6. Reproduction sexuée et asexuée des angiospermes ... · Radicule est ce qui deviendra la racine...

Biologie 20 : unité 4 Jacinthe Deblois enseignante à l’éducation à distance

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6. Reproduction sexuée et asexuée des angiospermes Référence : Chapitre 17 Briggs, Les enjeux de la vie, 1994, Chenelière. Il existe plus de 270 000 espèces de plantes à graines parmi lesquelles on retrouve les fleurs, les graminées, les arbres, les conifères, etc. Les plantes à fleurs ou anthophytes (angiospermes) produisent leurs graines à l’intérieur d’un fruit qui est un ovule mature.

Source : Biodidac Les fruits servent à la dissémination des graines en jouant le rôle de véhicules pour les graines. Les fruits sont mangés par d’autres organismes et les graines sont rejetées loin du plant-mère pour diminuer la compétition. Les graines sont recrachées ou rejetées dans les excréments. Le vent peut aussi disséminer les graines. 6.1 Les graines Les graines ont 3 parties à l’intérieur de celles-ci: -Embryon : stade initial d’un nouveau sporophyte -Tégument : enveloppe protectrice -Cotylédons : réserve alimentaire Sur le schéma ci-dessous : L’épicotyle est la partie de l’embryon qui s’allonge et va former la tige de la plante. Il pousse à l’extérieur du sol. L’hypocotyle est l’endroit où les cotylédons s’attachent au reste de l’embryon. Radicule est ce qui deviendra la racine de la plante. La réserve alimentaire est ce qui permet à l’embryon de la graine de trouver l’énergie nécessaire tant qu’il n’y a pas de photosynthèse (avec l’apparition des feuilles).

Une orange est un fruit qui contient une écorce protectrice (enveloppe extérieure) qui protège les tissus juteux où sont cachées les graines. Les graines sont protégées par les tissus du fruit. La même chose se produit pour plusieurs autres fruits comme les pommes, bananes, framboises.


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Germination du haricot Source : Biodidac 6.2 Germination Les graines que l’on achète ou que l’on récolte sont dans un état de dormance. Cela leur permet de survivre pour de longues périodes. Elles sont souvent dures car leur tégument a durci. La germination est la première étape du passage d’une graine vers une plante. Elle a besoin d’eau, d’oxygène et d’une température idéale pour qu’elle puisse se produire. L’eau active le métabolisme de l’embryon et elle est nécessaire dans tout le processus de croissance de la plante. La température idéale pour la germination des graines est entre 25 et 30oC. S’il fait trop chaud ou trop froid, il n’y a pas de germination. 6.3 Reproduction sexuée La reproduction sexuée nécessite un gamète mâle et femelle pour qu’il y ait fécondation. Elle permet le mélange génétique et maintient la diversité génétique. Chez les angiospermes, on retrouve des spores à l’intérieur de la plante. Le gamétophyte femelle qui naît dans un ovule provient d’un spore. Le grain de pollen permet le développement d’un gamétophyte mâle (spermatozoïde). Les gamétophytes mâles (spermatozoïde) et femelles (ovule) se développent dans des fleurs ou cônes qui sont attachés au sporophyte. Les graines sont le résultat de la fécondation des ovules par un spermatozoïde.


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Source : Biodidac 6.4 Reproduction asexuée La reproduction asexuée désigne tous les autres moyens de reproduction où n'interviennent ni gamètes ni fécondation. Dans ce cas le matériel génétique des parents et des descendants restent identiques. C'est une forme de clonage naturel. Chez les angiospermes, la reproduction asexuée est celle qui est dominante. La reproduction asexuée est aussi appelée «multiplication végétative» car on part d’un fragment de plante comme la tige ou les racines. Elle peut se faire naturellement (plantes vivaces) ou artificiellement (par l’homme). A) Multiplication végétative naturelle Fragmentation de l’organisme :

- Marcottage naturel – rhizome du chiendent, du muguet. Le rhizome est une tige souterraine qui se développe à l’horizontal et de nouveaux individus apparaissent. Le marcottage peut se faire aussi lorsqu’une partie de la plante touche le sol et s’enracine. Elle se détache du plant- mère et forme une nouvelle plante.

- Bouturage naturel : jeune pousse qui se détache du plant- mère et s’enracine.

Formation d’organes spécialisés :

- Bulbilles : les bulbes de tulipes se divisent en petits bulbes (bulbilles) qui sont une ramification de la tige courte. Si le bulbe principal meurt, il reste des petits bulbes qui prennent la relève l’année suivante.


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- Stolons : rameaux qui poussent à l’horizontale et dont le bourgeon terminal s’enracine et forme une nouvelle plante. Ex : fraisiers.

- Racines drageonnantes : racines qui poussent à l’horizontale et d’où apparaissent des drageons ou bourgeons. Ex : framboisiers.

- Racines ou tiges tubérisées : Ex : le dahlia a des tubercules de racines et le bourgeon terminal forme une tige pour la plante.

