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Document 1

Les semences de maïs sont des hybrides, c'est-à-dire qu'elles sont issues du croisement de deux variétés différentes de maïs. Chez le maïs, les fleurs ont la particularité de ne pas être hermaphrodites. Les étamines se trouvent dans les fleurs mâles, portées par l'épi qui se trouve en haut du plant. Les pistils sont réunis dans l'épi femelle, situé à l'aisselle d'une feuille en bas du plant. La pollinisation se réalise grâce au vent ou aux insectes, soit au sein d'un même plant (on parle alors d'autofécondation), soit entre plants voisins. La production d'hybrides impose de choisir la variété qui fera office de « parent femelle » et celle qui fera office de « parent mâle ». Les maïs sont semés en alignement 1-4, c'est-à-dire une rangée de plants « parents mâles », suivie de quatre rangées de plants « parents femelles ».

Lorsque l'épi mâle de ces derniers commence à se développer, en général vers la mi-juillet, il est éliminé mécaniquement : c'est la castration du maïs. En novembre, les rangées de plants « femelles » sont moissonnées, les grains produits seront les semences vendues l'année suivante. Les rangées de plants « mâles » sont broyées et ensilées.

Les parcelles de maïs semence doivent être implantées à plus de 200 m des autres parcelles de maïs afin d'éviter les fécondations croisées avec d'autres variétés.

Document 2 : Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le maïsInformations[1]
Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le bléInformations[2]

Question

1. Rechercher la signification du terme « autofécondation » dans le contexte du document 1.

Solution

Autofécondation signifie qu'un individu hermaphrodite féconde ses gamètes femelles avec ses propres gamètes mâles.

Question

2. Rechercher la signification de l'expression « fécondation croisée » dans le contexte du document 1.

Solution

Fécondation croisée signifie, dans ce contexte, que les plants choisis comme plants femelles sont fécondés par d'autres plants et non par autofécondation.

Question

3. Replacer les légendes « épi mâle » et « épi femelle » sur le plant A.

Solution

Consulter ou télécharger le schéma corrigé :
p. 124 ex. 8 : Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le maïs (752 Ko) [pdf]
Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le maïsInformations[3]

Question

4. Replacer les légendes « étamine » et « pistil » sur le plant D.

Solution

Consulter ou télécharger le schéma corrigé :
p. 124 ex. 8 : Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le blé (709 Ko) [pdf]
Méthodes de croisement de deux parents pour obtenir des semences hybrides chez le bléInformations[4]

Question

5. Préciser, en utilisant vos connaissances sur le rôle des étamines, pourquoi elles sont éliminées dans les deux schémas ci-dessus.

Solution

Les étamines produisent le pollen, c'est-à-dire les gamètes mâles. Pour produire des semences hybrides, il faut éviter l'autofécondation du pied mère par lui-même. C'est pour cela qu'il est nécessaire d'éliminer ses étamines.

Question

6. Indiquer, en utilisant vos connaissances sur le rôle du stigmate, pourquoi c'est lui que l'on touche avec le pinceau couvert de pollen (illustration du plant D).

Solution

Le stigmate est la partie du pistil qui a pour rôle de recevoir les grains de pollen. De là germeront les tubes polliniques. Pour que le pollen recueilli féconde le plant choisi, il faut le déposer sur le stigmate.

Question

7. Pour chacun des plants A, B, C et D du document 2, dire si c'est le parent mâle ou le parent femelle qui est utilisé pour l'obtention des semences. Justifier chaque réponse.

Solution

  • Plant A : c'est le parent mâle, il fournit des grains de pollen.

  • Plant B : c'est le parent femelle, son épi mâle a été supprimé et le pollen venu du plant A féconde son épi femelle.

  • Plant C : c'est le parent mâle, il fournit des grains de pollen.

  • Plant D : c'est le parent femelle, ses étamines ont été supprimées et le pollen venu du plant C est déposé sur son pistil renfermant des ovules.

Question

8. Expliquer pourquoi les termes de « plants mâles » et « plans femelles » que l'on trouve dans le document 1 ne sont pas exacts.

Solution

Les plants de maïs sont toujours hermaphrodites donc à la fois mâles et femelles.

Question

9. En utilisant les termes « autofécondation » et « fécondation croisée », expliquer le rôle de la castration du maïs pour l'obtention de semences hybrides.

Solution

L'obtention de semences hybrides nécessite une fécondation croisée. Pour cela, il est nécessaire d'éviter l'autofécondation. Chez le maïs, cela passe par l'élimination des épis mâles sur les pieds mère. Cette opération porte le nom de castration.

Question

10. À l'aide du document 2, montrer que l'obtention de semences hybrides de blé est une opération plus complexe que chez le maïs.

Solution

Chez le blé, les étamines et le pistil sont regroupés au sein de chaque fleur. De plus, chacun de ces organes est de petite taille. L'élimination des étamines à un stade précoce et la pollinisation artificielle des pieds mère au pinceau sont donc des opérations délicates et minutieuses. Alors que, chez le maïs, on élimine facilement les épis mâles et on laisse le vent réaliser la pollinisation croisée.