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SVT – T SP Activité C8-2 Le développement des plantes et son contrôle Durée 2h TP guidé/Démarche Mise en situation et objectifs À partir de la germination de la graine, une plante grandit et se développe tout au long de sa vie, d’une manière cohérente avec son environnement et ses éventuels changements. On souhaite préciser comment les organes de la plante grandissent et se développent, et comment une plante peut contrôler son développement. Production attendue Par binôme : 1 boîte gélosée contenant quatre germes marqués à l’encre de chine (expérience de Sachs) Copie avec les réponses écrites Les 2 boîtes (témoin/auxine 10 -4 ) du test pisum (sauf si prévu en classe entière) Les modalités du développement Critères de réussite Barème Étape 1 Vous disposez du protocole de l’expérience de Sachs (ressource 1). Formulez l’objectif de cette expérience. Objectif du marquage identifié Formulation claire et correcte /1 Étape 2 À l’aide du matériel fourni et du protocole (ressource 1), réalisez l’expérience de Sachs, puis exploitez les résultats de cette expérience (doc. 1 p.168) Respect des règles d’hygiène/sécurité Respect du protocole Obtention d’un résultat exploitable Soin, propreté, rangement du poste de travail Choix des données pertinentes pour l’exploitation Mise en relation avec l’objectif de l’expérience /4 /2 Étape 3 Montrez que les observations microscopiques (doc. 2 p.168) permettent d’expliquer les résultats de l’expérience de Sachs à l’échelle cellulaire. Identifiez le tissu particulier qui génère les nouvelles cellules de l’organe en croissance. Mise en relation des données cellulaires et des résultats de l’expérience Identification de deux étapes dans la croissance de la racine Formulation claire et correcte /2 Étape 4 À l’aide des documents p.169, montrez que le développement des organes aériens fait intervenir des mécanismes en partie similaires à ceux identifiés dans les racines. Identification des étapes cellulaires fondamentale de la croissance des tiges et des zones où elles s’effectuent Formulation claire et correcte /2 Objectifs de connaissance Méristèmes, phytomères, influence des conditions du milieu (tropismes), hormones végétales Objectifs de méthode Mettre en œuvre un protocole expérimental de localisation des zones d’élongation au niveau des parties aériennes ou souterraines. E] tudier et/ou réaliser les expériences historiques sur l’action de l’auxine dans la croissance racinaire ou caulinaire. E] tablir et mettre en œuvre des protocoles montrant l’influence des conditions de milieu (lumière, gravité, vent) sur le développement de la plante.
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SVT – T SP
Activité C8-2 Le développement des plantes
et son contrôle
Durée 2h
TP guidé/Démarche
Mise en situation et objectifs Àpartirdelagerminationdelagraine,uneplantegranditetsedéveloppetoutaulongdesavie,d’unemanière cohérente avec son environnement et ses éventuels changements. On souhaite précisercommentlesorganesdelaplantegrandissentetsedéveloppent,etcommentuneplantepeutcontrôlersondéveloppement.
Production attendue Parbinôme:1boîtegéloséecontenantquatregermesmarquésàl’encredechine(expériencedeSachs)CopieaveclesréponsesécritesLes2boîtes(témoin/auxine10-4)dutestpisum(saufsiprévuenclasseentière)
Les modalités du développement Critères de réussite Barème
Étape 1 Vous disposez du protocole de l’expériencede Sachs (ressource 1).Formulez l’objectifdecetteexpérience.
ObjectifdumarquageidentifiéFormulationclaireetcorrecte
/1
Étape 2 À l’aide dumatériel fourni et du protocole(ressource1),réalisezl’expériencedeSachs,puis exploitez les résultats de cetteexpérience(doc.1p.168)
Respectdesrèglesd’hygiène/sécuritéRespectduprotocoleObtentiond’unrésultatexploitableSoin,propreté,rangementdupostedetravailChoix des données pertinentes pourl’exploitationMiseenrelationavecl’objectifdel’expérience
/4/2
Étape 3 Montrez que les observationsmicroscopiques (doc. 2 p.168) permettentd’expliquer les résultats de l’expérience deSachsàl’échellecellulaire.Identifiezletissuparticulierqui génère lesnouvelles cellulesdel’organeencroissance.
