la reproduction

Cendre Marielle
Dauptain Julien
Machintruc Bidule
Dossier science : LA REPRODUCTION
a) Les objectifs et contenus du programme du cycle 3 sont contenus
dans la fiche connaissance n°7 des documents d’application.
b) Les connaissances scientifiques indispensables pour comprendre
et enseigner le thème sont :
Définition : le travail de reproduction correspond à la capacité des
organismes vivants de se multiplier.
I/ LA REPRODUCTION VEGETALE :
La graine provient de la fécondation dans la fleur d’une cellule femelle (ovule du pistil) par
un spermatozoïde (pollen)
On parle de procréation car comme chez l’animal ou l’homme, la nouvelle plante est
différente des plantes d’origine.
Une reproduction asexuée existe aussi chez certains végétaux : c’est un clonage naturel.
A/La reproduction sexuée : la procréation :
Les fleurs sont les organes reproducteurs des végétaux.
*La fleur :
Elle est formée :
- d’une base ou réceptacle floral soutenu par un pédoncule qui la relie à la tige,
- de pièces stériles : les plus extérieur à la fleur sont souvent vertes et protègent le
bouton floral : ce sont les sépales qui forment le calice ; les autres sont souvent
colorées et attirent les insectes pollinisateurs : ce sont les pétales qui forment la corolle
avec souvent à la base des nectaires et des glandes odorantes,
- de pièces fertiles (de l’ext vers l’int) : des étamines, appareil reproducteur mâle
composés d’un filament, le filet, terminé par un petit sac jaune, l’anthère contenant les
grains de pollen ; et un organe central : le pistil, appareil reproducteur femelle avec un
ovaire surmonté d’un style et terminé par un stigmate.
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Selon les fleurs, la position, le nombre et les formes des différentes pièces varient.
Certaines plantes ne sont que mâles, d’autres ne sont que femelles. Elles peuvent être sur
une même plante ou sur des pieds différents.
Certaines fleurs sont regroupées par dizaine en un ensemble que l’on prend souvent pour
une seule plante : ce sont des fleurs composées.
Dans d’autres cas, les fleurs ont une structure normale mais sont regroupées en grappe :
on parle d’inflorescence.
*La pollinisation :
Quand la fleur s’épanouit, les étamines mûrissent et leurs anthères s’ouvrent et libèrent
les grains de pollen. Le pollen peut tomber directement sur le pistil ou être transporté sur
une autre fleur par le vent ou les insectes.
Il existe trois cas :
- l’autopollinisation : les fleurs sont fécondées par leur propre pollen (= pollinisation
directe). Dans d’autres cas, on parle de pollinisation croisée,
-
la pollinisation par le vent : les étamines sont en général longues et nombreuses et
contiennent des millions de petits grains,
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-
la pollinisation par les insectes : le plus souvent pour des plantes sécrétant du nectar,
parfumées et aux couleurs vives, ce qui attirent les insectes.
Une fleur est fécondée quand le pollen arrive à l’extrémité du pistil (le stigmate). Il
développe un prolongement qui pénètre et descend à l’intérieur du style. Il pénètre
ensuite l’ovaire où il rejoint un des ovules et le féconde.
*De la fleur au fruit :
Dès que la fécondation a eu lieu, la fructification (transfo progressive de la fleur en fruit)
commence.
Les carpelles contenant les ovules se développent pour former le fruit. Cette transfo
s’effectue par accumulation de substances organiques fabriquées par la plante (elles
peuvent se changer en sucre)
Dans le pistil, l’ovule fécondée se transforme en graines. Cette graine entre en vie ralentie.
*Dissémination des fruits et des graines :
Les végétaux ont recours à divers procédés pour se disséminer :
 dissémination par les insectes :
- les «passagers clandestins » : certains ont des crampons et se fixent sur les poils des
insectes ou même sur les habits des hommes,
- ceux transportés dans l’estomac des animaux : les fruits charnus sont mangés par les
oiseaux…, les graines résistent à la digestion et sont rejetées par les excréments
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-
ceux stockés puis oubliés par les animaux : certains animaux stockent des graines pour
l’hiver puis en oublient l’existence. Les graines peuvent donc germer.
