fascicule de travaux pratiques de biologie vegetale

Université de Nouakchott
Faculté des Sciences et Techniques
Département de Biologie
Année Universitaire 2007-2008
FASCICULE DE TRAVAUX PRATIQUES
DE BIOLOGIE VEGETALE
-B3-
Elaboré par
Zein El Abidine OULD BOUNA
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SOMMAIRE
Séance 1 : ETUDE DE LA FLEUR
TP 1. Etude de l’organisation de la fleur
TP 2. Etude de la variation de la structure de la fleur
Séance 2 : ETUDE DES INFLORESCENCES
TP 3. Etude des inflorescences botrytiques ou racémeuses
TP 4. Etude des inflorescences cymeuses
Séance 3 : ETUDE DES FRUITS
TP 5. ETUDE DES FRUITS SIMPLES
TP 6. ETUDE DES FRUITS MULTIPLES ET COMPLEXES
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SÉANCE I- ETUDE DE LA FLEUR ET DES INFLORESCENCES
La fleur est un axe court à croissance limitée qui provient du
développement d’un bourgeon floral terminal ou latéral axile par une
feuille qui constitue sa bractée. La fleur caractérise les Phanérogames ou
Spermaphytes, elle est apparente chez les Angiospermes.
TP 1. Organisation de la fleur (Planche I)
La fleur la plus complète comporte quatre cycles de pièces florales ou
verticilles : le calice, la corolle, l’androcée et le gynécée, insérés sur
l’extrémité élargi du pédoncule floral (le réceptacle floral). On distingue
de l’extérieur vers l’intérieur :
1- le calice formé de pièces généralement verdâtres appelées sépales.
Ces sépales peuvent être :
libres, la fleur est alors dite dialysépale ou
soudés, la fleur est gamosépale.
2- la corolle formée de pièces en général colorées : les pétales. On
parle de fleur gamopétale si la corolle est formée de pièces soudées
et de fleur dialypétale dans le cas contraire.
Ces deux verticilles forment le périanthe. Si ces deux verticilles sont
difficiles à différencier, on parle de tépales, formant le périgone.
3- l’androcée est l’appareil reproducteur mâle de la fleur. Il est formé
par des étamines. Chaque étamine est formée par un filet qui porte
l’anthère. A maturité, les anthères s’ouvrent pour laisser échapper
les grains de pollen. Les étamines peuvent être libres ou soudées (au
niveau des filets ou des anthères).
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Stigmate
Grains de pollen
Etamine
Style
Ovaire
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4- Le gynécée est l’appareil femelle de la fleur. Il est formé de carpelles
qui sont des feuilles repliées longitudinalement, et renferment un ou
plusieurs ovules.
Une fleur peut avoir un ou plusieurs carpelles qui peuvent être soit
séparés, soit soudés, partiellement ou totalement. Les carpelles
soudés totalement forment le pistil. Dans une fleur, les carpelles
isolés ou groupes de carpelles soudés sont différenciés en une partie
renflée, l’ovaire, qui se prolonge par le style et se termine par le
stigmate. A l’intérieur de l’ovaire, les ovules restent fixés au
placenta jusqu’à leur maturité.
5- Position du gynécée par rapport aux autres pièces florales
Suivant la position du gynécée par rapport aux autres pièces florales, on
distingue :
une fleur épigyne : le calice, la corolle et le étamines sont insérés au
dessus du point d’insertion du gynécée, donc l’ovaire est infère (il
peut être libre ou adhérant à la paroi du conceptacle).
• Une fleur hypogyne : le calice, la corolle et les étamines sont fixés au
dessous du point d’insertion du gynécée, l’ovaire est donc supère.
• Fleur périgyne : le calice, la corolle et les étamines sont fixés au
même niveau que le gynécée.
•
Les fleurs complètes sont hermaphrodites, c'est-à-dire possédant à la
fois des étamines et des carpelles. La variation dans leur structure
peut entraîner la formation de fleurs variées telles les fleurs
unisexuées males (= staminées) ou unisexuées femelles (= pistillées).
