Diversité et reproduction sexuée des végétaux

Description

Cette UE a pour objectif de décrire et de caractériser les cycles biologiques des organismes végétaux aux programmes du concours du CAPES et de l’Agrégation de Sciences de la Vie, Sciences de la Terre et de l’Univers. Il s'agit de traiter les aspects liés à la reproduction de ces mêmes organismes.
Les processus et les modalités de la reproduction sexuée des différents groupes de végétaux seront étudiés. Les structures reproductrices mise en jeu seront détaillées pour ces diffférents groupes.
Les aspects étudiés en cours seront également vus en travaux pratiques.
Les appareils végétatifs de ces organismes seront abordés par comparaison avec celui des Angiospermes 
Un arbre phylogéntique des différents groupes abordés sera construit au fur et à mesure de la progression. Cet arbre phylogéntique insistera sur les innovations clés en lien avec la conquête du milieu terrestre qui sont apparues au cours de l'évolution.
Les représentants fossiles des différents groupes étudiés seront présentés.

Compétences requises

Des connaissances sur l'appareil végétatif des Angiospermes sont nécessaires pour aborder comparativement l'appareil végétatif des autres organismes étudiés. Il est donc recommandé de maîtriser la morphologie, l'anatomie et le développement de la tige, de la feuille et de la racine des Angiospermes. 
La structure générale de la fleur des Angiospermes doit être connue. Les notions de pétale, de sépale, d'étamine, de grain de pollen, de pistil, doivent être connues. Les principaux syndromes de pollinisation divent être connus dans leurs grandes lignes. Les notions de graine et de fruit ainsi que les modalités de leur dispersion doivent être maîtrisées dans les grandes lignes.

Compétences visées

Les algues : morphologie et anatomie du thalle, les modalités de la croissance du thalle, les modalités de la reproduction sexuée chez les algues, les cycles de vie des algues, phylogénie et évolution des algues

Les Bryophytes :
Les mousses : appareil végétatif et reproduction du Polytric, cycle de vie du Polytric, les adaptations des mousses à la sécheresse
Les hépatiques à thalle : particularités de l’appareil végétatif, les structures reproductrices, le cycle de vie

Les Ptéridophytes
Monilophytes : le polypode, morphologie et anatomie de l’appareil végétatif, les structures reproductrices et le cycle de vie ; les Equisétophytes, appareil végétatif et structures reproductrices
Lycophytes : la sélaginelle, étude de l’appareil végétatif, les structures reproductrices, les lycophytes fossiles : Lepidodendron, Sigillaria, Lepidocarpon
Les Rhyniophytes : appareil végétatif, structures reproductrices, cycle de vie

Les Gymnospermes
Les Coniférophytes : le pin, appareil végétatif, appareil reproducteur mâle, le cône mâle, l’étamine, le grain de pollen et sa formation, le cône femelle, l’écaille ovulifère et l’ovule, formation de l’ovule, la fécondation, le développement de l’embryon et la formation de la graine, cycle de vie, adaptation au milieu aérien, quelques autres représentants des coniférophytes, sapin, épicéa, cèdre, mélèze, if, critères d’identification et particularité des appareils reproducteurs
Les Ginkgophytes et les Cycadophytes : appareils végétatifs, structures reproductrices et leur formation, modalités de la fécondation, prégraine

Les Angiospermes
Structure de la fleur, les différents organes de la fleur, le grain de pollen, l’ovule, la pollinisation et les syndromes de pollinisation, germination du grain de pollen et croissance du tube pollinique, les autoincompatbilités, la double fécondation, le devenir du zygote principal et du zygote accessoire, le développement de la graine et le développement du fruit. Les différents types de graines et de fruits, les différentes modalités de la dispersion des diaspores, le cycle de vie des Angiospermes, adaptation au milieu aérien

Capacités expérimentales

Mener chez les végétaux des études morphologiques et anatomiques sur des structures reproductrices variées
Réaliser des coupes dans des organes reproducteurs et les observer au microscope
Analyser les particularités des appareils végétatifs des différents groupes végétaux étudiés
Réaliser divers protocoles de coloration et de dissection

Discipline(s)

• Biologie des organismes

Informations complémentaires

Bibliographie
Meyer S, Reeb C., Bosdeveix R. (2004) Botanique  : biologie et physiologie végétale Maloine éd.
Robert D. & coll. (2000) Biologie végétale III Reproduction Doin éd.
Kleiman C. (2001) La Reproduction des Angiospermes Belin éd.
De Reviers B. (2003) Biologie et phylogénie des algues, tomes 1 et 2 Belin éd.
Taiz L., Zeiger E. (2014) Plant Physiology Sinauer associates, Inc., Publishers
Bresinsky A. & coll. (2008) Strasburger Lehrbuch der Botanik Springer Spektrum
Perrier C. & coll. (2021) Biologie tout-en-un BCPST1 Dunod éd.
Perrier C. & coll. (2022) Biologie tout-en-un BCPST2 Dunod éd.

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