13. reproduction

Question 1

Comment la majorité des eucaryotes répliquent leurs chromosomes (réplicateurs univalents) ?

Answer 1

via la reproduction sexuée impliquant syngamie (fusion noyaux) et ségrégation

=> asexualité secondaire chez les eucaryotes

Question 2

processus production gamètes

Answer 2

méiose

Question 3

qu’est-ce qui est observable après la réplication des chromosomes ?

Answer 3

l’appariement des bivalents et la coordination de la méiose (=> risque aneuploïdie (=nb anormal de chromosomes))

Question 4

cycle de vie protistes et algues

Answer 4

cycle haplobiontique => phase haploïde est prédominante et où le zygote est le seul stade diploïde

gamète + gamète=> fusion => méiose=> zygote => croissance végétative haploïde

Question 5

cycle diatomées et métazoaires

Answer 5

cycle diplobiontique : phase diploïde est dominante par rapport à la phase haploïde

=> 2 gamètes=> fusion => zygote => croissance végétative diploïde => méiose => gamète

Question 6

cycle de vie : algues, champignons, plantes

Answer 6

cycle haplo-diplobiontique : implique l’alternance de phases haploïdes et diploïde

gamètes => fusion=> zygote => croissance végétative diploïde => méiose=> ?=> croissance végétative haploïde => gamète

Question 7

maturation de gamète : métabolisme et mitoses sont contrôlées par quoi?

Answer 7

sous contrôle des gènes du génome gamétophytique

Question 8

Qu’est-ce qui se passe avec les gènes qui ne fonctionnent pas dans le pollen?

Answer 8

plus de 50% des gènes exprimés dans le pollen, ceux qui ne fonctionnent pas vont disparaître et ne vont pas être transmis à la génération suivante.

=> donc mutations sont enlevées et pas transmises à la génération suivante. -> cela se passe durant la maturation du pollen : purge efficace des mutations => lost of function

Question 9

chez les individus multicellulaires compétitif, quelle lignée cellulaire transmet les réplicateurs (=ADN)?

Answer 9

seule la lignée cellulaire formant les gamètes par méïose lignée germinale

Question 10

qu’est-ce qu’un soma, selon richard dawkins?

Answer 10

une “machine génique”, un “véhicule à survie”
favorisant la survie des cellules sacrifiant les cellules somatiques

Question 11

séquençage massif, c’est quoi?

Answer 11

° l’assemblage (de segments) du génome

(taille des séquences contiguës…)
ADN (chromosomes), SR-technologies (100-500 bp), LR-technlogies 810-50 Kb)

° comparaison d’échantillons
les séquences (SR) d’un échantillons sont alignées sur l’assemblage du génome (référence).

=> les substitutions de qualité sont identifiées

Question 12

variation somaclonale, c’est quoi?

Answer 12

phénomène génétique observé lors de la culture de tissus végétaux, où des mutations peuvent survenir spontanément.

Bien que cela soit pas directement mentionné dans les études sur le chêne de napoléon, son génome a été séquencé, révélant une étonnante stabilité génétique malgré ses 239ans.

=> observation pas séquençage massif : 3’488 SNV entre 2 feuilles (confirmation par PCR: 171536 SNVs ( ts hétérozygotes! tous dans introns ou non codant))

Question 13

comment se passe les divisions dans le méristèmes ?

Answer 13

-> au centre: extrêmement peu de divisions, cellules qui donnent naissance au cellules du bords du méristèmes et ce sont elles qui font extrêmement de divisions
-> mécanismes pour éviter qu’il y ait trop de mutations qui se produisent

les méristèmes axillaires sont mis de côté très tôt, lorsqu’ils ont été séparé du méristème apical par seulement quelques divisions cellulaires

Question 14

pour quelle raison les gamètes ont moins de potentiel d’erreur que les cellules aux bords du méristème ?

