bac S 2013 Amérique du nord

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Génétique et évolution: la vie fixée chez les plantes: la morphologie des Roses

Depuis les domestications des Roses autour de la Méditerranée et en Chine il y a 5 000 ans, l'Homme a créé plus de 16 000 variétés de Roses qui diffèrent entre elles et de leurs ancètres sauvages notamment par leur nombre de pétales.

A partir de l'exploitation des documents et de l'utilisation des connaissances, montrez que les différences de morphologie florale entre les roses résultent de différences d'expression des gènes de développement.

document 1 : morphologie florale

document 1a : aspect des fleurs


Rosa gallica

variété cultivée "1"

variété cultivée "2"


Rosa gallica est une des espèces sauvages ressemblant aux ancêtres des Roses cultivées

d'après
Wikimedia commons (Rosa gallica) et
Dubois A et al.. 2010. Tinkering with the C-function: a molecular frame for the selection of double flowers in cultivated roses. PLoS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0009288 (variétée cultivée "1" et variété cultivée "2").

document 1b : nombre d'organes floraux

Les histogrammes représentent les moyennes obtenues à partir de 5 fleurs. Les barres noires représentent les intervalles de confiance.

d'après Dubois A et al.. 2010. Tinkering with the C-function: a molecular frame for the selection of double flowers in cultivated roses. PLoS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0009288.

document 2 : expression des gènes de développement floral et production des pièces florales

L'organisation florale est contrôlée par des gènes de développement répartis en 3 classes (A, B et C).


Vue schématique d'une fleur en développement vue de dessus

L'expression des gènes de classe A seuls aboutit au développement des sépales.
L'expression simultanée des gènes de classe A et B aboutit au développement des pétales.
L'expression simultanée des gènes de classe B et C aboutit au développement des étamines.
L'expression de gènes de classe C seuls aboutit au développement des carpelles.
Les gènes de classe A et C s'excluent mutuellement: par exemple, si la zone d'expression des gènes de classe C est réduite, alors celle des gènes de classe A s'élargit.

d'après Stéphanie Breuil. Le modèle ABC. acces.ens-lyon.fr.


Coupe de bourgeon floral de Rosa gallica


Coupe de bourgeon floral de variété cultivée "1"


Coupe de bourgeon floral de variété cultivée "2"

document 3 : expression du gène de développement floral de classe C

On réalise des coupes de bourgeons de fleurs de Rosa gallica, variété cultivée "1" et variété cultivée "2", à un stade où les gènes de développement floral s'expriment.

Par une technique adaptée, on colore en foncé les zones où s'exprime le gène de développement de classe C (le gène de développement de classe A s'exprime donc dans la zone en clair).

Observation au microscope photonique.


d'après Dubois A et al.. 2010. Tinkering with the C-function: a molecular frame for the selection of double flowers in cultivated roses. PLoS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0009288.


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