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Partie 2: Reproduction et maintien des espèces dans le milieu (Dynamique des populations)

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Index

Activité 1 : les Caractéristiques de la reproduction sexuée

Activité 3 : Les mécanismes favorisant la fécondation

ActivitE 2 : Observation et comparaison des cellules reproductrices

Unité 1 : Se maintenir dans le milieu par reproduction sexuée

Unité 2 : Se maintenir dans le milieu par reproduction asexuée

ACTIVITÉ 1 : LES MODALITES DE LA REPRODUCTION ASEXUÉE

Activité 2 : Les facteurs influencant le taux de reproduction

ACTIVITÉ 1 : Relier les conditions du milieu à un mode de reproduction sexuée ou asexuée

Unité 3 : Les facteurs influençant la reproduction

Activité 2 : Observation des cellules reproductrices

Activité et document

Aides méthodologiqueS

Aide j'observe au microscope

AIDE : Je réalise un dessin d'observation

AIDE : Calclu de la taille réelle

Activité 1 : La reproduction sexuée

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Cerf élaphe

Homme

Oursin violet

Grand Paon de nuit

Orque

Lys

Poule domestique

Truite Fario

Escargot Petit Gris

Lors de l’accouplement, le mâle introduit son pénis dans le vagin de la femelle et y dépose plusieurs millions de cellules reproductrices mâles (les spermatozoïdes). Ces derniers remontent jusqu’au sommet des trompes à la rencontre des 1 à 2 cellules reproductrices femelles (les ovules) : c’est là que se produit la fécondation. Cette fécondation est donc interne et elle aboutit à la formation de la cellule-œuf puis du nouvel individu unique par ses caractères. La gestation de la biche dure 8 mois. Ensuite, la biche allaitera son petit.

Cerf

(Cervus elaphus)

Les males et les femelles ne vivent pas ensemble mais, en période de reproduction, les cerfs attirent les biches (qui vivent dans des hardes séparées des mâles le reste de l’année) en bramant. Ils vont ainsi pouvoir s’accoupler.

Homme

(Homo sapiens)

Chez l’espèce humaine il n’y a pas de saison d’accouplement. Les rapports sexuels s’opèrent tout au long de l’année. Ils sont associés à une sensation de plaisir et une volonté des deux partenaires. Avec les moyens de contraception, un rapport sexuel n’engendre pas forcément une fécondation et donc un enfant. Le couple décide le moment opportun pour faire un enfant.

Lors de la pénétration pendant le rapport sexuel, l’homme éjacule 300 à 400 millions de spermatozoïdes au fond du vagin. Trois à quatre millions parviennent à l’entrée de l’utérus. 2 heures plus tard ils atteignent les trompes. Si l’ovulation a eu lieu, un seul ovule est présent dans une trompe. Quelques centaines de spermatozoïdes atteignent l’ovule, et un seul s’unira à lui. La fécondation qui est donc interne aboutit à la formation d’une cellule-œuf qui s’implantera dans les 6 jours en moyenne dans l’utérus de la mère. L’embryon s’y développera pour donner un fœtus puis un nouvel individu unique par ses caractères.

Au bout de 9 mois de grossesse, la femme accouche. Au début de l’accouchement le col de l’utérus s’ouvre, le bébé sera expulsé sous l’effet des contractions de l’utérus. Le nouveau né pourra être allaiter au lait maternel ou de synthèse.

Oursin

Les oursins sont en général soit mâles, soit femelles et pour la majorité des cas, les sexes ne se distinguent pas extérieurement. Lors de la période de reproduction (fin de l’hiver), ils se rassemblent et émettent dans l'eau de mer leurs cellules reproductrices.

(Paracentrotus lividus)

Cellule reproductrice mâle: spermatozoïde (X600)

La fécondation, union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle ayant lieu en milieu aquatique est dite externe. Elle aboutit à une cellule-oeuf, première cellule du nouvel individu. Cette cellule va se diviser plusieurs fois pour donner une larve qui ne ressemble pas à la forme adulte. Elle donnera plus tard un jeune oursin unique par ses caractères.

