Thème 3 : féminin / masculin
publicité
Programme 2011 TP n° 5 TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de première L/ES L’ACQUISITION DU PHENOTYPE SEXUEL ET LA SVT 1e ES/L Durée : 1 h 30 FORMATION DES GAMETES THEME 3 : FEMININ / MASCULIN Nom : Prénom : Introduction : Problématique : Objectifs : Matériel : I. Date : Le phénotype, c’est-à-dire les caractères physiques d’un individu, est déterminé par son génotype (ses gènes). La mise en place du phénotype sexuel dépend des chromosomes sexuels. Selon l’expression de ce génome, la formation des gamètes se fait selon un processus différent. Comment se met en place le phénotype sexuel d’un individu ? Comment se forment les gamètes ? Réaliser une dissection, faire une observation microscopique, analyser des documents, raisonner. Souris mâle ou femelle, matériel de dissection, microscope, lame de coupe transversale de testicule, d’ovaire. L’ORGANISATION DE L’APPAREIL REPRODUCTEUR CHEZ LES MAMMIFERES. Observation des appareils reproducteurs chez la souris en morphologie externe ♀ Chez la souris femelle, 5 paires de mamelles sont visibles. Les mamelles sont une caractéristique des Mammifères. Le vagin (organe de l’accouplement) s’ouvre en avant de l’anus, au niveau de la vulve. L’orifice urinaire se situe en avant du vagin au sommet d’une papille urinaire. ♂ Chez le mâle, les orifices urinaire et génital sont confondus, situés à l’extrémité du pénis normalement caché dans un repli cutané : le prépuce. Les testicules sont en général situés dans l’abdomen et peuvent descendre (en période de reproduction ou après la mort) dans un diverticule appelé scrotum. 1. Légendez les schémas ci-dessus. Dissection et observation des appareils reproducteurs chez la souris en anatomie interne - Dans une cuvette à dissection, fixer une souris morte sur le dos à l’aide d’épingles au niveau de l’extrémité des membres. L’animal doit être fixé en extension. - En soulevant la peau avec une pince, pratiquer à l’aide de ciseaux fins, une ouverture en boutonnière en avant de l’orifice génital. À l’aide d’une sonde cannelée et des ciseaux fins, inciser la peau de l’arrière vers l’avant. - Rabattre les volets cutanés et les fixer à la cuvette avec des épingles. - Inciser selon la même méthode le plan musculaire abdominal et épingler. - Enlever l’appareil digestif afin de dégager l’appareil reproducteur. Chez la femelle, recherchez les ovaires, petites masses rosâtres situées près des reins. Recherchez les oviductes, tubes grêles accolés à l’ovaire, pelotonnés et reliés aux cornes utérines. Chez le mâle, dégagez les testicules du scrotum et repérez l’épididyme qui entoure la gonade et repérez le canal déférent. Recherchez les vésicules séminales (en forme de cornes de bélier) et la prostate qui entoure l’urètre sous la vessie. N. COHEN Page 1 TP classe de première L/ES – LPO LOUIS ARMAND Programme 2011 II. TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de première L/ES L’ACQUISITION DU SEXE PHENOTYPIQUE – LIVRE PP 186 A 189. Document 1 : caryotypes humains mâle et femelle Document 2 : chromosomes sexuels et sexe phénotypique Caryotypes Normaux Anormaux Sexe phénotypique Gonades Clinique 46, XX Féminin Ovaires normaux Femme normale 46, XY Masculin Testicules normaux Homme normal 47, XXY Masculin Petits testicules sans spermatogonies Syndrome de Klinefelter (1 homme sur 700) - Stérilité 47, XYY Masculin Testicules normaux 1 homme sur 500 - Fertilité 47, XXX Féminin Ovaires normaux 1 femme sur 500 - Fertilité 45, XO Féminin Régression des ovaires après leur différenciation Syndrome de Turner (1 femme sur 2700) Nanisme, impubérisme (stérilité) Document 3 : quelques anomalies chromosomiques Certaines anomalies chromosomiques rares conduisent à la naissance d’individus de caryotype XX, mais présentant des testicules et un appareil sexuel mâle. Inversement, des individus de caryotype XY peuvent naître avec un appareil sexuel femelle. L’étude détaillée des chromosomes sexuels met en évidence l’existence d’altérations des chromosomes X et Y. Celles-ci sont dues à des translocations lors de la méiose chez le mâle. 2. Comparez, à l’aide du document 1, les caryotypes mâle et femelle et précisez le rôle des chromosomes sexuels. 