Les tomates gm

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : La plante domestiquée

Les sols salés dégradés et difficilement cultivables sont nombreux sous les climats secs. C’est l’évaporation de l’eau du sol sous l’effet de la chaleur qui provoque la remontée des sels minéraux et leur cristallisation.

L’excès de sel dans une plante entraîne une perte importante d’eau des cellules, ce qui perturbe les réactions biochimiques et peut entraîner leur mort.

Certaines plantes sont adaptées aux fortes concentrations en sel, elles empêchent la sortie de l’eau de leurs cellules en concentrant leur vacuole (compartiment cellulaire de réserve) en ions Na+.

On a identifié chez l’Arabidopsis thaliana (une plante très utilisée en laboratoire) le gène NHX1 qui code pour une protéine de la membrane vacuolaire responsable du transport des ions Na+ du cytoplasme vers la vacuole. Ce gène a été cloné et ajouté au matériel génétique de la tomate par transgénèse. On obtient une tomate transgénique NHX1.

À partir des informations issues des documents et de vos connaissances, dégagez les arguments permettant de justifier l’intérêt de ces tomates transgéniques NHX1 pour l’agriculture.

Identifier la problématique sous-jacente liée à la difficulté de cultiver des plantes en milieu salé et la poser clairement en utilisant le document 10.

Doc 10 Cultures expérimentales de tomates

a. Tomates sauvages poussant sur un milieu riche en sel (200 mM de NaCl).

b. Tomates transgéniques poussant sur un milieu riche en sel (200 mM de NaCl).

c. Tomates sauvages poussant sur un milieu pauvre en sel.

a. b. c.

Doc 11 Expression du gène NHX1 chez l’OGM

Des extraits protéiques provenant de tomates sauvages (1 à 3) et de tomates transgéniques (4 à 6) sont comparés par électrophorèse. Ces extraits sont obtenus à partir de membranes vacuolaires (1 et 4), de membranes nucléaires (2 et 5) et de membranes plasmiques (3 et 6). La présence de la protéine NHX1 est révélée par un anticorps spécifique couplé à une molécule colorée.

Se souvenir que les cellules végétales possèdent deux éléments caractéristiques par rapport aux cellules animales : une paroi squelettique et une vacuole. Celle-ci sert à stocker des substances et permet d’éviter leur effet toxique sur le cytoplasme. Pour exploiter les résultats du document 11, faire bien attention à comparer des « objets » de même nature : l’étude entre dans le détail des constituants cellulaires.

Doc 12 Comparaison des concentrations en ions Na+ dans des plants
de tomate sauvage et NHX1 sur sol normal et sur sol sursalé (200 mM
de NaCl)