Groupe scolaire Espace Rita Année scolaire:2019-2020 Préscolaire-primaire - Secondaire : collégial -qualifié La reproduction sexuée chez les angiospermes [email protected] Professeur: Mohamed El FALLOUS Niveau:TC.S.BIOF SVT Un Angiosperme est un végétal dont les organes reproducteurs sont condensés en une fleur et dont les graines fécondées sont enfermées dans un fruit, à la différence des gymnospermes dont la graine est à nu. Il existe quatre formes sexuées des plantes à fleurs : Les espèces dioïques : des plantes ayant ses fleurs mâles et ses fleurs femelles sur des pieds distincts. On parle alors d'un pied mâle et d'un pied femelle. Les espèces monoïques : portent des fleurs mâles et femelles sur un même pied. fleurs hermaphrodites : Type de fleurs possédant à la fois un ovaire fertile et des étamines fertiles, pouvant donc avoir la possibilité de s'autoféconder. Fleurs polygames : présentent à la fois des fleurs hermaphrodites et des fleurs unisexuées. (Voir document 1) Document 1 Exercice : Annotez le schéma sur le document 2 : Document2 A – Les constituants de la fleur chez les angiospermes : 1 Exemple : La fleur de cerisier. ( Voir document 2) On distingue : Les organes protecteurs externes (ou périanthe) qui se constituent du calice (l’ensemble des sépales) et de la corolle (l’ensemble des pétales). Les organes reproducteurs qui se constituent d’androcée (l’ensemble des étamines) et le pistil ou appelé aussi le gynécée (un ou plusieurs carpelles). 1 – Les organes reproducteurs mâles de la fleur : les étamines. L’étamine est constituée d’un filet qui porte une anthère, ce dernier renferme des sacs polliniques entourés de plusieurs assises et une fente de déhiscence qui permet la libération des grains de pollen. Document 3 Coupe d'anthère avec sacs polliniques, vue au microscope optique. Compléter la légende en utilisant les termes suivants : - Sac pollinique - Filet - Grain de pollen - Cuticule - Fente de déhiscence. - Dans les sacs polliniques, les cellules mères diploïdes de grains de pollen (2n), subissent une méiose (division réductionnelle puis division équationnelle) suivie d’une évolution cellulaire qui se termine par une différenciation et la formation des grains de pollen. (Voir les étapes de la méiose chez une cellule végétale sur le document 4) 2 Document 4 : Les étapes de la méiose chez une cellule végétale Le grain de pollen est formé d’une cellule végétative et d’une cellule reproductrice ( ou génératrice ou spermatogène) qui constitue le gamète mâle. A l’extérieur on trouve une membrane épaisse : l’exine, sous laquelle se trouve une membrane mince : l’intine. (Voir document 5) Document 5 : Grain de pollen vu au microscope électronique Le grain de pollen constitue le gamétophyte mâle (Un individu qui produit des gamètes mâles) chez les angiospermes. 2 – Les organes reproducteurs femelles : Le gynécée Le gynécée est l'ensemble des organes reproducteurs femelles de la fleur, il est formé d'un ou de plusieurs pistils. Chaque pistil est formé d’un ovaire constitué d’une ou plusieurs carpelles dont le nombre peut varier selon l’espèce. 3 Dans chaque carpelle, on trouve des ovules ; chaque ovule contient un sac embryonnaire qui comprend lui-même, après maturité plusieurs cellules dont l’oosphère (gamète femelle). ( Voir document 6) Document 6 : Coupe transversale d'un ovaire ( Vue à la loupe binoculaire) et d'une ovule ( Vue au microscope optique). Dans l’ovule une cellule diploïde (à 2n ch), subit une méiose qui donne quatre cellules haploïdes, trois de cellules dégénèrent et la quatrième grandit et devient mégaspore. Le noyau de ce dernier subit trois mitoses successives pour donner noyaux, qui s’organisent et forment le sac embryonnaire comprenant cellules haploïdes. mère ces un huit sept (Voir document 7) Document 7 B – De la fleur au fruit à la graine : 1 – La pollinisation : est le transport des grains de pollen sur le stigmate des pistils : - Soit de la même fleur (Autopollinisation ou pollinisation directe). - Soit d’une autre fleur (pollinisation croisée ou indirecte), cette dernière est obligatoire chez les fleurs unisexuées, mais se déroulent même chez les fleurs hermaphrodites lorsqu’il y a disharmonie entre la longueur du pistil et les étamines ou en cas de non simultanéité de la maturation des organes reproducteurs. 4 Document 8 La pollinisation se fait par plusieurs agents, parmi lesquels on trouve : les insectes, le vent, les oiseaux, d’autres animaux et même l’homme. 