Un tube pollinique, deux gamètes mâles, deux fusions : la double fécondation donne l’embryon et l’albumen de la graine.
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La fécondation chez les spermaphytes
Module I : Le monde vivantSéquence 3 : Mécanismes de la reproduction sexuéeSéance 15 : Fécondation chez les spermaphytes
💡 Idée principale : après la pollinisation, le grain de pollen germe sur le stigmate et forme un tube pollinique qui conduit deux gamètes mâles jusqu’au sac embryonnaire. L’un s’unit à l’oosphère (zygote 2n → embryon), l’autre aux noyaux polaires (zygote 3n → albumen) : c’est la double fécondation. Ensuite, l’ovule devient la graine et l’ovaire le fruit.
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Étapes résumées
Pollinisation : le pollen arrive sur un stigmate compatible.
Germination : le tube pollinique traverse le style et entre par le micropyle.
Dans un champ de maïs de la plaine des Mbo, à Santchou, Tchinda remarque des épis « édentés » portant peu de grains après une saison très sèche. Un technicien explique que les soies (styles) des épis étaient sèches quand le pollen est tombé et qu’« un grain de maïs, c’est l’histoire de deux fécondations ».
Consignes :
Relève le problème posé.
Comment le gamète mâle atteint-il l’oosphère enfermée dans l’ovule ?
Que veut dire le technicien par « deux fécondations » ?
Compétence visée
Sensibiliser sur la nécessité des deux phénomènes complémentaires (méiose et fécondation) responsables de la pérennité de l’espèce.
Objectifs de la leçon
Décrire la germination du grain de pollen et le trajet du tube pollinique.
Expliquer la double fécondation.
Décrire la transformation de l’ovule en graine et de l’ovaire en fruit.
le problèmel’objectifl’ovocyte
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La germination du grain de pollen
Activité 1 : faire germer du pollen (TP)
Milieu de culture
Pourcentage de grains germés après 2 h
Longueur moyenne des tubes
Eau distillée
5 %
très courts, éclatent
Saccharose 10 %
70 %
≈ 400 µm
Saccharose 10 % + fragment de stigmate
90 %
≈ 700 µm, orientés vers le stigmate
Saccharose 40 %
0 %
—
Document 1 : germination de pollen de lis (ou d’hibiscus) entre lame et lamelle.
Quelles conditions favorisent la germination du pollen ?
Que montre l’orientation des tubes vers le fragment de stigmate ?
Ce qu’il faut comprendre : le pollen germe dans une solution sucrée de concentration voisine de celle du stigmate (pas trop diluée, sinon les grains éclatent par osmose ; pas trop concentrée, sinon ils se plasmolysent). Le stigmate libère des substances qui stimulent et attirent le tube pollinique : c’est un chimiotactisme.
les grains de pollenla fleurla mangeoire
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1. Le trajet du tube pollinique
Le tube pollinique perce l’intine au niveau d’un pore, s’enfonce dans le style en se nourrissant de ses tissus, puis atteint l’ovaire et pénètre dans l’ovule par le micropyle. Pendant ce trajet, la cellule générative se divise en deux gamètes mâles. Chez le maïs, le tube parcourt toute la longueur de la soie (jusqu’à 20 cm) en moins d’un jour.
La double fécondation
2. Du stigmate au sac embryonnaire
Document 2 : trajet du tube pollinique et double fécondation dans le sac embryonnaire.
3. Les deux fusions
Fusion
Résultat
Devenir
1 gamète ♂ (n) + oosphère (n)
zygote principal 2n
embryon (future plantule)
1 gamète ♂ (n) + 2 noyaux polaires (n + n)
zygote accessoire 3n
albumen (tissu de réserves)
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À noter
La double fécondation est propre aux angiospermes (plantes à fleurs et à fruits).
Synergides et antipodes dégénèrent après la fécondation.
Chez certaines plantes (haricot, arachide), l’albumen est vite absorbé par les cotylédons : la graine est exalbuminée.
