svt - mme le galles

 

 

Thème 2 : Le vivant et son évolution

 

 

 

Chapitre 2 : La reproduction des êtres-vivants

 

 

 

IV) La diversité de la reproduction sexuée

 

 

Rappel : La reproduction sexuée ne nécessite pas de contact entre les partenaires, mais un contact entre les semences mâles et femelles qui contiennent des cellules reproductrices.

Ces cellules reproductrices doivent se retrouver et fusionner (= fécondation) pour former un nouvel individu (= cellule-œuf). Pour se retrouver et fusionner, les cellules reproductrices femelles produisent une substance chimique qui attire les cellules reproductrices mâles.

 

 

 

Que contiennent les semences de la reproduction ?

Les cellules reproductrices sont-elles toujours des ovules et des spermatozoïdes ?

 

 

 

Voici les nouveaux problèmes que nous devons résoudre.

 

 

 

1) diversité des cellules de la reproduction sexuée

 

 

 

Activité : les cellules reproductrices

 

 

Consigne : Observe les différentes cellules reproductrices et complète le tableau ci-dessous pour les comparer (taille, forme, mobilité, nom...).
comparer = lister les ressemblances et les différences

 

 

 

 

 

 

 

 

Thème 2 : Le vivant et son évolution

 

 

 

Chapitre 2 : La reproduction des êtres-vivants

 

 

 

 

I) Rappels

 

 

Activité : rappels

 

Activité : rappels - notion d’espèce

 

Activité : rappels de classification

 

 

 

 

 

II) La reproduction asexuée

 

 

 

Problème : Comment un végétal sans fleur, donc sans graines, peut coloniser et envahir un milieu ?

 

 

 

Activité : envahir sans graines….

 

 

 

 

1) exemple d’une fougère : elle envahit grâce à sa tige souterraine : le rhizome…

 

 

 

 

2) exemple du fraisier : il envahit grâce à sa tige aérienne rampante : le stolon …

 

 

 

 

 

Bilan :
Les végétaux peuvent envahir très rapidement un milieu, en formant de nouveaux individus, grâce à des tiges particulières.
Comme ces tiges particulières ne sont pas sexuées (ni mâles, ni femelles) et qu’elles permettent l’apparition de nouveaux individus : on parle de reproduction végétative ou asexuée.

 

 

 

 

 

III) La reproduction sexuée

 

 

 

La reproduction est la formation d’un nouvel être-vivant.

 

La reproduction peut être asexuée, c’est à dire sans intervention de mâle ou femelle, comme nous l’avons vu avec le fraisier et la fougère qui forment de nouvelles plantes avec leurs seules tiges particulières (stolon et rhizome). Cette reproduction est alors de type « clone » et forme des individus très similaires à l’individu d’origine.

 

La reproduction peut être sexuée si elle fait intervenir un mâle et une femelle. Cette reproduction est alors source de diversité, comme elle forme des individus issus du « mélange » entre un mâle et une femelle.

Mais comment faire de la reproduction sexuée quand on est un être-vivant ayant des difficultés pour se déplacer et pour rencontrer son partenaire ? …

C’est le cas des oursins, très peu mobiles, et qui auraient beaucoup de mal à entrer en contact avec un partenaire du fait de leur possession de piquants ….

 

 

 

Comment expliquer que la reproduction sexuée puisse parfois se réaliser sans contact entre les partenaires ?

 

Le célèbre scientifique Lazzaro Spallanzani (aussi connu pour ses travaux sur la digestion) avait une hypothèse pour résoudre ce problème : selon lui, les mâles n’avaient aucun rôle dans la reproduction sexuée, ce qui expliquait que la reproduction pouvait se faire sans contact…

 

 

Pour vérifier son hypothèse, il réalisa des expériences avec des grenouilles qui portaient de caleçons…. Ce qui limitait le contact entre mâles et femelles…

Sauf qu’il n’obtenait pas de reproduction, il n’y avait pas de formation de nouvelles grenouilles, il n’y avait pas de formation de têtards, quand il mettait en contact ses grenouilles possédant des caleçons…

En revanche…. Il récupérait quelque chose dans les caleçons des mâles qui permettait la formation de têtards : le sperme.