3. À l’aide des différents documents et du livre p 187, indiquez quelle est la condition nécessaire pour voir apparaître chacun des deux phénotypes mâle ou femelle. 4. Précisez quelles sont les conditions pour qu’un individu de phénotype femelle soit fertile. Même question pour un individu de phénotype mâle. 5. À partir des documents du livre p 188-189, indiquez comment l’appareil reproducteur se met en place suite à la différenciation préalable des gonades en testicules ou en ovaires. N. COHEN Page 2 TP classe de première L/ES – LPO LOUIS ARMAND Programme 2011 III. TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de première L/ES LA FORMATION DES GAMETES MALES ET FEMELLES – LIVRE PP 166 A 169. Document 4 : déroulement de la spermatogenèse. Les spermatozoïdes sont produits tout au long de la vie à partir de la puberté, au niveau de l’épithélium bordant les tubes séminifères. Ils sont issus de cellules germinales (spermatogonies). Celles-ci subissent la méiose pour donner des spermatocytes puis des spermatides. Après une longue maturation, appelée spermiogenèse, les spermatides deviennent des spermatozoïdes (gamètes mâles). Les cellules de Sertoli, qui permettent la spermatogenèse, sont de grandes cellules allongées, en étroite relation avec chacune des cellules de la lignée germinale. Les cellules interstitielles de Leydig, qui sécrètent la testostérone, sont situées entre les tubes séminifères, dans le tissu interstitiel parcouru par de nombreux capillaires sanguins. 6. Observez la coupe de testicule fournie, repérez un tube séminifère et l’intérieur du tube appelé « lumière » du tube séminifère. Complétez le schéma suivant en vous aidant du texte du document 4 et de votre livre. Document 5 : déroulement de la folliculogenèse. À la naissance, les ovaires contiennent chacun environ 400 000 cellules germinales sur les 6 millions présentes pendant le développement embryonnaire. Pendant une vie entière, seules 400 cellules deviendront des ovocytes matures. Chacune de ces cellules se développe à l’intérieur d’un follicule. Il s’agit d’une structure formée d’un ensemble de cellules accompagnant la formation d’un ovocyte mature. Après l’ovulation, la structure folliculaire restante se transforme en corps jaune. On distingue différents stades dans l’évolution des follicules : à la périphérie de l’ovaire se trouvent les follicules primordiaux (les plus petits) et les follicules primaires. Les follicules secondaires sont un peu plus développés et contiennent, autour de l’ovocyte, davantage de cellules folliculaires formant un tissu appelé granulosa. Les follicules tertiaires, également appelés follicules cavitaires se creusent d’une ou de plusieurs petites cavités remplie(s) d’une N. COHEN Page 3 TP classe de première L/ES – LPO LOUIS ARMAND Programme 2011 TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de première L/ES hormone stéroïde sécrétée par la granulosa : l’œstradiol (une des molécules de la famille des œstrogènes). À ce stade, un nouveau tissu plus fibreux se met en place à la périphérie du follicule : la thèque. Le follicule mature, prêt à ovuler et à éjecter un ovocyte (follicule de De Graaf), est énorme, creusé d’une cavité unique qui contient, outre l’œstradiol, une autre hormone stéroïde sécrétée par les cellules de la thèque : la progestérone. 7. Observez la lame de coupe transversale d’ovaire puis, à l’aide du document 5 et de votre livre, complétez les légendes de la coupe d’ovaire ci-dessous. 8. Complétez les légendes du schéma d’un follicule mature de De Graaf présenté ci-dessous. Granulosa Cavité folliculaire Ovocyte Zone pellucide Thèque interne N. COHEN Page 4 TP classe de première L/ES – LPO LOUIS ARMAND
