Licence des Sciences de la vie et de la terre (L1S1) UE Organisation Du Monde Vivant TP ODV1

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Tristan Durand
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Licence des Sciences de la vie et de la terre (L1S1) UE Organisation Du Monde Vivant TP ODV1 1- Etude des graines des angiospermes Chez les Angiospermes, la fécondation des noyaux gamétiques femelles

Ceux-ci sont contenus dans une graine, structure autonome qui contient et protège l embryon et qui, libérée par la plante mère, va pouvoir germer pour redonner une nouvelle plante.

1 Licence des Sciences de la vie et de la terre (L1S1) UE Organisation Du Monde Vivant TP ODV1 1- Etude des graines des angiospermes Chez les Angiospermes, la fécondation des noyaux gamétiques femelles par les gamètes mâles produit un embryon d une part et un tissu nourricier, l albumen, d autre part. Ceux-ci sont contenus dans une graine, structure autonome qui contient et protège l embryon et qui, libérée par la plante mère, va pouvoir germer pour redonner une nouvelle plante. Pour cela, elle a besoin de réserves nutritives préalablement stockées dans l albumen ou les cotylédons, permettant son développement jusqu à ce qu elle devienne photosynthétique le grain de maïs Le grain de maïs (Zea mays, monocotylédone) est un fruit appelé caryopse quicontient une seule graine. On y distingue un embryon qui possède un large cotylédon (= scutellum) et qui est plaqué contre le tissu de réserve (= albumen). p e c i a b d e a, demi grain coloré au lugol (mise en évidence des réserves amylacées) b, demi grain non coloré (albumen corné/albumen farineux) c, d, coupe longitudinale dans le plan sagittal du grain de maïs (a, albumen ; p, péricarpe et tégument de la graine soudés ; ap, apex (gemmule) ; co, coléoptile ; e, scutellum = cotylédon de l embryon ; r, radicule ; cr, coléorhize ; i, point d insertion de la graine sur l épi) e, germination et développement de la plantule de maïs -1-

2 1.2- La graine de haricot La graine de haricot (Phaseolus vulgaris, dicotylédone) est contenue dans un fruit (la gousse). On peut y distinguer le hile (surface d attache au placenta du fruit (la gousse)) et le micropyle (petit trou qui permet le passage de la radicule lors de la germination). Les réserves sont situées dans les 2 cotylédons volumineux de l embryon et l albumen est quasi absent. a, graines de haricot dans le fruit (gousse) b, germination et développement de la plantule de maïs c, morphologie externe d une graine de haricot (m, micropyle ; hi, hile ; r, radicule) d, e, coupes longitudinales dans le plan sagittal du grain de maïs : d, demie graine colorée au lugol ; (mise en évidence des réserves amylacées) ; e, demie graine non colorée (r : radicule ; h : hypocotyle ; f : premières feuilles ; c : cotylédon) Réalisez un dessin légendé d un demi grain de maïs ou d une demie graine de haricot. Protocole : - Effectuez une coupe longitudinale dans le plan sagittal d un graine à l aide d une lame de rasoir. - Observer la demie graine à loupe binoculaire. - Distinguez les parties suivantes : Maïs 1- l albumen : il est dur et de couleur jaune dans la partie supérieure (= albumen corné) et correspond à la couche à aleurone ; il est tendre et blanc dans sa région profonde : c est l albumen glucidique ou farineux. 2- un large cotylédon (= scutellum) en contact avec l albumen. 3- le coléoptile qui protège les premières feuilles. -2-

3 4- la coléorhize qui protège la radicule. 5- le point d insertion du grain sur l épi. Haricot 1- les cotylédons attachés à l axe embryonnaire 2- l axe embryonnaire constitué d un hypocotyle, d un apex caulinaire entouré de deux premières feuilles. La reproduction sexuée présente : - une alternance de générations gamétophytique (qui produit les gamètes) et sporophytique (qui produit les spores et peut être représentée par 2 individus distincts) - une alternance de phase haploïde (n) et diploïde (2n). Ces alternances sont assurées par - la méïose, évènement de réduction chromatique à l origine de la formation des gamètes - la fécondation, c'est-à-dire la fusion des gamètes mâle et femelle, qui donne un zygote. La génération gamétophytique fait suite à la méïose et la génération sporophytique fait suite à la fécondation. Sporophyte (2n) fécondation zygote gamètes gamètes cellule mère des spores méïose spores réduction chromatique Gamétophyte (n) -3-

3.1-Les plantes sans fleurs (cryptogames) 3.1.1- les bryophytes (polytric, mousse) Le polytric est une mousse commune en forêt.

Ce pied feuillé correspond au gamétophyte et est haploïde. Les spores constituent la forme de dissémination de l espèce en milieu aérien.

