Exercice corrigé

L'impact d'un ogm sur la biodiversité

Chaque année, des cultures de maïs sont victimes de la chenille d'un papillon, la pyrale du maïs qui dévore l'intérieur des tiges.

Après avoir précisé la technique d'obtention du maïs Bt 176, les objectifs visés par sa culture, montrez que son utilisation présente un risque pour la survie du papillon monarque.

Il y a en fait trois questions.

1. Il faut expliquer, d'après vos connaissances et le document 8, comment on obtient du maïs Bt.

2. Il faut donner les avantages (objectifs visés) attendus de sa culture.

3. Il faut ensuite montrer grâce au document 9 le risque qu'il engendre pour la survie du papillon monarque. (Attention à bien identifier l'espèce à l'origine des grains de pollen.)

Doc 8 Le maïs Bt

Depuis une vingtaine d'années, on cherche à diminuer l'utilisation d'insecticides en agriculture. Une des voies de recherche est l'obtention d'un maïs transgénique produisant lui-même une molécule insecticide. Pour fabriquer ce maïs, on a utilisé une bactérie du sol Bacillus thuringiensis (Bt) qui produit naturellement une protéine insecticide : le gène codant cette protéine insecticide a été isolé et introduit dans le patrimoine génétique du maïs. On obtient ainsi des plants de maïs appelé Bt 176, dont toutes les cellules sont résistantes à la pyrale.

Doc 9 Maïs Bt et survie des chenilles du papillon monarque

Les feuilles d'asclépiade sont l'unique source de nourriture des chenilles du papillon monarque. Cette plante pousse à l'intérieur des parcelles de maïs d'Amérique du Nord.

Le nombre moyen de grains de pollen libérés par le maïs et se déposant sur le feuillage de l'asclépiade est de 171 grains/cm2.

Le graphique ci-dessous, résultant de travaux de laboratoire, indique le retard de la croissance des chenilles de papillon monarque en fonction de leur exposition au pollen du maïs Bt 176. Le ralentissement de la croissance perturbe le cycle de reproduction du papillon monarque.

I. Technique d'obtention du maïs Bt

Il ne faut pas réciter le cours (paragraphe III.2) mais utiliser le document 8.

Le maïs Bt est obtenu par transgénèse en insérant dans le matériel génétique du maïs le gène d'une bactérie du sol, Bacillus thuringiensis (Bt). En effet cette bactérie produit naturellement une protéine insecticide. On isole, dans le matériel génétique de la bactérie, le gène codant pour la protéine insecticide et on l'introduit dans le patrimoine génétique du maïs.

On obtient des plants de maïs, dont toutes les cellules produisent la protéine insecticide. L'utilisation d'insecticide n'est plus nécessaire car le maïs produit son propre insecticide et devient résistant à la pyrale.

Il y a un intérêt économique pour l'agriculteur qui utilise moins d'insecticide coûteux et un intérêt écologique car il y a moins d'insecticide pulvérisé dans le milieu.

La protéine insecticide produite peut être nocive pour d'autres insectes que la pyrale.

Étude du document 9 : Maïs Bt et survie des chenilles du papillon monarque

Les grains de pollen libérés par le maïs se déposent sur les feuilles d'asclépiade qui sont la source de nourriture unique des chenilles du papillon monarque. Les chenilles peuvent alors les ingérer, ainsi que la protéine insecticide qu'ils contiennent.

Le graphique montre que le ralentissement de la croissance des chenilles de papillon monarque augmente avec le nombre de grains de pollen présents sur les feuilles. Pour 10 grains de pollen/cm2, il est déjà de 50 % et il atteint près de 99 % dès 100 grains de pollen/cm2. D'après le texte, il y a en moyenne 171 grains de pollen/cm2 sur les feuilles mangées par les chenilles.

Conclusion : L'ingestion des grains de pollen (en grande quantité) contenant la protéine insecticide par les chenilles en même temps que les feuilles d'asclépiade poussant dans le champ de maïs entraîne un ralentissement de la croissance des papillons monarques et la perturbation de leur cycle de reproduction. Il y a mise en péril de la survie du papillon monarque.

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