B) Multiplication végétative artificielle -Bouturage : on place dans la terre un fragment de plante sans racine (ex :tige avec une feuille). Des racines vont apparaître après un certain temps et former une nouvelle plante. On peut utiliser des hormones de croissances au bout de la tige pour favoriser la production de racines. -Greffage : on implante un tissus d’un sujet végétal (greffon) sur un porte-greffe. On reproduit ainsi des vignes de raisin ou des pommiers. Pour en savoir plus: http://pst.chez-alice.fr/svtiufm/replasex.htm

Nom : _____________________________

Activité 4.1 – Reproduction des angiospermes 1. La structure qui protège l’embryon d’une plante s’appelle __________________

2. Les plantes à fleurs sont aussi appelées ________________________________

3. La structure qui permet le développement des gamétophytes mâles chez les

plantes à graines s’appelle ________________________________

4. Les graines peuvent entrer dans un état d’inactivité appelé

_______________________

5. La première étape du passage d’une graine vers une plante

_________________________________

6. Les _______________ sont le résultat de la fécondation des ovules par un

spermatozoïde.

7. La multiplication végétative est un type de reproduction __________________

8. Formation d’une nouvelle plante à partir d’un bourgeons terminal qui s’enracine au

bout d’un rameau (ex : fraises) ____________________

9. Un pommier s’obtient artificiellement par ____________________

10. Un exemple de plante qui forme des tiges tubérisées est le ________________


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7.Les plantes à fleurs (anthophytes) Référence : Chapitre 18 Briggs, Les enjeux de la vie, 1994, Chenelière. Chez les fleurs, la reproduction est sexuée. Malgré la nombreuse variété de fleurs, les parties sont toutes disposées autour d’une tige. Les fleurs ont 4 parties principales : les sépales, les pétales, les étamines et le pistil.

Source : http://www.infovisual.info/01/019_fr.html 7.1 Voyons le rôle de chaque partie principale : -Pistil : structure reproductrice femelle situé au centre de la fleur. Il contient 3 parties : le stigmate, le style et l’ovaire. Le stigmate est une surface collante où peuvent se poser les grains de pollen et se développer. Le style est un tube contenant le tube pollinique qui se rend à l’ovaire (ovules). Le nombre de pistil peut varier de un à plusieurs selon le type de fleurs. -Étamines : elles entourent le pistil et sont les structures reproductrices mâles. Au sommet de l’étamine se forme le pollen dans la partie appelée anthère. -Pétales : sont de formes et de couleurs attirantes pour les insectes pollinisateurs. Elles contiennent un nectar sucré et sont parfumées. L’ensemble des pétales forme la corolle. -Sépales : structure externe en forme de feuille et qui protège le bourgeon de la fleur. La plupart sont vertes mais peuvent avoir la même couleur que la fleur. On parle de fleurs complètes, celles qui possèdent les 4 parties principales. Ex : crocus, tomates, cosmos, pétunias. La fleur est incomplète lorsqu’il manque une ou plusieurs parties. Ex : fleurs de chêne ou du saule n’ont pas de pétales et sont soit mâles ou soit femelles.


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Cycle biologique du lys :

Source Biodidac Les gamétophytes (cellules sexuelles) des plantes à fleurs sont attachés au sporophyte mature. Le gamétophyte femelle se développe à l’intérieur d’un ovule que l’on retrouve dans le pistil. Les ovules sont entourés par la paroi de l’ovaire. Dans l’ovule, les cellules se divisent deux fois par un processus de mitose et forment 4 cellules haploïdes. Sur les 4 cellules, une seule survit et produit un sac embryonnaire qui contiendra 8 noyaux. L’anthère de la fleur produit le pollen qui servira à féconder l’ovule. Pour qu’il y ait fécondation, le grain de pollen doit se poser sur un stigmate (partie du pistil) et germer. Le tube pollinique s’enfonce dans le style et atteint l’ovule. Les spermatozoïdes passent du tube pollinique au sac embryonnaire. Un spermatozoïde féconde l’ovule pour former un zygote qui se développera en embryon. Un deuxième spermatozoïde fusionne avec deux noyaux du sac embryonnaire et forme l’endosperme. C’est un procédé de double fertilisation. Après la fertilisation, le zygote devient une graine et l’ovaire (pistil) en mûrissant devient un fruit qui contient une ou des graines provenant de la transformation des ovules. La germination de la graine et la formation d’une fleur complètent le cycle. Pour que le fruit puisse se développer (avec les graines à l'intérieur) il faut qu'il y ait fécondation (ou pollinisation). Pour cela il faut que le pollen soit transféré des étamines au pistil (ou aux pistils). Ce transfert peut se faire à l'intérieur d'une même fleur: c'est la fécondation directe. Elle peut se faire entre deux fleurs de plantes


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différentes: c'est la fécondation indirecte. Le transfert du pollen peut être assuré par le vent, l'eau, les insectes comme les abeilles, les chauve-souris, cela dépend des plantes.

Image de la fertilisation double – On voit que le tube pollinique se rend au sac embryonnaire qui contient les gamétophytes femelles. Des spermatozoïdes se rendent dans le sac embryonnaire pour féconder l’ovule. L’ovule est fécondé par un spermatozoïde et 2 autres cellules au centre du sac embryonnaire sont fécondées par un 2e spermatozoïde pour former l’endosperme.