Indices classification :

-Bouche
-Squelette dans la peau

Cellule reproductrice femelle : ovule (X400)

Lys

(Lilium stargazer)

Comme vous l’avez appris en 6ème, chez les plantes à fleurs, les étamines sont les organes reproducteurs mâles et le pistil l’organe reproducteur femelle. La reproduction sexuée nécessite la rencontre de la cellule reproductrice femelle avec la cellule reproductrice mâle. Les cellules reproductrices mâles sont contenues dans les graines de pollen tandis que les cellules reproductrices femelles sont dans les ovules situés dans l’ovaire. Les grains de pollen contenant les cellules reproductrices mâles sont transportés par les animaux (insectes pollinisateurs notamment) ou le vent jusqu’au pistil.

Les grains de pollen déposés sur le pistil d'une fleur de la même espèce germent. Chaque grain de pollen forme un tube pollinique qui s'enfonce dans le pistil. Le developpement du tube pollinique conduit le noyau de la cellule reproductrice mâle vers le noyau de la cellule reproductrice femelle. Les 2 noyaux fusionnent. Cette fécondation interne est à l'origine de la cellule-oeuf qui deviendra la plantule de la graine puis un nouveau plant, unique par ses caractères.

Poule

(Gallus gallus domesticus)

Indices classification :

-gésier et plumes

Vidéo de parade nuptiale et chant du coq pour attirer les femelles

Truite

(Salmo trutta fario)

A la fin de l'automne, pour se reproduire les truites mâles et femelles remontent vers les frayères, lieu de ponte des poissons, situés dans les endroits peu profonds et dont le fond est recouvert de fins graviers. La femelle aménage des graviers où elle dépose 600 000 à 900 000 cellules reproductrices que le mâle arrosera d'un liquide blanchâtre contenant des millions de cellules reproductrices mâles.
C'est dans le milieu aquatique qu'aura lieu la fécondation (fécondation externe), union d'une cellule reproductrice mâle et d'une cellule reproductrice femelle. Cette rencontre est hasardeuse, toutes les cellules reproductrices femelles ne seront pas fécondées.


La fécondation aboutit à la formation d'un millier de cellules-oeufs qui se développent et donnent des oeufs. Les oeufs sont abandonnés par les 2 parents. Au bout de 4 semaines, l'éclosion des oeufs donne naissance à environ 850 alevins uniques de par leurs caractères. Non protégés, ils constituent une nourriture facile pour de nombreux habitants de la rivière. Les alevins ne peuvent survivre que peu de temps s'ils ne se procurent pas de la nourriture. Très peu d'alevins deviendront adultes (truites), environ 25 au bout d'un an.


Indices classification :

-squelette osseux interne
-nageoires à rayons

Escargot Petit Gris

(Helix aspersa aspersa)

Indices classification :

-2 paires de tentacules
- 1 pied porteur
-coquille enroulée

Chez les escargots, tous les individus produisent à la fois des cellules reproductrices mâles et des cellules reproductrices femelles : Ce sont des hermaphrodites. Lors de l’accouplement, chaque escargot dépose ses cellules reproductrices mâles (spermatozoïdes) dans l'appareil reproducteur de l'autre individu grâce à leur pénis. De cette manière, les cellules reproductrices femelles (ovules) d’un escargot sont fécondées par les cellules reproductrices mâles de l’autre et inversement. C’est une fécondation croisée. Un escargot tout seul est donc incapable de se reproduire. La fécondation est donc interne, son résultat est la formation de la cellule-oeuf. Environ 10 jours après l’accouplement, chaque escargot pond une centaine d’œufs qu’il enterre à quelques centimètres de profondeur dans la terre. Chaque oeuf pourra donner un nouvel individu unique de par ses caractères.

Papillon Grand paon de nuit

(Saturnia pyri)

Le Grand paon de nuit est un papillon de 15 cm d'envergure. C'est le plus grand des papillons européens.
Comme beaucoup d'espèces nocturnes il ne s'alimente pas et a une durée de vie très réduite (une petite semaine), laps de temps essentiellement dévolu à la reproduction.