Les mâles avaient donc un rôle dans la reproduction sexuée ! Et si le contact entre le mâle et la femelle n’était pas obligatoire pour former des têtards, il fallait un contact entre ce que produisait le mâle et ce que produisait la femelle !

 

 

 

La suite de son expérience permet de savoir que le sperme se compose de 2 choses :

Le sperme se compose d'un liquide appelé le liquide séminal (qui ne permet pas la formation d’un nouvel individu) et de cellules reproductrices appelées les spermatozoïdes (qui permettent la formation d’un nouvel individu si on les met en contact avec ce que les femelles produisent, les ovules).

Sperme = liquide + cellules reproductrices

        liquide séminal + spermatozoïdes

 

 

Bilan :

La reproduction sexuée ne nécessite pas de contact entre les partenaires, mais un contact entre les semences mâles et femelles qui contiennent des cellules reproductrices.

 

 

 

 

 

 

Maintenant qu’on sait que la reproduction sexuée peut se faire sans contact entre les partenaires… qu’il suffit d’un contact entre les liquides, entre les semences, produits par les partenaires, deux nouveaux problèmes se posent à nous :

 

Comment les cellules reproductrices d’oursins (présentes dans les liquides, dans les semences) arrivent-elles à se rencontrer ?

Comment les cellules reproductrices d'oursins font-elles pour se retrouver dans la mer ?

 

Et

 

Que font les cellules reproductrices (une fois qu’elles se sont rencontrées et qu’elles sont en contact) pour assurer la reproduction ?

 

 

 

 

 

 

Problème : Comment les cellules reproductrices d’oursins arrivent-elles à se rencontrer ? Comment font-elles pour se retrouver dans la mer ?

(puisqu'elles doivent entrer en contact pour qu'une reproduction sexuée se produire...)

 

Hypothèses :

Est-ce que ce sont les courants marins qui permettent aux cellules reproductrices d'oursins de se retrouver ? Est-ce que ce sont les poissons qui les transportent ?

Les oursins se donnent-ils rendez-vous sur un même rocher ?

Les cellules reproductrices mâles (spermatozoïdes) nagent-elles à la recherche de l'ovule ?

Les cellules reproductrices se rencontrent-elles au hasard ?

 

 

Activité : les stratégies d’attraction - livre page 212

 

 

Je me demande : Comment les cellules reproductrices d’oursins arrivent à se rencontrer en pleine mer ? Je me demande si les cellules reproductrices ne seraient pas attirées.

 

Sur la figure 2, je vois que les spermatozoïdes ne sont plus dans leur goutte d’eau de mer d’origine mais dans la goutte d’eau de mer qui a contient des ovules.

J’en déduis que les ovules attirent les spermatozoïdes. Ou que c’est encore le hasard ….

 

Sur la figure 3, je vois que les spermatozoïdes ne sont plus dans leur goutte d’eau de mer d’origine mais dans la goutte d’eau de mer qui a contenu des ovules (alors que les ovules ne sont plus là ! ! ! ).

J’en déduis que ce ne sont pas les ovules eux-mêmes qui attirent les spermatozoïdes, mais une substance produite par les ovules. Ou que c’est encore le hasard ….

 

L’expérience de la figure 1 est l’expérience témoin, l’expérience qui permet de comparer les résultats, l’expérience qui permet de comparer les résultats après avoir modifié un élément entre les différentes manipulations : ici l’absence ou la présence d’ovules. L'expérience de la figure 1 montre que les spermatozoïdes ne nagent pas au hasard, ne se déplacent pas si ils ne détectent pas quelque chose, si ils ne sont pas attirés par quelque chose. Ça ne peut plus être le hasard …. ! !

 

CONCLUSION :
J’en conclus/ J'en déduis que la fécondation chez l’Oursin est facilitée par une substance produite par les ovules qui attire les spermatozoïdes.

