La domestication des plantes

Cours de Terminale spécialité SVT — Sous-thème 2A, Chapitre 4.

Depuis environ 12 000 ans, l’humain sélectionne, croise, modifie les plantes pour ses besoins. Les plantes cultivées que nous connaissons aujourd’hui — maïs, blé, carotte, chou, banane — ne ressemblent quasi plus à leurs ancêtres sauvages. Cette transformation, la domestication, est l’une des plus grandes inventions culturelles humaines, à l’origine de la sédentarisation, des civilisations, et de notre alimentation moderne.

Mais elle a un coût : perte de diversité génétique, vulnérabilité aux pathogènes, conséquences inattendues. Et elle prend aujourd’hui des formes nouvelles avec les outils modernes (sélection assistée par marqueurs, transgenèse, CRISPR-Cas9), qui soulèvent des questions à la fois scientifiques, sociétales et éthiques.

Au programme

4 chapitres, 12 leçons et environ 2 h 45 de contenu.

1. De la plante sauvage à la plante domestiquée — vocabulaire et syndrome de domestication (caractères convergents : rachis solide, grains plus gros, perte de défenses), exemples emblématiques (maïs/téosinte, blé tétra/hexaploïde, carotte orange hollandaise XVIe s., chou aux multiples variétés), archéologie (graines carbonisées, pollens, phytolithes, peintures égyptiennes) et foyers mondiaux (Croissant fertile, Mésoamérique, Chine, Andes, Sahel, Nouvelle-Guinée).
2. La diversité génétique des plantes cultivées — distinction diversité allélique vs phénotypique (analogie des chiens vs loup), variétés de pays (sélection empirique paysanne) / lignées anciennes / lignées pures modernes, hybrides F1 (procédure en 2 étapes : souches pures par autofécondation puis croisement contrôlé ; vigueur hybride ; Shull, Jones, Wallace dans les années 1900-1930).
3. Les techniques modernes de création variétale — sélection assistée par marqueurs (SAM : utilise les marqueurs ADN sans modifier le génome), transgenèse (introduction d’un gène étranger : maïs Bt, soja Roundup Ready, riz doré, coton Bt — via Agrobacterium ou biolistique), CRISPR-Cas9 (édition génomique précise, Nobel 2020 pour Charpentier et Doudna ; champignon de Paris non-brunissant ; débats UE vs USA).
4. Conséquences et limites de la domestication — baisse de diversité génétique et menaces (banane Gros Michel disparue, Cavendish menacée par TR4, Famine d’Irlande), conséquences inattendues (toxicité résiduelle du manioc amer et konzo, doryphores attirés par la pomme de terre moins toxique), conséquences génétiques chez l’humain (lactase, amylase AMY1, mâchoire, caries, peau claire — co-évolution gènes-culture).

Notre approche pédagogique

Chaque leçon est construite autour de deux axes complémentaires :

• Rappel de la notion — définition rigoureuse, principe, conditions d’application.
• Argumentation scientifique — démonstration à partir d’exemples emblématiques (téosinte/maïs, chou aux multiples descendants, banane Cavendish, manioc amer/doryphores) et d’expériences ou découvertes historiques (hybrides F1 de Shull-Jones-Wallace 1900-1930, expérience du renard sibérien de Belyaev 1959, prix Nobel CRISPR 2020).

Trois fils rouges traversent l’ensemble : la logique évolutive de la sélection humaine (le syndrome de domestication), les enjeux contemporains (diversité génétique, OGM, CRISPR), et la co-évolution gènes-culture qui relie l’agriculture à notre propre biologie humaine.

À qui s’adresse ce cours ?

Aux élèves de Terminale spécialité SVT qui veulent maîtriser le chapitre conclusif sur les plantes. Également précieux pour les élèves se préparant à des études en biologie, agronomie, sciences alimentaires, droit de l’environnement, sciences politiques, où la question de la domestication des plantes est centrale aux débats sociétaux.

Prérequis : avoir suivi les cours 2A.1 (organisation), 2A.2 (photosynthèse) et 2A.3 (reproduction) du sous-thème 2A. Notions sur la génétique mendélienne et la diversité allélique.

Comment ce cours est conçu

• Leçons textuelles courtes (12-14 min) avec exemples concrets et expériences historiques rigoureuses
• Vocabulaire à maîtriser explicite en début de chaque chapitre
• Quiz formatifs (QCM, vrai/faux, associations) à chaque fin de leçon
• Sources scientifiques rigoureuses : publications historiques, programmes officiels du BO
• Accès libre et gratuit, dans l’esprit de démocratiser les sciences biologiques

À la fin de ce cours, tu sauras…

• Définir la domestication et le syndrome de domestication, et illustrer par 4 exemples emblématiques (maïs, blé, carotte, chou)
• Identifier les principaux foyers mondiaux de domestication et les indices archéologiques mobilisés
• Distinguer diversité allélique et diversité phénotypique (analogie des chiens vs loup)
• Décrire les trois catégories variétales (variétés de pays, lignées anciennes, lignées pures / F1)
• Expliquer la procédure de fabrication d’un hybride F1 et l’origine de la vigueur hybride
• Présenter la sélection assistée par marqueurs (SAM)
• Décrire la transgenèse et identifier des exemples d’OGM (maïs Bt, soja Roundup Ready, riz doré)
• Expliquer le mécanisme de CRISPR-Cas9 et son intérêt par rapport à la transgenèse classique
• Mobiliser les conséquences de la baisse de diversité (cas de la banane, Famine d’Irlande)
• Identifier les conséquences inattendues : toxicité résiduelle (manioc), ravageurs opportunistes (doryphores)
• Décrire les conséquences génétiques de la domestication sur l’humain (lactase, amylase, mâchoire, caries)

Bonne lecture, et bienvenue dans 12 000 ans d’aventure agricole — entre triomphes et leçons.