Les cycles de développement (cycle de vie)
Le vocabulaire des cycles de développement (particulièrement ceux des végétaux)
- Cycle de développement= cycle de vie = cycle biologique = cycle biotique: ensemble cyclique du déroulement de la vie d’un organisme eucaryote impliquant une reproduction sexuée avec méiose et fécondation. Ce cycle est associé à un cycle chromosomique qui désigne l’alternance régulière entre deux états chromosomiques au cours des générations successives d’une espèce : une phase haploïde (haplophase) à n chromosomes: chaque cellule ne possède qu’un seul exemplaire de chaque chromosome et une phase diploïde (diplophase) à 2n chromosomes : chaque cellule possède des paires de chromosomes homologues. Si la méiose est immédiatement suivie de la fécondation: cycle diplophasique ( seuls les gamètes sont haploïdes).
Si la fécondation est immédiatement suivie d’une méiose : cycle haplophasique ( seul le zygote est diploïde).
- Génération : étape du cycle vital comprenant au moins une mitose (= développement végétatif). Une génération va du zygote ou d’une spore jusqu’à la production des gamètes ou des spores après un épisode végétatif plus ou moins long (pas de génération si fécondation juste après méiose, ou si méiose juste après fécondation).
Si 1 génération dans le cycle : cycle monogénétique
Si 2 générations : cycle digénétique
Si 3 générations : cycle trigénétique. - La spore = cellule généralement haploïde dont les divisions cellulaires (mitoses) produisent généralement un gamétophyte. Ce gamétophyte est une génération haploïde qui produit des gamètes.
- Le gamète : cellule haploïde qui subit la fécondation pour l’obtention d’un zygote qui subit des mitoses et donne le sporophyte diploïde qui produit les spores.
1- Le cycle diplophasique
Le document 1 montre un schéma qui illustre le cycle de développement de l’algue brune Fucus .
L’algue visible (A) représente le thalle adulte diploïde (2n). Il présente des ramifications avec des réceptacles (r) renflés à l’extrémité des frondes, ainsi que des flotteurs (f). Les réceptacles contiennent de petites cavités sphériques appelées conceptacles, qui s’ouvrent vers l’extérieur par un ostiole (o).
Le conceptacle mâle (B) tapissé de poils ramifiés (D) sur lesquelles se développent des anthéridies (gm). À l’intérieur de l’anthéridie, une cellule-mère subit des divisions pour former de nombreuses petites cellules (F) biflagellées et haploïdes (n).
Le conceptacle femelle (C) contenant les organes reproducteurs femelles appelés oogones. À l’intérieur de l’oogone (E), une cellule-mère subit des divisions pour former de nombreuses cellules (G) rondes, volumineuses et non flagellées, haploïdes n.
Après la libération des cellules mâles et femelles dans l’eau de mer, les cellules mâles entourent la cellule femelle, mais une seule pénètre à l’intérieur pour fusionner avec son noyau.
La fusion donne naissance à un zygote diploïde (2n). Ce zygote se fixe rapidement sur un rocher, commence à se diviser par mitoses successives pour redonner un nouveau thalle adulte (A), bouclant ainsi le cycle.
En exploitant le document 1,
1 –Préciser le lieu de la méiose et de la fécondation dans le cycle.
2 –Nommer les cellules F , G et I.
3 –Schématiser le cycle chromosomique du fucus.
Utiliser un trait épais rouge pour illustrer la diplophase (phase à 2n chromosomes), et un trait mince bleu pour l’haplophase (la phase à n chromosomes).
4 – Déduire le type de ce cycle.
1 – La méiose : au niveau des éléments D et E car on passe de la phase diploïde à la phase haploïde.
La fécondation : H car elle correspond à la rencontre des gamètes mâles et femelles, suivie de leur fusion pour former le zygote.
2 – F: gamète mâle (anthérozoïde), G : gamète femelle (oosphère), I : zygote
3 – Le cycle chromosomique
4- Le cycle se caractérise par la présence d’une seule génération diploïde produisant les gamètes, appelé gamétophyte. les gamètes seuls sont haploïdes.
