Corrigé LA MULTIPLICATION CELLULAIRE DANS LA

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CORRECTION DU SUJET TP : LA MULTIPLICATION CELLULAIRE DANS LA
MORPHOGENESE VEGETALE. EN 1ère S. (rapporteur I. Trellu)
PLAN
I. Croissance et multiplication cellulaire.
POSTE 1 : Mise en évidence des zones de croissances dans la tige et la racine et des
méristèmes qui s’y rapportent.
1 Localisation des zones de croissance spécialisées dans la tige et dans la racine.
Mise en évidence de zones de croissance dans un rameau feuillé et dans une racine
Expériences de marquage sur les racines de pois.
2) Des zones méristématiques au niveau des apex caulinaires et racinaires.
Objectif méthodologique
Mettre en relation logique des informations pour mettre en évidence des zones de croissance.
Notion dégagée
Il existe chez le végétal des zones de croissance privilégiées qui sont à l’origine de la
morphologie du végétal et donc du port de la plante.
Ces zones de croissance sont localisées à l’extrémité des tiges et des racines et assurent leur
croissance en longueur. Ces zones sont formées de cellules indifférenciées qui se multiplient
activement par mitose et forme des méristèmes.
Dans les racines comme dans les tiges, la mitose localisée au niveau des méristèmes est un
processus biologique fondamental de la croissance racinaire et de la morphogénèse.
II. La mitose un processus biologique fondamental de la croissance.
POSTE 2 : Mise en évidence des figures de mitose dans un méristème
Objectifs méthodologiques
Mettre en œuvre un protocole expérimental et réaliser une préparation microscopique de
racine d’ail colorée au carmin acétique.
Savoir utiliser les fonctionnalités du microscope pour visualiser une préparation
microscopique.
Notion dégagée
La division cellulaire comprend 4 phases successives et distinctes : prophase, métaphase, anaphase et
télophase pendant lesquelles les chromosomes présentent des comportements différents.
POSTE 3 : Mise en évidence de la répartition et de la conservation des chromosomes entre
les cellules filles.
Objectifs méthodologiques
Utiliser des modes de représentation expérimentale : réaliser un dessin ou un schéma pour
mettre en évidence le comportement des chromosomes lors de la mitose.
Appliquer une démarche explicative : mettre en relation logique les résultats obtenus pour
mettre en évidence la reproduction conforme de la cellule.
Notion dégagée
Les cellules filles obtenues par mitoses ont le même nombre de chromosomes. Il y a eu
reproduction conforme.
Ont-elle la même information génétique ?

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III. La synthèse d’ADN
POSTE 4: Evolution de la quantité d’ADN au cours du temps.
Objectif méthodologique : Appliquer une démarche explicative : Mettre en relation des
informations pour mettre en évidence le maintien de la quantité d’ADN au cours du cycle
cellulaire.
Notion dégagée
Le cycle cellulaire comporte deux phases principales : l’interphase et la mitose. C’est pendant
la phase S de l’interphase qu’a lieu la synthèse d’ADN qui entraîne un doublement de la
quantité d’ADN par cellule avant chaque division. La mitose permet de répartir
équitablement le matériel génétique. Il y a donc maintien de la quantité d’ADN à chaque
génération.
POSTE 5: La Réplication de l’ADN
Objectif méthodologique : Appliquer une démarche explicative : Analyser des résultats
expérimentaux pour montrer la réplication de l’ADN.
Expérience de Meselson et Stahl.
Notion dégagée
La réplication s’effectue selon un mode semi conservatif. Chaque brin sert de matrice pour
la synthèse d’un brin complémentaire, la moitié de la molécule de départ est ainsi conservée.
Deux molécules d’ADN identiques entre elles et à la molécule de départ sont ainsi obtenues.
A la fin de l’interphase, le chromosome qui n’avait qu’une seule chromatide est constitué de 2
chromatides génétiquement identiques.
Conclusion : La multiplication cellulaire qui a lieu dans les méristèmes n’est qu’un des
aspects de la croissance d’un végétal.
Même si certaines cellules produites par mitose restent des cellules de méristèmes ; d’autres
subissent une augmentation de taille appelée auxèse et se différencient.
La morphogenèse végétale combine donc plusieurs facteurs : divisions, élongation et
différenciation.
Correction de la leçon du samedi 7 février : rapporteur I Trellu.
TP : LA MULTIPLICATION CELLULAIRE DANS LA MORPHOGENESE VEGETALE. 1S
DESCRIPTION DES POSTES
La morphogenèse d’un végétal s’effectue dans des territoires spécialisés.
Où se situent les zones de croissance à l’origine de la forme des végétaux ?
I. Mise en évidence des zones de croissance au niveau de la tige et de la racine.
POSTE N°1 : Mise en évidence des zones de croissances
1) Croissance en longueur dans la tige
Matériel :
- Rameau de tige ligneuse de feuillus (hêtre, marronnier…) montrant des entre nœuds et des nœuds.
- photos ou de lames minces d’apex de tige (méristèmes)
- germination de pois de 4 jours
(Marquage au eye liner waterproof en faisant des traits équidistants de 1 mm , sur la jeune racine, et maintien des
germinations à l’obscurité et à 20°C . Lecture 2 à 3 jours après.)
Acquis
On s’appuie sur les connaissances sur le débourrement, processus qui permet au bourgeon de donner naissance à
une nouvelle tige feuillée.

