QCM : Biotechnologies végétales — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition correspond le mieux aux biotechnologies ?

Des techniques agricoles produisant des récoltes à partir d’espèces génétiquement identiques
Des pratiques médicales visant à diagnostiquer les maladies grâce à des instruments spécialisés
Des méthodes industrielles fondées sur la transformation chimique de matières premières minérales
Des processus biologiques transformant des matières premières en produits socialement utiles

Des processus biologiques transformant des matières premières en produits socialement utiles

Explication

Les biotechnologies utilisent ou transforment biologiquement des matières premières afin d’obtenir des produits utiles à la société. La définition ne se limite donc ni à l’agriculture ni au domaine médical.

2. Quelle distinction caractérise le mieux les biotechnologies contemporaines par rapport aux biotechnologies traditionnelles ?

Elles concernent principalement les fermentations alimentaires réalisées avec des organismes naturellement présents
Elles visent des productions locales avec des applications commerciales limitées et une faible recherche scientifique
Elles reposent sur des connaissances scientifiques du vivant et mobilisent d’importants investissements en recherche et développement
Elles reposent sur des pratiques empiriques transmises entre générations et développées sans programme de recherche

Elles reposent sur des connaissances scientifiques du vivant et mobilisent d’importants investissements en recherche et développement

Explication

Les biotechnologies contemporaines s’appuient sur les connaissances scientifiques du vivant, la recherche et développement et une ambition commerciale étendue. Les biotechnologies traditionnelles sont plutôt fondées sur l’expérience et l’empirisme.

3. Quel événement Louis Pasteur met-il en évidence en 1854 ?

La découverte des enzymes capables de couper l’ADN
Le rôle des micro-organismes dans les fermentations
La transmission héréditaire des caractères sélectionnés chez les plantes
La structure en double hélice de la molécule d’ADN

Le rôle des micro-organismes dans les fermentations

Explication

En 1854, Louis Pasteur met en évidence les micro-organismes et leur action dans les fermentations. La structure de l’ADN et les enzymes de restriction appartiennent à des découvertes scientifiques ultérieures.

4. Qu’est-ce que la domestication d’une espèce ?

La récolte répétée d’une plante sauvage afin d’augmenter sa présence dans un milieu naturel
La multiplication d’une espèce sauvage dans un champ sans modification de ses caractères héréditaires
La reproduction d’individus appartenant à une population cultivée sans intervention dans leur descendance
La transformation d’une espèce sauvage en espèce cultivée ou élevée par une sélection humaine délibérée

La transformation d’une espèce sauvage en espèce cultivée ou élevée par une sélection humaine délibérée

Explication

La domestication transforme une espèce sauvage par sélection humaine et peut modifier des caractères morphologiques, physiologiques et héréditaires. Une simple culture ne provoque pas nécessairement une telle transformation héréditaire.

5. Dans une population cultivée, quelle succession décrit la sélection massale ?

Choisir un seul individu homogène, le cloner et obtenir immédiatement une lignée génétiquement fixée
Observer une variation, conserver quelques individus intéressants, puis favoriser leur reproduction au fil des générations
Éliminer toute variation dès la première génération afin de produire une population uniforme et stable
Introduire un caractère extérieur par modification moléculaire, puis multiplier les cellules transformées

Observer une variation, conserver quelques individus intéressants, puis favoriser leur reproduction au fil des générations

Explication

La sélection massale conserve des individus présentant des caractères intéressants et augmente progressivement la fréquence des allèles associés grâce aux croisements naturels. Elle ne produit donc pas immédiatement une lignée pure et homogène.

6. Quelle propriété distingue la population obtenue par sélection massale d’une lignée pure ?

Elle devient homogène, car chaque individu possède nécessairement les mêmes allèles sélectionnés
Elle ne peut pas être sélectionnée, car ses caractères visibles ne présentent aucune base héréditaire
Elle reste hétérogène, même si le caractère sélectionné est extériorisé et héritable
Elle perd son caractère sélectionné, puisque les croisements naturels empêchent sa transmission

Elle reste hétérogène, même si le caractère sélectionné est extériorisé et héritable

Explication

La sélection massale exige un caractère visible et héritable, mais elle conserve une population hétérogène. Une lignée pure nécessite une fixation génétique plus poussée que celle obtenue par ce procédé.

7. Quels sont les deux bouleversements qui ont favorisé l’essor de la biologie moléculaire ?

La création de variétés homogènes et l’amélioration des méthodes traditionnelles de conservation des récoltes
La généralisation des cultures agricoles mécanisées et l’augmentation des échanges de semences entre continents
La découverte des micro-organismes fermentaires et la diffusion des pratiques empiriques de domestication
Le développement d’outils moléculaires performants et l’accumulation de données issues du séquençage des génomes

Le développement d’outils moléculaires performants et l’accumulation de données issues du séquençage des génomes

Explication

L’essor de la biologie moléculaire repose sur des outils permettant d’expérimenter et sur les données produites par les programmes internationaux de séquençage. Les autres propositions concernent l’agriculture ou les biotechnologies traditionnelles.

