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1 Verdict Chapitre 8 1 Qu est-ce qu une biotechnologie? Page Quelle est la différence entre une biotechnologie et une technologie? Une biotechnologie est une technique appliquée à des êtres vivants ou à des substances provenant d êtres vivants, tandis qu une technologie n implique pas nécessairement des êtres vivants. 2. Qui suis-je? a) Pour me reproduire, je dois m introduire dans une cellule afin d utiliser ses structures. b) Je permets d accélérer des réactions chimiques de l organisme. c) Je suis un organisme unicellulaire dépourvu de noyau cellulaire. Virus. Enzyme. Bactérie. d) Je suis un champignon unicellulaire. Levure. e) Je suis un segment d information génétique en forme d anneau. f) Je suis une molécule contenant toute l information génétique d un individu. Plasmide. ADN. 2 Les biotechnologies traditionnelles Pages 237 à Quand les êtres humains ont-ils commencé à faire de la biotechnologie? Il y a environ ans, lorsqu ils sont passés du statut de chasseurs-cueilleurs à celui d agriculteurs et d éleveurs. 1 VERDICT DU CHAPITRE 8

2 Nom : Groupe : Date : 4. Qu est-ce qui distingue la reproduction sélective de la reproduction naturelle? La reproduction sélective est réalisée intentionnellement par l être humain, tandis que la reproduction naturelle se fait sans intervention humaine. 5. Les épagneuls bretons sont excellents pour pointer et rapporter le gibier, car ils ont été sélectionnés pour leur calme, leur prudence et leur flair. Donnez deux exemples de caractéristiques recherchées ayant permis de créer la race des huskies. Exemples de réponses possibles : Une fourrure épaisse ; des pattes courtes ; une grande force physique ; un caractère obéissant ; beaucoup d endurance ; une aptitude à travailler en groupe. A 6. Observez les photos ci-contre. a) Parmi ces produits, lequel ou lesquels sont fabriqués à l aide d enzymes? Le fromage (B). B b) Lequel ou lesquels sont fabriqués à l aide de levures? Le pain au levain (A). C D VERDICT DU CHAPITRE 8 2

3 3 Les biotechnologies modernes Pages 239 à Nommez deux raisons qui expliquent le développement des biotechnologies modernes. Une meilleure connaissance de la cellule. Une meilleure connaissance de l ADN. 8. Dans le domaine des cultures cellulaires, que signifie l expression «croissance cellulaire»? La croissance cellulaire désigne l augmentation du nombre de cellules dans une culture cellulaire. 9. Les illustrations ci-dessous montrent, dans le désordre, les étapes à suivre pour réaliser une culture cellulaire d êtres vivants unicellulaires. Replacez ces étapes en ordre et nommez-les. A B C D A Incubation dans des conditions favorables (étape 3). B Obtention de nouvelles cellules (étape 4). C Transfert dans un milieu de culture approprié (étape 2). D Prélèvement d un échantillon dans le milieu d origine (étape 1). 3 VERDICT DU CHAPITRE 8

4 Nom : Groupe : Date : 10. Un milieu de culture cellulaire doit fournir tous les éléments nécessaires à la croissance des cellules. a) Quels sont les sept principaux paramètres à contrôler dans un milieu de culture cellulaire? 1 La teneur en eau ; 2 la composition en nutriments ; 3 la teneur en minéraux ; 4 la teneur en gaz (dioxygène et dioxyde de carbone) ; 5 la température ; 6 le ph ; 7 la quantité de lumière (s il y a lieu). b) Quelles sont les deux sortes de milieux de culture? Le milieu liquide ; le milieu solide (gélatineux). 11. Le diagramme ci-contre montre la courbe de croissance d une culture cellulaire typique en fonction du temps. Nommez les quatre phases illustrées et donnez-en une courte description. A Phase d adaptation : il n y a pratiquement pas de croissance cellulaire. B Phase de croissance rapide : les cellules se divisent rapidement. C Phase stationnaire : il y a autant de cellules qui meurent que de nouvelles cellules produites. D Phase de déclin : le nombre de cellule diminue. VERDICT DU CHAPITRE 8 4