Answer 14

car les cellules qui donnent naissance au gamètes ont subi moins de division

Question 15

la transmission entre les générations: amélioration de l’assemblage de référence

Answer 15

l’échantillonnage de méristèmes (bourgeons) à 15,47 46 85 ans -> 46 SNPs (polymorphisme nucléotide simple) de qualité
=> 2.7 fois plus que Schmid-Siegert et al. 2017.

il y a transmission à la prochaine génération; démonstration pour 19 variants à travers 116 descendants…

=> *ils ont remarqué que certains de ces variants étaient transmis à la prochaine génération**
-> ils ont trouvé encore plus de variant

Question 16

individus weismaniens et non-weismaniens

Answer 16

• mutations somatiques souvent disruptive de la coordination intracellulaire (p.ex cancer) -> mutations rarement avantageuses
• Parfois les mutations sont avantageuses -> exemple de protection contre l’herbivorie des insectes sur les arbres (feuille devenue toxique pour insecte => donc pas mangée, formation de fleurs (gamètes))
• Détermination précoce des cellules mères des gamètes <-> séquestration lignée germinale, avec réplicateurs (ADN)
  inactifs transmis à la prochaine génération
• Détermination tardive des cellules mères des gamètes. <-> différentiation somatique, avec réplicateurs effectifs pour la prochaine génération
• somatique tardive -> non weismaniens -> arbres

Question 17

Tetrahymena, c’est quoi?

Answer 17

cellule végétale, contient plusieurs noyaux (micronoyau avec 5 chromosomes qui ne font rien du tout, inactif ; marcnonucleus est une copie du micronucleus, fragmenté en 200-300 mini-chromosomes et est actif et a été amplifiés)

=> sorte de noyau utile à la production (micronoyau) et noyau utilise à la survie et au métabolisme (macronoyau)

Question 18

individu non-weismanien

Answer 18

1. Détermination précoce des cellules mères et gamètes: chez les animaux, les cellules germinales sont déterminées très tot dans le développement embryonnaire. Ces cellules sont séparées des cellules somatiques et maintenues comme une lignée distincte
   -> les cellules germinales « séquestrées » n’accumulent pas les mutations que subissent les cellules somatiques -> les informations génétiques transmises à la descendance sont protégées et les réplicateurs (molécules d’ADN) restent inactifs jusqu’à la formation de gamète

Question 19

individu weismanien

Answer 19

2. Détermination tardive des cellules mères et gamètes: chez les plantes, les cellules qui deviendront gamètes peuvent se différencier à partir de cellules somatiques bient après le début du développement
   -> les cellules somatiques accumulent des mutations, qui lorsque les cellules somatiques se différencient en germinales, sont transmises à la descendance
   -> les réplicateurs sont effectifs et actifs pdt toute la vie de l’organisme

Question 20

brassage génétique dans reproduction sexuée

Answer 20

• méiose introduit recombinaison génétique, générant diversité au niveau des gamètes
• ségrégation des gamètes et leur fusion lors de la syngamie => mène à formation d’un zygote, combinant génomes parentaux

Question 21

les différents types de reproduction

Answer 21

• sexuée : autogames (autofécondation) et allogames (fécondation croisée)
• asexuée : processus comme multiplication végétative, sans brassage génétique

Question 22

transport des gamètes (ex. viola hirta)

Answer 22

stratégie de fécondation mixte

• fleurs chasmogames (ouvertes) : pollinisation par les insectes
• fleurs cléistogames (fermées) : autofécondation => garantit une reproduction même sans intervention des pollinisateurs

Question 23

flux des gènes : production et influences

Answer 23

• se produit au sein des populations par reproduction locale et entre populations via la dispersion des gamètes ou des graines
• flux influencé par taille des populations, plus les populations sont grandes et connectées, plus le flux génétique est important

Question 25

"structure" des fleurs ancestrales

Answer 25

nombreux tépales (éléments indifférencié entre pétales et sépales et étamines (organes producteurs de pollen) - pisitle -pédoncule

Question 26

fleurs ancestrales : fonction

Answer 26

elles servaient principalement d'attraction pour les pollinisateurs, qui venaient se nourrir du pollen => essentiel à la fécondation

