Domestication des plantes

La plante domestiquée

Des pratiques empiriques les plus anciennes aux technologies les plus récentes ...

De la sélection massale à la transgénèse

De la méthode empirique à l'explication génétique

Une plante domestiquée ?

De la téosinte au maïs

Berbey - Limoges Ulysse -Lyon

Play

Maïs popcorn

Maïs denté

Maïs doux

Mais blanc

Maïs tropical

Maïs corné denté

Maïs blanc doré

Southern dent

Jaune de Bade

Grand roux basque

Milette du Lauragais

Téosinte

Sélection de lignées pures

sélection massale

Hybridation

Transgénèse

Déplacer les photos et les noms des techniques permetttant de domestiquer les plantes

Exercice 2 - Sélectionner des caractères pour obtenir une nouvelle variété de tomates ...

A l’aide de vos connaissances sur les brassages génétiques associés à la reproduction sexuée et des informations extraites du document, expliquez la diversité et les proportions des différents phénotypes observés dans le champ.

Un agriculteur qui souhaite obtenir une nouvelle variété de tomate à partir des deux types de plants qu’il préfère, réalise des croisements. Il met en culture toutes les graines obtenues. Lors de sa récolte, il constate que quatre types de plants ont poussé dans son champ. On chercher à comprendre comment les croisements réalisés ont permis d’obtenir les plants que l’agriculteur a retrouvés dans son champ. Pour cela on réalise 2 croisements entre deux variétés de tomates 1er croisement : Il réalise un croisement entre des plants aux fruits entiers et aux rameaux violets avec des plants aux fruits divisés et aux rameaux verts. Le gène déterminant la « forme des fruits » et le gène déterminant la « couleurs des rameaux ». Les plants utilisés sont homozygotes pour les deux gènes. Tous les nouveaux plants obtenus (F1) ont des fruits entiers et des rameaux violets. 2e croisement : Il réalise un croisement entre les plants de F1 et des plants aux fruits divisés et aux rameaux verts. Ce sont les graines issues de ce croisement (F2) qui sont semées dans le champ. Les proportions des différents phénotypes observés suite à leur développement sont consignées dans le tableau ci-dessous. Phénotypes des plants de F2 : Rameaux violets Fruits entiers : 385 soit 38,5 % Rameaux verts Fruits entiers : 115 soit 11,5% Rameaux violets Fruits divisés : 115 soit 11,5 % Rameaux verts Fruits divisés : 385 soit 38,5%

Read more

Exercice 1 - Des tomates qui arrivent moins vite à maturité pour mieux se conserver ...

De façon à améliorer les qualités de la tomate, on étudie la transmission du caractère « Taille du fruit » et celle du caractère « Vitesse de maturation ». Les gènes impliqués dans ces caractéristiques sont au nombre de deux : - un gène détermine la taille du fruit  et existe sous deux formes d’allèles (p = gros fruits, p+ = petits fruits) ; - un gène contrôle la maturation  et existe sous deux formes d’allèles (mat0 = maturation lente, matN = maturation normale). On réalise le premier croisement de plants de lignée pure suivant : Plantes à petits fruits et maturation lente X plantes à gros fruits et maturation normale On obtient des plantes de F1 qui produisent de petits fruits, à maturation lente (les tomates mûrissent, mais lentement : elles se conservent plus longtemps). On réalise ensuite le second croisement  : On obtient en F2 les résultats suivants : 241 plants [petits fruits, maturation lente] 258 plants [petits fruits, maturation normale] 249 plants [gros fruits, maturation normale] 243 plants [gros fruits, maturation lente] D’après tomodori.com/6artetscience/hybride_tomates.htm

A l’aide de vos connaissances sur les brassages génétiques associés à la reproduction sexuée et des informations extraites du document, expliquez comment on a pu obtenir de gros fruits ayant une maturation lente.

Read more

Définition Domestication

De la plante sauvage à la plante domestiquée

Comparaison maïs - téosinte

Le maïs et la téosinte sont des plantes monoïques (les fleurs ♂ et ♀ sont séparées). L’architecture du plant de maïs montre quelques branches latérales très courtes au bout desquelles se situent les inflorescences femelles (futurs épis) et une tige principal au bout de laquelle se situe l’inflorescence mâle (panicule). Chez la téosinte, on trouve de nombreuses ramifications portant des inflorescences femelles et une inflorescence mâle à chaque extrémité. Les grains de téosinte sont entourés d’une cupule (glumes soudées) absente chez le maïs (glumes réduites). Les grains de maïs ne se détachent pas à maturité empêchant à la plante de se ressemer seule. Chez la téosinte, les grains sont soudés entre eux et l’épi se désarticule à maturité faisant tomber les grains au sol.