Manipulation
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
choisissez un bouton floral que vous disséquez sous la loupe et
déterminez :
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pour chaque verticille déterminer s’il est régulier ou irrégulier
nombre de verticilles
nombre de pièces florales
couleur
pièces libres ou soudées
autres caractères (existence de nectaires, de poils … etc.)
le nombre de verticilles
le nombre de pièces par verticille
les pièces constitutives du verticille sont –elles libres ou
soudées et à quel niveau se fait la soudure
- pour les étamines déterminer le mode de déhiscence de
l’anthère
- pour le gynécée déterminer le nombre d’ovules et le type de
placentation.
-
Faites les dessins de :
- coupe longitudinale de la fleur
- le gynécée
- coupe transversale de l’ovaire
- tirez les conclusions nécessaires
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TP 2. Variation de la structure de la fleur (voir cours)
1. Symétrie de la fleur
-
Une fleur admet :
un axe central de symétrie, elle est alors dite actinomorphe
ou régulière.
Un plan de symétrie bilatérale, elle est dans ce cas dite
zygomorphe ou irrégulière.
Certaines fleurs sont irrégulières et n’ont pas de plan de
symétrie, elles sont asymétriques.
2. Formule florale
La formule florale est une expression ou chaque verticille est
désigné par la première lettre du nom des pièces constitutives précédée de
leur nombre. Dans le cas ou nombre est élevé, il est désigné par la lettre
n.
Exemple : soit une fleur formée de 5 sépales, 5 pétales, 10 étamines
insérées sur deux verticilles et 5 carpelles. Sa formule s’écrit alors :
5S + 5P + (5 + 5)E + 5C.
La formule florale renseigne sur le nombre de pièces florales.
Chez les Monocotylédones le nombre de pièces florales est un multiple de
trois (la fleur est du type trimère), par contre chez la plupart des
Dicotylédones ce nombre est multiple de deux, quatre ou cinq (la fleur est
du type : di, tétra ou pentamère).
3. Diagramme floral (planche III)
C’est une projection sur le plan des différentes pièces de la fleur
supposées coupées transversalement : le périanthe à mi hauteur, les
étamines au niveau des anthères et le gynécée au niveau de ou des
ovaires. Conventionnellement cette représentation de la fleur se place
entre l’axe portant la fleur et sa bractée (la bractée en bas du diagramme
et l’axe en haut de celui-ci). Les différentes pièces florales sont
représentées sur des cercles ou des ellipses suivant que la symétrie est
axiale ou bilatérale.
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Conventionnellement : les sépales sont représentés par des arcs de cercles
noirs (séparés dans le cas des fleurs dialysépales et liés entre eux dans le
cas des fleurs gamosépales), les pétales par des arcs blancs ( séparés dans le
cas des fleurs dialypétales et liés entre eux dans le cas des fleurs
gamopétales), les étamines par des B majuscules dont l’échancrure est
dirigée à l’extérieur dans le cas d’une déhiscence extrorse et à l’intérieur
dans le cas d’une déhiscence introrse et le pistil par sa coupe transversale
au niveau de l’ovaire.
Manipulation
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
choisissez un bouton floral que vous disséquez sous la loupe.
Observer et dessiner:
Le diagramme floral
La formule florale
Les caractères généraux de la fleur
1- fleur régulière ou irrégulière
2- fleur hermaphrodite ou unisexuée
3- fleur gamopétale ou dialypétale
4- position par rapport aux autres pièces ( ovaire supère ou
infère
5- fleur solitaire ou inflorescence.
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SÉANCE 2. ETUDE DES INFLORESCENCES
Lors de la floraison certaines Angiospermes produisent des fleurs
uniques ou solitaires (terminales ou axillaires), mais en général, la plupart
produisent des fleurs regroupées en ensembles physionomiquement bien
individualisés, les inflorescences.
L’inflorescence est un axe ramifié portant à ses extrémités des
fleurs. La ramification de l’axe inflorescentiel est calquée sur celle de axes
végétatifs : elle peut être monopodiale donnant naissance à une
inflorescence botrytique ou racémeuse, sympodiale donnant naissance à
une inflorescence cymeuse. Selon le degré de ramification de cet axe,
l’inflorescence peut être simple (l’axe inflorescentiel = axe 1 porte
directement des fleurs = axes 2) ou composée (l’axe inflorescentiel = axe
1 présente des ramifications latérales = axes 2, 3 … n portant les fleurs =
n+1).