Regarder le Power Point – dissectfleur.pps (montre comment disséquer une fleur) Compléter document Eco(1) dissection de la fleur (labo facultatif – tu dois apporter une fleur) Power Point de Gilles Bourbonnais : Anatomie_veget.ppt Lire le document ci-dessous sur la pollinisation des fleurs La pollinisation : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Pollinisation/index.htm Pour en savoir plus : -Les fruits : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Fruits/index.htm -Site cours physiologie des plantes http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/phyve.htm

Sac embryonnaire contenant 8 noyaux

Première fécondation

Spermatozoïdes

Deuxième fécondation

Tube pollinique


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Nom : ________________________________

Activité 4.2 - Les plantes à fleurs 1. La plupart des plantes à fleurs sont des __________. a) monocotylédones b) dicotylédones c) graminées d) plantes ligneuses 2. Une fleur incomplète peut manquer de ________ a) tiges b) feuilles c) racines d) pétales 3. Les fruits sont adaptés à la ________. a) fécondation b) pollinisation c) dissémination des graines 4. Les monocotylédones ont généralement _________ a) 4 ou 5 étamines b) trois pétales c) des feuilles aux nervures réticulées d) des tiges ligneuses 5. La partie du pistil qui se transforme en fruit est lʼ____________________ 6. La structure qui protège les bourgeons des fleurs est le _________________ 7. La partie de lʼétamine qui produit le pollen est lʼ____________________ 8. Lʼ________________________ est la structure reproductrice mâle dʼune fleur. 9. Une fleur qui a un pistil, des étamines, des pétales et des sépales est une __________________________. 10. Quel est le rôle des pétales dans la reproduction des plantes à fleurs? ______________________________________________________________________________________________________________________________________ 11. Quel est le rôle des fruits dans la dissémination des graines? ______________________________________________________________________________________________________________________________________


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Nom : ______________________________

Activité 4.3 - Film TFO – Superplantes «Des graines d’éternité» 52 min

Questionnaire à compléter suite au visionnement du film En 1952 on trouva des graines de lotus en Chine dans un endroit où il y avait une ancienne mer. 1. Ce n’est qu’en 1982 que l’on a décidé de vérifier si les graines sont en bon état. Qu’a fait la chercheuse pour vérifier si les graines sont encore vivantes ? /2 ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

2. Normalement la durée de vie d’une graine est de combien d’années pour le blé ou

le concombre ? ___________________________________________________

3. Quelle plante possède encore la chercheuse 20 ans après l’avoir planté ?

___________________________________________________________________

La chercheuse de graine se rend en Chine au Liaoning pour trouver des graines très vieilles. 4. Que doit-on faire pour trouver une graine lorsqu’on est sur le terrain ? /2 ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

5. Lorsqu’on compare une graine jeune avec une vieille, que se passe-t-il avec la petite excroissance que l’on retrouve sur la graine ? ___________________________________________________________________ 6. Chez les asiatiques, le lotus est très important dans leur culture, il est un symbole de pureté. On parle d’une légende d’amoureux. Que se passe-t-il lorsqu’on brise en deux, une feuille de lotus ? ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________


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7. Quelle est la particularité principale des feuilles de lotus (indice : saleté)? ___________________________________________________________________ 8. Au niveau de la structure des feuilles de lotus, qu’y a-t-il de particulier pour repousser les liquides ? ___________________________________________________________________ 9. Nomme une application de l’effet lotus dans la vie de tous les jours ? ___________________________________________________________________ 10. Les graines de lotus ont une capacité de survie particulière lié à un facteur génétique mais aussi grâce à une caractéristique physique. Nommes-en une. ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

11. Que pourrons-nous faire lorsqu’on comprendra le mécanisme de l’enzyme miracle à l’intérieur de la graine de lotus (pour l’humain) ? ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________


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8. Les besoins essentiels des végétaux Référence : Section 16.1 p. 584 à 591 Pour vivre les plantes ont besoin de lumière car elles font la photosynthèse pour obtenir leur nourriture. Elles ont aussi besoin d’eau et de minéraux que l’on retrouve dans le sol et de dioxyde de carbone que l’on retrouve dans l’air. Parmi les minéraux essentiels, il y a l’azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K). Ces minéraux sont dissous dans l’eau et sont absorbés par les racines des plantes dans le sol. Résumé des 3 minéraux essentiels aux plantes Élément Fonction

Si absent dans la plante

Azote (N)

-Donne la couleur verte aux plantes

-Jaunissement des feuilles. -Croissance s’arrête

Potassium (K) -Donne de la force et de la résistance aux maladies. -Donne des graines de bonne qualité.

-Plantes chétives -Bord des feuilles brunit et meurt.

Phosphore (P) -Développement des racines + bourgeons + graines.

-Croissance lente -Jeunes feuilles sont grisâtres -Vieille feuilles sont rougeâtres.

(Voir tableau 16.1 p. 584 et Fig. 16.2 p. 585 pour les effets d’un manque sur les plantes) D’autres éléments comme le calcium, le fer, le zinc et le cuivre sont nécessaires, mais en plus petites quantités. Regardez les différents cycles : carbone, azote, eau p. 586-587 (on les a déjà vus dans l’unité 2). Les plantes ont aussi besoin d’un sol de qualité qui contient de la matière organique, des micro-organismes (pour décomposer la matière organique et aérer le sol), un bon équilibre entre la quantité de limon, de sable et d’argile et une certaine capacité à retenir l’eau (voir unité 1). Les minéraux du sol proviennent de la roche- mère. Les plantes et les arbres emmagasinent dans leurs tissus le carbone en excès dans l’atmosphère. Cette propriété est appelée la fixation du carbone. Le fait de planter des arbres diminue le dioxyde de carbone dans l’atmosphère, mais lorsque les arbres meurent, le CO2 est de nouveau libéré. Il faut donc planter constamment des arbres pour remplacer ceux qui meurent et diminuer le CO2 de l’atmosphère.


