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Mise à jour : avril 2004

Espèces modèles et modèles pédagogiques

Sur cette page vous trouverez des informations pour cultiver diverses espèces de microorganismes ou élever diverses espèces de végétaux et d'animaux. Il s'agit d'organismes utilisés comme espèces modèles par les chercheurs. En ciblant les études sur un nombre limité d'espèces jugées représentatives des millions d'espèces vivantes à une époque où les connaissances en biologie ont fait des progrès considérables, on a pu approfondir la compréhension des processus moléculaires à la base du fonctionnement du vivant et constater que de nombreux gènes sont communs à un très grand nombre d'espèces aussi différentes que la levure, un ver nématode, la drosophile, la souris et l'homme.
Les espèces modèles ont été choisies pour des raisons variées, en particulier parce qu'il est possible d'obtenir aisément leur reproduction, parce que leur cycle vital est suffisamment bref, parce que l'on peut les élever en quantités suffisantes et sans difficultés majeures dans un volume raisonnable, parce que l'on connaît un certain nombre de mutations ou de souches facilitant les études génétiques.
Aujourd'hui, les espèces modèles font l'objet du séquençage de leur génome. Celui-ci est terminé pour plusieurs dizaines de bactéries, pour la levure, pour le ver nématode C. elegans, pour la drosophile, Drosophila melanogaster, pour l'arabette des dames, Arabidopsis thaliana et une première ébauche a été proposée pour la souris et l'homme.
Ces travaux confirment l'origine commune des êtres vivants et permettent de préciser les parentés entre eux mais ils conduisent aussi à diverses applications pratiques notamment en médecine.
Dans l'enseignement, de nombreux organismes modèles, qu'il est aisé de se procurer, peuvent être utilisés avec des objectifs variés. Le simple élevage de certains organismes peut avoir de l'intérêt en soi, qu'il s'agisse d'observer l'organisme dans son milieu, son cycle de vie, sa reproduction ou les étapes de son développement embryonnaire mais ils se prêtent également à des investigations ou à des expériences de travaux pratiques, bien évidemment en génétique - discipline qui en a introduit l'usage - mais aussi dans d'autres domaines (biochimie, microbiologie, biologie cellulaire, physiologie, etc.).
C'est pourquoi on trouvera dans un premier temps les méthodes d'élevage de plusieurs espèces modèles, puis, au fur et à mesure de la mise en place de nouvelles ressources, les liens vers les activités scientifiques réalisables avec ces espèces.
Aux classiques espèces modèles des généticiens, nous avons ajouté quelques espèces qui peuvent se révéler précieuses pour les enseignants comme modèles pédagogiques. Compte tenu de l'interdiction légale d'utiliser des vertébrés pour l'expérimentation animale dans l'enseignement, à l'exception des formes larvaires de vertébrés ovipares, il nous a semblé utile d'indiquer les invertébrés et les végétaux utilisables pour des objectifs pédagogiques et les utilisations expérimentales qui peuvent en être faites.
Une page spécifique est dédiée aux sources d'approvisionnement en matériel vivant.


Espèces modèles
Colibacile Escherichia coli

Levure Saccharomyces cerevisiae

 


Ver nématode Caenorhabditis elegans 

http://www.ac-montpellier.fr/pedagogie/disciplines/svt/heredite/index.htm

Mouche du vinaigre Drosophila melanogaster

 


Ténébrion de la farine Tribolium castaneum

Poisson zèbre (pyjama, bagnard) Danio rerio

Arabette Arabidopsis thaliana

Modèles pédagogiques

Modèles pédagogiques animaux
(Invertébrés uniquement)
 Outre les applications indiquées, ces animaux sont utilisables pour étudier les plans d'organisation par la dissection et souvent le comportement par l'observation.
Ver de terre Propriétés des muscles lisses ; immunocytes ; spermatogenèse
Oursin, vers marins, moules, huître Fécondation in vitro
Moule, huître Mouvements ciliaires (branchies), fibres musculaires, immunocytes, cur, identification du glycogène
Escargot Cur, respiration, hémolymphe
Crevettes vivantes Adaptation chromatique
Crabes (crabe vert, tourteau, étrille) Neurophysiologie
Autres modèles
 
Pigments animaux Hémoglobine, hémocyanine, hémoglobinopathies
Cellules sanguines Frottis sanguin
Foie (veau, génisse, porc, lapin, poulet...) Extraction du glycogène, observation microscopique d'hépatocytes
Cur (mouton, porc, lapin, poulet...) Dissection du cur : mouton, poulet
Muscle (dinde, poulet, boeuf, porc...) Extraction du glycogène, observation microscopique de fibres musculaires
Modèles pédagogiques végétaux
 Les végétaux fournissent aussi d'excellents modèles
Algues vertes unicellulaires Observation des cellules, photosynthèse, pigments
La sensitive Mimosa pudica Mouvements et signalisation cellulaire
Bulbes germés (oignon, échalotte, ail, jacinthe) Préparations microscopiques de mitoses

Décret 87-848 du 19 octobre 1987
Les expériences sur les animaux vivants sont interdites sachant que, ne sont pas considérées comme des expériences :

  • celles qui sont faites sur des animaux invertébrés et sur les formes embryonnaires des vertébrés ovipares ;
  • celles qui consistent en l'observation d'animaux placés dans des conditions n'entraînant aucune souffrance ;
  • les interventions liées à la pratique agricole ou vétérinaire non expérimentale.
Il n'est donc pas interdit d'entretenir des animaux vivants, vertébrés ou invertébrés pour les observer, de disséquer des vertébrés morts (à condition qu'ils ne soient pas tués à cette fin par l'enseignant), d'utiliser à des fins expérimentales des invertébrés vivants ou des formes embryonnaires de vertébrés à l'exception des mammifères. On peut donc utiliser des ufs de poule embryonnés, des vers de terre, mollusques, arthropodes, etc.

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