A la différence des mousses, il possède d une part une tige (=rhizome), des racines et des feuilles (=frondes) et d autre part des tissus différenciés.

Le gamétophyte se développe indépendamment du sporophyte et a une durée de vie très courte, permettant la mise en place du nouveau sporophyte.

rhizome racines Sore = amas de sporanges Sporange Sporophyte Observer les sporanges sur la face inférieure des feuilles à la loupe binoculaire 3.

4 3.1-Les plantes sans fleurs (cryptogames) les bryophytes (polytric, mousse) Le polytric est une mousse commune en forêt. Son appareil végétatif comporte une tige et des feuilles rudimentaires et est ancré dans le sol par des rhyzoïdes. Ce pied feuillé correspond au gamétophyte et est haploïde. Les spores constituent la forme de dissémination de l espèce en milieu aérien. Gamétophytes femelles avec sporophytes Capsule du sporophyte Observation des ptéridophytes (polypode, fougère) Le polypode est une fougère commune. A la différence des mousses, il possède d une part une tige (=rhizome), des racines et des feuilles (=frondes) et d autre part des tissus différenciés. La plante correspond au sporophyte (2n). Le gamétophyte se développe indépendamment du sporophyte et a une durée de vie très courte, permettant la mise en place du nouveau sporophyte. enveloppe du sporange sores spores fronde, face inf. fronde, face sup. rhizome racines Sore = amas de sporanges Sporange Sporophyte Observer les sporanges sur la face inférieure des feuilles à la loupe binoculaire 3.2- Les plantes à fleurs (phanérogames - spermaphytes) Observation des organes reproducteurs des gymnospermes (conifères) Cône femelle de pin (g. Pinus) Les cônes femelles sont constitués d écailles disposées en spirale autour d un axe. Chaque écaille porte deux ovules nus sur leur face supérieure. A l aisselle de chaque écaille on trouve une bractée stérile. L ensemble écaille + bractée est l équivalent d une fleur femelle. Le cône femelle correspond donc à une inflorescence (regroupement de fleurs femelles). -4-

axe Cône femelle de pin écaille ovulifère bractée ovule

sur lequel sont insérées de nombreuses étamines qui libèrent

Cône mâle de cèdre «étamine» sac pollinique grains de pollen

taxus) Chez l if, les graines ne se trouvent pas dans des

Les graines sont solitaires et entourées d une structure

5 axe Cône femelle de pin écaille ovulifère bractée ovule graine Coupe longitudinale d un cône femelle Cône mâle de cèdre (g. Cedrus) Le cône mâle est une structure constituée d un axe sur lequel sont insérées de nombreuses étamines qui libèrent de très nombreux grains de pollen (les gamétophytes mâles) Cône mâle de cèdre «étamine» sac pollinique grains de pollen axe Coupe longitudinale d un cône mâle Graines de l if (g.taxus) Chez l if, les graines ne se trouvent pas dans des cônes mais dérivent chacune d un ovule isolé. Les graines sont solitaires et entourées d une structure cupuliforme charnue que l on nomme arille. Observez les échantillons de mousses, fougères, gymnospermes en vous aidant des documents présents dans la salle. -5-

6 Etude des angiospermes Chez les Angiospermes, les feuilles se distinguent par la structure de leur limbe (feuille simple ou composée), la façon dont elles sont insérées sur la tige, ainsi que leur nervation. À l'aisselle de la feuille se trouve un bourgeon axillaire. Observez la diversité des feuilles présentées : insertion sur la tige, nervation, feuille simple ou composée. FEUILLE SIMPLE FEUILLE COMPOSEE bourgeon axillaire tige pétiole nervure principale limbe bourgeon axillaire tige INSERTION DES FEUILLES SUR LA TIGE Alterne Pennée Verticillée NERVATION Pennée alterne Pennée Palmée Parallèle (monocotylédones) -6-

7 1. Etude des graines des angiospermes Réalisez un dessin légendé d un demi grain de maïs ou d une demie graine de haricot. 2. Etude des différents groupes végétaux (cormophytes) Complétez le tableau ci-après Générations (gamétophytique/sporophytique) Présence de racines/tissus vasculaires Polytric (g. Polytrichum) Polypode (g. Polypodium) Cèdre (g. Cedrus) Cônes mâle/femelle Pollen If (g.taxus) Graines Pin noir d Autriche (Pinus nigra) Cône femelle -7-

8 3. Etude des angiospermes Complétez le tableau ci-après Description de la feuille (feuille simple ou composée, insertion sur la tige, nervation) saule charme érable robinier poireau Indiquez la nature de ces légumes (Légume-feuille ; légume-racine ; légume-tige ; légumefleur) poireau oignon pomme-de-terre chou carotte brocoli -8-

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