De la fleur au fruit et à la graine
Activité 2 : observer un grain de maïs
Le document 3 montre un grain de maïs coupé dans le sens de la longueur, quelques semaines après la fécondation.
Document 3 : coupe d’un grain de maïs.
Que deviennent l’ovule et l’ovaire ?
Pourquoi dit-on que le grain de maïs est à la fois un fruit et une graine ?
Ce qu’il faut comprendre : l’ovule fécondé devient la graine : le zygote 2n donne l’embryon, le zygote 3n donne l’albumen et les téguments forment l’enveloppe. La paroi de l’ovaire devient le fruit. Chez le maïs, la paroi du fruit est soudée au tégument de la graine : le « grain » est un fruit sec appelé caryopse.
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4. Que devient chaque partie de la fleur ?
Avant la fécondation
Après la fécondation
Ovule
graine
Ovaire
fruit
Zygote principal (2n)
embryon (plantule)
Zygote accessoire (3n)
albumen
Téguments de l’ovule
tégument de la graine
Pétales, étamines, style
fanent et tombent
Fruits avec ou sans fécondation
Fruit après fécondation
Cas général : tomate, mangue, cacao. Les graines produites par les ovules stimulent la croissance du fruit.
≠
Fruit parthénocarpique
Fruit formé sans fécondation, donc sans graines fertiles : banane plantain, ananas.
les fruitsfruits et légumesla graine
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Applications en agriculture
Réussir la fécondation des cultures
Irrigation
Un stigmate desséché ne fait pas germer le pollen : arroser pendant la floraison du maïs.
Calendrier
Semer pour que la floraison évite les périodes de forte chaleur.
Pollinisateurs
Protéger les abeilles et éviter les insecticides pendant la floraison.
Sélection
Croiser des variétés choisies pour obtenir des semences améliorées.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le grain de pollen germe sur le stigmate et forme un tube pollinique qui entre par le micropyle.
La cellule générative donne deux gamètes mâles transportés par le tube.
Après la fécondation, l’ovule devient la graine et l’ovaire devient le fruit.
La double fécondation est propre aux angiospermes.
je retiensl’embryongraine qui germe
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Vocabulaire à connaître
Tube polliniqueprolongement du grain de pollen qui transporte les gamètes mâles.Double fécondationdeux fusions simultanées dans le sac embryonnaire.Albumentissu de réserves triploïde de la graine.Chimiotactismeorientation d’une croissance par des substances chimiques.Parthénocarpieformation d’un fruit sans fécondation.
Je m’évalue
1. Par quelle ouverture le tube pollinique entre-t-il dans l’ovule ?
2. Quelle est la ploïdie de l’albumen ?
3. Que devient l’ovaire après la fécondation ?
4. Pourquoi une sécheresse pendant la floraison donne-t-elle des épis édentés ?
Réponses : le micropyle · 3n · le fruit · le pollen ne germe pas sur des stigmates secs. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle cortexl’échiquier
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Erreurs fréquentes
Croire que le grain de pollen entre lui-même dans l’ovule : c’est le tube pollinique qui y pénètre.
Dire que l’albumen est diploïde : il est triploïde (3n).
Confondre pollinisation (transport du pollen) et fécondation (union des gamètes).
Méthode
Pour interpréter un tableau de résultats expérimentaux : identifie la variable qui change d’une ligne à l’autre, compare chaque ligne au témoin, puis formule une conclusion par facteur testé avant la conclusion générale.
Activité d’intégration
Une coopérative d’Ebolowa produit des tomates et du maïs. Cette année, les tomates sont belles mais le maïs a des épis à moitié vides. Un ingénieur agronome note que la floraison du maïs a coïncidé avec trois semaines sans pluie et des températures de 38 °C.
Explique, en décrivant la germination du pollen, pourquoi les épis sont à moitié vides.
Montre que chaque grain de maïs résulte d’une double fécondation.
Propose deux mesures pour améliorer la fécondation du maïs la saison prochaine.