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Objectif cognitif : Montrer que la croissance des entre noeuds détermine le port de la plante.
Objectif méthodologique : Mettre en relation logique des informations pour mettre en évidence des zones de
croissance.
Activité proposée :
a) A partir de l’observation du rameau fourni, localiser sur un croquis les zones de croissance sur une
tige.
Réponse attendue : La croissance d’une tige s’effectue par les bourgeons qui débourrent au printemps. Ce sont
les entrenoeuds qui s’allongent.
La croissance en longueur est nulle au niveau des nœuds et est maximale au niveau des entre nœuds C’est
l’importance de cette croissance intercalaire qui détermine le port de la plante.
Pour mesurer la croissance des différentes parties d’une tige, on peut mesurer à intervalle de temps successif la
longueur des entrenoeuds.
2) Mise en évidence de la zone responsable de la croissance en longueur de la racine.
Suite de l’activité :
b) Après avoir mesuré les différents segments, tracer les histogrammes de leur allongement, en fonction
de leur position dans la racine .
Graphe représentant : l’allongement des segments en fonction de leur position dans la racine
Segments en allant vers l’apex
c) Exploiter les résultats obtenus pour mettre en évidence les zones de croissance en longueur des
racines.
Réponse attendue : la racine s’allonge au niveau d’une zone réduite (voir croquis) en arrière de l’apex. La
croissance est subterminale.
Qu’est-ce qui, au niveau des apex caulinaire et racinaire, est responsable de la croissance en longueur des
végétaux ?
B) Mise en évidence des zones méristématiques au niveau des apex caulinaire et racinaire
Objectifs méthodologiques et notionnels
Exploitation de photos ou de lames minces d’apex de tige et de racine.
Mise en évidence de zones méristématiques et non méristématiques dans la racine et la tige .
Mise en évidence de zones de multiplication cellulaire dans les méristèmes d’une part, d’une zone
d’augmentation de taille des cellules d’autre part, d’une zone de différenciation cellulaire enfin lorsqu’on
s’éloigne de l’apex.
Les cellules méristématiques subissent donc une multiplication puis une élongation et enfin une différenciation.
Matériel utilisé
Photo montrant un méristème primaire apical caulinaire
Photos ou coupe longitudinale de racine d’oignon
d) A partir de l’observation des apex caulinaires et racinaires, montrer, en réalisant un croquis, que les tiges et
les racines sont organisées en zones cellulaires présentant des caractéristiques propres.
Réponse attendue : Les cellules méristématiques sont localisées aux extrémités des tiges et des racines où elles
assurent la croissance en longueur du végétal.
Les cellules de méristèmes sont petites, jointives, isodiamétriques et donc ne présentent pas d’allongement dans
un sens particulier. Ce sont des cellules indifférenciées. D’autres cellules sont déjà différenciées.
Comment se déroule la multiplication cellulaire au niveau des apex ?

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POSTE 2 : MULTIPLICATIONS CELLULAIRES DANS UN MÉRISTÈME.
Objectif cognitif : Mettre en évidence les différentes phases de la mitose ainsi que le comportement des
chromosomes au cours de ces phases.
Objectifs méthodologiques : Mettre en œuvre un protocole expérimental et réaliser une préparation
microscopique de racine d’ail colorée au carmin acétique.
Savoir utiliser les fonctionnalités du microscope pour visualiser une préparation microscopique.
Activité proposée
Réalisation d’une préparation microscopique, selon un protocole dans l’apex d’une racine.
Observation des cellules en mitose au niveau de la zone méristèmatique.
a) Protocole à observer
- Couper des extrémités de racines de bulbe d’ail de 1 à 2cm (mises à tremper une semaine au préalable dans
l’eau) et les maintenir une minute dans une solution de carmin acétique, portée à ébullition,
- Monter entre lame et lamelle, dans une solution fraîche de carmin acétique, l’extrémité d’une racine (5 mm).
- Écraser délicatement.
b) Observer au microscope optique (devant le jury placer la région la plus favorable à l’observation)
c) Repérer les différentes phases de la multiplication cellulaire en montrant sous le microscope différentes
figures de mitose.
Réponse attendue : Les multiplications cellulaires peuvent être repérées au niveau des petites cellules
méristématiques où les chromosomes sont condensés.
POSTE 3 : LES ETAPES DE LA DIVISION CELLULAIRE
Matériel
Coupe d’extrémités de racine d’ail du commerce ou la préparation faite précédemment.
Jeu de photographies des étapes de la mitose
Objectif cognitif : Mettre en évidence la reproduction conforme
Objectifs méthodologiques : Utiliser des modes de représentation expérimentale : réaliser un dessin ou un
schéma pour mettre en évidence le comportement des chromosomes lors de la mitose.
Appliquer une démarche explicative : mettre en relation logique les résultats obtenus pour mettre en évidence
la reproduction conforme de la cellule.
Activité proposée
a) Réaliser un dessin de l’anaphase (forme, place et aspect des chromatides).
Dessin d’observation d’une anaphase de mitose dans une racine d’ail vu au microscope optique.
Grossissement : x 400
b) A partir de photos montrant différents stades de la mitose, replacer les différentes étapes proposées dans un
ordre chronologique, en analysant le comportement des chromosomes.