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9. Les techniques utilisées en agriculture

L’agriculture permet d’obtenir de la nourriture. Depuis qu’elle est apparue il y a 12 000 ans, la population a augmenté avec la production de nourriture. La monoculture est le type d’agriculture le plus populaire. C’est la culture d’une seule espèce végétale. Lorsqu’on cultive toujours la même espèce de plante, le sol peut s’épuiser et perdre certains minéraux. Les agriculteurs doivent trouver des façons de remplacer les minéraux perdus. Une autre conséquence est la présence de parasites pour chaque type de culture. Exemples : des insectes ou rongeurs, des microorganismes pathogènes, des mauvaises herbes et des maladies. 9.1 Qu’utilise-t-on pour augmenter la fertilité du sol ? Nous avons vu dans l’unité 1 et dans la section 8, qu’il existe 3 minéraux essentiels aux plantes et que l’on retrouve naturellement dans le sol. Il s’agit de l’azote, du phosphore et du potassium. La fertilité du sol dépend de la présence de matière organique, de sa capacité à retenir l’eau et des minéraux qu’il contient. Le sol est formé de sable, de limon et d’argile en différentes proportions. Les pluies abondantes ou l’agriculture intensive peuvent diminuer les quantités de minéraux présents naturellement dans le sol. Il existe 4 méthodes pour augmenter la fertilité du sol. -La rotation des cultures est le changement de type de plante que l’on cultive en un endroit d’une année à l’autre. Un exemple de rotation de culture est de cultiver du

Section 16.3 p. 598 à 608 Mini-labo p. 599 – analyse no. 1, 2, 3, 4, 5 et 6. Utiliser le document reproductible 16-11 pour les données (p. 849 Guide de l’enseignant).

Labo réflexion p. 589 (durée 30 min) Répondez aux questions «ce que tu dois faire» no. 1, 2, 3 et 4.


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maïs une année (céréale) et l’année suivante cultiver une légumineuse (pois). Les légumineuses ont la propriété de fixer l’azote dans le sol (unité 1). Une autre façon de faire la rotation est de laisser un champ en jachère ou au repos pour une saison. (Fig. 16.17 et 16.18 p. 600). -L’énergie verte est la culture de plante que l’on enterre dans le sol à l’automne. C’est une façon d’enrichir le sol. -Fumier d’animaux. Le fumier contient des excréments d’animaux mélangés avec une litière comme de la paille ou du bran de scie. Il est riche en éléments essentiels comme l’azote, le phosphore et le potassium en plus d’absorber l’humidité. Les éleveurs de bétails veulent s’en débarrasser alors c’est une source de fertilisant bon marché. Il se décompose en matière organique (humus) ce qui permet au sol d’augmenter sa capacité à retenir l’eau. Par contre il faut gérer l’épandage au champ, il en faut beaucoup, on doit l’entreposer pour de longues périodes, peu polluer l’eau et les coûts d’épandage peuvent dépasser ceux d’un engrais chimique. -Les engrais sont des substances chimiques que l’on achète pour remplacer les engrais naturels comme le fumier. Ils sont très concentrés et sont vendus sous forme de granules secs. Par contre, il ne faut pas trop en utiliser car ils peuvent polluer les cours d’eau, peuvent tuer les plantes et favoriser la croissances des algues dans les cours d’eau 9.2 La lutte contre les parasites Les parasites causent des maladies aux plantes ce qui diminue le rendement des cultures. D’autres fois, les parasites détruisent les cultures en les mangeant ou en les rendant inutilisables. Les agriculteurs utilisent des pesticides pour détruire ces parasites. Malheureusement, les pesticides détruisent aussi des organismes qui sont bénéfiques aux cultures comme les vers de terre qui travaillent à la fertilité du sol. Certains pesticides causent des maladies chez les humains. Les pesticides passent dans la chaîne alimentaire par un processus de bio-amplification, c’est-à-dire qu’ils sont consommés accidentellement par les herbivores (consommateurs primaires) qui sont à leur tour consommés par les carnivores (consommateurs secondaires et tertiaires). Les pesticides passent d’un maillon à l’autre de la chaîne et les quantités augmentent dans les organismes. Ils se retrouvent dans les tissus des organismes. (Voir Fig. 16.21 p. 602). Il arrive que certains parasites ne sont pas éliminés par les pesticides par sélection naturelle. Ces parasites sont résistants à cause de modifications dans leurs gènes. En se reproduisant, ils transmettent ce caractère de résistance et les pesticides ne sont plus efficaces sur eux.


