotechnologies vertes ou comment transformer des matières agricoles en aliments

Quiz sur les biotechnologies vertes :

[qrm]
Q En agroalimentaire, les biotechnologies permettent :
P1 La fabrication d'aliments de synthèse.
P2 La transformation de matières premières agricoles en aliments comestibles.
P3 La production de fromages à partir du lait.
R1 R3

[qcm]
Q Les procédés biotechnologiques utilisés en agroalimentaire sont très récents :
P1 Vrai.
P2 Faux
R2

[qrm]
Q La fermentation est un processus qui se réalise :
P1 En absence de dioxygène.
P2 En présence de dioxygène.
P3 En aérobiose.
P4 En anaérobiose.
R1 R4

[qrm]
Q La Pasteurisation du lait consiste en :
P1 Un refroidissement rapide pour conserver les vitamines.
P2 Une filtration pour éliminer les microorganismes.
P3 Un chauffage pour éliminer les microorganismes.
R3

[qrm]
Q Les ferments lactiques présents dans le lait permettent :
P1 Une acidification nécessaire à la coagulation et/ou à l'activation de la présure.
P2 Une augmentation du pH nécessaire à la coagulation et/ou à l'activation de la présure.
P3 Une diminution du pH nécessaire à la coagulation et/ou à l'activation de la présure.
R1 R3

[qrm]
Q Les ferments lactiques sont constitués :
P1 De bactéries transformant le glucose en acide lactique.
P2 De bactéries transformant le lactose en acide acétique.
P3 De bactéries transformant le lactose en acide lactique.
P4 De bactéries transformant le glucose en acide acétique.
R3

Biotechnologies et industries

F Colomb, O Beaumesnil — 2016-09-15T09:19:58Z

Moins connues que les biotechnologies rouges et vertes, les biotechnologies blanches sont extrêmement importantes notamment pour la production de produits chimiques et de polymères utilisables dans les domaines de l'agroalimentaire, de la cosmétique et de la pharmaceutique, ainsi que dans le domaine des nouveaux carburants.

Dans le contexte actuel de réchauffement climatique et de moindre disponibilité du carbone fossile (pétrole, hydrocarbures…) le défi est d'utiliser la biomasse, source gigantesque de carbone renouvelable, comme matière première au service d'un très grand nombre d'applications industrielles, de la chimie aux biocarburants, en passant par le papier, les produits alimentaires, les produits pharmacologiques, ainsi que le textile, les détergents...

La vidéo, ci-dessous, vous présente un certain nombre d'applications de ces biotechnologies.

Les biotechnologies blanches
par Olivier B.

https://www.youtube.com/watch?v=mNm...

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Les biotechnologies blanches au service de l'industrie - Pôle de compétences TICE & Biotechnologies - Académie de Rouen

Quiz sur les biotechnologies blanches :

[qrm]
Q Les biotechnologies blanches sont des technologies industrielles :
P1 Qui peuvent remplacer la chimie.
P2 Qui utilisent des matières premières fossiles comme les hydrocarbures.
P3 Qui sont respectueuses de l'environnement.
P4 Qui produisent des substances de couleur blanche.
R1 R3

[qcm]
Q Les biotechnologies permettent exclusivement la fabrication de produits pharmaceutiques :
P1 Vrai.
P2 Faux.
R2

[qrm]
Q Les antibiotiques :
P1 Agissent sur tous les micro-organismes.
P2 Agissent sur les bactéries.
P3 Sont produits par des virus.
P4 Peuvent provenir de moisissures.
R2 R4

[qrm]
Q Les fermenteurs sont des appareils permettant :
P1 L'élimination des micro-organismes d'un milieu.
P2 La production de substances d'intérêt.
P3 L'optimisation de la croissance de cellules.
P4 L'inhibition du développement d'une moisissure.
R2 R3

[qrm]
Q La production d'une gélule d'antibiotique suite à une fermentation nécessite :
P1 Une extraction de l'antibiotique du milieu de fermentation.
P2 Une élimination des micro-organismes du milieu de fermentation.
P3 Un apport supplémentaire de micro-organismes en fin de fermentation.
P4 Un ajout de composé d'enrobage pour fabriquer la gélule directement dans le fermenteur.
R1 R2

Biotechnologies et OGM, ouvrons le débat !

F Colomb, O Beaumesnil — 2016-09-15T09:19:42Z

Les OGM (organismes génétiquement modifiés) tels que le maïs ou les pommes de terre transgéniques sont des produits des biotechnologies qui apportent des réponses aux difficultés de culture et aux défis de l'alimentation, mais ils suscitent aussi beaucoup d'inquiétudes et sont source de controverse.