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c) Montrer qu’il y a conservation du nombre de chromosomes, au cours de la multiplication cellulaire, en
comparant la cellule mère et les cellules filles.
Réponse attendue : Les chromosomes se condensent en prophase. Après disparition de l’enveloppe nucléaire,
ils se regroupent sur le plan équatorial, c’est la métaphase. Ils sont encore formés de 2 chromatides. À
l’anaphase, les chromatides sœurs se séparent et chaque chromatide migre vers un pôle de la cellule. A la
télophase, on obtient deux lots identiques de chromatides. Chaque cellule-fille obtenue comporte ainsi le même
nombre de chromosomes que la cellule mère.
(Problème soulevé)
La division cellulaire réalisée (mitose) permet-elle une reproduction conforme ? L’information génétique,
contenue dans l’ADN est-elle conservée ?
Poste 4 : EVOLUTION DE LA QUANTITE D’ADN AU COURS DU CYCLE CELLULAIRE.
Document: Tableau de données de la quantité d’ADN au cours du temps (interphase + mitose) pour un type de
cellule particulier.
Objectif cognitif : Montrer que la variation de la quantité d’ADN au cours d’un cycle permet le maintien de la
quantité d’ADN à chaque génération.
Objectif méthodologique : Appliquer une démarche explicative : Mettre en relation des informations pour
mettre en évidence le maintien de la quantité d’ADN au cours du cycle cellulaire.
Activité proposée
a) Construire le graphe de variation de la quantité d’ADN au cours du temps.
b) Montrer comment évolue la quantité d’ADN dans une cellule et en replaçant sur le graphique : la division
cellulaire (mitose), l’interphase (entre deux divisions) et la phase de synthèse de l’ADN pour
définir le cycle cellulaire.
c) Représenter les chromosomes au cours du cycle cellulaire, en mettant en relation les différentes informations.
Réponse attendue : Avant la mitose, c'est-à-dire en interphase, la quantité d’ADN double. Ce moment est
appelé phase S pour phase de synthèse du cycle cellulaire. Cette synthèse d’ADN explique pourquoi le
chromosome est formé de 2 chromatides comprenant chacune une molécule d’ADN jusqu’à la métaphase. A
l’anaphase, les 2 molécules d’ADN se séparent.
Il y a donc maintien de la quantité d’ADN, à chaque génération, par le comportement des chromosomes au cours
du cycle cellulaire.
(Problème soulevé)
La synthèse d’ADN à chaque cycle cellulaire permet-elle la conservation de l’information génétique ?
Poste 5 : LA SYNTHESE DE L’ADN.
Document : Descriptif et résultats de l’expérience de Meselson et Stahl en 1951. (site snv jussieu)
Objectif cognitif : Montrer que l’ADN se réplique selon un mode semi-conservatif.
Objectif méthodologique : Appliquer une démarche explicative : Analyser des résultats expérimentaux pour
montrer la réplication de l’ADN.
a) Traduire les résultats expérimentaux par des schémas explicatifs et interpréter les résultats obtenus sur 2
générations.
b) Montrer comment l’information génétique est conservée ?
Réponse attendue : L’expérience de Meselson et Stahl montre que chaque nouvelle molécule d’ADN ne
conserve que la moitié de la molécule initiale. Un brin sur deux est néoformé (cette réplication sera vue en
cours). La réplication est donc semi-conservative. Il y a donc conservation de l’information génétique
Bibliographie :
Camefort morphologie des végétaux vasculaires
Atlas de biologie végétale Roland . Organisation des plantes à fleurs.
Gorenflot appareil végétatif
Problème : Je n’ai pas trouvé dans ma bibliothèque personnelle un livre du supérieur relatant
l’expérience de Meselson et Stahl.