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9.3 Solutions possibles pour diminuer l’utilisation des pesticides Maintenant, au lieu d’utiliser seulement des pesticides, il existe des solutions moins dommageables à l’environnement. -Moyens mécaniques : cueillette, utilisation de pièges et arrachage. -Défense culturale : méthodes de culture pour décourager l’apparition de parasites. Ex : rotations des cultures, couvrir les espaces entre les rangs de cultures avec des espèces qui attirent les prédateurs des parasites. -Attraction sexuelle : utilisation d’insectes mâles stériles (fait en laboratoire) ou de phéromones pour que les femelles pondent des œufs stériles. Cela diminue le nombre d’insectes nuisibles. -Lutte biologique : on utilise un ennemi naturel d’un parasite pour en diminuer le nombre. Ces ennemis sont des prédateurs, des parasites; ou des agents pathogènes qui mangeront ou rendront le parasite cible inactif; ou des maladies qui infecteront le parasite cible. Ex : la coccinelle mange des pucerons un parasite de nombreuses plantes. (Voir Fig. 16.23 p. 603) Les solutions énumérées ci-dessus sont plus écologiques qu’utiliser des pesticides. Par contre, il faut être patient car l’effet n’est pas aussi rapide. 10. Les méthodes agricoles et la biosphère Référence : Section 16.4 p. 605 à 608 L’accès à plus de nourriture a permis la croissance de la population et amené un nouveau mode de vie. Avec les mauvaises conditions météo, certaines régions du globe sont vulnérables et n’obtiennent pas la nourriture voulue. Les épidémies de maladies sont plus courantes qu’avant et de nouveaux besoins sanitaires pour éliminer les déchets sont nécessaires. 10.1 Coûts énergétiques de l’agriculture -Si on retourne à nos ancêtres de chasseurs-cueilleurs, ils dépensaient peu d’énergie pour s’alimenter car ils vivaient de la cueillette ou de la chasse. Absorbaient 5 à 10 joules/ joule dépensée -Première forme d’agriculture (culture alternée) Produisaient 20 joules / joule dépensée Utilisation des muscles comme forme d’énergie -Agriculture moderne est moins efficace : Produit 0,1 Joule / joule dépensée 2% de la population travaille dans les fermes (fermes sont plus grosses) 18% de la population transforme les produits de la ferme


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80% population travaille dans autre chose que l’agriculture Utilisation de machinerie = utilisation de combustibles fossiles (pétrole)qui sont des réserves non renouvelables. L’eau L’eau est utilisée en agriculture et le Canada en possède de grandes réserves. Lorsque la pluie ne suffit pas à la production agricole, on irrigue les cultures à l’aide de l’eau des rivières, rivières souterraines, etc. L’eau finit par retourner aux cours d’eaux, mais elle contient des concentrations en minéraux qui viennent des engrais chimiques utilisés dans les champs pour augmenter le rendement des cultures intensives. L’irrigation a pour conséquence de polluer le sol. 40% de l’eau nécessaire à l’agriculture provient de rivières (ne provient pas des précipitations). Les minéraux polluent les cours d’eau et les nappes phréatiques (sources d’eaux souterraines). On ne paie pas le vrai prix pour les aliments car les coûts pour l’eau douce est plus élevé que ce que l’on paie en réalité. 10.2 Conséquences des méthodes agricoles sur la biosphère Voici quelques conséquences de l’agriculture intensive : -Perte de diversité : en favorisant les monocultures, on détruit les espèces sauvages indigènes. -Perte de forêt : on coupe des arbres pour agrandir les terres agricoles et pour avoir du combustible (bois). -Contamination de l’eau et du sol : l’irrigation et l’utilisation d’engrais chimiques polluent le sol et le rendent infertile à long terme. 10.3 Causes et conséquences de la dégradation des sols et solutions pour la Saskatchewan Source des informations : http://dsp-psd.tpsgc.gc.ca/Collection-R/LoPBdP/MR/mr151-f.htm «La sécheresse et le recours à la technique de la mise en jachère ont été les principales causes de l’érosion éolienne qui s’est produite dans les Prairies au cours des années 30. On sait maintenant que pendant les périodes durant lesquelles les champs sont en jachère, il peut y avoir d’autres formes de dégradation des sols telle que la salinité, la perte de matière organique et l’érosion par ruissellement de l’eau. Le travail excessif du sol, les cultures sur terres marginales, la culture de céréales à faible résidu, le brûlis des chaumes sont elles aussi toutes des pratiques répandues qui dégradent les sols. Au cours des années 80, l’ARAP a fait de nombreuses recommandations pour limiter l’impact des conditions climatiques sur la dégradation des sols : laisser les chaumes en place, assurer un minimum de culture pour maintenir le couvert végétal, etc. Actuellement, de nombreux agriculteurs ont adopté des pratiques de conservation des sols. Le semis direct, le travail réduit du sol, l’emploi de cultures fourragères sur les terres marginales sont des pratiques innovatrices qui diminuent l’impact de l’activité sur le sol. Cependant, ces pratiques ne suffisent pas lorsqu’il y a sécheresse ou que l’on cultive des céréales à faible résidu. Dans ces cas, il existe des solutions permanentes de conservation telle que les