* dissémination par le vent :
- les graines à ailettes
- les parachutes
* dissémination par l’eau :
- les fruits radeaux : possèdent une poche d’air qui fleur permet de glisser sur l’eau.
* dissémination par explosion :
- les fruits dynamites : ont des graines qui éclatent au moindre choc.
* dissémination par semis direct :
- les graines qui tombent sous la plante ou sous l’arbre.
B/ La reproduction non-sexuée :
* Technique de multiplication végétative naturelle :
Certains végétaux se reproduisent sans graine. Ils se développent à partir d’un fragment
de végétal (boutures, marcottes, bulbes, tubercules…) : c’est un clonage naturel. Il
correspond à une reproduction asexuée. La plante obtenue est la copie conforme de son
unique parent.
* La plantation de bulbes :
Certaines plantes se reproduisent par bulbe : tulipes, jacinthe…
Un bulbe est formé d’un ensemble d’écailles pleines de réserves nutritives entourant un
bourgeon. Chaque année, le bulbe développe des racines, des feuilles et une fleur. Il se
vide de ses réserves pour développer une fleur. Après la floraison, si on le maintient dans
de bonnes conditions, un petit bourgeon niché au cœur du bulbe grossit en se remplissant
de matières nutritives fabriquées par la plante et reproduit un nouveau bulbe.
* Le marcottage :
ex : le pied de fraisier
Les petits fraisiers poussent à partir d’un pied : le stolon qui se dessèche et disparaît. Il
s’agit du marcottage : mode de reproduction, de multiplication naturelle pour certaines
plantes sauvages. Dans bien des cas, les nouvelles pousses partent de tiges souterraines
ou des racines de la plante-mère.
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* La plantation de tubercules :
Un tubercule est un renflement d’une tige souterraine où la plante stocke des réserves.
Quand on plante un tubercule, il développe des racines et une tige qui donne une plante
avec des feuilles, des fleurs et des fruits (toxiques !). La plante produit de la nourriture et
stocke ses réserves dans de nouveaux tubercules.
* Le bouturage :
Il permet de multiplier des plantes en les reproduisant à l’identique, ce qui présente
l’avantage de développer une variété avec les seules qualités voulues. Une bouture est
une portion de branche saine avec un talon : un petit morceau de branche d’où elle a
poussé.
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* Le clonage artificiel : la multiplication in vitro :
Les plantes viennent de cultures de méristèmes en tubes à essais : petits ensemble de
cellules indifférenciées prélevées sur des bourgeons ou des feuilles. Les méristèmes
développent des racines, des tiges, des feuilles puis une plante entière. La plante obtenue
est identique.
II/LA REPRODUCTION ANIMALE :
A/La reproduction sexuée :
La reproduction sexuée nécessite un mâle et une femelle.
La fécondation est l’union d’un gamète mâle (spermatozoïde) et d’un gamète femelle
(ovule).
Il en résulte la formation d’une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.
Le terme de «procréation » sous-entend le fait que chaque individu qui naît est différent
de ses parents alors que «reproduction » signifie qu’il y a similitude.
* Dans le milieu aquatique :
- une fécondation hasardeuse :
Le plus souvent, elle a lieu dans l ‘eau, sans accouplement : elle est dite externe. L’eau
assure le transport des gamètes. Pour favoriser le hasard des rencontres, un grand
nombre de spermatozoïdes et d’ovules sont émis pour compenser les pertes. Les ovules
émettent des substances qui activent et attirent les spermatozoïdes. La formation d’un
couple favorise les chances de fécondation.
- l’accouplement offre de meilleures garanties :
ex : la grenouille
La fécondation reste externe mais il y a accouplement : le mâle séduit et attire la femelle.
Elle pond des ovules que le mâle féconde immédiatement. Il n’y a pas dispersion.
*En milieu terrestre, la fécondation est interne :
Elle se produit dans le corps de la femelle et suit un accouplement.
