la reproduction

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Corrigé
LA REPRODUCTION
Exercice 1 4 points
Lazzaro Spallanzani (1729-1799), un scientifique italien, s’est interrogé sur l’origine des bébés
animaux. Il réalisa plusieurs expériences.
A l’aide des comptes rendus d’expériences rédigés et illustrés ci-dessous, indiquez
rigoureusement la démarche suivie par le savant, les connaissances qu’il met en place à
chaque étape, et la notion générale développée.
La problématique de départ posée par le savant est « Comment s’opère la fécondation hors
du corps de la grenouille ? »
0,25 points
Quelques premières observations vont permettre à Spallanzani de proposer une hypothèse.
Le savant observe que les « œufs » (ovules) pondus par des femelles après leur
accouplement avec les mâles donnent naissance à des têtards une fois qu’une « une liqueur
limpide » produite par les mâles se soit répandue sur ces œufs. L’hypothèse est donc
formulée que cette liqueur a un rôle essentiel dans la fécondation.
0,75 points
Pour mettre à l’épreuve cette hypothèse, le chercheur réalise deux séries d’expériences qui
précisent successivement les connaissances concernant cette fécondation.
Dans la première série d’expériences, les ovules produits après accouplement ne donnent
pas naissance à des têtards dans le cas où les mâles sont dotés de « caleçons » empêchant
la liqueur de se répandre sur les ovules. L’hypothèse de la capacité fécondante de la liqueur
parait donc valide. Pour confirmer cet aspect, la liqueur (sperme) est prélevée dans le caleçon
et mise au contact des ovules pondus après accouplement avec caleçons. Ces ovules se
transforment alors en têtards. Le sperme est donc identifié comme ayant la capacité de
féconder les ovules.
1,25 points
La deuxième série d’expériences « in vitro », teste la capacité fécondante de différents
composants du sperme qui ont été séparés par filtration.
La première expérience confirme que les ovules isolés ne peuvent se transformer en têtards.
La deuxième expérience confirme que le sperme a la capacité de féconder les ovules pour

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qu’ils se transforment en têtards. La troisième expérience montre que les ovules mis en
contact seulement avec le liquide spermatique sans la présence de cellules sexuelles mâles
ne peuvent pas donner de têtard. Cela signifie que le liquide seul n’est pas fécondant. La
quatrième expérience montre que les ovules mis au contact des gamètes mâles, les
spermatozoïdes isolés du sperme, donnent des têtards. Cela indique que ce sont les
spermatozoïdes qui ont la capacité de féconder les ovules pondus après l’accouplement.
1,25 points
Ainsi, Spallanzani a mis en évidence un mode de reproduction sexuée avec fécondation
externe : l’accouplement provoque l’expulsion des ovules, le mâle asperge ensuite ces ovules
de son sperme dont les spermatozoïdes réalisent la fécondation.
0,5 points
Exercice 2 2 points
En 1889, Hans Molish (1856-1937), biologiste tchèque, a placé sur un milieu nutritif des
grains de pollen à quelques millimètres d’un fragment d’ovaires, ou d’ovules. Il a observé les
effets suivants. Une expérience similaire peut être pratiquée avec des spermatozoïdes
d’oursins.
Retracez le raisonnement de ces deux expériences et ce qu’elles nous apprennent.
Ces deux expériences sont destinées à répondre au problème scientifique : « Existe-il
quelque chose qui attire les gamètes les uns vers les autres ? » Dans les deux cas, les
chercheurs font l’hypothèse implicite que « quelque chose » produit par les gamètes femelles
attire les gamètes mâles.
0,25 points
Pour mettre à l’épreuve cette hypothèse, Molish réalise une expérimentation. Il place un
morceau d’ovaire de fleur, contenant des ovules, gamètes femelles, au centre d’une coupelle
contenant des grains de pollen en cours de germination (B). Il constate que les tubes
polliniques, qui contiennent les noyaux mâles responsables de la double fécondation,
s’orientent vers les ovules. Dans la coupelle témoin de cette expérimentation (A), qui ne
contient pas de tranche d’ovaire, les grains de pollen germés restent disposés de façon
aléatoire, les tubes polliniques ne se sont pas orientés. Ces résultats indiquent qu’une
substance, non visible, émise par l’ovaire est capable d’orienter les tubes polliniques vers les
ovules de façon à faciliter leur accès aux noyaux fécondants.
Dans le même ordre d’idée, au cours de l’autre série d’expériences, une goutte d’eau de mer
ayant contenu des ovules d’oursins est déposée au centre d’une coupelle contenant des
spermatozoïdes d’oursins (B). On observe alors que les spermatozoïdes se déplacent vers
cette goutte centrale alors que dans la coupelle témoin (A), contenant uniquement des
spermatozoïdes, ces derniers se déplacent aléatoirement. Cela signifie qu’une substance
chimique sécrétée par les ovules dans l’eau de mer, attire les spermatozoïdes de façon à
favoriser la fécondation dans le milieu marin.
1 point

