Au programme de ce chapitre
- I. Les outils du génie génétique
- II. Applications et questions éthiques
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Les biotechnologies regroupent les techniques qui utilisent des êtres vivants ou leurs constituants (cellules, enzymes, ADN) pour fabriquer des produits ou rendre des services.
Le génie génétique consiste à modifier l'ADN d'un organisme, par exemple en y insérant un gène d'une autre espèce. On obtient un organisme génétiquement modifié (OGM), dit transgénique.
Le génie génétique consiste à modifier l'ADN d'un organisme, par exemple en y insérant un gène d'une autre espèce. On obtient un organisme génétiquement modifié (OGM), dit transgénique.
Un exemple corrigé
Exemple À l'université de Gand, Marc Van Montagu et Jeff Schell ont découvert comment la bactérie Agrobacterium tumefaciens transfère naturellement un morceau d'ADN dans les cellules des plantes. Ils ont utilisé ce mécanisme pour créer, en 1983, l'une des premières plantes transgéniques. Cette technique est encore utilisée dans le monde entier.
Lexique
- OGM
- organisme dont l'ADN a été modifié par génie génétique
- plasmide
- petit ADN circulaire bactérien servant de vecteur
- enzyme de restriction
- enzyme qui coupe l'ADN à une séquence précise
- PCR
- technique d'amplification d'un fragment d'ADN
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — confondre PCR, ligase et enzyme de restriction. L'enzyme de restriction coupe, la ligase colle, la PCR copie. Trois actions opposées ou différentes sur l'ADN : relis chaque verbe au bon outil.
Piège — répondre « les OGM, c'est bien » ou « c'est dangereux » en bloc. Chaque organisme modifié a un gène, un usage et des effets différents. Une réponse sérieuse présente bénéfices et risques de l'exemple étudié, et cite l'encadrement par la loi.
Attention Les biotechnologies posent des questions éthiques : risques de dissémination des OGM dans l'environnement, dépendance des agriculteurs envers les entreprises qui vendent les semences, modification de l'ADN d'embryons humains, protection des données génétiques. Dans l'Union européenne, la culture et la vente des OGM sont strictement encadrées. Une argumentation sérieuse présente les bénéfices et les risques.
L'astuce du prof
Astuce. Pour retenir les outils, pense aux « C » : Ciseaux (enzyme de restriction), Colle (ligase), Camion (plasmide), photoCopieuse (PCR), Correcteur de texte (CRISPR-Cas9).
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Ciseaux, colle, camion, photocopieuse
Relie chaque fonction à l'outil : (1) couper l'ADN à une séquence précise ; (2) relier deux fragments d'ADN ; (3) transporter un gène dans une bactérie ; (4) fabriquer des millions de copies d'un fragment d'ADN à partir d'une petite quantité ; (5) modifier un gène à un endroit choisi. Outils : PCR, ligase, CRISPR-Cas9, enzyme de restriction, plasmide.
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(1) enzyme de restriction ; (2) ligase ; (3) plasmide (vecteur) ; (4) PCR ; (5) CRISPR-Cas9.
Exercice 2 — Couper avec une enzyme de restriction
L'enzyme de restriction EcoRI reconnait la séquence GAATTC et coupe l'ADN entre le G et le A. Voici un brin d'ADN de 24 nucléotides : TTGAATTCCGATGGAATTCAAGCT. (a) Combien de sites de coupure contient-il ? (b) En combien de fragments est-il coupé et quelle est la longueur de chaque fragment (sur ce brin) ?
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Je cherche GAATTC : il apparait deux fois, aux positions 3 à 8 et 14 à 19. Il y a 2 sites.
(b) Deux coupures sur une molécule linéaire donnent 3 fragments. Les coupures ont lieu après le G de chaque site : TTG (3 nucléotides) ; AATTCCGATGG (11) ; AATTCAAGCT (10). Total : 3 + 11 + 10 = 24.
(b) Deux coupures sur une molécule linéaire donnent 3 fragments. Les coupures ont lieu après le G de chaque site : TTG (3 nucléotides) ; AATTCCGATGG (11) ; AATTCAAGCT (10). Total : 3 + 11 + 10 = 24.