A quel organe reproducteur humain cette graine vous fait-elle penser ?
Les plantes à fleurs sont les dernières apparues sur Terre et à l'image des mammifères, elles ont connu un succès évolutif important puisqu'elles occupent la plupart des milieux à l'exception des poles.
Comment peut-on expliquer le succès evolutif des plantes à fleurs?
Plan du cours:
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines
5-La reproduction asexuée
Activités:
- Mettre en œuvre un protocole de reproduction asexuée (bouturage, marcottage) ou étudier la régénération des petits fragments tissulaires en laboratoire.
- Réaliser la dissection d’une fleur entomogame pour mettre en lien structure et fonction.
- Mettre en évidence, dans l’analyse fonctionnelle d’une fleur, les relations entre une plante et un animal pollinisateur, et leurs éventuelles implications évolutives (coévolution).
- Mettre en œuvre un protocole de sciences participatives sur les relations plantes/polinisateurs.
- Mettre en évidence les réserves de la graine et interpréter des expériences historiques sur la germination montrant la mobilisation des réserves de la graine.
- Mettre en évidence les relations entre une plante et un animal disséminateur de graines.
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines
5-La reproduction asexuée
Représentation schématique du cycle de développement d'une plante à fleurs
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines
5-La reproduction asexuée
Photo de Fleurs de poirier
Inflorescence de Viburnum tinus ou Laurier tin
comment_contruire_un_diagramme_floral
Photos prises par des élèves de Terminale à la loupe binoculaire (x10)
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines
5-La reproduction asexuée
"Le secret, ce n'est pas de courir après les papillons mais de prendre soin du jardin afin qu'ils puissent venir d'eux-même vers toi."
(M.Quintana.)
Pollinisation croisée: fleurs anémogames/fleurs entomogames
De la fleur à la graine
La reproduction est dite « entomophile » quand la pollinisation est faite par un insecte, ici un bourdon.
Certains oiseaux nectarivores sont dits « voleurs de nectar » car ne contribuant pas à la pollinisation, mais d'autres comme les colibris sont de vrais pollinisateurs
Une chauve-souris mexicaine à queue libre en train de se nourrir et de poliniser une fleur.
De la fleur au fruit
Un cas exceptionnel de co-évolution entre un insecte pollinisateur et sa fleur, une orchidée.
Bilan:
Entomogame/Anémogame/ co-évolution
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines:
5-La reproduction asexuée
L'Anémochorie:
Le pissenlit produit des graines dotées d'une aigrette, sorte de parachute.
http://www.laboiteverte.fr/wp-content/uploads/2014/02/des-gifs-30.gif
La vie du pissenlit
La Zoochorie:
Graines d'Acacia, avec un élaïosome (excroissance huileuse) permettant d'attirer les fourmis.
Extrémités des excroissances d'une graine de Bardane
l'Hydrochorie:
Anémochorie/Hydrochorie/Zoochorie/Co-évolution
Comparaison avec les gymnospermes
1-Un cycle de développement protecteur de l'embryon
2-Des organes reproducteurs regroupés au sein d'une fleur
3-La pollinisation des plantes à fleur
4-Des adapations originales pour disperser les graines:
5-La reproduction asexuée:
Qu'est-ce qu'une cellule totipotente?
Pour le découvrir, nous allons cloner des végétaux, suivez le guide:
TP_culture_in_vitro_de_germe_de_pomme_de_terre_d_apre_s_Didier_Pol
https://www.researchgate.net/publication/319532030_Multiplication_in_vitro_et_assainissement_viral_du_figuier_local_par_culture_de_meristemes
C'est une méthode de multiplication des végétaux par le développement de racines sur une partie aérienne d'une plante mère. Certaines plantes se marcottent naturellement (les fraisiers par exemple). La tige de la plante mère est enterrée afin que des racines se développent. En horticulture, le marcottage est souvent utilisé pour cloner des plantes dont le bouturage est difficile.
