Structures et rôles des gonades chez les spermaphytes
Anthère et ovule : les « gonades » de la fleur, où naissent le grain de pollen et l’oosphère.
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Structures et rôles des gonades chez les spermaphytes
Module I : Le monde vivantSéquence 3 : Mécanismes de la reproduction sexuéeSéance 10 : Gonades des spermaphytes
💡 Idée principale : chez les plantes à fleurs, les organes reproducteurs sont l’étamine et le pistil. L’anthère contient des sacs polliniques qui produisent les grains de pollen ; l’ovaire renferme des ovules dont le sac embryonnaire contient l’oosphère, gamète femelle. Le grain de pollen et le sac embryonnaire sont des structures haploïdes (n).
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Étapes résumées
La fleur porte les étamines (♂) et le pistil (♀).
L’anthère a 4 sacs polliniques remplis de grains de pollen à deux cellules.
L’ovule comprend téguments, micropyle, nucelle et sac embryonnaire à 8 noyaux.
L’oosphère et la cellule générative (future gamète mâle) sont haploïdes.
Situation problème
Dans une ferme semencière de l’IRAD à Nkolbisson, des ouvriers coupent à la main les panicules (fleurs mâles) de certaines lignes de maïs avant qu’elles ne libèrent leur pollen. Les épis de ces plantes donnent pourtant des grains. Un stagiaire veut savoir quelles structures de la fleur fabriquent les cellules reproductrices et pourquoi on « castre » le maïs.
Consignes :
Relève le problème posé.
Quelles structures de la fleur produisent les cellules reproductrices mâles et femelles ?
D’où vient le pollen qui féconde les plantes castrées ?
Compétence visée
Sensibiliser sur la nécessité des deux phénomènes complémentaires (méiose et fécondation) responsables de la pérennité de l’espèce.
Objectifs de la leçon
Disséquer une fleur d’angiosperme et identifier ses organes reproducteurs.
Décrire l’anthère et le grain de pollen.
Décrire l’ovule et le sac embryonnaire.
le problèmel’objectifla fleur
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Dissection d’une fleur d’angiosperme
TP : dissection d’une fleur (hibiscus, flamboyant, haricot)
1
Observer
Repérer à la loupe la position des pièces florales de l’extérieur vers le centre.
2
Détacher
Enlever et coller sur une feuille sépales, pétales, étamines, puis le pistil.
3
Couper
Faire une coupe transversale de l’ovaire au scalpel : observer les ovules et leur placentation.
4
Diagramme
Représenter la fleur par son diagramme et écrire sa formule florale.
1. Les organes reproducteurs de la fleur
Organe
Parties
Rôle
Étamine (♂)
filet + anthère
l’anthère produit les grains de pollen
Pistil (♀)
stigmate, style, ovaire
l’ovaire contient les ovules
Ovule
téguments, nucelle, sac embryonnaire
le sac embryonnaire contient l’oosphère
le cortexl’ovocyteles grains de pollen
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L’anthère et le grain de pollen
Activité 1 : coupe d’anthère et grain de pollen (TP)
Observe au microscope une coupe transversale d’anthère mûre, puis des grains de pollen montés dans une goutte de carmin acétique.
Document 1 : coupe d’une anthère mûre et grain de pollen agrandi.
Combien de sacs polliniques compte l’anthère ?
Combien de cellules contient un grain de pollen ? Nomme-les.
Ce qu’il faut comprendre : l’anthère est formée de quatre sacs polliniques reliés par le connectif. Chaque sac contient des milliers de grains de pollen. Le grain de pollen mûr est protégé par deux parois, l’exine (dure, percée de pores) et l’intine, et contient deux cellules : une grande cellule végétative et une petite cellule générative, qui donnera les gamètes mâles.
2
Le grain de pollen, un gamétophyte mâle
Le grain de pollen n’est pas lui-même un gamète : c’est une petite structure haploïde (n) qui produira, en germant, deux gamètes mâles (anthérozoïdes) grâce à la division de sa cellule générative.
Exemple : la forme de l’exine est propre à chaque espèce : on reconnaît au microscope le pollen du maïs, du palmier ou du cacaoyer.
