Problème : Quels mécanismes permettent la formation des graines contenant les embryons de nouveaux individus?

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Lucien Déry
il y a 7 ans
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1 Niveau : 4ème Intitulé de la partie du programme : Reproduction sexuée et maintien des espèces La reproduction sexuée chez la Margose Connaissances Capacités à travailler Attitudes La reproduction sexuée (animale comme) végétale comporte l union d une cellule reproductrice mâle et d une cellule reproductrice femelle. Le résultat de la fécondation est une cellule-œuf à l origine d un nouvel individu. L union des cellules reproductrices mâle et femelle a lieu (dans le milieu) ou dans l organisme. La reproduction sexuée permet aux espèces de se maintenir dans un milieu. Observer, recenser et organiser des informations permettant de reconnaître une reproduction sexuée à l origine d un nouvel individu. Observer, recenser et organiser des informations afin de distinguer une fécondation interne et une fécondation externe. Observer, recenser et organiser des informations montrant l attraction des cellules reproductrices. Effectuer un geste technique en réalisant une observation microscopique de cellules reproductrices et/ou d une fécondation. Curiosité Rigueur Soin Situation initiale : La reproduction sexuée chez la Margose Momordica charantia L. La Margose est une liane de la famille du concombre largement répandue sur les bords de chemin à La Réunion et dans beaucoup de régions tropicales. Les oiseaux sont friands des fruits; ils disséminent ainsi les graines qui germent facilement en donnant de nouveaux individus. Problème : Quels mécanismes permettent la formation des graines contenant les embryons de nouveaux individus? Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 1

2 a b c Document 1 : Fleurs de Margose : (a) fleur mâle, (b) fleur femelle (vue de dessus), (c) fleur femelle (vue de dessous) à remplacer par des fleurs fraîches Comme pour beaucoup de plantes à fleurs, les individus de Margose sont hermaphrodites : ils sont à la fois mâle et femelle. Cependant, les organes reproducteurs mâles et femelles sont présentés dans des fleurs différentes. Ainsi, sur un individu certaines fleurs sont femelles alors que d autres sont mâles. Document 2 : De la fleur au fruit En classe de 6 ème tu as appris que, chez les plantes à fleurs, l installation des végétaux dans un milieu est assurée par les graines. Les graines sont le résultat de la reproduction sexuée. La formation de la graine nécessite le dépôt de pollen sur le pistil de la fleur Le pistil se transforme alors en fruit contenant les graines Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 2

3 Document 3 : Exploration microscopique du pistil Détail de la coupe dans l ovaire Document 4 : La germination des grains de pollen Protocole expérimental : - Déposer une goutte de milieu de culture chaud et liquide sur une lame. - Attendre 1 ou 2 minutes pour qu elle refroidisse et devienne solide. - Saupoudrer pardessus le pollen issu d une étamine mûre. On peut s assurer de la maturité au préalable par une observation à la loupe binoculaire ; les grains de pollen mûrs sont bien visibles, dégagés de leur loge. - Disposer la lame sur le microscope et réaliser une première observation (faible puis fort grossissement). - Déposer la lame dans une boite de Pétri fermée dont le fond est recouvert de papier filtre humidifié. - Réaliser une nouvelle observation 15 minutes plus tard puis à plusieurs reprises. Document 5 : Chronologie de la germination des grains de pollen (voir planche) Document 6 : La croissance du tube pollinique permet l acheminement de la cellule reproductrice mâle Photos : Laurence Comte Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 3

4 Exploitation (nécessite des fleurs fraîches de Margose) : 1) A partir des fleurs dont tu disposes, dessine une fleur mâle et une fleur femelle. Place en légende sépales, pétales, étamines, grains de pollen, pistil. Le pistil est composé de trois parties : une extrémité ramifiée, le stigmate, une tige, le style et une partie basale renflée, l ovaire. Complète ta légende en plaçant ces trois termes. 2) La reproduction sexuée nécessite l union d une cellule reproductrice mâle et d une cellule reproductrice femelle d où résulte la fécondation. A partir des documents 2et 3 indique où sont situées les cellules reproductrices femelles et où sont déposées les cellules reproductrices mâles. Tu peux également rechercher les cellules reproductrices femelles en effectuant des coupes transversales à différents niveaux du pistil d une fleur femelle et en les observant à la loupe binoculaire ou au microscope. 3) Quel problème pour la réalisation de la rencontre des cellules reproductrices posent les observations précédentes? Quelle hypothèse peux-tu faire? 4) Réalise l expérience présentée document 4. 5) Utilise tes observations et les photographies du document 5 pour expliquer par un petit texte comment s effectue la rencontre des cellules reproductrices mâle et femelle. 6) Complète le schéma ci-dessous en indiquant les légendes qui conviennent et en traçant le trajet du tube pollinique qui permet la rencontre des cellules reproductrices donc la fécondation. Remarques pour le professeur : - Milieu de culture pour les grains de pollen : eau distillée + saccharose (11%) + agar (1%). Faire chauffer doucement jusqu à dissolution complète. - Les lames peuvent être conservées dans la boite de Pétri maintenue humide pour une observation le lendemain (t=24h). Au-delà la conservation n est pas souhaitable compte tenu des conditions non stériles de la manipulation et des risques importants de contamination microbienne. - La double fécondation étant hors programme, on assimile le sac embryonnaire à la cellule reproductrice femelle. Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 4

5 Document 5 : Chronologie de la germination des grains de pollen de Momordica charantia Photographies : Laurence Comte Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 5

6 Repères socle Domaines scientifiques de connaissances Le vivant. Les questions liées au développement durable Etapes de la démarche scientifique ou technologique mises en oeuvre Observer, rechercher et organiser les informations. Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes. Raisonner, argumenter, démontrer. Communiquer à l aide de langages ou d outils scientifiques ou technologiques. Laurence Comte Conseillère pédagogique AEFE Page 6

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