Miseenrelationdesdonnéescellulairesetdesrésultatsdel’expérienceIdentificationdedeuxétapesdanslacroissancedelaracineFormulationclaireetcorrecte
/2
Étape 4 Àl’aidedesdocumentsp.169,montrezquele développement des organes aériens faitintervenir des mécanismes en partiesimilairesàceuxidentifiésdanslesracines.
Identification des étapes cellulairesfondamentaledelacroissancedestigesetdeszonesoùelless’effectuentFormulationclaireetcorrecte
/2
Objectifsdeconnaissance
Méristèmes,phytomères,influencedesconditionsdumilieu(tropismes),hormonesvégétales
Objectifsdeméthode
Mettreenœuvreunprotocoleexperimentaldelocalisationdeszonesd’elongationauniveaudespartiesaeriennesousouterraines.E] tudieret/ourealiserlesexperienceshistoriquessurl’actiondel’auxinedanslacroissanceracinaireoucaulinaire.E] tabliretmettreenœuvredesprotocolesmontrantl’influencedesconditionsdemilieu(lumiere,gravite,vent)surledeveloppementdelaplante.
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Activité C8-2 Le développement des plantes
et son contrôle
Durée 2h
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Le contrôle du développement
Étape 5 Vousdisposezdesrésultatsd’uneexpériencemenéesurdescoléoptilesdeblé(ressource2). Exploitez les résultats pour mettre enévidence l’influence d’un facteur del’environnement sur la croissance de cetorgane.
Identification du facteur environnementalimpliquéetdesoninfluenceFormulationclaireetcorrecte
/1
Étape 6 Des chercheurs ont réalisé des sériesd’expériencessurlacroissanceorientéedescoléoptiles (ressource 3).Montrez que lesrésultats permettent de préciser lemécanismequipermetàlaplanted’orientersacroissance.
Identificationdesdeuxconditionsnécessairespourque le facteurenvironnemental jouesonrôleArgumentationvalideFormulationclaireetcorrecte
/4
Étape 7 Une substance hydrosoluble a été isolée àpartirdel’apexducoléoptiledeblé:l’auxineou acide indole-acétique. Le botanistenéerlandaisFritzW.Wentafaitl’hypothèseque cette substance provoqueraitl’élongationdestissusducoléoptile.Àl’aidedu protocole fourni (ressource 4), réalisezl’expérience de Went (ou «test pisum»),puis,exploitezlesrésultatsbrutsfournis.
Respectdesrèglesd’hygiène/sécuritéRespectduprotocoleSoin,propreté,rangementdupostedetravailObtentiond’unrésultatexploitableChoix des données pertinentes pourl’exploitationPour les plus rapides: présentation desdonnéeschiffréesMiseenrelationavecl’objectifdel’expérience
/4/2
Étape 8 (pour les plus rapides) Résumez sous la forme d’un schémafonctionnel le mécanisme qui permet à laplanted’orientersacroissanceenfonctiondefacteurs de l’environnement comme lalumière.
Présentation de la chaîne causale sous formed’unschémasimplifié
(/2)
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Ressource 1 : L’expérience de Sachs sur la croissance racinaire
Matériel GrainesdepotironouderadisgerméesavecracinesdroitesEncredechineetplumeoupinceautrèsfinoucure-dents1Petiteboîtedepétrigéloséeetunenon-géloséeMarqueurAppareildeprisesdevuesRègleoupetitebandedepapiermillimétréUnespatuleouunscalpelUnepincerecourbée(ouunmorceaudefildeferrecourbé)Protocole1. Sedésinfecterlesmainsetutiliserdesoutilspropres.2. Choisir4plantulesdontlesracinessontbiendroites3. Directement sur la racine, tracer à l’encredechinedes
traitsaussifinsquepossibleespacésde2mm(mettezlemoinsd’encrepossiblepouréviterladiffusiondel’encre)
4. Marquervosdeuxboîtesdepétriavecvosnomsetclasse5. Aveclaspatulepréparerdeuxboîtesdemi-gélosées
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/mouvements/img-anim/gravi-methode1.mov
6. Aveclapincerecourbée,creusezdespuitsdanslagélosepourvosracineshttp://www.snv.jussieu.fr/bmedia/mouvements/img-anim/gravi-methode2.mov