Courrier à l'auteur TP proposé par lycée La Martinière Duchère, Lyon (69) Matériel nécessaire Germe ou tout simplement un oeil de pomme de terre. Flacons contenant les milieux de stérilisation : alcool à...
Fraisiers, une reproduction sans graines
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/fraisier.gif
Notions essentielles
- Les plantes ont deux modalités de reproduction: sexuée et asexuée.
- La reproduction asexuée repose sur la totipotence des cellules végétales et les capacités de croissance indéfinie des plantes, à partir de presque n’importe quelle partie du végétal (tiges, racines, feuilles).
- La reproduction sexuée est assurée chez les Angiospermes par la fleur où se trouvent les ovules, au sein du pistil, et les grains de pollen, portés par les étamines, vecteurs des gamètes mâles.
- Le pollen est produit par des organes mâles appelés étamines.
- Une étamine se compose d’un filet et d’une anthère au sein de laquelle le pollen est produit.
- L’ovule est produit par des organes femelles appelés pistil.
- Un pistil est composé d’un ovaire, renfermant l’ovule, surmonté d’un style et d’un stigmate souvent collant.
- Chez certaines espèces, la fécondation des gamètes femelles par les gamètes mâles de la même fleur est possible, voire obligatoire: c'est l'autofécondatio.
- Dans les autres cas, elle est rendue impossible par divers mécanismes d’incompatibilité: c'est la fécondation croisée.
- La fécondation croisée implique une mobilité des grains de pollen d’une plante à une autre.
- Dans une majorité de cas, la pollinisation repose sur une collaboration entre plante et pollinisateur en relation avec la structure florale; le vent peut aussi transporter le pollen.
- À l’issue de la fécondation, la fleur qui porte des ovules se transforme en un fruit qui renferme des graines.
- La graine contient l’embryon d’une future plante qu’elle protège (enveloppe résistante) et nourrit à la germination en utilisant des molécules de réserve préalablement accumulées dans des cotylédons.
- La dispersion des graines est une étape de mobilité dans la reproduction de la plante.
- Les fleurs sont souvent pourvues d’attributs permettant d’attirer les animaux pollinisateurs.
- À l'issue de la fécondation, l’ovaire du pistil se transforme en fruits contenant des graines.
- Les fruits sont pourvus d’attributs permettant d’attirer les animaux disséminateurs
- Elle repose sur un mutualisme animal disperseur/plante et sur des agents physiques (vent, eau) ou des dispositifs spécifiques à la plante.
- La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance.
- Elle repose souvent sur une collaboration animal disséminateur/plante, produit d'une coévolution.
- La coévolution entre les animaux et les plantes à fleurs explique en partie leur succès évolutif.
Notions fondamentales:
Totipotence; clonage; fleur: pistil, ovule végétal, étamine, pollen; fruit; graine; pollinisation et dissémination par le vent ou les animaux; coévolution.
Objectifs:
Il s’agit de présenter les éléments fondamentaux de la reproduction asexuée et sexuée des plantes angiospermes. L’étude de la fleur puis de la graine est opportunément liée à celle de la plante domestiquée.
Précisions:
L’étude de la reproduction sexuée se limite à l’examen du rapprochement des gamètes à l’origine de nouveaux organismes.
Sont hors programme: la structure du grain de pollen, sa formation, les mécanismes de la double fécondation, les détails des mécanismes d’incompatibilité et les mécanismes de formation de la graine ou du fruit
Conclusion:
La coévolution entre les animaux et les plantes à fleurs explique en grande partie le succès évolutif de ce groupe de plantes.
Ce sont les dernières a être apparues sur Terre, après les conifères qui sont aussi des plantes à graines, qui sont nues, c'est à dire non protégées et qui ne sont jamais pollinisées ou transportées par des animaux.
Comme on le voit, la coopération entre êtres vivants comportent souvent bien des avantages conduisant au succès évolutif.
Acorn to Oak filmed over an 8 month period time-lapse