 

 

Bilan :
Les cellules reproductrices mâles sont attirées par des substances chimiques libérées par les cellules reproductrices femelles.

 

 

 

 

Problème : Que font les cellules reproductrices (une fois qu’elles se sont rencontrées et qu’elles sont en contact) pour assurer la reproduction ?

 

Activité : la fécondation et le cycle de développement

 

 

 

 

 

Le document 1 nous permet de compléter le document 2 avec :
- un titre
- les légendes suivantes : cellule-oeuf, mâle, spermatozoïde, ovule, fécondation, multiplication cellulaire, larve, femelle.
Puis d'indiquer sur le document 2 à quelles étapes du cycle de développement de l’oursin on a pu prendre les photographies 1, 2 et 3 en notant le numéro des photographies sur le cycle du document 2.

 

 

 

 

 

Bilan :
Lors de la reproduction sexuée, un organisme vivant est conçu par la fusion d’une cellule reproductrice mâle et d’une cellule reproductrice femelle : c’est la fécondation qui aboutit à la formation d’une cellule-oeuf qui est la première cellule d’un être-vivant.
La reproduction sexuée est la formation d’un nouvel individu par fusion de deux cellules reproductrices issues d’individus de la même espèce mais de sexe différent.

 

 

 

 

 

Thème 2 : Le vivant et son évolution

 

 

 

Chapitre 2 : La reproduction des êtres-vivants

 

 

 

 

I) Rappels

 

 

Activité : rappels

 

 

 

Dans la plupart des espèces animales on peut distinguer des mâles et des femelles.

Les mâles et les femelles se reproduisent pour former un petit qui se développe :

• soit dans le corps de la femelle
• soit dans le milieu extérieur en se trouvant dans un œuf

 

 

Tous les êtres-vivants se composent de ……cellules……. et sont capables de …se nourrir……, ……respirer…,…grandir…, …se reproduire…. et ……mourir……

 

 

 

 

Un dessin est une représentation précise et détaillée.

Un schéma est une représentation simplifiée sans détails.

Une cellule est quelque chose de tellement "simple" qu'il est difficile de dire si cette image est un dessin ou un schéma, donc pour le titre, les 2 sont valables.

 

 

 

Au cours de leur vie, les êtres-vivants naissent, se développent, se reproduisent et meurent.

Le développement c’est l’ensemble des transformations que subit un être-vivant pour grandir et devenir adulte.

Un être-vivant est adulte quand il est capable de se reproduire.

 

♥ Reproduction : ………formation d’un nouvel individu / d'un nouvel être-vivant

 

 

 

La fleur est l’organe de reproduction des végétaux :

 

 

 

Activité : rappels - notion d’espèce

 

 

 

L’animal du document 1 appartient à l’espèce des chevaux (Equus caballus) et l’animal du document 2 appartient à l’espèce des ânes (Equus asinus).   

 

 

 

 

 

♥ stérile :  individu qui ne peut pas se reproduire

 

 

 

Une espèce regroupe des ……… êtres-vivants ……… qui présentent des … caractères … communes. Les caractères d’une espèce se transmettent de …… générations ………en générations, des ……… parents ………… aux …… descendants ……… lors de la …… reproduction …….. .

 

 

Le cheval et l’âne ne font pas partie de la même espèce car ils ne peuvent pas transmettre leurs caractères de générations en générations comme leur descendance est stérile. Ils peuvent transmettre leurs caractères à une première génération (le bardot et le mulet), puis, il n'y a plus de transmission puisque leur descendance est stérile...

 

 

♥ espèce : …… ensemble d’individus qui se ressemblent, qui peuvent se reproduire entre eux et dont la descendance est fertiles (non stériles, capables de se reproduire). …………

 

 

 

Bilan :

 

Les êtres-vivants de la même espèce sont les êtres-vivants capables de se reproduire ensemble et de donner une descendance fertile / non stérile.