Les différences dans la morphologie de la plante, dans celle des inflorescences femelles et des semences entre le maïs cultivé et la téosinte sont très nettes, ce qui a fait supposer que le passage d’une forme à l’autre au cours de la domestication a fait intervenir des mutations de nombreux gènes. Au début des années 70, Beadle a testé cette idée en exploitant le fait que les hybrides entre maïs et téosinte sont fertiles ; il a examiné 50000 plantes F2 résultant d’un croisement entre hybrides. Il a constaté que la fréquence de réapparition de maïs et de téosinte de type parental chez ces plantes de seconde génération était approximativement de 1 pour 500. Il a confronté ces résultats avec des prévisions théoriques. En admettant que les maïs et les téosintes sont de lignée pure pour les caractères envisagés et que les gènes en jeu sont situés sur des chromosomes différents, il a pu déterminer le nombre de gènes pouvant expliquer le passage de la téosinte au maïs. Comment a-t-il fait ? Combien de gènes pourraient être impliqués ? Durant les 20 dernières années, les spécialistes, notamment l’équipe de Doebley, ont recherché la nature des innovations génétiques en cause, confirmant l’idée que des mutations affectant un petit nombre de gènes étaient à l’origine des caractères de la domestication. Ce sont ces recherches qui peuvent servir de support pour l’étude d’un exemple sur la diversification des êtres vivants.

Origine de l'architecture du maïs

f: inflorescence femelle m: inflorescence mâle ;

Déplacer les légendes et les schémas sur les photos A B C

Pied de téosinte

Pied de mais mutant tb1

Pied de mais

Un mutant du maïs Doebley et son équipe ont recherché l’origine génétique des différences dans l’architecture des pieds de maïs et de téosinte : une tige principale avec deux ou trois ramifications courtes terminées par une inflorescence femelle chez le maïs, de nombreuses ramifications dès la base chez le téosinte. La photo et la schématisation du mutant permettent d’en dégager ses caractéristiques par rapport au phénotype normal du maïs. Il est abondamment ramifié dès la base et les ramifications se terminent par des inflorescences mâles. En revanche, il n’y a pas d’inflorescence femelle. Ce mutant ressemble à la téosinte par l’importance de ses ramifications ; il en diffère par l’absence d’inflorescences femelles sur les ramifications. Le croisement entre un maïs normal et le mutant (le mutant jouant le rôle de plante mâle) engendre en F1 des plantes ayant le phénotype normal. Le croisement de ces F1 conduit à une génération F2 comprenant approximativement, 3/4 de plantes de phénotype normal et 1/4 de plantes ayant le phénotype mutant. Ces proportions statistiques indiquent que la différence phénotypique est due à un seul gène et que l’allèle muté est récessif.

Ils ont appelé ce gène :Le gène Tb1 (teosinte branched1 gene)

Connectez vous au logiciel en ligne :

Etude du gène TB1

Etude du gène TB1

• Dans la banque de séquences
• Terminale S
• la plante domestiquée
• Maïs et téosinte
• Gène TB1, ramification des tiges

Les chercheurs ont identifié le gène en cause de l'architecture du mais et l’ont appelé TB1 à cause du phénotype proche de celui du téosinte du mutant du maïs. Ils ont cloné ce gène et déterminé sa séquence. Puisque l'architecture du mutant de maïs est semblable à celle du téosinte, on peut émettre l'hypothèse que le passage du phénotype téosinte au phénotype maïs est dû à un changement dans le gène TB1 Il aurait un effet répressif sur les bourgeons axillaires ( les bourgeons axillaires sont responsables de la ramification) A partir des séquences codantes (non transcrites) des allèles du gène TB1 trouvés chez les maïs et la téosinte, on peut, grâce au logiciel Anagène en ligne étudier ces séquences . Les séquences nommées Maïs correspondent à différentes variétés de maïs, les séquences nommées téosinte correspondent à différentes variétés de téosinte.

Read more

Connectez vous au logiciel en ligne :

Etude du gène tga1

Les semences de téosinte sont entièrement enfermées dans une cupule dure alors que les grains de maïs cultivés sont nus, la cupule étant très réduite et non coriace). C'est un cracatère qui a été sélectionné par l'Homme car il donne un accès direct à la graine sans avoir à casser la coque.

A la suite de croisement entre téosinte et maïs (obtention d'hubrides croisés avec des téosintes pendant 3 générations), les chercheurs ont réussi àobtenir des pieds de téosinte chez qui le gène Tga1 de maïs a remplacé le gène Tga1 de téosinte

• Dans la banque de séquences
• Terminale S
• la plante domestiquée
• Maïs et téosinte
• Gène TGA1, cupule de la semence

Comparer les séquences nucléotidiques et peptidiques. Quelle hypothese pouvez vous formuler pour expliquer les différents phénotypiques relatif à la cupule de téosinte et des maïs?

Read more

Connectez vous au logiciel en ligne :

Etude du gène tga1

Les semences de téosinte sont entièrement enfermées dans une cupule dure alors que les grains de maïs cultivés sont nus, la cupule étant très réduite et non coriace). C'est un cracatère qui a été sélectionné par l'Homme car il donne un accès direct à la graine sans avoir à casser la coque.

A la suite de croisement entre téosinte et maïs (obtention d'hubrides croisés avec des téosintes pendant 3 générations), les chercheurs ont réussi àobtenir des pieds de téosinte chez qui le gène Tga1 de maïs a remplacé le gène Tga1 de téosinte

• Dans la banque de séquences
• Terminale S
• la plante domestiquée
• Maïs et téosinte
• Gène TGA1, cupule de la semence

Comparer les séquences nucléotidiques et peptidiques. Quelle hypothese pouvez vous formuler pour expliquer les différents phénotypiques relatif à la cupule de téosinte et des maïs?

Read more

Qu'est-ce qu'un OGM ?

La transgénèse ?

En t'appuyant sur les information de la vidéo, complète le document suivant