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Un blé bien emmitouflé ! |
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Renseignements divers |
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Projet :
Un blé bien emmitouflé ! |
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Réalisé
par :
Julie Désalliers |
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Type de projet :
Expérimentation |
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Catégorie :
Sciences de la vie |
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Classe :
Junior |
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Âge du participant
:
14 ans |
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École :
Polyvalente Sainte-Thérèse |
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Professeur :
Thomas Butler |
Projet présenté à l'Expo-sciences
Bell, finale régionale de la Rive-Nord 1998
Sélectionné pour la Super Expo-sciences Bell, finale québécoise
1998 (Montréal)
Sélectionné pour l'Expo-sciences pancanadienne de Timmins
1998
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Introduction |
Depuis toujours, les humains ont imaginé des
tonnes de théories sur l'hérédité et la génétique.
Par exemple, Pythagore (580 av. J.-C.) croyait que le sperme éjaculé
dans le vagin se coagulait pour former l'embryon. Plus tard, Lamark et
Darwin (1799 environ) imposèrent leur théorie sur la loi
de l'hérédité et la sélection naturelle. Mais
ce n'est qu'à partir de Mendel et sa théorie chromosomique
de l'hérédité que s'effectuèrent les pas décisifs
dans les connaissances de l'évolution biologique. Depuis, nous
savons que notre bagage génétique est situé dans
nos gènes (1), que ceux-ci sont constitués d'ADN, et que
cet ADN, découvert par Watson et Crick (1953) a une structure en
double hélice.
Les plantes aussi ont des gènes. Certaines variétés
de blé ont même des gènes de résistance au
froid, un facteur très important au Canada à cause de nos
grands froids. (La température moyenne au centre du Canada est
environ de 10°C. On peut aussi avoir des températures allant
de 26°C à malheureusement -26°C! La culture devient donc
impossible à de telles températures, sauf si les plantes
y résistent).
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Le blé... résistant
au froid? |
La résistance du blé au froid est très importante
car, au Canada, on cultive cette céréale sur plus de 12
millions d'hectares (1 hectare : 100 m par 100 m). Les producteurs agricoles
peuvent compter sur plusieurs sortes de blé, notamment un blé
de printemps (le Tricicum astivum Glenlea) et un blé d'hiver (le
Tricicum astivum Frederick), lequel a une meilleure résistance
au froid?
Mais comment observer cette différence de résistance entre
un blé d'hiver (Frederick) et un blé de printemps (Glenlea)?
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Résistance physique
du blé |
Pour le savoir, j'ai fait quelques expériences. J'ai d'abord laissé
germer - pendant 10 jours à 25 degrés Celsius - six plantes
de blé d'hiver et six de printemps. Je les ai ensuite mises quatre
semaines à 4°C. Puis, j'ai sorti trois plantes de chaque sorte,
je les ai coupées à 13 cm et j'ai observé leur croissance
pendant 12 jours. J'ai finalement fait un graphique de la croissance du
blé d'hiver et de printemps.
Mes observations montrent que le blé d'hiver a résisté
à son séjour de quatre semaines à 4°C car il
a repoussé jusqu'à sa taille initiale en seulement 12 jours.
Par contre, le blé de printemps a moins bien résisté
car il n'a pas repoussé beaucoup, seulement quelques brins.
J'ai aussi fait une seconde expérience : j'ai mis les trois autres
plantes de blé d'hiver et de printemps au congélateur, à
-10°C, pour une semaine. J'ai ensuite observé que le blé
d'hiver avait résisté au froid toute la semaine alors que
celui de printemps a jauni (signe de non-résistance).
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La résistance
au froid notée sur les gènes |
La différence génétique entre un blé d'hiver
et un blé de printemps peut être aussi observée autrement
qu'à l'œil nu, grâce entre autres à une technique
sophistiquée : la synthèse de protéines. À
cet effet, une expérience très complexe m'a permis de « voir »,
sur papier, que les gènes de résistance au froid étaient
effectivement activés lorsqu'on exposait la variété
de blé d'hiver (Frederick) à de basses températures.
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Le problème du
blé d'hiver |
Comme vous vous en êtes rendu compte, le blé d'hiver est
plus résistant. Malheureusement, il n'est pas semé par les
agriculteurs à cause de son taux de germination très bas.
Puisqu'il y a seulement une petite partie des graines semées qui
germent, les agriculteurs sèment davantage du blé de printemps.
C'est pourquoi, dans certains laboratoires, on essaie de rendre le blé
de printemps plus résistant au froid.
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Pour plus de résistance... |
Il y a plusieurs méthodes pour rendre le blé plus résistant.
La première - celle du croisement - consiste à croiser une
cellule femelle d'une plante avec une cellule mâle d'une autre plante.
Cette méthode donne parfois de bons résultats, mais elle
est assez longue.
Récemment, une méthode nouvelle, très expérimentée
et très utile, a été mise au jour : le clonage. Cela
consiste à reproduire les gènes d'une plante pour former
une copie contenant le même bagage génétique. On pourrait
parvenir ainsi à cloner les gènes de résistance au
froid du blé d'hiver, pour les transférer, ultimement, dans
les cellules d'un blé de printemps!
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En résumé |
On a vu que le blé est une plante importante au Canada, et qu'il
existe, notamment, deux variétés : le blé d'hiver
et le blé de printemps. Après avoir fait des expériences
à la Polyvalente Ste-Thérèse et au laboratoire de
l'UQAM, je me suis aperçue que le blé d'hiver était
effectivement plus résistant au froid. Malheureusement, son taux
de germination est trop bas pour qu'on le sème. Si on pouvait cloner
ses gènes de résistance au froid et les transférer
dans du blé de printemps, cela s'avérerait très utile.
Le Québec possède des kilomètres carrés de
très bonnes terres fertiles, mais non cultivables à cause
des températures trop basses. Imaginez comment la production de
blé augmenterait au Québec et au Canada, si notre blé
de printemps devenait résistant au froid!
(1)Qu'est-ce qu'un gène? Un gène
est comme un livre, on doit le décoder. Il est formé d'une
suite de « lettres » (ACGT) appelées nucléotides
et qui forment l'ADN (acide désoxyribonucléique). Lorsque
celui-ci est lu, des protéines sont formées et c'est ce
qui constitue nos caractéristiques.
C'est l'ARN (acide ribonucléique) qui se charge de décoder
l'ADN en trois étapes. Premièrement, l'ARN messager transporte
l'information de l'ADN en exploitant un code génétique à
trois lettres (comme des mots). Deuxièmement, l'ARN de transfert
décode l'ARN messager et va porter les informations à l'extérieur
du noyau de la cellule. Troisièmement, l'ARN ribosomique fait la
synthèse des protéines. La synthèse de protéines
comprend deux étapes : la transcription et la traduction. La transcription
est ce qui vent d'être expliqué. La traduction consiste à
traduire les « mots » (formés des nucléotides, ACGT)
en protéines grâce aux ribosomes.
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© 2002, Conseil de développement du loisir scientifique
(CDLS). Ce document est distribué par le Conseil de
développement du loisir scientifique.
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Les opinions exprimées
dans ce texte sont celles des auteurs et ne reflètent
pas nécessairement le point de vue de Merck Frosst ou de
ses employés. |
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