8. Quelle association entre une date et une avancée scientifique est correcte ?

1965 correspond à la création du premier OGM végétal
2003 correspond à la découverte de la structure de l’ADN en double hélice
2012 correspond à l’apparition de CRISPR-Cas9 comme outil d’intervention moléculaire
1973 correspond au séquençage complet du génome humain

2012 correspond à l’apparition de CRISPR-Cas9 comme outil d’intervention moléculaire

Explication

CRISPR-Cas9 apparaît en 2012 comme outil d’intervention moléculaire. La structure de l’ADN date de 1953, le séquençage du génome humain de 2003 et le premier OGM végétal de 1996.

9. Dans quel domaine les biotechnologies vertes peuvent-elles contribuer à la création variétale et à l’amélioration de la résistance des plantes ?

L’agronomie, par la sélection de caractères végétaux
L’alimentation, par la transformation des produits
La santé, par la production de molécules thérapeutiques
L’industrie, par la fabrication de matériaux biosourcés

L’agronomie, par la sélection de caractères végétaux

Explication

L’agronomie regroupe notamment la création variétale et l’amélioration de la résistance des plantes. La maturation et la transformation des produits relèvent plutôt du domaine alimentaire.

10. Quelle application correspond au projet Neoplants ?

Produire une lumière biologique grâce à des arbres porteurs de gènes de luciole
Éliminer des polluants atmosphériques grâce à des plantes modifiées
Créer des variétés résistantes par autofécondations successives
Réguler l’expression de gènes végétaux avec de petits peptides naturels

Éliminer des polluants atmosphériques grâce à des plantes modifiées

Explication

Neoplants utilise la biologie de synthèse pour développer des plantes capables d’éliminer des polluants de l’air. La production de lumière biologique correspond au projet Glowing Plant.

11. Quelle propriété caractérise une lignée végétale pure ?

Elle présente des caractères variables selon chaque génération
Elle est génétiquement homogène et homozygote pour ses caractères
Elle rassemble des individus hétérozygotes issus d’une sélection massale
Elle conserve une forte diversité génétique entre ses descendants

Elle est génétiquement homogène et homozygote pour ses caractères

Explication

Une lignée pure est formée d’individus génétiquement identiques et homozygotes, ce qui rend ses descendants semblables entre eux. Une population issue de sélection massale reste davantage hétérogène.

12. Quelle succession décrit correctement la création d’une lignée végétale pure ?

Sélectionner des individus variables sans rechercher une descendance stable
Autoféconder une plante puis introduire progressivement des caractères nouveaux
Doubler les chromosomes d’un gamète puis obtenir une variété homogène
Croiser des parents intéressants puis fixer les caractères dans la descendance

Croiser des parents intéressants puis fixer les caractères dans la descendance

Explication

La création d’une lignée pure commence par le croisement d’individus portant des caractères intéressants, suivi de la fixation de ces caractères. Le doublement chromosomique d’un gamète relève de l’haplodiploïdisation.

13. Combien de générations d’autofécondation sont généralement nécessaires pour obtenir des individus suffisamment homozygotes ?

Environ 12 à 15 générations
Environ 7 à 8 générations
Environ 20 à 25 générations
Environ 2 à 3 générations

Environ 7 à 8 générations

Explication

Après plusieurs autofécondations, les caractères se stabilisent progressivement, et environ 7 à 8 générations sont nécessaires pour atteindre une homozygotie suffisante. Deux ou trois générations ne permettent généralement pas une fixation comparable.

14. Quelle est la caractéristique essentielle de l’haplodiploïdisation ?

Elle bloque par colchicine la division d’une plante déjà diploïde
Elle produit une plante haploïde en retirant un lot chromosomique
Elle double par colchicine les chromosomes d’une plante issue d’un gamète
Elle transforme directement une cellule différenciée en organisme complet

Elle double par colchicine les chromosomes d’une plante issue d’un gamète

Explication

L’haplodiploïdisation commence par l’obtention d’une plante haploïde à partir d’un gamète, puis la colchicine double son stock chromosomique. Les agents bloquant les microtubules ont un rôle différent.

15. Quelle séquence permet d’obtenir une plante diploïde homozygote en une seule génération ?

Former une plante haploïde, doubler ses chromosomes par colchicine, puis la fixer
Croiser deux plantes diploïdes, sélectionner la descendance, puis l’autoféconder
Bloquer les microtubules, produire un gamète, puis restaurer sa fertilité
Traiter une plante mature par hormones, puis multiplier ses tissus différenciés

Former une plante haploïde, doubler ses chromosomes par colchicine, puis la fixer

Explication

La méthode associe la formation d’une plante haploïde, le doublement chromosomique par colchicine et l’obtention d’une plante diploïde fixée. Les croisements et autofécondations nécessitent plusieurs étapes générationnelles.

16. Que désigne la totipotence des cellules végétales ?

La capacité de doubler spontanément le nombre chromosomique d’une cellule
La capacité de bloquer la différenciation grâce à l’action de la colchicine
La capacité de régénérer des tissus ou une plante entière sous certaines conditions
La capacité de produire des graines identiques après une autofécondation

La capacité de régénérer des tissus ou une plante entière sous certaines conditions

Explication

La totipotence correspond à la capacité théorique d’une cellule végétale de régénérer des tissus ou un organisme entier, notamment sous l’effet de conditions de stress ou de traitements hormonaux. Le doublement chromosomique est lié à la colchicine et non à la totipotence.