Question 27

mécanismes physiologiques pour limiter fécondation (pourquoi et lesquels)

Answer 27

=> développés pour favoriser la diversité génétique - **incompatibilité génétique**: pollen de la même plantes est souvent incapable de féconder ses propres ovules - **séparation temporelle ou spatiale**: organes mâles () et organes femelles (pistil) de la fleur fonctionnent parfois à des moments différents ou sont situés dans des endroits distincts

Question 28

évolution comportementale et morphologique des pollinisateurs

Answer 28

- **optimisation des ressources** : pollinisateurs adaptent leur comportement pour trouver les fleurs offrant les meilleures récompenses - **réduction des coûts de recherche**: adaptations morphologiques permettent un accès plus efficace aux ressources florales - **variation adaptative**: ils modifient leur apparence/comportement pour exploiter les traits floraux de manière optimale

Question 29

qu'est-ce que l'**Anémophilie**? nécessitées dues à ça?

Answer 29

=> fécondation par l'intermédiaire du vent - **production massive de pollen et mise en place de larges stigmates plumeux** ("attrapent" le pollen) => énergétiquement coûteux, mais pièces florales et récompenses réduites au minimum => pollinisation anémophile efficace -> stimulus environnemental claire orchestrant floraison synchrone (si possible lorsque pluie peu fréquente et peu/ pas de foliage filtrant le pollen)

Question 30

**Entomophilie**, c'est quoi?

Answer 30

=> co-évolution entre plante et son/ses pollinisateur(s) - utilisation des pollinisateurs spécialistes pour accroître l'efficacité de la pollinisation - moins de coûts énergétiques pour produire pollen, car pollinisateurs ciblent fleurs de la même sp.=> minimisant pertes et maximisant la fertilisation (meilleur proba de fécondation) - si pollinisateurs généralistes, pollinisateurs fréquentant plusieurs sp de fleurs, alors l'efficacité de la fécondation diminue => diluant le flux du pollen entre fleurs conspécifiques

Question 31

entomophilie spécialisée

Answer 31

1) corolle de la fleur de sauge : pourvue d'une partie horizontale servant de piste d'atterrissage aux insectes butineurs organes sexuels sont cachés sous un casque d'où dépassent selon l'état de maturité, le style(femelle) puis les étamines (mâles). => **anatomie rend autogamie difficile** 2-3) en cherchant nectar 8nectaires au fond du tube), insecte butte contre les étamines modifiées en pédale qui font basculer les étamines fertiles => provoque déhiscence explosive de l'étamine et une grand quantité de pollen est alors déposé sur le dos de l'insecte. 4-5) insecte récompensé par nectar, quitte la fleur et se rend vers la suivante -> recommence les étapes 1 et 2 durant lesquelles il dépose le pollen accumulé sur le stigmate saillant **=> cette architecture florale limite interférence entre fonctions mâles et femelles**

Question 32

types attraction des insectes

Answer 32

- **attraction longue distance (> 1m)**: par **l'odeur ou la couleur** ° abeilles: forte réponse à la couleur, distinguent mal les formes ° forte odeur : papillons de nuit (fleurs pâles, long tubes) ° forte odeur: mouches -> fleurs brunes ou violettes) - **attraction courte distance ( <1m)**: ° abeilles répondent à la **forme et aux patrons de coloration** (vision entre 300nm et 700nm et même certaines marques dans l'UV 380-780nm) - **sur fleur: comportement déterminé pas sens du toucher**

Question 33

spécialisation olfactive des plantes

Answer 33

les espèces d'ophrys sont chacune **visitées par les mâles d'une espèce d'abeille solitaire** (surtout Andreba spp. et Eucera spp.) => la fleur présente des **traits** morphologiques et **produit des phéromones correspondants aux signaux sexuels des femelles de l'sp. d'abeille concernée**. le mâle cherche alors à copuler =>**pseudocopulation**, et s'attache les pollinies, qu'il transportera vers une autre fleur de la même sp.