- chez les ovipares, le développement de l’embryon se fait dans un œuf :
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Le plus souvent, les œufs sont pondus et abandonnés. Parfois, ils sont enterrés ou cachés
des prédateurs. Après la fécondation interne où le mâle dépose son sperme en accolant
son cloaque à celui de la femelle, les oiseaux couvent et protègent leurs œufs. Une fois
nés, ils les nourrissent jusqu’à ce qu’ils deviennent autonomes.
- chez les vivipares, le développement de l’embryon a lieu dans le corps de la mère : 
protection maximale
Les jeunes sont nourris et protégés par la mère. Chez les mammifères, la cellule-œuf n’est
pas dotée de ressources suffisantes, c’est pourquoi un organe embryonnaire se forme très
vite, le placenta, afin d’établir une étroite relation entre la mère et le fœtus.
- certains animaux sont ovovivipares : les œufs sont conservés et éclosent dans le corps
(certains poissons ou encore les reptiles). Ce mode reproductif augmente les chances
de survie.
Le mode de reproduction des êtres dépend de leur milieu de vie.
La reproduction sexuée est liée au rythme des saisons. La plupart des animaux naissent
au moment le plus favorable pour leur survie. Le succès de reproduction sexuelle dépend
de la qualité et de la quantité de nourriture dont disposent les êtres dans leur milieu.
Moins il y a de nourriture, moins il y a de chances de survie.
B/ La reproduction non-sexuée :
Mode de reproduction dans lequel un nouvel individu a pour origine un seul
individu, contrairement à la reproduction sexuée. Elle est beaucoup moins répandue chez
les animaux que chez les végétaux. Ainsi, la parthénogenèse (une cellule reproductrice
femelle se développe en un nouvel individu sans avoir été fécondée ) se rencontre chez
quelques espèces d'insectes comme les pucerons, les phasmes et les abeilles.
III/ LA REPRODUCTION CHEZ L’HOMME :
* La puberté ou l’âge de maturation sexuelle :
C’est le passage de l’enfance à l’adolescence (avant l’âge adulte)
Elle se situe entre 9 et 16 ans pour les filles et entre 11 et 17 ans pour les garçons. Il
s’agit d’une période de transformation où le jeune devient apte à se reproduire.
* L’appareil génital féminin :
Les organes sexuels féminins sont : les ovaires coiffés par les trompes utérines ( de
Fallope) qui les relient à l’utérus.
Cet organe comporte des muscles dont la contraction provoquera l’expulsion du bébé.
L’intérieur de l’utérus est tapissé d’une muqueuse qui se modifie au cours du cycle. Elle est
destiné à recevoir l’embryon.
L’orifice de l’utérus ou col débouche sur un tube musculeux : le vagin qui reçoit le pénis
lors de l’accouplement. La vulve comporte des lèvres qui protègent l’entrée du vagin et
l’orifice urinaire.
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* L’appareil génital masculin :
Il est en partie visible. A la puberté, les testicules produisent un très grand nombre de
spermatozoïdes. Ils se différencient dans les canaux microscopiques puis sont mis en
réserve dans l’épididyme. En 3-4 semaines, ils arrivent à maturité.
200 000 000 de spermatozoïdes sont produits chaque jour. Ils ont une taille de 0,05mm
et ont un flagelle qui leur donne leur mobilité. Celle-ci est facilitée par la vésicule séminale
qui leur apporte des sucres riches en énergie. La prostate produit un liquide qui entre dans
la composition du sperme. Lors de l’éjaculation, il y a ~ 100 à 200 millions de
spermatozoïdes. Cette production est continue tout au long de la vie (=spermatogenèse)
*La fécondation permet l’union de deux gamètes pour former un embryon :
Après un rapport sexuel, les spermatozoïdes déposés dans le vagin remontent dans
l’utérus puis dans les trompes. Si le rapport a lieu pendant la période de fécondité (proche
de l’ovulation), il peut y avoir rencontre entre un ovule et un spermatozoïde : un seul
pénétrera l‘ovule. Puis il y aura fusion des noyaux des gamètes : c’est la fécondation. Elle
aboutit à la formation d’une cellule-œuf qui descend dans les trompes puis dans l’utérus.
