Séquence 1 : Quelles sont les caractéristiques de la formation d'un nouvel individu ?

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.

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

 

Doc 1 : Fleurs de Margose : (a) fleur mâle, (b) fleur femelle (vue de dessus), (c) fleur femelle (vue de dessous).

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.

 

Doc 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

 

Doc 3 : Exploration microscopique du pistil

 

 

 

 

 

Ci-contre : Détail de la coupe dans l'ovaire

 

 

Doc 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.

 

Doc 5 : Chronologie de la germination des grains de pollen

 

 

Doc 6 :

La croissance du tube pollinique permet l'acheminement de la cellule reproductrice mâle

 

 

Questions :

Exploitation nécessite des fleurs fraîches de Margose

1) 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.
       Que remarques-tu sur la position des pétales ?

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 2 et 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 comment s'effectue la rencontre des cellules reproductrices mâle et femelle.

6) Complète le schéma ci-contre 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.

 

Activité proposée par Laurence Comte
Crédits photo : Laurence Comte
   

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