2 – Germination des grains de pollen sur le stigmate. Lorsqu’on dépose des grains de pollen dans un milieu nutritif convenable, ces derniers vont germer et émettre un tube pollinique qui s’allonge grâce à la cellule végétative.la cellule reproductrice s’engage puis se divise pour donner deux gamètes mâles : spermatozoïdes ou anthérozoïdes. Exercice :A partir du document 9, réalisez un schéma annoté du grain de après la germination. Document 9 pollen 3 – La double fécondation : Le tube pollinique s’allonge jusqu’à l’ovule et y pénètre par le micropyle. Il déverse les deux gamètes (=Anthérozoïdes) dans le sac embryonnaire. L’un des deux anthérozoïdes s’unit avec le noyau de l’oosphère pour former l’œuf ou zygote principal diploïde (à 2n ch), l’autre anthérozoïde s’unit aux deux noyaux polaires pour former un œuf accessoire triploïde (à 3n ch) : il s’agit d’une double fécondation. 5 Document 10 Annotez le schéma sur le document 10. Important : n’oubliez pas d’ajouter Le noyau végétatif et les deux anthérozoïdes Les deux zygotes ont des destinées différentes : Le zygote principal : donne rapidement un embryon diploïde ou plantule. Le zygote accessoire : donne un tissu triploïde qui sert de tissu nourricier à l’embryon. Il y a des graines avec ou sans albumen et d’autres qui sont soit monocotylédones ou dicotylédones. Voir doc 10 Document 11 4 – Formation du fruit et de la graine : Après le double fécondation, il y a grossissement de l’ovaire qui se transforme en fruit et l’ovule se transforme en graine qui renferme l’embryon et des réserves nutritives. La graine ainsi formée se déshydrate et entre en vie ralentie. 6 Document 12 C - Germination des graines : 1 – Les constituants de la graine : Document 13: Manipulation : dissection d'une graine d'haricot - Tremper des graines de haricot dans de l'eau pendant plusieurs heures. - Enlever le tégument qui entoure la graine à l'aide d'une pince. - Séparer les deux cotylédons, et observer la plantule à la loupe. - Réaliser un schéma annoté de la graine disséquée. Document 13 2 – Les étapes de la germination d’une graine d’angiosperme : - Déchirure de l’écorce de la graine et la sortie de la radicule. Elongation de la tigelle et apparition des racines secondaires. Apparition des premières feuilles. (Voir doc 14) 7 Document 14 3 – Facteurs et conditions de germination d’une graine : Document 15 : Importance de l'eau et de la température dans la germination des graines de maïs. - A partir du document 15 dégager les conditions nécessaires à la germination des graines. germination des graines de mais. La germination nécessite de l’eau pour imbiber la graine et la faire passer de la vie ralentie à la vie active, ainsi qu’une température moyenne entre +20°c et +37°c Exercice intégré n°1 sur le document 16 : Pour mettre en évidence les échanges gazeux chez les graines germination, on dégager exploiteles lesconditions résultats nécessaires des observations et des expériences - Aen partir du document à la germination des graines.suivantes : 8 Document 16 Expliquez les résultats expérimentaux pour démontrer les échanges gazeux chez les graines au cours de la germination. Que peut-on conclure ? - D’après l’expérience A : après la germination l’eau de chaux devient trouble car les graines rejettent le CO2. D’après l’expérience B : Plus il y a de l’oxygène dans le milieu plus la germination est bonne. On peut conclure que la graine consomme l’oxygène et rejette le CO2 lors de la germination car elle passe de la vie ralentie à la vie active : c’est le réveil physiologique de la graine. Exercice intégré n°2 sur le document 17: Mise en évidence de l’hydrolyse de l’amidon au cours de la germination. - Expliquer les résultats expérimentaux pour démontrer le réveil physiologique de la graine. Au début de l’expérience la graine était riche en amidon (C6H10O5)n avec absence des sucres simples, mais au troisième jours il ne reste que peu d’amidon et apparition d’une grande quantité de sucres simples. L’amidon a été transformé en sucres simples au cours de la germination grâce à l’intervention de quelques enzymes spécifiques qui se trouvent dans la graine, selon la réaction suivante : Pour extraire l’énergie nécessaire à sa croissance, la plantule (ou l’embryon) utilise le dioxygène pour oxyder les sucres simples et rejette le CO2. 9 Après l’apparition des feuilles vertes, la plantule passe à la phase de croissance autotrophe, grâce à la photosynthèse. En résumé : Avant la germination Au cours de la germination Après la germination La vie ralentie La vie active = consommation des réserves de la graine. Apparition des feuilles vertes= début de la photosynthèse. Croissance hétérotrophe. Croissance Autotrophe. D – Cycle de développement des angiospermes : La méiose et la fécondation partagent le cycle de développement en deux phases : - La diplophase (à 2n ch) représentée par l’œuf, la graine et la plante feuillée (sporophyte) qui produit les grains de pollen (gamétophytes mâles) et les ovules (gamétophytes femelles). L’haplophase (à n ch) représentée par les grains de pollen et le sac embryonnaire. Ces deux organes producteurs de gamètes sont des gamétophytes. Le cycle de développement des angiospermes est digénétique haplodiplophasique. Document 18 10