C’est donc un cycle monogénétique diplophasique
Cycle de Développement Diplophasique
Chez les animaux, l'essentiel du cycle se déroule à l'état diploïde (2n).
2 – Le cycle haplophasique
Le document 2 montre un schéma qui illustre les étapes du cycle de développement de la spirogyre (Spirogyra).
La Spirogyre est une algue verte filamenteuse. Le filament de Spirogyre adulte est haploïde (n). Lors de la reproduction sexuée, deux filaments parallèles se rapprochent. Les cellules face à face émettent des protubérances qui se rejoignent pour former des ponts cytoplasmiques. Le contenu d’une cellule (considéré comme le gamète mâle) migre à travers le tube pour fusionner avec le contenu de la cellule réceptrice (gamète femelle) : c’est la fécondation (cystogamie). Il y a alors formation d’un zygote (2n), visible sous forme d’une cellule ovale à paroi épaisse. Cette forme est très résistante et permet à l’algue de passer l’hiver ou de survivre à l’assèchement du milieu. Lorsque les conditions deviennent favorables, le zygote (2n) subit immédiatement une méiose pour donner naissance à 4 noyaux haploïdes (n), mais généralement, 3 d’entre eux dégénèrent pour n’en laisser qu’un seul fonctionnel qui se divise par mitoses successives pour former un nouveau jeune filament de Spirogyre (n), bouclant ainsi le cycle.
En exploitant le document 2,
1 –Schématiser le cycle chromosomique de la spirogyre.
Utiliser un trait épais rouge pour illustrer la diplophase (phase à 2n chromosomes), et un trait mince bleu pour l’haplophase (la phase à n chromosomes).
2 – Déduire le type de ce cycle.
1 – Le cycle chromosomique
2- Le cycle se caractérise par la présence d’une seule générations haploïde produisant les gamètes, appelé gamétophyte. Seul le zygote est diploïde.
Il s’agit donc d’un cycle monogénétique haplophasique.
Cycle de Développement Haplophasique
La phase dominante est haploïde (n). La diploïdie est limitée au zygote.
Cellules à n chromosomes
3 – Le cycle haplo-diplophasique
Le document 3 montre les étapes du cycle de développement de l’ulve.
La Laitue de mer (Ulva lactuca) est une algue verte marine qui se présente sous différentes formes au cours de son cycle :
– Deux thalles adultes A et B haploïdes (n), morphologiquement identiques. L’un produit des cellules flagellées de petite taille (x) et l’autre produit des cellules flagellées de plus grande taille (y). Après leur libération dans l’eau de mer, elles se rencontrent et fusionnent lors de la fécondation pour donner un zygote z (2n).
– Ce zygote perd ses flagelles et se fixe sur un support pour donner naissance à un thalle adulte diploïde (E). À maturité, les cellules de la bordure de ce thalle subissent une division cellulaire particulière qui produit des spores haploïdes (n) munies de 4 flagelles (G). Ces spores se fixent à leur tour sur un substrat et se développent par mitoses pour redonner de nouveaux thalles (A et B), bouclant ainsi le cycle.
En exploitant le document 3,
1 –Préciser le lieu de la méiose et de la fécondation dans le cycle.
2 –Nommer les éléments x et y.
3 –Schématiser le cycle chromosomique de l’ulve.
Utiliser un trait épais rouge pour illustrer la diplophase (phase à 2n chromosomes), et un trait mince bleu pour l’haplophase (la phase à n chromosomes).
4 – Déduire le type de ce cycle.
1 – La méiose : F
La fécondation: C
2 – x: gamète mâle, y: gamète femelle
3 – Le cycle chromosomique
4- Le cycle se caractérise par l’alternance de deux générations :
- Une génération haploïde qui produit les gamètes, appelée gamétophyte.
- Une génération diploïde qui produit les spores, appelée sporophyte.
Il s’agit donc d’un cycle digénétique haplodiplophasique.
Cycle de Développement Haplodiplophasique
Cliquez sur les étapes pour voir les transformations cellulaires.
(2n)
(n)
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Raisonnement Scientifique & Cycles de Développement (2ème BAC SVT / PC)
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