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plantations brise-vent, les voies d’eau gazonnées, les cultures en bande alternante, ainsi que les barrières de graminées vivaces. Outre le recours aux techniques de conservation des sols, les spécialistes s’efforcent, dans leurs recherches en biotechnologie, à mettre au point des variétés de semences qui pourraient s’adapter aux conditions difficiles (terres à salinité plus forte, résistance à la sécheresse) ou qui supporteraient un semis sans travail du sol. L’étude a montré que la dégradation des sols est en grande partie attribuable à de mauvaises méthodes d’exploitation agricole, et que la santé des sols continuera de se détériorer dans les régions où on pratique la culture intensive et dans les terres peu productives où les méthodes d’agriculture écologique ne sont pas utilisées. Par contre, la santé des sols s’améliore là où des méthodes de conservation des sols ont été adoptées. De telles méthodes sont déjà utilisées sur le tiers des terres cultivées au Canada. Le fait que les taux de terres en jachère aient régressé de 30 p. 100 en vingt ans a contribué à la diminution de l’érosion. De plus, une plus grande rotation des cultures a permis l’accroissement de la matière organique dans le sol. Selon l’étude susmentionnée, la région des Prairies a moins souffert de la dégradation des sols que les autres régions du Canada, grâce notamment à la diminution du taux de jachère mais aussi au développement de couvertures végétales permanentes sur certaines terres. »

Activité 4.4 Suite à la lecture des différents textes (annexe1), réponds aux questions suivantes : Textes : -Le développement et les effets de l’agriculture au Canada Provinces des Prairies : http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_f.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=8 - Quelques données sur la sécheresse au Canada : http://www.cfcas.org/DRIbackgrounderf.pdf -Texte section 10.3

Révision de la section p. 604 Répondre aux questions no. 2, 3, 4 et 5. Révision de la section: p. 608 Répondre aux questions no. 2, 4 et 5.


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Nom : _________________________________ Questions à répondre (activité 4.4) : 1. Nomme 3 pratiques qui dégradent le sol

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

2. Quelle est l’utilité d’utiliser le semis direct et le travail réduit du sol ?

___________________________________________________________________

3.Pourquoi la région des prairies a-t-elle moins souffert de la dégradation des sols au

Canada ?

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

4. La Saskatchewan fait partie de l’écozone des Prairies. Donne 2 caractéristiques

du sol de cette écozone.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

5. La longue saison de croissance de cette écozone (Prairies) favorise quels types

de cultures ?

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

6. Depuis les années 1950, le visage de l’agriculture a changé. Nomme 3

caractéristiques de cette agriculture.

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

7. À quand remonte la pire sécheresse en Saskatchewan ? ____________________


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8. La sécheresse a de graves conséquences sur l’agriculture de la Saskatchewan.

Donne 3 effets durables de la sécheresse (qui prennent plusieurs années à se

régénérer).

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Vrai ou faux a) La Saskatchewan a eu 32 tempêtes de poussière causant des accidents de la

circulation ____________

b) Certains agriculteurs n’ont pas eu de revenus en 2001-2002 __________

c) L’érosion éolienne est causée par l’eau __________

d) La Saskatchewan est la province qui utilise le moins d’herbicides au Canada

__________

e) L’application d’engrais azotés favorise l’augmentation de l’acidité du sol

__________

f) La plantation de brise-vent est un moyen permanent de conservation du sol.

_________


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Nom :__________________________

Activité 4.5 - Film – A la recherche de l’arbre dinosaure Série Super plantes TFO

Durée 52 min

Répondez aux questions ci-dessous suite au visionnement du film. 1. Nomme une méthode utilisée pour récolter des graines. ___________________________________________________________________ 2. Dans quel continent se déroule le film ? _________________________________ 3. En 1875, un chercheur d’or a trouvé une noix fossilisée. En 1988, un botaniste croit avoir trouvé l’arbre qu’il cherche et envoie un spécimen de feuille dans un laboratoire de botanique pour identification. Qu’a été la conclusion du laboratoire ? ___________________________________________________________________ 4. Quelle plante dominait il y a 30 000 000 d’années (pendant le Carbonifère) ? ___________________________________________________________________ 5. Quelle était la hauteur maximale de cette plante ? _________________________ 6. Comment se reproduisent les fougères ? ___________________________________________________________________ 7. Quel type de relation exerce le figuier étrangleur sur une autre espèce ? (mutualisme, compétition, parasitisme) ___________________________________________________________________ 8. Lorsqu’on trouve l’arbre dinosaure, c’est un fossile vivant. Quel est le nom qu’on lui donne ? Pin… ___________________________________________________________________ 9. Donne une caractéristique physique de cet arbre dinosaure. ___________________________________________________________________ 10. Qu’a-t-on fait pour reproduire cet arbre dinosaure en serre (jardin botanique)? ___________________________________________________________________


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11. Ce pin dinosaure est-il un angiosperme ou un gymnosperme ? ___________________________________________________________________ 12. On mentionne que le règne des plantes à fleurs est venu plus tard. Donne une caractéristique mentionnée dans le film pour les angiospermes. ___________________________________________________________________ 13. Nomme un impact de l’homme qui fait diminuer les espèces disponibles. ___________________________________________________________________ 14. Avec l’aide de l’herbier de quel pays identifia-t-on l’arbre dinosaure qui 20 ans plus tôt fut rejeté ? ___________________________________________________________________ 15. Combien a-t-on trouvé d’autres Chênes Nightcap dans la même région que le premier trouvé par le botaniste ? ________________________________________


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11. Les réactions des plantes aux stimuli

Nous avons appris jusqu’à maintenant que les plantes sont des organismes autotrophes, c’est-à-dire qu’elles produisent leur propre nourriture à partir de la photosynthèse. Certaines plantes sont aussi prédatrices (ou carnivores) car elles peuvent attraper des insectes qu’elles digèrent pour en obtenir des substances nutritives qui sont absentes du sol et de l’air ou elles vivent. (voir Fig. 15.3 p. 555) Les plantes grandissent tout au long de leur vie par division cellulaire et mitose. Parfois la croissance se fait dans de petites régions de la plante, grâce à des tissus non spécialisés appelés méristèmes. (Fig. 15.4 p. 555) Chez les arbres, le tissu méristématique se compose de méristème apical pour la croissance des racines, feuilles et fleurs et de méristème latéral pour la croissance du tronc (sous l’écorce).