Question 34

spécialisation visuelle des fleurs pour les pollinisateurs

Answer 34

- **pétales colorés par des pigments hydrosolubles contenus dans vacuole** => peuvent interférer entre eux et/ou avec les pigments liposolubles des plastes, donnant des patrons de coloration subtiles

Question 35

spécialisation visuelle des fleurs : pigments hydrosolubles: lesquels et en quelles couleurs ça varie

Answer 35

**=> caroténoïdes : jaune-> rouge => anthocynes : pourpre-> bleu => anthoxanthines : blanc -> jaune**

Question 36

pigments hydrosolubles lors de la spécialisation visuelle des fleurs, Pourquoi changement de coloration?

Answer 36

=> changement de coloration **selon le stade de floraison, en fonction de changement physiologiques de pH** différences entre fleurs fraîchement écloses, donneuses de pollen, réceptives et fécondées (ex. Androsace villosa : fleurs présentent anneau jaune au niveau du tube=> devient rouge quand réceptive, pollinisateurs qui voient mal le jaune sont donc insensibles aux fleurs immatures)

Question 37

mécanismes morphologiques limitant endogamie

Answer 37

endogamie : fécondation d'un ovule par du pollen provenant de la même plante ou de fleurs proches - **hétérostylie** : les fleurs ont les styles qui sont disposées à une hauteur différentes, ce sont les styles et les stigmates de la même hauteur qui sont compatibles pour la polllinisation => le sex-ratio dépend du nombre de morphes => **2 morphes** (2 hauteurs différentes): **distylie** allèle **S-> style long => **3morphes** (3 hauteurs diff.) : **tristylie** -> contrôlé par 2 loci S et M (souvent non liés) ° allèle S dominant-> style court ° allèle récessif s en épistasie avec M : allèle M dominant -> style moyen allèle m -> style long

Question 38

l'hétérostylie est fréquente chez combien de familles ?

Answer 38

25 d'angiospermes ; fréquente chez les - Rubiaceae - Boriginaceae - Primulaceae

Question 39

spécialisation au nv. de l'inflorescence : avantages (pas très important pour exa)

Answer 39

pollinisateur visitant une inflorescence (groupement de fleurs sur m^ tige) reçoit une grande récompense par vol - bcp nectar offert => insecte fidèle, mais visitera plusieurs fleurs du même individus - peu de nectar offert => quantité limitée de pollen transporté, mais largement allogame

Question 40

qu'est-ce qui permet à l'inflorescence de jouer un rôle attractant sur plus longue durée que les fleurs solitaire et de limiter la geitonogamie?

Answer 40

le décalage temporel de la réceptivité des différentes fleurs sur la même tige/plante ex. Digitalis **fleurs protandres, s'ouvrant séquentiellement depuis le abs vers le haut** => augmentation de la production de nectar durant la vie de la fleur (**fleurs du bas présentent bcp de nectar**) => pollinisateurs **commencent leur visite en bas de l'inflorescence** et à en visiter plusieurs => pollinisateurs visitent l'inflorescence depuis bas (fleurs femelles) et **quittent l'inflorescence par une fleur en phase mâle ==> limite endogamie**

Question 41

reproduction végétative

Answer 41

reproduction asexuée en plus de la croissance végétative, certaines plantes produisent et disséminent des **bulbilles** (= tiges de petite taille, se détachant de la plante mère) => reproduction clonale - bulbilles remplacent les fleurs - plante miniature se développant entre les glumes (disséminée)

Question 42

Agamospermie, c'est quoi?

Answer 42

reproduction asexuée **production de graines fertiles en l'absence de fusion entre gamètes** (pissenlit) - **zygote formé directement à partir de tissus sporophytiques** - **formation de gamétophytes issu d'une mitose, mais**... ...remplacé par cellule sporophytique (dépend d'une fécondation =pseudogamie) ...sans réduction chromosomique (dans ce cas les cellules maintiennent leur nb chromosomiques d'origine )(obligatoire)

Question 43

génome, c'est quoi?

Answer 43

définition évolutive : **set de matériel génétique qui, dans une lignée, en vertu de l0'intérêt commun, tend à favoriser le même phénotype**