Fiche de révision : Génomes et reproduction des plantes

📋 Plan du Cours

1. Vocabulaire cellulaire et génétique
2. Cycle cellulaire et ADN
3. Mitose et conservation du génome
4. Mutations et diversité génétique
5. Reproduction asexuée végétale
6. Fleur et reproduction sexuée
7. Graines, dissémination et germination

📖 1. Vocabulaire cellulaire et génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une molécule constituée de nucléotides portant les bases adénine, cytosine, guanine et thymine.
• Gène : Un gène est une séquence de nucléotides qui code un caractère et occupe une position précise appelée locus sur un chromosome.
• Organite : Structure intracellulaire délimitée qui possède une fonction précise.

📝 Points essentiels

• Les cellules eucaryotes possèdent un noyau et des organites, tandis que les cellules procaryotes n'en possèdent pas.

• L'ADN est décondensé sous forme de chromatine et condensé sous forme de chromosome.

• Les allèles sont les différentes versions d'un même gène, et le génotype correspond à l'ensemble des allèles d'un individu qui contribue à déterminer son phénotype.

💡 Astuce mémo

Chromatine déroulée, chromosome enroulé

📖 2. Cycle cellulaire et ADN

★ À maîtriser

• Le cycle cellulaire comprend les phases G1, S, G2 et M, au cours desquelles la cellule croît, réplique son ADN puis se divise.

• Après la phase S, chaque chromosome possède deux chromatides sœurs constituées de deux copies conformes de l'ADN.

Compléments

• Pendant la phase G1, l'ADN est décompacté et chaque chromosome possède une chromatide.

📌 Un nucléotide comprend un désoxyribose, un groupe phosphate et une base azotée, et les deux brins d'ADN sont associés par des liaisons hydrogène.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M

📖 3. Mitose et conservation du génome

🔑 Notions clés & Définitions

• Clone : Un clone est un ensemble de cellules génétiquement identiques produit par mitose, constitué de cellules séparées ou associées dans un tissu.

📝 Points essentiels

• 🔄 La mitose se déroule en cinq étapes :

  1. Prophase
  2. Prométaphase
  3. Métaphase
  4. Anaphase
  5. Télophase

• Lors de l'anaphase, les chromatides sœurs se séparent et sont réparties dans les deux cellules filles.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 4. Mutations et diversité génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : Modification de la séquence nucléotidique de l'ADN.
• Codon : Un codon est une suite de trois bases azotées de l'ARN qui correspond à un acide aminé.

★ À maîtriser

• La plupart des mutations spontanées apparaissent pendant la réplication de l'ADN, lorsque des erreurs de l'ADN polymérase ne sont pas réparées.

• Les mutations peuvent être de trois types :

  • Substitution d'une base
  • Délétion d'une base
  • Addition ou insertion d'une paire de bases

• Le passage du génotype au phénotype implique la transcription de l'ADN en ARN pré-messager dans le noyau, la maturation par excision des introns et l'épissage des exons, puis la traduction de l'ARN messager en protéine dans le cytoplasme.

📌 Une mutation somatique est transmise aux cellules issues de la cellule mutée par mitose, tandis qu'une mutation germinale peut être transmise à la descendance.

• La diversité génétique d'un clone résulte de l'accumulation de mutations successives, chaque mutation devenant durable pour toute la lignée issue de la cellule mutée.

Compléments

• Chez l'humain, un enfant naît avec environ 70 mutations par rapport à ses parents, mais toutes ne modifient pas le phénotype.

💡 Astuce mémo

Erreur de réplication → mutation → diversité du clone

📖 5. Reproduction asexuée végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Totipotence : La totipotence est la capacité d'une cellule végétale dédifférenciée à produire une plante entière.

★ À maîtriser

• La reproduction asexuée végétale repose sur la mitose et produit une nouvelle plante génétiquement identique à la plante initiale.

Compléments

• La multiplication végétative naturelle utilise notamment :

  • Les stolons du fraisier
  • Les bulbes de l'ail
  • Les rhizomes du bambou
  • Les tubercules de la pomme de terre
  • Les drageons du bananier
  • Les plantules du kalanchoé

• Le bouturage consiste à prélever un phytomère puis à le replanter pour obtenir une nouvelle plante.

• La culture in vitro, réalisée en conditions stériles, permet de régénérer des plantes entières à partir d'un bourgeon axillaire placé sur une gélose contenant des phytohormones.

💡 Astuce mémo

Un fragment de plante redevient une plante entière

📖 6. Fleur et reproduction sexuée

🔑 Notions clés & Définitions

• Coévolution : La coévolution est l'évolution parallèle de deux espèces en interaction étroite, comme une plante et son pollinisateur.

★ À maîtriser

📌 La fleur porte les étamines mâles, constituées du filet et de l'anthère, ainsi que le pistil femelle, constitué du stigmate, du style et de l'ovaire.

• Les grains de pollen issus de la méiose se déposent sur le stigmate, forment un tube pollinique et permettent la fécondation qui donne une cellule-œuf à l'origine de la graine.

• Les vecteurs de pollinisation sont :

  • Les insectes : entomogamie
  • Le vent : anémogamie
  • L'eau : hydrogamie

📌 La fécondation croisée renouvelle le patrimoine génétique entre deux plantes, tandis que l'autofécondation utilise les gamètes d'une même fleur ou d'une même plante.

Compléments

• L'autofécondation peut être empêchée par une différence de maturité des organes reproducteurs ou par un mécanisme génétique d'incompatibilité du tube pollinique.

💡 Astuce mémo

Pollen → stigmate → tube pollinique → fécondation

📖 7. Graines, dissémination et germination

🔑 Notions clés & Définitions

• Dissémination : La dissémination est le transport des graines vers de nouveaux espaces, ce qui permet à une plante fixée de coloniser des milieux éloignés.

📝 Points essentiels

• Après la fécondation, l'ovule devient une graine contenant l'embryon et l'ovaire devient un fruit.

📌 Les fruits secs, comme celui du pissenlit, peuvent être disséminés par le vent, tandis que les fruits charnus, comme la tomate, peuvent être consommés par des animaux qui dispersent les graines dans leurs matières fécales.

• La graine contient un embryon, une enveloppe résistante et des réserves nutritives d'amidon stockées notamment dans les cotylédons.

• La germination correspond au développement de l'embryon en jeune plante grâce à l'utilisation des molécules de réserve accumulées dans la graine.

💡 Astuce mémo

Fécondation → graine → dissémination → germination

📊 Tableaux de synthèse

Formes de reproduction végétale