Méristème apical d’une branche de lilas. Source : Biodidac

Biologie 11 section 15.1 p. 554 à 565


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Chez les plantes ligneuses, il y a deux sorte de méristème latéral : cambium vasculaire qui fabrique les cellules du xylème et du phloème des tiges et racines ; cambium phellogène qui fabrique l’enveloppe de protection des racines et des feuilles. Il produit aussi l’écorce des arbres. **Le tissu méristématique a pour rôle de permettre aux plantes de pousser à partir de boutures. C’est la base du clonage des végétaux. Les boutures permettent d’obtenir un individu identique au plant-mère. Pour grandir les plantes ont besoin d’eau, de chaleur, de lumière et de substances nutritives (minéraux). L’apport d’engrais favorise la croissance et le développement des plantes. S’il y a présence de parasites (insectes, champignons ou mauvaises herbes), on peut utiliser des produits chimiques comme les pesticides, insecticides ou fongicides pour les éliminer. Les plantes produisent leurs propres hormones qui sont des substances chimiques fabriquées par un groupe de cellules ou organe d’une région de la plante qui ont un effet sur une autre région de la plante (ou tissu ou organe). Les hormones qui circulent à l’intérieur de la plante n’agissent que sur les tissus et organes cibles seulement. 11.1 Contrôle hormonal de la croissance des végétaux Suite à diverses expériences, des scientifiques ont découvert la présence d’hormones promotrices qui favorisent la croissance des plantes et des hormones inhibitrices qui nuisent à la croissance. «A l’heure actuelle on connaît donc 6 types d’hormones végétales pour lesquels on peut distinguer : Des hormones stimulatrices (qui induisent ou stimulent un phénomène physiologique) : - Auxines - Gibberellines - Cytokinines - Brassinostéroïdes pour ces hormones on observe des familles de molécules actives En parallèle on distingue des hormones à effets mixtes comme - l’éthylène - l’acide abcissique (ABA) dans ce cas une seule structure active a été identifiée. » Source : http://www.ressources-pedagogiques.ups-tlse.fr/physiologie-vegetale/M8G08/CHAPITRE%20III.pdf


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A) Hormones stimulatrices Les auxines sont produites dans le méristème apical des pousses. Il existe des auxines naturelles et synthétiques. Rôles : -Stimule l’élongation des cellules = croissance de la plante -Élaboration du tissus vasculaire -Développement des tiges au-dessus du sol -Chute des feuilles lorsqu’elles ne sont plus utiles. Les gibbérellines sont produites dans le méristème apical. Rôles : -Allongement de la tige -Augmentent l’assimilation de l’amidon dans l’embryon des graines en germination -Stimulent la formation de tissus vasculaire -Renforcissent les plantes -Favorisent la croissance maximale -Floraison hâtive -Croissance des plantes naines du génie génétique jusqu’à taille normale -Augmente la taille des fruits (cultures commerciales) -Retardent le mûrissement des agrumes -Accélérer la floraison des plants de fraises Les cytokinines Rôles : -Favorise division et différentiation cellulaire -Allonge la durée de vie des feuilles et fruits -Influence la synthèse et activation des protéines lors de la mitose Les oligosaccharides ou brassinostéroïdes sont les plus récentes. Rôle : -Favorisent la production naturelle d’antibiotique pour combattre les mycètes ou les bactéries qui s’attaquent aux plantes B) Hormones mixtes ou inhibitrices L’acide abscissique (ABA) est produit par les feuilles vertes matures, les fruits et les coiffes des racines. Rôles inhibiteurs : -Empêche la germination des graines et le développement des bourgeons -Bloque l’absorption du CO2 en contrôlant les stomates des feuilles -Nuit à l’action des hormones qui favorisent la croissance