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Quelle est la notion commune mise en évidence ?
Les gamètes femelles rejettent dans le milieu extérieur (air ou eau) des substances chimiques
(des chémo-attractants) nommées phéromones qui ont pour but d’attirer les gamètes mâles et
ainsi augmenter les chances de fécondation.
0,25 points
Expliquez, à l’aide de textes et de schémas, le mécanisme consécutif à la germination du tube
pollinique et son aboutissement. Nommer ce mécanisme.
Le tube pollinique s’avance vers l’ovule, les deux noyaux mâles sont déposés à proximité du
sac embryonnaire contenant les noyaux femelles.
Un noyau mâle va féconder un noyau femelle (oosphère) pour donner l’embryon, tandis que
le deuxième noyau mâle va fusionner avec un ensemble de deux noyaux femelles pour
donner le cotylédon qui servira à nourrir l’embryon.
Ce mécanisme s’appelle la double fécondation.
Schémas issus de l’ouvrage Préparation au concours CRPE, Hatier, édition 2010.
0,5 points

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Exercice 3 2 points
A quel type de développement embryonnaire correspond chaque photo ?
Photo A : développement vivipare, exemple de l’humain
Photo B : développement ovipare, exemple de l’oiseau.
0,5 points
Quelles sont les différences et les ressemblances physiologiques et anatomiques des
structures caractéristiques de ces types de développement ?
Ressemblances
Différences
Isolement de
l’embryon
Les deux
embryons ne sont
pas en contact
direct avec le
milieu extérieur.
L’embryon de vivipare se développe dans la cavité amniotique
isolée de l’organisme maternel par le placenta.
L’embryon d’ovipare est isolé de son environnement par la
coquille d’œuf.
Vaisseaux
sanguins
extra-
embryon-
naires
Des vaisseaux
sanguins
acheminent les
éléments nutritifs
nécessaires au
développement
jusqu’à l’embryon
Les vaisseaux sanguins extra-embryonnaires présents dans le
cordon ombilical de l’embryon de vivipare aboutissent dans les
replis du placenta où ils captent les nutriments et le dioxygène
provenant du sang de la mère. Le CO2 produit par l’embryon en
développement est rejeté dans le sang de la mère au niveau du
placenta qui joue le rôle d’un filtre sélectif : il laisse passer vers
l’embryon les éléments nutritifs mais bloque la plupart des virus,
bactéries, parasites (mais pas les médicaments). L’embryon est
donc dépendant de la mère pour la nutrition.
Les vaisseaux sanguins extra-embryonnaires de l’embryon
d’ovipare aboutissent à la surface du vitellus (« jaune » chez
l’oiseau) où ils captent les réserves nutritives permettant le
développement puis la croissance. Les gaz diffusent à travers la
coquille. L’embryon est donc autonome pour son développement
et sa croissance.
1 point
A partir de vos connaissances sur les gamètes indiquez à quoi peut être corrélé le type de
développement ? (Argumentez)
Chez les vivipareq, les réserves nutritives présentes dans l’ovule sont très réduites. Après la
fécondation, pour se développer, l’embryon doit donc rapidement rentrer en lien avec
l’organisme maternel pour obtenir les éléments nutritifs nécessaire au développement et à la
croissance. Le placenta est un lieu d’échange entre les deux systèmes sanguins de la mère et

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de l’embryon : les globules rouges ne le traversent pas mais les nutriments et les gaz le
traversent.
Chez les ovipares, les réserves nutritives sont abondantes dans l’ovule. Elles suffisent donc
au besoin de l’embryon. Celui-ci se développe donc de façon autonome, indépendamment de
la mère, dans un œuf sans lien avec l’organisme maternel.
Le type de développement est donc corrélé à la quantité de réserves nutritives présente dans
l’ovule.
0,5 points