La femelle, est capable d'attirer un partenaire mâle dans un rayon de 5 km. Concrètement, la nuit, la femelle émet des phéromones sexuelles, autrement dit des odeurs en quelque sorte "attirantes", lesquelles diffusent dans l'air, et sont à l'occasion portées par le vent. Les mâles sont eux dotés de récepteurs olfactifs au niveau de leurs antennes, et quand les phéromones sont captées, il leur suffit de remonter jusqu'à la source. L'accouplement met fin à l'émission des phéromones, et à l'attractivité sexuelle. Le mâle dépose donc ses cellules reproductrices mâles dans l'appareil reproducteur femelle. Il y a fécondation interne suite à la rencontre des gamètes mâles (spermatozoïde) et femelles (ovules) donnant alors une cellule-oeuf puis un nouvel individu unique de par ses caractères.

INDICES CLASSIFICATION : Squellette externe, carapace articulée 3 paires de pattes une paire d'antenne

Orque

(Orcinus orca)

Chez les orques, l'accouplement a lieu tout au long de l'année avec une préférence pour le printemps et l'été.
Les mâles se livrent à des rites amoureux afin de se mesurer entre eux. Ceci a pour but l'attribution des femelles. Ils se frôlent, se foncent dessus et s'évitent au dernier moment, ils sautent et emettent de nombreux clics sonores. Ces joutes ne sont jamais violentes. Une fois le couple formé, la parade nuptiale peut commencer. C'est un spectacle merveilleux et tendre. La manifestation de l'acceptation mutuelle est sonore. Les animaux nagent ensuite ensemble, dans des mouvements fluides et doux. Le mâle tourne autour du corps de la femelle. Il la caresse délicatement avec ses nageoires (pectorales et caudale). Enfin, les faces ventrales des animaux s'unissent et l'accouplement a lieu. Celui-ci est bref, de l'ordre de quelques secondes, mais il se répète plusieurs fois.
Les cellules reproductrices males sont emises dans l'appareil reproducteur femelle. Leur rencontre aboutira à la fécondation (interne) et le résultat sera la formation de la cellule-oeuf. Le développement de l'embryon durera 15 mois.
A la naissance, le nouvel individu sera allaité par la mère.

Indice classification

Possède des mammelles
Squelette osseux

Les mécanismes favorisant la fécondation

Poisson- globe

ACTIVITE 4 : Logiciel oursin

Orchidée

Oiseau Paradisier

Dactyle aggloméré

Grand paon de nuit

--> A l'échelle des cellules reproductrices

--> A l'échelle des organismes : voir activité 1 + ces exemples

VIDEO

Activité 3 : Logiciel OURSIN

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Cliquez ici pour télécharger le logiciel OURSIN permettant de tester votre hypothèse :

https://1drv.ms/u/s!AvOwf0fKwctVjkp0TWplU7Pr7nFF?e=WWFX79



Cliquez ici pour voir la correction

Activité 4 : Les facteurs influençant le taux de reproduction sexuée

Certains facteurs du milieu peuvent influencer le taux de reproduction et donc le maintien de l'espèce dans le milieu, ce sont par exemple :

C

La quantité de nouriture présente

La présence ou pas de prédateurs

Les conditions du physico-chimique du milieu : ex de l'humidité

L'action de l'homme : l'utilisation d'un polluant

Choisis un des exemples ci-dessus en cliquant sur la photo

Matériel nécessaire : papier millimétré ou à carreaux - crayon - règle

Consigne 1 : Construis le graphique et donne-lui un titre.

Consigne 2 : Décris l’évolution du graphique.

Consigne 3 : Que nous apprennent ces données sur le lien entre la reproduction sexuée et le facteur étudié ?

AIDE BOITE A OUTILS

AIDE BOITE A OUTILS

Cliquez sur le document ci-dessus pour afficher le tableau de données.

Tuto Video

Matériel nécessaire : papier millimétré ou à carreaux - crayon - règle

Consigne 1 : Construis le graphique et donne-lui un titre.

Consigne 2 : Décris l’évolution du graphique.

Consigne 3 : Que nous apprennent ces données sur le lien entre la reproduction sexuée et le facteur étudié ?

AIDE BOITE A OUTILS

AIDE BOITE A OUTILS

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Tuto Video

Matériel nécessaire : papier millimétré ou à carreaux - crayon - règle

Consigne 1 : Construis le graphique et donne-lui un titre.