17. Quelle caractéristique distingue la culture in vitro du bouturage réalisé directement dans l’environnement ?

Elle utilise des plantes entières dans un sol naturel, avec une lumière et une température variables
Elle consiste à prélever des rameaux dans un environnement extérieur, puis à les maintenir sous lumière naturelle
Elle utilise des fragments végétaux sur un milieu synthétique, dans des conditions stériles et contrôlées
Elle repose sur des graines placées dans un milieu nutritif, sans contrôle particulier de la contamination

Elle utilise des fragments végétaux sur un milieu synthétique, dans des conditions stériles et contrôlées

Explication

La culture in vitro associe un milieu synthétique à des conditions stériles et contrôlées de température et de lumière. Le bouturage se réalise directement dans l’environnement et ne repose pas sur ce dispositif aseptique contrôlé.

18. Quel résultat caractérise le mieux la micropropagation ?

La production de graines variées par fécondation entre plantes adultes
La production rapide d’un grand nombre de plantes génétiquement homogènes
La régénération de plantes sauvages adaptées à des milieux non contrôlés
La sélection lente d’un petit nombre de plantes génétiquement différentes

La production rapide d’un grand nombre de plantes génétiquement homogènes

Explication

La micropropagation permet de produire rapidement de nombreuses plantes génétiquement homogènes grâce à la culture in vitro. Elle ne vise donc pas principalement à accroître la diversité génétique entre les plants obtenus.

19. À partir d’un seul apex de framboisier, combien de plants la micropropagation permet-elle théoriquement d’obtenir en un an ?

Environ 50 plants
Environ 5 000 plants
Près de 500 plants
Plus de 50 000 plants

Plus de 50 000 plants

Explication

La micropropagation d’un seul apex de framboisier peut théoriquement conduire à plus de 50 000 plants en un an. Les méthodes traditionnelles n’en produisent qu’environ 50 sur la même période.

20. Quel effet est associé à la culture aseptique du dôme apical sans ébauche foliaire ?

Elle provoque la formation de racines dans un sol contaminé
Elle augmente la diversité génétique des plantes obtenues
Elle peut assainir des espèces végétatives virosées
Elle remplace l’apport de phytohormones dans le milieu de culture

Elle peut assainir des espèces végétatives virosées

Explication

La culture de méristème peut assainir des espèces végétatives virosées, car les méristèmes étudiés étaient dépourvus de virus. Elle ne correspond ni à une méthode d’augmentation de la diversité ni à une culture directement réalisée dans le sol.

21. Quelle définition correspond à une mutation ?

Une adaptation progressive d’un organisme obtenue par sélection de caractères avantageux
Une association de caractères parentaux produite par un croisement entre deux variétés
Une multiplication rapide de plantes génétiquement homogènes en conditions contrôlées
Une modification du génome pouvant résulter d’erreurs de copie ou de réparation de l’ADN

Une modification du génome pouvant résulter d’erreurs de copie ou de réparation de l’ADN

Explication

Une mutation est une modification du génome qui peut notamment provenir d’erreurs de copie ou de réparation, de coupures de l’ADN ou de conditions environnementales. Un croisement ou une sélection modifie la combinaison des caractères sans constituer par définition une mutation.

22. Une mutation présente dans une cellule reproductrice peut-elle être transmise à la descendance ?

Oui, mais seulement si elle apparaît dans une cellule somatique adulte
Non, car les mutations héréditaires proviennent des conditions du milieu
Oui, car les mutations des cellules reproductrices peuvent être héritées
Non, car toute mutation est éliminée avant la formation de l’embryon

Oui, car les mutations des cellules reproductrices peuvent être héritées

Explication

Les mutations portées par les cellules reproductrices peuvent être transmises à la descendance, contrairement à celles qui restent limitées aux cellules somatiques. La transmission dépend donc du type cellulaire concerné, et non d’une élimination systématique des mutations.

23. Quel agent de mutagénèse augmente de plus de 500 fois le taux de mutation chez Arabidopsis ?

L’EMS
Les rayons X
Les rayons gamma
La culture d’embryons sur milieu nutritif

L’EMS

Explication

L’EMS est un agent de mutagénèse chimique qui augmente de plus de 500 fois le taux de mutation chez Arabidopsis. Les rayons gamma et les rayons X sont également des agents mutagènes, mais cette augmentation chiffrée est attribuée à l’EMS.

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Qu'imposent les biotechnologies selon Karl Ereky en 1913 ?

Elles utilisent ou transforment biologiquement des matières premières en produits utiles.

Sur quoi reposent les biotechnologies contemporaines selon l'OCDE en 1980 ?

Sur les connaissances scientifiques du vivant.

Quelle ambition caractérise les biotechnologies contemporaines selon l'OCDE ?

Une ambition commerciale étendue.

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