origine de la diversite génétique

« Origine de la diversité génétique : La reproduction sexuée Introduction : Les végétaux ont deux modes de reproduction : une reproduction asexuée (multiplication végétative) qui est un mécanisme de reproduction conforme et une reproduction sexuée qui est une source de diversité. La reproduction sexuée chez les végétaux est le résultat de la rencontre des cellules sexuelles ou gamètes mâles et femelles de la fleur. Comment se forment les gamètes chez les plantes à fleur (spermaphytes) ? Quel est le rôle de la fécondation dans la diversité des caractères des descendants ? IOrganisation générale d’une fleur bisexuée : (Voir document 1) Une fleur bisexuée est formée d’un ensemble de pièces florales disposées en cercles concentriques.

De l’extérieur vers l’intérieur, on distingue : - Les sépales dont l’ensemble forme le calice. - Les pétales dont l’ensemble forme la corolle. Les pétales et les sépales (forment le périanthe) sont des pièces protectrices. - Les étamines : ce sont les pièces reproductrices mâles.

L’ensemble forme l’androcée. - Le pistil ou gynécée: il correspond à l’organe reproducteur femelle. II- Etude des organes reproducteurs et des gamètes : A) Structure des étamines et des grains de pollen: *Anthère= 2 loges *Une loge =2 sacs polliniques * Sac pollinique contient le pollen 1 Structure d’un grain de pollen B) Structure du pistil, des ovaires, des ovules et du sac embryonnaire : III- La fécondation : 1- Définition : La fécondation est la fusion d’un gamète mâle  avec un gamète femelle  donnant naissance à une cellule unique diploïde (à 2n chromosomes) appelée cellule œuf ou zygote qui correspond à la cellule initiale d’un nouvel individu. 2- Etapes essentielles de la fécondation chez les plantes à fleurs : (Voir document 5) 2 * Arrivée du grain de pollen sur le stigmate : c’est la pollinisation. * Germination des grains de pollen donnant naissance à un tube pollinique qui s’allonge progressivement dans le style jusqu’à arriver au sac embryonnaire. * Descente du noyau de la cellule végétative puis du noyau de la cellule reproductrice dans le tube pollinique * Le noyau de la cellule végétative dégénère alors que le noyau de la cellule reproductrice se divise par mitose pour donner deux noyaux haploïdes appelés noyaux spermiques ou spermatozoïdes (ou anthérozoïdes) qui vont être déversés dans le sac embryonnaire. * L’un des deux spermatozoïdes fusionne avec le noyau de l’oosphère, ce qui permet la formation d’une cellule œuf diploïde : c’est la cellule œuf principale qui va donner un embryon pouvant évoluer par la suite pour donner naissance à une nouvelle plante. * L’autre spermatozoïde fusionne avec les deux noyaux de la cellule centrale donnant naissance à un zygote accessoire qui va donner un tissu de réserve pour l’embryon. Ainsi, les plantes à fleurs sont caractérisées par une double-fécondation. Comment se forment les gamètes dans la fleur ? et quel est le rôle de la fécondation dans la diversité génétique ? Comment se fait la production de cellules haploïdes chez les parents ayant des cellules diploïdes ? Le cycle de développement d’un organisme débute au stade cellule-œuf et se termine à la formation d’un nouvel individu.

Au cours de ce cycle, les cellules passent du stade diploïde (2n), au stade haploïde (n) au stade diploïde, les cellules possèdent donc des paires de chromosomes et au stade haploïde, il ne reste dans chaque cellule, qu’un chromosome de chaque paire. – le passage diploïde haploïde est réalisé par la méiose, qui est une double division cellulaire. – le passage haploïde diploïde est réalisé à l’issue de la fécondation.

Il assure la formation d’une cellule œuf diploïde. La méiose et la fécondation sont donc deux mécanismes qui assurent la stabilité du caryotype propre à chacune des espèces. La diversité génétique créée au cours du cycle de développement a donc pour origine la méiose et/ou la fécondation. 3 La méiose est le mécanisme à l’origine de la production de cellules haploïdes A) Etapes de la meiose : (Voir activité : Etapes de la méiose) Une méiose vous est présentée ci-dessous.

Il s’agit des principales étapes observées au microscope photonique chez une plante : le lis (2n = 24 chromosomes).

Ces stades ne sont toutefois pas dans l’ordre.

À vous de les replacer logiquement. - Retrouvez la chronologie du déroulement de cette méiose IV- Formation des gamètes : Chez les organismes diploïdes, l’obtention d’un nouvel individu par la reproduction sexuée se fait selon les étapes suivantes : Le père  gamète  (n) Plusieurs mitoses puis différenciation cellulaire Nouvel individu à La mère gamète  (n) Cellule œuf (2n) cellules diploïdes Que se passerait-il si les gamètes n’étaient pas haploïdes (et ne contenaient pas la moitié du nombre des chromosomes des cellules somatiques)? Conclure sur l’importance de l’état haploïde des gamètes.  Si les gamètes ne contenaient pas la moitié du nombre de chromosomes des cellules somatiques, le nombre de chromosomes de l’espèce doublerait à chaque génération.

Donc l’état haploïde des gamètes permet la conservation du nombre chromosomique de l’espèce. Comment se fait la production de cellules haploïdes chez les parents ayant des cellules diploïdes ? V- Déroulement de la meiose : B) Etapes : (Voir activité : Etapes de la méïose) 4 F- C- 1cellule 3) Etapes Division réductionnelle Prophase I Métaphase I Anaphase I Télophase I Division équationnelle Prophase II Métaphase II Anaphase II Télophase II G- A- 2 cellules B- H- D- 4 cellules E Description * Gonflement du noyau. * Organisation de la chromatine en filaments. * Condensation de la chromatine en chromosomes. * Rapprochement des chromosomes homologues et formation de têtrades ou bivalents : c’est le phénomène d’appariement. Chaque bivalent est un ensemble de chromosomes homologues. Les bivalents constituent la plaque équatoriale telle que les centromères de chaque bivalent sont légèrement de part et d’autre du plan équatorial. La.... »