 

être de la même espèce = se ressembler  + pouvoir se reproduire ensemble + avoir un descendance fertile / non stérile

 

 

 

 

 

 

Activité : rappels de classification

 

 

Voici les êtres-vivants dont nous allons étudier la reproduction :

 

(Pour agrandir, il faut cliquer sur l'image)

 

 

Je vois que la truite a des nageoires.

J’en déduis qu’elle est classée dans le groupe des téléostéens.

 

 

Je vois que l’oursin a un squelette hydraulique : je possède un squelette hydraulique

J’en déduis que l’oursin va dans le groupe des échinodermes.

 

 

Je vois que le cerf a un pelage : Mon pelage change de couleur

Je sais qu’un pelage est constitué de poils.

J’en déduis que le cerf va dans le groupe des mammifères

 

 

Je vois que la fougère a des feuilles vertes : J’ai de  grandes feuilles vertes 

 

Je sais que les feuilles sont vertes quand elles ont de la chlorophylle dans leurs chloroplastes.

J’en déduis que la fougère va dans le groupe des végétaux.

 

 

 

 

 

 

 

Après tous ces rappels sur la reproduction, nous pouvons commencer à étudier une premier type de reproduction : la reproduction asexuée.

 

 

 

 

 

II) La reproduction asexuée

 

 

 

L’île de Surtsey est une île volcanique qui est apparue en 1963 au sud de l’Islande, suite à de nombreuses éruptions.

Source : Ile de Surtsey en éruption (photo dans le domaine public - Gouvernement US)

 

 

Actuellement, sur cette île, se trouvent des végétaux :

Ces végétaux  sont des mousses ou des fougères……… des végétaux qui n’ont pas de fleurs………… donc des végétaux qui n'ont pas de fruits ou de graines….

 

 

Dès son apparition, l'île a été étudiée par de nombreux volcanologues, et depuis la fin de son éruption, elle suscite l'intérêt des botanistes et des zoologistes : car la vie a peu à peu colonisé cette nouvelle terre vierge. Pour cette raison, cette île est interdite d'accès au public, seuls les scientifiques sont autorisés à s'y rendre pour y étudier ""l'apparition de la vie"".

 

Le problème qui se pose est donc le suivant : Comment la fougère et les autres végétaux ont fait pour coloniser et envahir l’île ? (sachant que l’île est interdite au public et que ce ne sont pas les scientifiques qui ont amené des végétaux….)

 

 

Comment un végétal sans fleur, donc sans graines, peut coloniser et envahir un milieu ?

 

Coloniser : s’installer dans un nouveau milieu

Envahir : s’installer en grand nombre

 

 

 

Activité : envahir sans graines….

 

 

1) exemple d’une fougère :

 

elle envahit grâce … à sa tige souterraine horizontale : le rhizome…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) exemple du fraisier :

 

il envahit grâce … à sa tige aérienne rampante : le stolon ……

 

 

 

 

 

 

 

Bilan :

 

Les végétaux peuvent envahir très rapidement un milieu, en formant de nouveaux individus, grâce à des tiges particulières. (pour rappel, ""normalement"", une tige est aérienne et verticale)

Comme ces tiges particulières ne sont pas sexuées (ni mâles, ni femelles) et qu’elles permettent l’apparition de nouveaux individus : on parle de reproduction végétative ou asexuée.

 

 

 

 

 

Cette reproduction asexuée existe aussi chez les animaux (en particulier chez les cnidaires (hydres, méduses, anémones) qui sont des êtres-vivants qui possèdent une bouche et qui sont donc des animaux) :

 

 Reproduction de l’Hydre – futurasciences

Les élèves de quatrième, après avoir étudié le déclenchement d'un séisme et d'une éruption volcanique, ont étudié les risques liés à ces phénomènes.

Suite à ces apprentissages, il leur a été demandé d'écrire à Medhi, un camarade qui s'inquiète de voir son amie Maria partir vivre à Nice, car Nice est une région sismique ...

Certains se sont bien prêtés au jeu ...