TP 3. Les inflorescences botrytiques ou racémeuses (planche IV)
1. Les inflorescences botrytiques ou racémeuses simples ces inflorescences
sont représentées par le modèle grappe et ses variétés (l’épi, le corymbe,
l’ombelle et le capitule).
La grappe est formée de fleurs pédonculées et séparées par
des entre-nœuds. La formation des fleurs dans une grappe
s’effectue de la base vers le sommet de l’axe inflorescentiel (les
fleurs de la base sont épanouies alors que celles du sommet
sont encore à l’état de boutons), l’ordre de formation des
fleurs dans cette inflorescence est alors basifuge ou acropète.
L’épi est une grappe de fleurs sessiles.
Epis particuliers :
- le spadice : c’est un épi enveloppé par une grande bractée
appelée spathe.
- Le chaton : est un épi constitué uniquement de fleurs
unisexuées mâles (= fleurs staminées) ou unisexuées femelles
(= fleurs carpellées) et à périanthe nul ou rudimentaire.
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Le corymbe est une grappe de fleurs ou les entre-nœuds se
réduisent. Les pédoncules floraux des fleurs de la base se développent
permettant à toutes les fleurs de se situer au même niveau.
L’ombelle diffère du corymbe par l’insertion des fleurs à un
même niveau matérialisé par le verticille de leurs bractées formant
un involucre.
Le capitule est une grappe ou il y a disparition de pédoncules
floraux et des entre-nœuds. Les fleurs sont disposées sur un plateau
correspondant à l’extrémité élargie du réceptacle inflorescentiel.
Ces différentes inflorescences peuvent être ouvertes ou
indéfinies lorsque l’axe inflorescentiel n’arrête pas sa croissance par une
fleur terminale. Elle est définie ou fermée dans le cas contraire.
2. les inflorescences racémeuses composées : sont des inflorescences
composées de plusieurs inflorescences simples exemples : grappes de
grappes, corymbes de corymbes, épis d’épillets etc.
Manipulation
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
déterminer le type d’inflorescences racémeuses :
Faites les dessins de :
L’inflorescence et tirez les conclusions nécessaires
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TP 4. Les inflorescences cymeuses (planche V)
Ce sont des inflorescences définies puisque l’axe inflorescentiel 1
arrête sa croissance par une fleur. Comme l’inflorescence racémeuse,
l’inflorescence cymeuse peut être simple ou composée.
1- Inflorescences cymeuses simples
Le dichasium : dans le dichasium l’axe inflorescentiel (= axe 1)
produit des feuilles P et B, arrête sa croissance par une fleur
terminale = la fleur 1, il est alors relayé par deux axes (axe 2) se
développant à l’aisselle des feuilles Pet B qui constituent leurs
bractées. Ces axes se termineront à leur tour par des fleurs. Le
dichasium est une inflorescence triflore : la fleur la plus ancienne
termine l’axe principal, les deux autres fleurs plus jeunes
terminent les axes secondaires donc le développement des fleurs
est centrifuge).
Le monochasium : dans le monochasium, l’axe inflorescentiel (=
axe 1) produit des feuilles P et B, arrête sa croissance par une fleur
terminale = la fleur 1, il est alors relayé par un seul axe (axe 2) se
développant à l’aisselle de l’une des feuilles P et B qui constitue
sa bractée. Cet axe se termine à son tour par une fleur.
-
-
La cyme bipare : ce type est caractérisé par une succession
d’inflorescences terminales triflores = dichasiums. Le
dichasium étant constitué par un axe dont la croissance est
arrêtée par la production d’une fleur terminale d’ordre 1 dont
les deux pré feuilles P et B axillant chacune une fleur d’ordre
2. Les plans successifs de la ramification dichasiale se coupent
à angle droit.
La cyme unipare : est un enchaînement de monochasiums.
On distingue la cyme unipare scorpoïde et la cyme unipare
hélicoïdale.