Au cours de son trajet, elle se divise en plusieurs cellules. L’œuf se fixe dans la paroi de
l’utérus 6 jours après la fécondation : c’est la nidation.
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c) Dossier Candidat
Document 1
Document 2
Document 3
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Pollinisation
Document 4
Document 5
Document 6
10
Document 7
Document 8
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Questions :
1) Décrivez les différentes techniques de reproduction présentées dans les
schémas 1, 2, 3 et 6. Donnez d’autres exemples de reproduction asexuée dans
le monde végétal.
2) Quel rapport peut on établir entre les documents 4 et 5 ?
3) Quelles principales différences pouvez-vous identifier entre les documents 1
à6?
4) À partir des documents 7 et 8, quel chemin suivent les spermatozoïdes et
quelles sont les conditions nécessaires à la fécondation?
5) Quel est le risque du document 7?
d) Questions de la partie mineure :
- Après avoir défini la notion de reproduction, donnez quelques exemples
dans le monde animal et végétal de reproduction sexuée et asexuée.
- Qu’est ce que la fécondation ?
- Citez 3 techniques de pollinisation.
- Qu’est ce qu’un « bébé éprouvette » ?
- Qu’appelle-t-on multiplication végétative ? Quels en sont les bénéfices
pour les plantes et pour les hommes ?
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e) Eléments fondamentaux de la démarche à mettre en œuvre :
Reproduction
sexuée des plantes
à fleurs
Situation de
départ
Observation du
pommier, du
cerisier ou de la
tulipe, des fleurs et
des fruits
Conception et
obstacle
Construire l’idée de
fleur-reproduction
par rapport à la
fleur-décoration.
Le fruit vient de la
transformation de
la fleur (délai) c’est
un organe.
Questions
Pertinentes
Comment est
constituée une
fleur ? Comment la
fleur se
transforme-t-elle
en fruit ?
Investigation
Structuration
des
connaissances
Lien avec
d’autres
matières
Observation pour
avoir la
chronologie des
évènements.
Schéma de fruit
pour voir qu’ils
contiennent tous
des graines.
Résumé,
construction d’un
modèle avec les
caractéristiques
communes,
organiser les
différents stades.
Enrichissement de
la langue par la
maîtrise du
nouveau
vocabulaire.
Reproduction
asexuée des
plantes à fleurs
Tubercules de
pommes de terre
germées,
bouturage ou
marcottage à la
maison
Beaucoup
d’enfants
connaissent les
techniques de
reproduction mais
ne se demandent
pas comment
naissent les
nouvelles plantes
Qu’est ce qu’une
graine ? si on
coupe une pomme
de terre obtient-on
plusieurs plantes ?
Quelle partie
couper pour faire
une bouture ?
Planter des
morceaux de
pomme de terre,
essayer de faire
des boutures
(différentes
plantes ,
différentes parties)
Reproduction
asexuée naturelle
et artificielle,
texte…
Enrichissement de
la langue par la
maîtrise du
nouveau
vocabulaire.
Les divers modes
de transmission de
la vie
L’élevage
d’escargots
Images
d’accouplement,
explication de
« comment on fait
les bébés »
Elevage en classe
d’escargot.
Fécondation
(l’homme vient
d’un mélange et
non de la graine
du papa), Œuf
existe toujours, le
développement
prénatal
Hermaphrodisme,
les rôles mâles
femelles ne sont pas
définit pourtant ils
existent bien.
Quel est le rôle du male/ femelle ?
Comment se forme le bébé ? Ou est il
avant la naissance ?
Observation
d’élevage, mais les
recours aux
document est le
seul moyen de
percevoir les
évènements
invisibles.
Elevage réel en
classe, Observation,
recherches
documentaires.
Résumés, schémas
Enrichissement de
la langue par la
maîtrise du
nouveau
vocabulaire.
Enrichissement de la
langue par la
maîtrise du nouveau
vocabulaire.
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