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L’éthylène est un hydrocarbure gazeux. Rôles mixtes : -Stimule le vieillissement des tissus végétaux, mûrissement et la coloration des fruits -Peut accélérer la chute des feuilles des arbres -Peut stimuler le mûrissement d’autres espèces végétales à proximité -Utilisé artificiellement pour faire mûrir certains fruits ou légumes cueillis avant maturité Voir le tableau résumé 15.2 p. 561 (Biologie 11) 11.2 Les tropismes chez les végétaux On parle de tropisme chez les plantes lorsqu’il y a un mouvement de croissance à la suite d’une stimulation inégale d’un agent de l’environnement extérieur. Il y a 3 tropismes possibles : lumière, gravité et toucher. Le tropisme va déterminer l’orientation de la plante durant sa croissance. Les stimulations extérieures influencent la production des hormones végétales ce qui a pour conséquence d’influencer l’orientation de la plante en croissance. Le tropisme est positif lorsque la plante grandit en direction du stimulus ou c’est un tropisme négatif, lorsqu’elle cherche à s’en éloigner. a) Phototropisme : la lumière a un effet sur le mouvement de croissance de la plante. Les plantes croissent en direction de la lumière, elles sont phototropiques positives. Par contre leurs racines sont phototropiques négatives car elles poussent dans le sol, loin de la lumière. b) Géotropisme : la gravité a un effet sur la croissance des racines qui poussent naturellement vers le bas dans le sol. Elles sont géotropiques positives. Les pousses et les tiges sont géotropiques négatives car elles poussent vers le haut (contre la gravité). Les nouvelles poussent vont faire de la photosynthèse grâce à leur exposition à la lumière et les racines trouvent les substances nutritives dans le sol. c) Thigmotrophisme : les plantes réagissent lorsqu’on les touche. Elles possèdent des cellules spécialisées dans leur épiderme qui réagissent positivement ou négativement selon le type de plantes. Les plantes à vignes (rampantes ou grimpantes) sont thigmotropiques positives car elles s’enroulent et poussent autour d’objets. D’autres plantes réagissent différemment au toucher comme en se repliant sur elles-mêmes. On appelle ce phénomène le nastisme. Cela n’a rien à voir avec l’orientation de la plante et cela ne dure pas longtemps. Ce phénomène est lié à la pression hydrostatique à l’intérieur des cellules de la base de chaque foliole. Lorsqu’il y a baisse de pression, les cellules s’amollissent ce qui fait plier le foliole. Lorsque le


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stimulus disparaît, la pression hydrostatique revient à la normale. (Voir Fig. 15.11 p. 563). On utilise des hormones de croissances synthétiques (régulateurs de croissance) dans les cultures commerciales. Ces hormones ne sont pas extraites des végétaux, mais leur action chimique est la même et les végétaux y sont sensibles. Certains régulateurs ont des usages très précis comme freiner la croissance de certains arbres pour ne pas toucher aux fils électriques. (Voir le tableau 15.3 p. 564 pour les usages des régulateurs de croissance commerciaux).

Vidéo montrant l’effet de la musique sur la croissance des plantes (explications et expérience) http://www.weshow.com/fr/p/22600/la_musique_et_les_plantes Plantes dépolluantes – la culture de plantes d’intérieur permet de dépolluer l’air de la maison. Pour en savoir plus va lire le reportage au lien ci-dessous : http://www.plantes-et-jardins.com/magazine/fiches/fiche.asp?id_fiche=118

Expérience 15-A p. 556-557 Expérience 15-B p. 558-559 Révision de la section p. 565 Compléter les no. 1, 2, 3 et 4


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12. L’utilisation pratique des plantes

Suite à la lecture de la section 15.2, tu dois faire une petite recherche sur l’utilisation des plantes.

Activité 4.6 Ce que tu dois faire : Première partie 1) Recopie le tableau ci-dessous et complète-le avec les informations demandées : Nom de la plante Substance produite par la

plante Usages

-Choisis au moins 5 usages parmi les choix suivants : foresterie, épices, produits chimiques, bois d’œuvre, carburant, alimentation, médecine, horticulture, parfums, vêtements. Pour chaque usage choisi, trouve le nom d’une plante et de la substance à l’intérieur de celle-ci qui sert à l’usage choisi. *Note : une des plantes doit être cultivée en Saskatchewan

Lecture obligatoire : Section 15.2 p. 566 à 569


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Exemple : usage = parfum, nom de la plante : «Rosa damascena Miller», substance produite par la plante = «huile essentielle de rose obtenue par hydrodistillation des pétalles de la fleur. Principes actifs : Citronnellol, géraniol, nérol, n-paraffins.» Deuxième partie 2) La Saskatchewan est une province où l’on cultive beaucoup de céréales, de légumineuses et d’oléagineux (on en a parlé dans les unités 2 et 3). On retrouve à l’état sauvage certaines plantes fourragères et d’autres qui sont cultivées par les éleveurs de bétails. 3) Parmi le choix de plantes fourragères ci-dessous, en choisir une qui pousse à l’état sauvage (plante indigène) et deux autres qui sont cultivées par l’homme. Plantes fourragères : herbes (pâturin, brome de Pumpnell, graine de canaris, fétuque des monts Altaï, ray-grass, phléole des prés, agropyre) ; légumineuses fourragères (luzerne, trèfle, sainfoin commun, trifoliées). 4)Pour chaque plante fourragère : -Trouver une image ou photo de la plante -Indiquer la ou les régions où elles poussent ou sont cultivées -Une utilisation que l’on fait avec cette plante -Type de sol (brun, brun foncé, noir, gris) -Conditions de cultures particulières (ex : la plante a-t-elle besoin d’un sol riche en matière organique ? en azote ?) Évaluation : Partie 1 – Tableau : usages /5 Nom de la plante (une cultivée en SK) /5 Substance produite par la plante /10 Partie 2 : Photo ou image des 3 plantes fourragères /6 Régions de culture /6 Utilisation de la plante /6 Type de sol /3 Conditions de cultures /6 Remis à la date prévue : /3 Total : /50

6. Reproduction sexuée et asexuée des angiospermes ... · Radicule est ce qui deviendra la racine...

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