Comparaison des critères de sélection de la carotte et du panais M

Obligatoire THEME 2 Chapitre 1/ Fiche sujet candidat
TP1– Comparaison des critères de sélection de la carotte et du panais
Mise en situation et recherche à mener
La carotte est une plante de la famille des Apiacées (Ombellifères) dont la forme sauvage (Daucus carota) est de petite taille avec une racine blanche assez massive (document 1). Les carottes
sauvages ont des racines blanchâtres, ligneuses et filandreuses désagréables au goût. L’Homme a ainsi cherché à domestiquer la carotte. La carotte cultivée présente en effet une coloration rouge et
une racine plus épaisse. De manière empirique ou volontaire, l’Homme a conservé au fil du temps les carottes produisant des pigments de couleur orange en quantité importante : les
carotènes, et très peu ligneuses.
Le panais est une autre racine (Panastica sativa) qui appartient aussi aux Apiacées, longtemps délaissé, on en retrouve actuellement dans nos marchés.
On cherche à savoir si le panais possède les mêmes particularités aux échelles anatomique et moléculaire que celles observées chez la carotte orange domestiquée par nos ancêtres.
Ressources
Document 1 : la carotte sauvage à gauche et le panais à droite
Document 2 : Coupes de carotte (à gauche sauvage, à droite cultivée) et chromatogramme de la carotte cultivée
A gauche, si on coupe une carotte, on
observe la structure classique d’une
racine, avec un cylindre central. La
coloration carmin-vert d'iode n'étant pas
spécifique, on peut dans certains cas, lui
préférer des colorations plus spécifiques.
On peut ainsi mettre en évidence la
lignine par la couleur rouge.
A droite, on peut mettre en évidence la
présence de ces carotènes grâce à la
technique de chromatographie.
Matériel réel : carotte cultivée et panais
Matériel envisageable :
 de laboratoire (verrerie, instruments …)
 d’observation (microscope, loupe binoculaire…)
 de mesure et d’expérimentation (balance, chaine ExAO…)
informatique et d'acquisition numérique
Étape 1 : concevoir une stratégie pour résoudre un problème scientifique (durée max 10 min) 4pts
Barême
Proposer une démarche d’investigation permettant de déterminer si le panais possède les mêmes particularités aux échelles anatomique et moléculaire que celles observées chez la carotte orange
domestiquée par nos ancêtres.
Appeler l’examinateur pour vérifier la proposition et obtenir la suite du sujet. Votre proposition peut être écrite au brouillon et/ou énoncée oralement
Liste des critères de réussite : Stratégie de résolution rigoureuse, réalisable au laboratoire en accord avec le problème. Le candidat précise ce qu’il s’attend à obtenir
A(4)
B(3)
C(1)
D(0)
Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables 8pts
Mettre en œuvre le protocole pour colorer les tissus et séparer les pigments du panais afin de déterminer si il possède les mêmes particularités aux échelles anatomique et moléculaire
que celles observées chez la carotte orange.
(fiche protocole)Appeler l’examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide. Demander la fiche réponse-candidat
Liste des critères de réussite : Le candidat met en œuvre le protocole de manière satisfaisante, seul ou avec une seule aide mineure (maîtrise le matériel, respecte les
consignes et gère correctement son poste de travail). Il obtient des résultats exploitables.
A(8)
B(6)
C(3)
D(0)
Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer 5pts
Présenter vos résultats sous forme d’un schéma sur la fiche réponse candidat. Répondre sur la fiche-réponse candidat, appeler l'examinateur pour vérification de votre
production.
Liste des critères de réussite : Le candidat présente un résultat compréhensible, complet et exact, qui respecte les règles de communication. Ici celles du
A(5)
B(3)
C(1)
D(0)
Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème posé 3pts
Exploiter les résultats pour déterminer si ce panais possède les mêmes particularités aux échelles anatomique et moléculaire que celles observées chez la carotte orange domestiquée par nos
ancêtres. Répondre sur la fiche-réponse candidat
Liste des critères de réussite : Le candidat utilise de manière satisfaisante (pertinente, complète, exacte et critique) les informations tirées des résultats obtenus pour apporter
une réponse au problème posé.
A(3)
B(2)
C(1)
D(0)
Fiche protocole
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Matériel à disposition :
● panais
● tranche de racine de carotte orange déjà colorée
Protocole 1 de la chromatographie sur le panais:
Avertissement :
Préparer l’éprouvette 5 minutes à l’avance pour saturer son atmosphère en solvant
à la phloroglucine chlorhydrique
Matériel pour chromatographie :
agitateur,
1 bande de papier Wattman,
règle,
crayon à papier,
crayon à verre ou feutre effaçable,
chronomètre,
1 éprouvette (ou équivalent),
1 bouchon avec crochets de suspension,
1 cache noir pouvant recouvrir l’éprouvette,
solvant à chromatographie
Protocole de dépôt
- Écraser directement une coupe transversale assez fine de racine de panais sur le papier Wattman avec
un agitateur.
- Répéter plusieurs fois l’opération pour obtenir un dépôt bien concentré.
Durée de la migration ascensionnelle : 20 à 30 minutes.
Étant donnée la durée de la migration appeler l’examinateur pour obtenir un résultat permettant de
traiter l'étape 3 tout en terminant le protocole
Matériel pour coloration :
lames de rasoir ou scalpel
solution de phloroglucine à 2%
Béchers de 50 ml ou coupelles profondes
pinces longues
lunettes, gants
solution d’acide chlorhydrique
-
Protocole 2 de coloration de la lignine :
- Réaliser des coupes fines de panais d’épaisseur d’environ 2 mm.
- Immerger ces coupes de racines 15 à 20 minutes dans la solution de phloroglucine
- Les immerger 5 minutes dans l'acide chlorhydrique qui révèle la coloration rouge des tissus
lignifiés.
Appeler l’examinateur pour vérifier
Fiche réponse candidat
Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
Correction
Etape 1
si présence de peu de lignine et beaucoup de carotène alors mêmes particularités sinon critères de sélection différents
idée de mise en évidence spécifique de la lignine (coloration par exemple) de coupe de racine et des pigments de racine pour chacune des carottes (chromatographie par exemple)
Etape 2
Etape 3
On constate la forte présence de pigments caroténoïdes (carotènes + xanthophylles) chez la carotte alors que chez le panais, dans un extrait très concentré, on obtient
quelques traces de xanthophylles.
Etape 4
Pas les mm critères de sélection que la carotte.