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L’ovule et le sac embryonnaire
Activité 2 : structure d’un ovule
Le document 2 est un schéma d’interprétation d’un ovule mûr observé en coupe longitudinale.
Document 2 : coupe longitudinale d’un ovule mûr.
Par où le tube pollinique pourra-t-il pénétrer dans l’ovule ?
Combien de noyaux compte le sac embryonnaire ? Où est le gamète femelle ?
Ce qu’il faut comprendre : l’ovule, fixé au placenta par le funicule, est entouré de téguments qui laissent une ouverture, le micropyle. Il contient la nucelle et le sac embryonnaire à 8 noyaux (7 cellules) : l’oosphère (gamète femelle) et deux synergides près du micropyle, deux noyaux polaires au centre et trois antipodes au fond.
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Ne pas confondre
Ovule de la plante
Organe à plusieurs tissus (téguments, nucelle, sac embryonnaire) ; il deviendra la graine.
≠
Ovule (ovocyte) des mammifères
Une seule cellule : le gamète femelle lui-même.
Rôles des organes reproducteurs et applications
Rôles des « gonades » de la fleur
Fleur
organe de la reproduction sexuée
Anthère
produit le pollen (gamétophyte ♂)
Ovule
abrite le sac embryonnaire et l’oosphère
Ovaire
protège les ovules ; deviendra le fruit
Stigmate
capte le pollen et le fait germer
l’embryonles fruitsla graine
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Applications en agriculture
La castration (ablation des étamines ou des panicules) empêche l’autofécondation : on l’utilise pour produire des semences hybrides de maïs.
La pollinisation manuelle du palmier à huile et de la vanille améliore la production.
Protéger les pollinisateurs (abeilles) augmente le nombre de fleurs fécondées.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Les organes reproducteurs de la fleur sont l’étamine (♂) et le pistil (♀).
L’anthère a 4 sacs polliniques qui produisent les grains de pollen.
Le grain de pollen (n) contient une cellule végétative et une cellule générative.
L’ovule contient le sac embryonnaire à 8 noyaux, dont l’oosphère, gamète femelle.
Ces structures haploïdes sont les équivalents des gonades des animaux.
je retiensinsecte pollinisateurla cellule
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Vocabulaire à connaître
Sac polliniquecavité de l’anthère où se forment les grains de pollen.Exineparoi externe, dure, du grain de pollen.Micropyleouverture des téguments de l’ovule.Sac embryonnairegamétophyte femelle à 8 noyaux contenu dans l’ovule.Oosphèregamète femelle des plantes à fleurs.
Je m’évalue
1. Combien de sacs polliniques possède une anthère ?
2. Quelles sont les deux cellules d’un grain de pollen ?
3. Cite les éléments du sac embryonnaire.
4. Pourquoi castre-t-on certaines lignes de maïs ?
Réponses : quatre · cellule végétative et cellule générative · oosphère, 2 synergides, 2 noyaux polaires, 3 antipodes · pour éviter l’autofécondation et obtenir des hybrides. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisla mangeoireles enveloppes
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Erreurs fréquentes
Dire que le grain de pollen est le gamète mâle : il produit les gamètes mâles.
Confondre l’ovule de la plante (futur graine) et l’ovaire (futur fruit).
Oublier que le sac embryonnaire est haploïde.
Méthode
Pour réussir un schéma d’observation microscopique : dessine seulement ce que tu vois, au crayon, en respectant les proportions ; indique le grossissement et le mode de coloration ; légende à la règle avec des traits horizontaux.
Activité d’intégration
Au marché de Foumbot, un producteur de tomates achète des semences « F1 hybrides » plus chères. Son voisin lui conseille de garder simplement les graines de ses meilleures tomates. Pour comprendre, il observe des fleurs de tomate : les étamines entourent le pistil comme un cône.
Nomme les structures de la fleur de tomate qui produisent les cellules reproductrices mâles et femelles.
Explique comment on peut obtenir des semences hybrides chez la tomate.
Explique pourquoi la disposition des étamines favorise l’autofécondation.