Consigne 2 : Décris l’évolution du graphique.

Consigne 3 : Que nous apprennent ces données sur le lien entre la reproduction sexuée et le facteur étudié ?

AIDE BOITE A OUTILS

AIDE BOITE A OUTILS

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Tuto Video

Matériel nécessaire : papier millimétré ou à carreaux - crayon - règle

Consigne 1 : Construis le graphique et donne-lui un titre.

Consigne 2 : Décris l’évolution du graphique.

Consigne 3 : Que nous apprennent ces données sur le lien entre la reproduction sexuée et le facteur étudié ?

AIDE BOITE A OUTILS

AIDE BOITE A OUTILS

Cliquez sur le document ci-dessus pour afficher le tableau de données.

Tuto Video

Matériel nécessaire : papier millimétré ou à carreaux - crayon - règle

Consigne 1 : Construis le graphique et donne-lui un titre.

Consigne 2 : Décris l’évolution du graphique.

Consigne 3 : Que nous apprennent ces données sur le lien entre la reproduction sexuée et le facteur étudié ?

AIDE BOITE A OUTILS

AIDE METHODOLOGIQUE

Cliquez sur le document ci-dessus pour afficher le tableau de données.

Tuto Video

VIDEO

Activité 1 : Les modalités de la reproduction asexuée

Frasier

Pomme de terre

Polypode

Kalanchoe

Hydre

Levure

Lézard à queue de fouet

CONSIGNEs

Voir la classification

Multiplier des plants de fraisiers

Indice de classification : Possède des chloroplastes (pigment vert), des tiges, des fleurs et des fruits,

Le fraisier produit des stolons : tiges qui partent du pied mère et qui en créent un nouveau plant lorsqu'ils s'ancrent dans le sol. Si vous voulez de belles fraises, éliminez les stolons.


Mais si vous voulez de nouveaux pieds, éliminez les fraises pour avoir de plus beaux stolons et préparez le nouveau pied avant de l'arracher au pied-mère et de le repiquer en pleine terre. Pour cela, le jeune plant devra rester attaché au pied mèrepar le stolon pendant deux semaines (éliminez toutefois les stolons secondaires pour ne pas l'épuiser et l'étoffer). Au bout des deux semaines, coupez le stolon qui le rattache encore au pied mère, et repiquez-le à sa place définitive dans le jardin…Le nouveau pied obtenu sera identique en tout point de la plante mère.

La pomme de terre :

Indice de classification : Possède des chloroplastes (pigment vert), des tiges, des fleurs et des fruits,




Multiplication des pommes de terre : Pour multiplier les pommes de terre, il suffit de mettre en terre les tubercules de pomme de terre qui sont un fragment de tige souterraine contenant des réserves.

À partir d'un tubercule planté, on peut obtenir cinq, dix ou quinze nouveaux tubercules.

Le tubercule initial va germer et se développer à partir de racines. Il donne un pied de pomme de terre avec des racines, une tige portant des feuilles, puis des fleurs,

Dans le sol, ce pied de pomme de terre forme, à l'extrémité des tiges souterraines, de nouveaux tubercules qui formeront de nouveaux plants de pommes de terre en tous points identiques au plant initial.



Dans le film « Seul sur Mars » on voit le héros (un botaniste) découper les tubercules de pommes de terre en plusieurs morceaux avant de les planter afin d’obtenir le plus de plant de pommes de terre possible.





Le polypode

Indice de classification : Possède des chloroplastes (pigment vert), des tiges, des spores sur les feuilles


Les polypodes produisent des tiges souterraines horizontales munies de racines que l’on appelle des rhizomes.

Au printemps, ces tiges s’allongent, se ramifient et de nouvelles fougères y apparaissent. Ces nouveaux pieds de fougères seront identiques en tous points au plant initial appelé plant mère. Avec le temps, le rhizome peut être découpé en plusieurs bouts portant chacun de nouvelles fougères.

En quelques années, le milieu est rapidement envahi.