5 12. Pourquoi faut-il stériliser le matériel de laboratoire avant et après une culture cellulaire? Il faut stériliser avant pour s assurer que le milieu de culture et le matériel de laboratoire ne contiennent aucun micro-organisme qui pourrait croître en même temps que les cellules qu on désire cultiver. Il faut stériliser après pour éviter toute contamination. 13. Les énoncés suivants décrivent différents traitements utilisés pour stériliser le matériel de laboratoire. Nommez le traitement décrit dans chaque cas. a) Ce traitement tue les micro-organismes en les chauffant dans un four. Traitement au four à chaleur sèche. b) Ce traitement tue les micro-organismes en les exposant à des rayonnements. Traitement par rayonnements. c) Ce traitement tue les micro-organismes en les exposant à une flamme. Traitement à la flamme. d) Ce traitement tue les micro-organismes en les exposant à une solution ou à un gaz. Traitement chimique. e) Ce traitement tue les micro-organismes en utilisant une pression et une chaleur élevées. Traitement à la vapeur d eau. 14. On parle beaucoup des OGM dans notre société. a) Que signifie le sigle OGM? OGM signifie : organisme génétiquement modifié. b) Quel procédé permet d obtenir des OGM? Le procédé des transformations génétiques. 5 VERDICT DU CHAPITRE 8

6 Nom : Groupe : Date : c) Quelles sont les six étapes généralement suivies pour obtenir un OGM? 1 Identification d un besoin ou d un désir. 2 Identification d une caractéristique qui peut répondre au besoin ou au désir exprimé. 3 Identification et isolement du gène responsable de la caractéristique recherchée. 4 Réplication du gène. 5 Transfert du gène dans les cellules de l organisme à modifier. 6 Culture des cellules génétiquement modifiées. 15. Le clonage soulève la controverse dans notre société. a) Qu est-ce que le clonage? Le clonage est une technique qui consiste à produire un être vivant génétiquement identique à un autre. b) Quel est le principe du clonage artificiel? Remplacer le noyau d un ovule ou d un œuf non fécondé par le noyau d une cellule prélevée sur l individu que l on désire cloner. c) Qu est-ce qui distingue le clonage reproductif du clonage thérapeutique? Le clonage reproductif cherche à donner naissance à un individu génétiquement identique à celui qui se fait cloner. Le clonage thérapeutique peut servir à produire du tissu ou des organes de rechange. VERDICT DU CHAPITRE 8 6

7 d) Quelle est la position du Canada concernant le clonage humain? Au Canada, toute forme de clonage humain est actuellement interdite. 16. Le clonage existe aussi à l état naturel. a) Donnez un exemple de clones naturels chez les végétaux. La reproduction asexuée. b) Donnez un exemple de clones naturels chez les animaux. Les vrais jumeaux. 17. Pourquoi certains éleveurs recourent-ils à l insémination artificielle plutôt qu à une méthode de reproduction naturelle pour augmenter la taille de leurs troupeaux? Pour produire des animaux reproduisant les qualités de certains spécimens particulièrement recherchés. 4 Quelques applications agroalimentaires Pages 249 à Les OGM soulèvent la controverse. a) Donnez trois exemples qui démontrent l utilité des OGM. Trois des réponses suivantes : Création de végétaux résistant aux herbicides ; création de végétaux résistant aux insectes ravageurs ; création de végétaux résistant aux virus ; création de végétaux mûrissant plus lentement ; création de végétaux offrant des huiles de meilleure qualité ; création de végétaux contenant davantage de substances nutritives ; création de végétaux moins susceptibles de causer des allergies ; création d animaux dont la croissance est plus rapide ; création d animaux produisant un fumier moins nocif pour l environnement ; création d animaux produisant du lait sans lactose ; production d animaux produisant du lait plus semblable au lait humain ; obtention de résultats souhaités au bout d une seule génération ; transfert d un gène utile d une espèce à une autre ; mise sur pied de banques de gènes. b) Indiquez trois craintes suscitées par l utilisation des OGM. Trois des réponses suivantes : Puisqu on ne connaît pas entièrement l action des gènes, on pourrait accidentellement créer des OGM dangereux pour l être humain ou pour d autres espèces ; les aliments génétiquement modifiés pourraient entraîner l apparition de nouvelles allergies alimentaires ; si l on ne cultive que des plantes transgéniques, cela peut menacer la biodiversité ; les OGM pourraient accroître la résistance bactérienne aux antibiotiques ; la résistance aux insectes nuisibles que possèdent certaines plantes transgéniques pourrait mener 7 VERDICT DU CHAPITRE 8

