A partir des documents proposés et vos connaissances, énoncer et

Thème 3A
Notions à construire
Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences
anatomiques, physiologiques, et chromosomiques.
La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareils sexuels se
réalise, sous le contrôle du patrimoine génétique, sur une longue période qui va
de la fécondation à la puberté, en passant par le développement embryonnaire et
fœtal.
La puberté est la dernière étape de la mise en place des caractères sexuels.
Activité 20 : La sexualisation des appareils reproducteurs
Compétences travaillées
Capacités
Extraire et exploiter des informations de différents documents, pour :
- identifier les différences anatomiques, physiologiques et
chromosomiques des deux sexes ;
- expliquer les étapes de différenciation de l’appareil sexuel au cours
du développement embryonnaire.
Traduire les différents mécanismes étudiés sous la forme de schémas
fonctionnels.
Attitudes
Manifester du sens de l’observation, de la
curiosité, de l’esprit critique
Faire preuve d’autonomie
A partir des documents proposés et vos connaissances, énoncer et expliquer les étapes de différenciation des appareils reproducteurs de la cellule-œuf à la puberté.
Document 1 : Une cellule-œuf humaine juste après la fécondation (à gauche) et l’embryon à 4 jours de 150 micromètres ( à droite)
Document 2 : Les caryotypes d’un homme et d’une femme
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Document 3 : Les appareils reproducteurs masculin et féminin
Document 4 : La puberté (D’après http://www.inrp.fr/Acces/biotic//procreat/determin/html/puberNor.htm)
Le passage de l'état d'enfant à celui d'adulte se caractérise par une série de transformations d'ordre physique, sexuel et psychoaffectif. La puberté correspond à la maturation des
organes génitaux (caractères sexuels primaires) et l'apparition de particularités spécifiques au sexe (caractères sexuels secondaires).
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Ces transformations mettent plusieurs années à s'accomplir. L'âge du début des modifications morphologiques et la vitesse de passage d'un stade de développement au suivant
varient beaucoup d'un enfant à l'autre. Cependant, une fois initiés, ces changements pubertaires (développement des organes génitaux externes (OGE) et des caractères sexuels
secondaires (CSS)) se réalisent selon une séquence chronologique bien établie et pour laquelle la classification, en cinq stades, de Tanner (1962) sert cliniquement de référence.
Document 5 : Les logiciels Phénosex et Detsex 4
Phenosex est une banque d’images de préparations microscopiques réalisées sur des embryons mâles et femelles de bovin. Il permet de retracer à partir d’un calendrier les grandes
étapes de la différenciation des gonades et des conduits génitaux. La navigation se fait à partir d’un calendrier et permet d’explorer au choix le développement mâle ou femelle
Detsex 4 est un logiciel qui permet, par une démarche expérimentale virtuelle, de comprendre la sexualisation des appareils reproducteurs.
Document 6 : Chromosomes sexuels et sexes phénotypiques
Document 7 : Le gène de la masculinisation
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Document 8 : Le complexe ADN – Protéine TDF (ou SRY)
http://www.inrp.fr/Acces/biotic//procreat/determin/html/genesex.htm
Protéine TDF
ADN
La protéine SRY humaine se compose de 204 acides aminés. Elle se lie spécifiquement, par son domaine
HMG renfermant environ 80 acides aminés, à l'ADN bicaténaire portant la séquence 5'A/TAACAAA/T 3'.
Après fixation de cette protéine, la molécule d'ADN subit une courbure de 70 à 80° dans la direction du
grand sillon. Cela pourrait permettre le rapprochement et l'interaction entre des facteurs de transcription
fixés sur le ou les gènes cibles de SRY, dont les sites de liaison sont éloignés les uns des autres.
Document 9 : Les gènes architectes ou du développement
http://www.inrp.fr/Acces/biotic//procreat/determin/html/genesex.htm
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Les gènes du développement sont des gènes qui permettent de construire un organisme spécifique à partir du zygote (ou cellule-œuf).
On peut distinguer :
- Des gènes qui spécifient une polarité ou une information de position (gène homéotiques). Par exemple, le gène Cerberus chez le Xénope détermine la région de la tête.
-Des gènes qui déterminent un lignage cellulaire particulier. Par exemple les facteurs de transcription MyoD et Myf5 déterminent des cellules musculaires striées squelettiques dans
l'embryon, quelle que soit leur position. Ces gènes contrôlent des gènes de différenciation, qui permettent la formation d'un type cellulaire particulier.
Chez le mâle de mammifère, la détermination testiculaire est déclenchée par SRY dans les précurseurs des cellules de Sertoli. Le gène SOX9 est alors fortement transcrit et, en
interaction avec SF1, initie l'expression du gène de l'AMH. L'une des isoformes protéiques du gène WT1 agit en synergie avec SF1 pour activer la transcription du gène de l'AMH.
Dans les cellules de Leydig, le facteur SF1 active l'expression de gènes d'enzymes intervenant dans la stéroïdogénèse et de la testostérone est produite. Ces deux hormones
testiculaires masculinisent alors les organes génitaux internes et externes.
Chez la femelle, on ne connaît pas de gène déclenchant la différenciation ovarienne. On sait seulement que DAX1 inhibe l'action de SF1 et on a récemment identifié un gène (Wnt4)
capable d'empêcher la différenciation des cellules de Leydig et leur production de testostérone (peut-être par l'intermédiaire de DAX1). D'autre part, chez la femelle, le niveau de
transcription du gène SOX9 reste faible.
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