La kalanchoé

Indice de classification : Possède des chloroplastes (pigment vert), des tiges, des fleurs et des fruits,


REPRODUCTION ASEXUEE DE L’HYDRE

Indice de classification : Possède une bouche et des cellules urticantes

Fig 2 : Photographie au microscope d’une hydre



En dehors de la multiplication par bouturage (ou régénération) qui exige un découpage et donc normalement une intervention externe, l'hydre possède deux modes de reproduction :

  • La reproduction asexuée par bourgeonnement.

Il faut que deux conditions essentielles soient réunies pour que l'hydre se reproduise de cette façon : la température de l'eau doit être adéquate, et la nourriture abondante. Si c'est le cas, alors, une petite excroissance apparaît vers le tiers du corps de l'hydre. Cette excroissance migre en direction du pied et grandit en formant une sorte de bourgeon. Celui-ci va s'ouvrir au bout en formant une « bouche » qui se garnira par la suite de tentacules. Finalement, ce bourgeon possède toutes les caractéristiques d'une hydre normale, et va se séparer de l'hydre pour « mener sa propre vie ». Cette hydre est génétiquement identique à son parent. Toutefois, en cas de pénurie alimentaire, les bourgeons ne se séparent pas et forment de petites colonies


L’hydre est un animal hermaphrodite. Elle peut dévellopper des testicules et des ovaires. Au niveau des ovaires, il se forme de gros ovules. Et les spermatozoïdes flagellés, libérés nageront jusqu'aux ovules qu'ils fécondent sur place. Une petite larve nageuse (planula) sera libérée à la belle saison. Celle-ci après fixation, constituera une nouvelle hydre.

Cette reproduction a lieu à la fin des bonnes conditions climatiques, en hiver ou en automne.

La levure de boulanger

Indice de classification : une cellule contenant des molécules particulière dans la membrane


A partir d'une cellule de levure, on obtient par bourgeonnement deux cellules identiques

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REPRODUCTION ASEXUEE DU LEZARD A QUEUE DE FOUET.

Indice de classification : Possède des yeux et une bouche, un squelette interne, 4 membres et une mâchoire qui s'ouvre largement


Fig 1 : Photographie d’une femelle lézard à queue de fouet


Fig 2 : Photographie d’un pseudo accouplement entre deux femelles lézard.


Il s'agit d’espèces de lézards qui ne vivent que dans le sud des Etats-Unis et au Mexique. Ce sont les lézards à queue en fouet. Dans ces espèce, les mâles ont disparu, tous les individus du groupe sont sans exception, des femelles.

Les lézards à queue en fouet sont donc un cas très particulier.


Les femelles se reproduisent donc par parthénogenèse, c'est-à-dire qu'il y a production de descendants sans fécondation. Les femelles produisent un ovule qui ne sera pas fécondé mais qui donnera un nouvel individu identique à leur mère.


Pratique mais risqué, car en cas de changement environnemental, aussi bien climatique que viral, le manque de diversitégénétiquepeut exterminer tous cesclones.


Seulement, ces femelles ont malgré tout besoin d'être stimulées pour ovuler (un vestige de l'évolution). Alors, elles s'apparient et mènent un simulacre de rapport sexuel entre filles.



S.V.T

Thème 2

Reproduction et dynamique des populations Cycle  4 ème



Activité 1

Unité 2

Les différentes modalités de la reproduction asexuée ++ + +/- -

D1-2 : Lire et exploiter différents documents / Classer des êtres vivants


D2-1 : Travailler en groupe






Consigne : Lis les documents et complète le tableau ci-dessous.

Nom de l’être vivant

Groupe de classification

Modalités de la reproduction asexuée ou organes de la reproduction asexuée





























ACTIVITE 1 U3 : Qu’est-ce qui conditionne le mode de reproduction des individus ?

Consigne 1 : A l’aide des documents, explique quel type de reproduction (sexuée ou asexuée) est privilégié par l’artémie en fonction des conditions du milieu ?

L'artémie

Vidéo de l'artémie dans son milieu (juste pour info)

Documents

Exemple de la daphnie

Cliquez sur le document ci-contre pour afficher l'activité et les consignes.

A quoi ressemble une daphnie?

Activité 1 U3 : Exemple de Chlamydomonas

Chlamydomonas observées au microspcope : Il s'agit d'une algue unicellulaire qui vit dans les cours d'eau ou les lacs.