Première S : quatrième partie : La morphogenèse végétale et l’établissement du phénotype
Ch 9 : Morphogenèse végétale
génétiquement contrôlée
(J.Mirabaud)
(J.Mirabaud)
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Première S : quatrième partie : La morphogenèse végétale et l’établissement du phénotype Ch 9 : Morphogenèse végétale
génétiquement contrôlée
(J.Mirabaud) |
| I : la morphogenèse : | |
| A : Diversité morphologique des végétaux : | |
| p244, 245
: La morphologie d’un végétal dépend en partie des
caractéristiques génétiques de l’espèce : la
forme des tiges feuillées, racines en pivot, fasciculées ou
tubérisées permettent d'identifier l'espèce, puisque
cette forme correspond au patrimoine génétique. p246 : le phénotype est influencé par le milieu : la lumière déclenche la synthèse des pigments chlorophylliens et de protéines structurales donnant une forme massive, une plante grimpante s'enroule au contact d'un tuteur... p247 : Si la biocénose est parasitaire ou concurrente, elle modifie l'aspect. p248, 249 : l'adaptation à l'environnement crée des écotypes : Si le biotope est très typé : des réponses morphologiques semblables peuvent être obtenues avec des végétaux d’espèces différentes. La plante subit une accommodation adaptée au milieu, quelle que soit son espèce (observations au cours du voyage géologique). |
Tp9a : Mise en culture de haricots grimpants, avec
ou sans tuteur. Ex5 p255 |
| B : Territoires spécialisés : | |
| p258 à 262 :
Les plantes grandissent toute leur vie. Les divisions cellulaires sont observées
dans les méristèmes. Elles
produisent des cellules qui s'allongent pour
participer à la croissance puis se différencient (feuilles,
tiges, racines) ; et des cellules qui restent indifférenciées
et qui vont à leur tour constituer des méristèmes (apical
ou axillaire) p264, 265 : Cette croissance est sous contrôle homéotique comme chez les animaux. |
Ex 4, 5, 6 p269
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| C : Division cellulaire ou mitose : | |
| p276 à 279
: Cette division cellulaire s'observe chez tous
les eucaryotes. Chaque cellule fille
issue de la mitose contient le même patrimoine
génétique que la cellule initiale. A l’interphase,
le matériel héréditaire est sous forme de chromatine.
En fin d'interphase, la réplication
de l’ADN est semi-conservative, par complémentarité
des bases. La quantité d’ADN double. p272 à 275 : Les 4 phases de la mitose s'enchaînent : prophase = disparition de la membrane nucléaire, apparition des chromosomes par condensation d'une double molécule d'ADN en 2 chromatides liées par un centromère ; métaphase = les centromères se fixent sur les fibres, alignant les chromosomes en plaque équatoriale ; anaphase = les centromères se scindent : les chromatides migrent à l'opposé ; télophase = les chromosomes se décondensent, les membranes se reforment. |
Tp9b : observation microscopique de
radicelles colorées (polycopié) |
| II : Croissance cellulaire sous l'influence des hormones et de l'environnement: | |
| A : Premier rôle de l'auxine sur la paroi : | |
| p286, 287 :
La paroi squelettique lutte contre la gravité. Composée
de 2 épaisseurs cellulosiques (polymère linéaire de
glucose) soudées par la pectine (chaîne de sucres+acides) formant
la lamelle moyenne, elle porte aussi le nom de paroi pecto-cellulosique. p288, 289 : La paroi permet à la cellule de conserver une forte pression interne que la fragile membrane cytoplasmique ne pourrait contenir. La taille de la vacuole est proportionnée à cette pression, créée par un milieu extra cellulaire hypotonique. p290 à 3: L’auxine, hormone végétale facteur croissance, est synthétisée par l’apex des tiges, et agit à court terme sur la plasticité pariétale (déformation irréversible de la paroi) du coléoptile en acidifiant le milieu. Des glucanases fonctionnant à pH 5 hydrolysent les liens entre fibres de cellulose, ce qui permet leur coulissage. La pression osmotique créée par la turgescence et la plasticité pariétale des cellules permettent donc la croissance. p292, 293 : L'auxine a une deuxième action à plus long terme sur l’expression des gènes qui participent aux synthèses des protéines nécessaires à la croissance. |
Tp9c : Réalisation d’expériences montrant le rôle de l’auxine sur la croissance différente entre les deux faces d’un organe (coléoptile témoin, coléoptile coupé avec bloc de gélose + AIA à 10-3 ou 10-4, entier ou décalé ou avec vaseline intercalée, cerclé de scotch. +mise en culture in vitro (poly, blouse). |
| B : Deuxième rôle de l'auxine sur l'organogenèse : | |
| p300 à 302 :
L'organogenèse dépend de la concentration en auxine.
La répartition inégale de l’auxine dans les tissus, permet
une croissance orientée. La concentration optimale pour les
racines est insuffisante pour les tiges, celle-ci (100 000 fois+) est inhibitrice
pour les racines. p304, 305 : La totipotence (dédifférenciation) des cellules végétale permet le clonage. Les rapport des concentrations d'hormones (auxine / cytokinine) contrôlent l’organogenèse (naissance des tiges, racines) p306, 307 : Cette concentration hormonale dépend du milieu. La lumière crée un phototropisme positif (attraction créée par la luminosité) pour les tiges, négatif pour les racines. Les concentrations variées d'auxine sont la conséquence d’un éclairement anisotrope (éclairement latéral) qui peut donc courber un végétal. p303 : Les ramifications, naturelles ou provoquées, sont sous la dépendance d’un changement de répartition des hormones dans le végétal. Un jardinier peut détruire le bourgeon terminal pour annuler la dominance apicale : les bourgeons axillaires se développent, donnant une bonne ramification. |
ex 4 et 5 p283 interprétation du Tp9c avec l’auxine Ex 5 p297, Bilan : évolution des pratiques horticoles Site du CNRS: morphogenèse |
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