Clonage et organismes transgéniques – un laboratoire virtuel

BiologieBiotechnologies15–16 ans

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Quatre protocoles pas à pas sur une paillasse virtuelle. Divisez un embryon bovin en 2 à 4 parties et transférez-les dans des vaches porteuses ; clonez une brebis comme Dolly par transfert nucléaire de cellule somatique (noyau d'une cellule mammaire dans un ovocyte énucléé, choc électrique, implantation chez une mère porteuse) et prédisez à quelle brebis l'agneau ressemblera ; clonez des plantes par bouturage et par culture de tissus aseptique ; et créez un organisme génétiquement modifié avec une enzyme de restriction, un plasmide, une ligase, une transformation et un gène marqueur, avec des bactéries productrices d'insuline, des cultures Bt ou le riz doré. Chaque essai entre dans un tableau de résultats, et les cartes avantages, risques et éthique sont rédigées de façon neutre.

Leçon : Clonage (division d'embryons, transfert nucléaire de cellule somatique, bouturage, culture de tissus) et organismes génétiquement modifiés

Ce qu’elle montre

Les clones sont des organismes génétiquement identiques. En divisant un jeune embryon avant que ses cellules se spécialisent, on obtient des animaux identiques portés par des mères porteuses. Dans le clonage de cellules adultes, le noyau d'une cellule du corps est placé dans un ovocyte privé de son noyau ; un choc électrique déclenche la division, et le petit porte les gènes du donneur du noyau, comme Dolly en 1996. Les plantes se clonent par bouturage ou par culture de tissus aseptique. En modification génétique, une enzyme de restriction découpe un gène, la ligase l'insère dans un vecteur introduit dans un hôte ; des gènes marqueurs repèrent les cellules transformées.

Mode d’emploi

Choisissez un onglet, réglez les commandes puis appuyez sur les boutons des étapes dans l'ordre, ou utilisez Faire les étapes restantes ; Sauter cette étape supprime les étapes facultatives. Dans 2. Transfert nucléaire (Dolly), choisissez la couleur de la tête des brebis A, B et C et faites une prédiction avant la naissance de l'agneau. Dans 3. Clonage des plantes, passez de Bouturage à Culture de tissus. Chaque essai terminé ajoute une ligne aux Résultats ; appuyez sur Nouvel essai pour recommencer.

Paramètres modifiables

  • Protocole de départ Division et transfert d'embryons, Transfert nucléaire de cellule somatique (Dolly), Clonage des plantes, Créer un organisme génétiquement modifié
  • Nombre de parties de l'embryon divisé 2–4
  • Brebis A, donneuse du noyau (cellule mammaire) Tête blanche, Tête noire
  • Brebis B, donneuse d'ovocyte Tête blanche, Tête noire
  • Brebis C, mère porteuse Tête blanche, Tête noire
  • Ovocytes reconstitués par essai 10–400
  • Méthode de clonage des plantes Bouturage, Culture de tissus
  • Exemple d'OGM Bactéries productrices d'insuline humaine, Culture Bt résistante aux insectes, Riz doré (β-carotène)
  • Gène marqueur Résistance à un antibiotique, Protéine fluorescente verte (GFP)

Questions à explorer

  1. Pourquoi Dolly avait-elle la tête blanche comme la donneuse de la cellule mammaire et non noire comme la donneuse d'ovocyte ?
  2. Pourquoi beaucoup de pots de culture de tissus échouent-ils quand les explants ne sont pas stérilisés ?
  3. Pourquoi faut-il un gène marqueur si seule une infime partie des cellules reçoit le plasmide recombinant ?