Série d’exercices : La reproduction sexuée chez les angiospermes (TCS Biof)

Perfectionnez vos connaissances sur la reproduction sexuée chez les angiospermes avec cette série d’exercices spécialement conçue pour le niveau TCS Biof. Ce chapitre fondamental de l’unité de la reproduction chez les plantes : de l’organisation florale à la formation des gamètes, en passant par la pollinisation et la double fécondation.

Partie I : Restitution des connaissances

1. Définir les expressions suivantes :

Pollinisation – double fécondation – gamétophyte – téguments – albumen – Fleur bisexuée – Oosphère – Germination – Grain de pollen.

2. QCM — cocher la ou les affirmation(s) exacte(s) :

1 — La fleur est :

• l’organe reproducteur des spermaphytes uniquement.
• un ensemble de pièces florales stériles et fertiles portées par un réceptacle.
• l’organe de la reproduction sexuée des angiospermes.
• toujours hermaphrodite chez les angiospermes.

2 — Le grain de pollen mature contient :

• une cellule végétative et une cellule générative chez les angiospermes.
• directement deux gamètes mâles chez les angiospermes à 3 cellules.
• un noyau haploïde unique.
• une paroi externe appelée exine constituée de sporopollénine.

3 — La double fécondation chez les angiospermes aboutit à :

• la formation d’un zygote diploïde (2n) et d’un albumen triploïde (3n).
• la formation de deux zygotes diploïdes.
• une union entre un gamète mâle et l’oosphère, et une autre entre un gamète mâle et la cellule centrale.
• la formation du fruit uniquement.

4 — Le sac embryonnaire mature (gamétophyte femelle) est composé de :

• 8 cellules à 7 noyaux haploïdes.
• 3 antipodes, 2 synergides, 1 oosphère et 1 cellule centrale à 2 noyaux polaires.
• des cellules diploïdes formées après méiose.
• une structure entièrement protégée par les téguments de l’ovule.

3. Reconnaître les affirmations correctes et corriger les incorrectes :

1. La méiose dans l’anthère produit directement les gamètes mâles.
2. Le tube pollinique est formé à partir de la cellule végétative du grain de pollen.
3. Après la double fécondation, l’ovaire se transforme en fruit et l’ovule en graine.
4. La pollinisation entomophile est assurée par le vent.
5. L’endosperme (albumen) est une réserve nutritive pour l’embryon en développement.
6. La macrosporogenèse produit 4 macrospores fonctionnelles à partir d’une cellule mère diploïde.

4. Compléter le texte en utilisant les termes suivants :

oosphère, plante, accessoire, bisexuée, anthère, sac embryonnaire, grains de pollen, graine, anthérozoïdes, albumen, principale, double fécondation, tube pollinique, pollinisation, embryon.

La fleur …….. d’un angiosperme est formée d’organes reproducteurs mâle et femelle. L’étamine comprend un …….. au niveau duquel se forment …….. . Au niveau de l’ovaire, se forme le …… qui comprend l’…….. . Après la …….. les grains de pollen germent en émettant un …….. au niveau duquel se forment deux …….. . Ces gamètes mâles assurent la …….. et donnent deux œufs : l’œuf …….. (2n) se transforme en un …….. et l’œuf …….. (3n) donne …….. . L’ensemble forme une …….. qui germe et donne une nouvelle …….. .

5. On réalise une coupe longitudinale d’une graine de haricot et d’une graine de maïs. Les observations sont résumées ci-dessous :

1. Expliquer pourquoi l’albumen est absent dans la graine de haricot bien qu’il ait été formé après la double fécondation.
2. Quel est le rôle biologique des réserves contenues dans la graine ? À quel stade du développement sont-elles utilisées ?
3. Citer et expliquer trois conditions nécessaires à la germination de la graine.
4. Réaliser un tableau de comparaison entre la reproduction sexuée et la reproduction végétative (asexuée) chez les angiospermes en mentionnant : brassage génétique, organes impliqués, et intérêt adaptatif.

Partie II : Investissement des données et utilisation des connaissances

Exercice 1 :

On observe la fleur de quatre plantes angiospermes (A, B, C, D). Le tableau ci-dessous résume les observations :

1. Pour chaque plante (A, B, C, D), déduire le mode de pollinisation le plus probable. Justifier.
2. Préciser les avantages de la pollinisation croisée par rapport à l’autopollinisation ?
3. Citer deux mécanismes floriaux qui favorisent la pollinisation croisée.

Exercice 2 :

On réalise une expérience pour étudier la germination du pollen de lys en milieu artificiel. On place des grains de pollen dans différents milieux et on mesure le taux de germination et la longueur du tube pollinique après 3 heures.

1. Comparer les milieux 1 et 2 : quel rôle joue le saccharose dans la germination du pollen ?
2. Que révèle la comparaison des milieux 2, 3 et 4 sur les facteurs nécessaires à la croissance du tube pollinique ?
3. Dans la plante, préciser le trajet du tube pollinique depuis le stigmate jusqu’à l’ovule ? Citer les tissus traversés.

Exercice 3 :

Le tableau ci-après donne l’évolution de la masse de l’albumen en parallèle avec la masse de l’embryon en fonction du temps de la germination.

1 – Tracer les deux courbes de l’évolution de la masse sèche en fonction du temps.

2 – Décrire les courbes obtenues.

3 – Expliquer, en se basant sur vos connaissances, le passage de la graine de la vie en ralentie à la vie active au cours de sa germination.