7. Planterlesracinesdanslaboîtedegélosecommesurlaphotoci-contre.
8. Fermer la boîte, la rapporter chez vous et laplacerdemanière à ceque laplantene soit paséclairéeparlebasetquelesracinessoientbienverticales.Nepaslaplacertropprèsd’unesourcedechaleurpouréviterledessèchement.Évitertouteperturbation.
9. Après24h,photographier lesrésultats.Placerunrepèrevertical«1cm»danslechampdelaprisedevue.Laphotodoitêtrenetteetprised’aussiprèsquepossible.
10. Déposezlaphotodevosrésultatsdanspronotes(travailàrendre).Letitredevotrephotoseravotrenometvotreclasse.
Pouranalyser lesrésultats,numérotez lesrepèresàpartirde l’extrémitéouapexde laracine.Onmesurealorsl’écartentrelesrepères1et2,2et3,etc.Sachantqu’àt=0cesécartsvalaienttous2mm,onnotel’évolutiondecesécarts:+1mm,parexemple.
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Ressource 2
Ressource 3
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Ressource 4 : test pisum sur des hypocotyles de soja Matériel Germesdesojadecinqjours,avecunhypocotylecourbé(voirphotoci-contre)BoîtesdepétriEaud’arrosage(robinet)Solutiond’auxine(acideindole-acétique)à10-4millimoleparLitre.PincefineetciseauxfinsLamederasoirAppareildeprisesdevuesProtocole 1. Identifiervosboîtesdepétriavecvosnomsetclasse2. Choisiraumoinsdixhypocotylesde3cmdelong;avec lesciseauxfins lescouperàrasde la
graineetaveclalamederasoirlesfendreendeuxdansleurpartiesupérieuresur1,5cm3. Répartirleshypocotylesendeuxlotsdansdeuxboîtesdepétri 4. Danslapremièreboîte(témoin)ajouter20mLd’eaud’arrosage5. Danslasecondeboîteajouter10mLd’eaud’arrosageet10mLdesolutiond’auxine6. Identifierlaboîtetémoinetlaboîte«auxine»7. Photographier les boîtes à t=0 sur fond noir avec un bon éclairage en veillant à ce que les
hypocotylessoientbienétalés8. Photographierànouveaulesboîtesàt=20heuresLesrésultatschiffréss’obtiennentendéterminantl’angledecourburedeshypocotylesparrapportàl’axedeleurbasecommesurlaphotoci-contre. Les hypocotyles sont naturellement courbés. La croissance enlongueurdeleurscellulespériphériquestendàréduirecettecourbure.Exemple de résultats à t=20 heures
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Durée 2h
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Aides envisagées Étape1 RéfléchiràcequevontdevenirlestraitstracéssurlaracineÉtape2 Aidesmineurespourréaliserlesboîtesdemi-gélosées,lechoixdesracines
Aideàl’interprétationdesrésultats:comparerl’écartsentre1et2etl’écartentre7et8Étape3 Comparerlatailledesnouvellescellulesetlatailledescellulesdelazoned’élongation
Fairelelienavecl’écartentrelestracesàl’encredechineÉtape4 Partir des deux zones identifiées pour la racine: retrouve-t-on l’équivalent dans les
documentsconcernantlatige,etoù?Étape5 Définitionsde«isotrope»et«anisotrope»Étape6 Identifierlescasoùlalumièren’apaspujouersonrôle;identifieralorscequiaétéempêchéÉtape7 Aidemineurepourlaréalisationdel’expérienceet(éventuellement)lesmesuresd’anglesÉtape8 Aidepouridentifierlesmaillonsessentielsdelachaînecausale