2- Les inflorescences cymeuses composées exemples : cyme bipare
de cymes unipares hélicoïdales.
a- Les
inflorescences mixtes sont des inflorescences dont
l’architecture est un mélange d’inflorescences cymeuses et
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racémeuses ex : grappes de cymes scorpioïdes, épis de cymes
hélicoïdales, ombelles de cymes scorpioïdes.
Manipulation
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
déterminer le type d’inflorescences cymeuse :
Faites les dessins de :
L’inflorescence et tirez les conclusions nécessaires
Tirez les conclusions nécessaires
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SEANCE II- ETUDE DES FRUITS
Le fruit provient de la transformation de l’ovaire suite à une
pollinisation suivie d’une double fécondation. Cependant,
certaines plantes peuvent produire des fruits sans qu’il y ait une
pollinisation, c’est le phénomène de parthénocarpie qui conduit
la formation de fruits dépourvus de graines exemple : les
bananes, les raisins ou les clémentines sans pépins.
la transformation de l’ovaire en un fruit est
essentiellement une croissance de cette partie du pistil, associée à
une différentiation histologique de la paroi ovarienne.
La paroi ovarienne est formée d’un parenchyme
recouvert par deux épidermes, l’un externe et l’autre interne. Au
cours du développement du fruit, cette paroi se transforme en
péricarpe où :
l’épiderme externe dévient l’épicarpe,
le parenchyme correspond au mésocarpe et
l’épiderme interne se transforme en endocarpe.
1- la croissance du fruit (voir cours)
2- la différentiation histologique du fruit (voir cours)
3- les différentes catégories de fruits
Les fruits peuvent être classés de différentes manières, la classification
suivante est unanimement acceptée :
A. Fruits simples
B. Fruits composés
C. Fruits complexes
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TP 5. Etude des fruits simples
Les fruit simples proviennent de la transformation de l’ovaire unique
(syncarpe, uni ou pluricarpellé) d’une fleur. Suivant que la paroi du fruit
est charnue ou sèche à maturité, on distingue : les fruits charnus et les
fruits secs.
les fruits charnus : baies et drupes (Planche VI)
1 - les baies ont un péricarpe entièrement charnu et au sein
duquel on trouves des graines appelées ici « pépins » exemples :
« grains » de raisin, de tomate, etc.
-
2-
Drupes ont un épicarpe et une partie du mésocarpe charnus
mais le reste du mésocarpe et l’endocarpe sont sclérifiés
formant une coque dure ou « noyau » autour de la graine
appelée « amande », exemples de drupes : cerises, jujubes, fruit
de Balanites aegyptiaca etc.
-
Les fruits secs (Planche VII)
On distingue dans cette catégorie des fruits qui s’ouvrent et
libèrent leurs gaines à maturité, ils sont alors dits déhiscents ;
ceux qui ne s’ouvrent pas à maturité sont dits indéhiscents.
1- Fruits secs déhiscents : en principe polyspermes.
- ovaire unicarpellé = déhiscence ventrale : folicule,
- ovaire unicarpellé = déhiscence ventrale associée à une
déhiscence dorsale : gousse,
- ovaire pluricarpellé = capsule (déhiscences diverses, voir
cours).
2- Fruits secs indéhiscents = akènes. Les akènes peuvent être
ailées, elles sont alors dites samares; d’autres ont un péricarpe
intimement lié aux téguments de la graine = caryopse ou très
lignifié = nucule.
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Manipulation
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
déterminer le type de fruit simple :
Faites les dessins des fruits et tirez les conclusions nécessaires
tirez les conclusions nécessaires
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TP 6. Etude des fruits multiples et complexes
A. Les fruits multiples : proviennent des fleurs à plusieurs carpelles
indépendants exemples : polydrupes du Framboisier, polyakènes de
clématite.
B. Les fruits complexes :
pièces florales comme
complexes on trouve
inflorescence. Exemples
pomme, etc.
Manipulation
dérivent de l’ovaire auquel sont associés d’autres
le réceptacle, le calice etc., parmi les fruits
aussi les infrutescences qui dérivent d’une
de fruits complexes : l’ananas, la fraise, la
Observez les échantillons qu’on vous a distribués, puis
déterminer le type de fruit simple :
Faites les dessins des fruits et tirez les conclusions nécessaires
Tirez les conclusions nécessaires
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