8 Nom : Groupe : Date : à la disparition d insectes utiles ; la culture d OGM résistant aux insectes pourrait favoriser l émergence de populations d insectes qui leur sont résistants ; la résistance aux herbicides de certains OGM pourrait être transférée à des mauvaises herbes ; le pollen des OGM cultivés pourrait envahir d autres champs de culture. Le contrôle des OGM serait alors menacé. 19. Nommez trois caractéristiques qui ont déjà été transférées à des plantes dans le but d améliorer le rendement des récoltes. Trois des réponses suivantes : Création de végétaux résistant aux herbicides ; création de végétaux résistant aux insectes ravageurs ; création de végétaux résistant aux virus ; création de végétaux mûrissant plus lentement ; création de végétaux offrant des huiles de meilleure qualité ; création de végétaux contenant davantage de substances nutritives ; création de végétaux moins susceptibles de causer des allergies. 20. Pourquoi certains agriculteurs préfèrent-ils cultiver des plants génétiquement modifiés résistant aux herbicides? Parce qu ils peuvent ainsi épandre des herbicides dans leur champ afin de tuer les mauvaises herbes sans endommager leurs cultures. 21. Nommez trois plantes génétiquement modifiées cultivées en grande quantité au Canada. Le maïs ; le soja ; le canola. 22. Pourquoi est-il plus facile de transformer génétiquement une plante qu un animal? Donnez deux raisons. Les coûts de la recherche sur les animaux sont plus élevés que ceux de la recherche sur les plantes. Les manipulations requises pour créer des animaux transgéniques sont plus complexes que celles nécessaires pour créer des plantes génétiquement modifiées. VERDICT DU CHAPITRE 8 8

9 23. La pasteurisation est un traitement qu on fait subir à certains aliments. a) Quel est le but de la pasteurisation? Détruire la plupart des micro-organismes nuisibles contenus dans un aliment. b) Comment réalise-t-on une pasteurisation? On pasteurise un aliment en le chauffant à une certaine température pendant un certain temps. c) Pourquoi pasteurise-t-on certains aliments et non d autres? On pasteurise les aliments qui constituent un milieu de culture idéal pour la croissance de micro-organismes indésirables. 5 Quelques applications médicales Pages 253 à Les vaccins permettent de développer une immunité face à certains agents infectieux. Qu est-ce que l immunité? Une immunité est la capacité de résister à l apparition d une maladie causée par un agent infectieux. 25. Observez les illustrations suivantes. Nommez le type de vaccin représenté par chacune. Vaccin vivant. 9 VERDICT DU CHAPITRE 8

10 Nom : Groupe : Date : Vaccin inerte. 26. Selon le calendrier régulier de vaccination au Québec, tous les enfants devraient recevoir un vaccin nommé RRO. a) Contre quelles maladies ce vaccin permet-il de développer une immunité? La rougeole, la rubéole et les oreillons. b) Combien de doses un enfant devrait-il recevoir et à quel âge? Deux doses. La première, à 12 mois et la seconde, à 18 mois. 27. Qu est-ce que la procréation médicalement assistée? C est un ensemble de pratiques médicales qui ont pour but d aider les femmes à devenir enceintes. 28. Les illustrations suivantes montrent quatre techniques employées pour traiter l infertilité. Nommez-les. 1 2 Stimulation ovarienne. Fécondation in vitro. VERDICT DU CHAPITRE 8 10

11 3 4 Insémination artificielle. Fécondation par micro-injection. 29. Notre organisme comprend deux classes de cellules : les cellules spécialisées et les cellules souches. a) Définissez ces deux classes de cellules. Cellule spécialisée : Cellule qui joue un rôle particulier dans l organisme. Sa division donne des cellules ayant la même spécialisation qu elle. Cellule souche : Cellule qui ne joue pas de rôle particulier dans l organisme. Elle a cependant la capacité de se diviser indéfiniment et de se transformer en différentes cellules spécialisées. b) Pourquoi la culture des cellules souches soulève-t-elle la controverse? La culture des cellules souches peut mener à la transgression de certains principes moraux. 11 VERDICT DU CHAPITRE 8

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