Cours Stage - La plante domestiquée
QCM
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L'énoncé

L'Homme est capable d'agir sur le génome des plantes cultivées et d'intervenir sur la biodiversité.

À partir de l'étude des documents, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du QCM, afin de mettre en évidence les étapes de l'obtention de Raphanobrassica et d'expliquer pourquoi elle n'est pas cultivée aujourd'hui.

 

Document 1 : Obtention d'un hybride

En 1928, Karpechenko, botaniste russe, a pu produire pour la première fois une nouvelle espèce végétale polyploïde expérimentale. Il a réalisé des croisements entre le chou commun Brassica oleracea et le radis Raphanus sativus. Son objectif était d'obtenir une espèce présentant des racines de radis et des feuilles de chou. Brassica et Raphanus ont le même nombre de chromosomes (2n=18) et sont phylogénétiquement proches. La fusion des gamètes (9 chromosomes de chou et 9 chromosomes de radis) conduit à un nouvel organisme hybride diploïde stérile car les chromosomes des deux lots ne sont pas homologues.

  

Document 2 : Un exemple de polyploïdie

Cet hybride a subi un doublement de son stock chromosomique : une duplication chromosomique (4n=36) permettant à chaque chromosome d'avoir un homologue. L'individu produit est devenu fertile. Raphanobrassica résulte de l'assemblage de deux génomes distincts et d'une duplication chromosomique.
R : chromosomes de Raphanus sativus
B : chromosomes de Brassica oleracea

D'après Jules Janick, Classic papers in horticultural science, éd. The Blackburn Press, 1989

 

Malheureusement, Raphanobrassica présente des racines de choux et des feuilles de radis.


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Question 1

Raphanobrassica est :

Une nouvelle plante stérile.

Le document 1 précise que cette espèce hybride née du croisement de deux espèces proches (à 2n=18), est stérile car les deux lots de chromosomes ne sont pas homologues. Il ne peut donc pas y avoir appariement des homologues en prophase I de la méiose, la méiose ne peut donc pas avoir lieu et donc aucun gamète ne peut être produit. Mais le document 2 précise une duplication après l’hybridation permettant de rétablir la fertilité.

Une nouvelle plante fertile.

Oui, la duplication précisée au document 2 rétablit la fertilité.

Une variété de chou.

Non, cet hybride combine les avantages issus du croisement entre un chou et un radis.

Une variété de radis.

Non, cet hybride combine les avantages issus du croisement entre un chou et un radis.

Question 2

Quels sont les processus génétiques qui ont conduit à l'obtention de Raphanobrassica ?

Une duplication chromosomique chez le radis et le chou, suivie d'une hybridation.

Le schéma du document 2 montre bien l’ordre des mécanismes, d’abord hybridation puis duplication.

Deux duplications successives chez deux espèces possédant 9 chromosomes chacune, suivies d'une hybridation.

D’après le document 2 la duplication a lieu chez l’espèce hybride pas chez les parents.

Deux hybridations successives entre deux espèces diploïdes à 36 chromosomes.

Les documents 1 et 2 insistent sur le caryotype des deux espèces croisées, à savoir 2n=18.

Une hybridation entre deux espèces suivie d'une duplication chromosomique.

C’est effectivement l’ordre révélé par le schéma du document 2.

Regarde le schéma du document 2.

Question 3

Pourquoi l'hybridation entre le radis et le chou a été possible ?

Car ces deux espèces sont génétiquement identiques.

Le document 1 précise que les chromosomes des deux espèces ne sont pas homologues bien qu’en nombre égal.

Car ce sont deux espèces qui sont proches phylogénétiquement.

Cette affirmation est écrite dans le document 1. Une hybridation inter-espèce est en effet facilitée lorsque les deux espèces sont proches d’un point de vue évolutif (ancêtre commun récent, d’où une faible divergence génétique entre les deux espèces).

Car les 9 chromosomes du radis sont homologues aux 9 chromosomes du chou.

Lire attentivement le document 1 « les chromosomes des deux lots ne sont pas homologues ».

Car chacune des espèces diploïdes possède 9 chromosomes.

Lire attentivement le document 1 « ont le même nombre de chromosomes (2n=18) ».

Une hybridation inter-espèce est facilitée lorsque les deux espèces ont un ancêtre commun récent.

Question 4

Pourquoi Raphanobrassica n'est pas cultivée aujourd'hui ?

Car c'est une espèce transgénique.

Il n’y a aucunement un transfert de gènes dans cet exemple.

Car elle possède des racines de radis.

Lire le document 2 « Raphanobrassica présente des racines de choux ».

Car elle possède des feuilles de chou.

Lire le document 2 : « présente des feuilles de radis ».

Car elle possède un phénotype différent de celui recherché.

En effet, d’après le document 2 : « Raphanobrassica présente des racines de choux et des feuilles de radis », or d’après le document 1, Karpechenko espérait « obtenir une espèce présentant des racines de radis et des feuilles de chou ».