La vidéo, ci-dessous, vous présente un débat contradictoire sur les OGM et leurs utilisations potentielles :

Télécharger la vidéo :

Débat sur les OGM

Quiz sur les OGM :

[qrm]
Q Quelle est la signification d'OGM ?
P1 Organismes guérissant les maladies.
P2 Outils géniaux de marketing.
P3 Organismes génétiquement modifiés.
P4 Organismes généralement médiatiques.
R3

[qrm]
Q Comment s'appelle l'ADN servant de vecteur ?
P1 Le plasmide.
P2 Le gène d'intérêt.
P3 Agrobacterium tumefaciens
P4 Le clone
R1

[qrm]
Q La culture in vitro est une technique qui permet :
P1 De synthétiser de l'ADN artificiel.
P2 De cultiver des cellules de plantes sur des milieux de culture artificiels.
P3 D'obtenir des clones de bactéries.
P4 Transférer de l'ADN dans des cellules végétales.
R2

[qrm]
Q Le maïs Bt est un OGM...
P1 Enrichi en vitamine B.
P2 Résistant à un parasite.
P3 Résistant aux traitements herbicides.
P4 Produisant un médicament contre le botulisme.
R2

[qrm]
Q Laquelle de ces propositions est fausse concernant les vaccins comestibles ?
P1 Ils peuvent être administrés par voie orale.
P2 Ils se conservent à température ambiante.
P3 Ils sont aussi efficaces que les vaccins classiques.
P4 Ils sont produits dans des pomme de terre.
R3

[qrm]
Q Laquelle de ces propositions est fausse concernant les expérimentations sur l'arablette génétiquement modifiée ?
P1 C'est une plante capable de produire du plastique biodégradable
P2 C'est une plante capable de dépolluer les sols
P3 C'est une plante capable de détecter les mines.
P4 C'est une plante capable de produire du papier par des procédés moins polluants.
R4

Le baccalauréat STL en vidéo

F Colomb — 2015-12-18T12:16:14Z

Vidéo de présentation de la filière STL réalisé par l'académie de Lyon

Exemple de scénario pédagogique utilisant les TICE : l'immunité - Scénario 2

F Colomb — 2015-06-24T11:23:23Z

Cet exemple de scénario pédagogique est adapté pour des classes de terminale ST2S ou STL (CBSV).

Objectifs :

Comprendre le principe de la réponse immunitaire à médiation humorale : les acteurs, les différentes étapes, le mode d'activation.
Comprendre le principe de la réponse immunitaire à médiation cellulaire : les acteurs, les différentes étapes, le mode d'activation.
Synthétiser les différentes connaissances acquises sur l'immunité adaptative.

L'objectif du scénario est :

d'utiliser les TICE pour amener suffisamment de notions théoriques en amont des activités pratiques : cela repose sur une démarche de pédagogie inversée pour susciter l'implication des élèves.
d'utiliser les outils TICE « a posteriori » du cours pour faciliter le travail de révision des élèves.

Proposition d'organisation et ressources :

PREMIERE SEANCE

Présentation des objectifs de la séquence.
Constitution des groupes d'élèves et création de compte étudiant sur l'application Learning Apps pour chaque groupe.

- Présentation du travail à réaliser en dehors des heures de cours :
Accéder au travail

DEUXIEME SEANCE - 2 heures groupe classe

Correction du QCM : échange et discussion sur les points critiques
Evaluation de la compréhension de l'immunité spécifique : chaque élève doit compléter un schéma bilan de l'immunité adaptative sous forme papier.

TROISIEME SEANCE - 2 heures groupe à effectif réduit

Réalisation pour chaque groupe d'une carte mentale présentant les éléments essentiels de l'immunité adaptative sur le logiciel freemind ou X mind.
A l'issu de la séance les élèves uploadent leurs productions sur l'ENT Léa dans le casier de leur enseignant.

QUATRIEME SEANCE - 2 heures groupe à effectif réduit

Au préalable de la séance le professeur récupère sur l'ENT Léa les productions des élèves.
Présentation des différentes cartes mentales réalisées : critique, améliorations possibles

CINQUIEME SEANCE - 2 heures groupe à effectif réduit

Exercices d'immunologie - extrait de sujet de bac

Télécharger le scénario au format pdf

Bilan de l'expérimentation TICE autour de ce scénario

La démarche de pédagogie inversée présente des bénéfices considérables :

elle permet de préparer les élèves plus efficacement à une activité : ils se posent en amont plus de questions, et pensent ainsi à les poser en classe au professeur.

elle permet aux élèves ayant des difficultés d'apprentissage de pouvoir consulter et re-consulter les activités à leur rythme, là où en classe ils n'auraient peut être pas osé demander des compléments d'informations.

L'utilisation des nouveaux outils TICE est source d'un meilleur investissement des élèves. Ils montrent naturellement de l'intérêt pour ces nouveaux outils ce qui permet de capter davantage leur attention, de les inciter à s'impliquer davantage et de les aider à gagner en efficacité.

Au final les collègues qui ont expérimentés ce scénario indiquent qu'ils ont gagné du temps sur leur enseignement, temps qu'ils ont pu alors réinvestir pour faire de la remédiation auprès de leurs élèves.