Les caractéristiques de la reproduction sexuée et asexuée - 4ème - Séquence complète

Cours, exercices et évaluation avec la correction niveau 4ème sur les caractéristiques de la reproduction sexuée et asexuée – SVT

Notions : Le rapprochement des gamètes, les conditions favorisant la reproduction sexuée, les caractéristiques de la reproduction asexuée

Cours niveau 4ème sur les caractéristiques de la reproduction sexuée et asexuée – SVT

Afin de peupler un milieu, tous les êtres vivants se reproduisent et forment de nouveaux individus de la même espèce. Le mode de reproduction, sexuée ou asexuée, varie selon le mode de vie de chaque espèce et les caractéristiques de leur environnement naturel.

Ainsi, la truite, animal libérant de nombreux gamètes dans l’eau, n’a pas le même mécanisme de reproduction qu’un microorganisme comme la bactérie E. coli qui se divise pour se multiplier.

Truite libérant des gamètes

La reproduction asexuée de la bactérie E. Coli

Par ailleurs, les plantes à fleurs peuvent se reproduire par voie sexuée ou asexuée. La fleur, avec ses étamines et son pistil, est l’organe impliqué dans la reproduction sexuée. Tandis que d’autres organes spécialisés, comme le tubercule ou encore le rhizome, sont impliqués dans la reproduction asexuée.

Comment caractériser les reproductions sexuée et asexuée ?

La rencontre des gamètes mâles et femelles lors de la reproduction sexuée

Activité nº1 – Le rapprochement des gamètes

La reproduction sexuée se caractérise par l’union de cellules reproductrices mâles et femelles, appelées également des gamètes, lors de la fécondation. La cellule-oeuf est ainsi formée. Elle est à l’origine d’un nouvel individu différent de ses parents.

En effet, plusieurs étapes sont nécessaires pour aboutir à une reproduction par voie sexuée. Après la libération des gamètes, une étape essentielle doit s’accomplir : le rapprochement des gamètes.

Nous savons que pendant la période reproductive, les oursins adultes, mâles et femelles, libèrent simultanément leurs gamètes dans l’océan. Des expériences nous montrent que les spermatozoïdes rejoignent les ovules grâce à des substances chimiques libérées par ces derniers. Ainsi, la fécondation est dite externe car elle se déroule dans l’eau de mer. Cette stratégie reproductive est présente chez de nombreux animaux aquatiques.

VOCABULAIRE

Fécondation externe : Rencontre entre les gamètes ayant lieu dans le milieu de vie (reproduction sexuée).

D’autres espèces comme le lion ou le cerf, ont un mécanisme différent pour le rapprochement des gamètes. Ces animaux s’accouplent, ce qui permet la libération des spermatozoïdes dans le corps de la femelle lorsque celle-ci produit des ovules. Cette proximité favorise donc l’union des gamètes lors de la fécondation, qui est dite interne car elle a lieu à l’intérieur de la femelle. Ce mode de reproduction caractérise une grande partie des animaux terrestres.

VOCABULAIRE

Fécondation interne : Rencontre entre les gamètes ayant lieu dans l’organisme de la femelle à la suite d’un accouplement (reproduction sexuée).

La reproduction sexuée des plantes à fleurs est adaptée à leur vie fixée.

Ainsi, les organes mâles (étamines) produisent du pollen qui est transporté par le vent ou par des insectes jusqu’à l’extrémité de l’organe femelle (pistil). À l’issue de ce processus appelé pollinisation, le pollen ne peut pas encore rejoindre l’ovule. Alors, un long tube pollinique se développe vers l’ovule, situé à la base du pistil, dans l’ovaire. Enfin, une fécondation, dite interne, a lieu dans le pistil de la fleur.

À RETENIR : La reproduction sexuée est la formation d’un nouvel être vivant à partir d’une cellule reproductrice mâle et d’une cellule reproductrice femelle. Différents mécanismes facilitent la rencontre des gamètes lors de la reproduction sexuée.

Chez les animaux terrestres, l’accouplement rapproche les partenaires et donne lieu à une fécondation interne.

En milieu aquatique, les ovules produisent des substances chimiques qui attirent les spermatozoïdes, ce qui provoque une fécondation externe.

Chez les plantes à fleurs, le vent ou les insectes assurent le transport du pollen vers l’organe femelle. De plus, la croissance du tube pollinique vers l’ovule favorise la fécondation interne.

Vocabulaire à connaître : reproduction sexuée, gamète, cellule reproductrice, spermatozoïde, ovule, fécondation interne, fécondation externe, étamines, pistil, pollen, tube pollinique.

L’influence du milieu sur la reproduction sexuée

Activité nº2 – Les conditions favorisant la reproduction sexuée

La dynamique des populations est la science qui étudie les variations du nombre d’individus d’une population au cours du temps.

VOCABULAIRE

Population : Ensemble d’individus d’une espèce qui peuplent un milieu et se reproduisent entre eux.

De manière évidente, l’environnement naturel est un facteur important capable d’influencer la reproduction et la survie d’une population. Ainsi, les ressources alimentaires, le climat ou encore la prédation, peuvent modifier le nombre d’individus d’une population. C’est pourquoi la reproduction de chaque espèce est adaptée à son milieu de vie.

Les koalas s’alimentent presque exclusivement de feuilles et d’écorces d’eucalyptus. Lorsque cette ressource est peu ou pas disponible, comme lors des incendies ayant ravagé l’Australie en 2019, le nombre de koalas diminue. Cependant, l’augmentation de la disponibilité de feuilles d’eucalyptus favorise la reproduction et la croissance des populations de koalas.

En suivant les faucons de crécerellette de la plaine de la Crau, des chercheurs ont identifié la nécessité des cavités pour l’installation des nids.

Ainsi, les lieux naturels utilisés pour la reproduction d’une espèce constituent aussi un élément qui influence la survie d’une population et la formation de nouveaux individus.

À RETENIR : Pour se maintenir dans un milieu, une population a besoin de différentes ressources (nourriture, abris, lieux de reproduction, etc.). Ces facteurs, qui caractérisent l’environnement naturel, conditionnent la réussite de la reproduction sexuée et la survie des individus. Le milieu exerce donc une influence sur la dynamique des populations.

Vocabulaire à retenir : milieu de vie, population, dynamique des populations.

Le principe de la reproduction asexuée

Activité nº3 – Les caractéristiques de la reproduction asexuée

La reproduction asexuée, de même que la reproduction sexuée, aboutit à la formation de nouveaux individus. Il s’agit cependant de deux mécanismes bien différents :

Contrairement à la reproduction sexuée, la reproduction asexuée ne fait pas intervenir de gamètes.
Les nouveaux individus formés par voie sexuée sont différents entre eux et des parents : ils présentent uniquement les caractères de l’espèce. Cependant, en cas de reproduction asexuée, les individus formés sont strictement identiques. On parle alors de clones.

Les plantes peuvent se reproduire selon les deux modes de reproduction. Alors que les fleurs sont les organes de la reproduction sexuée, il existe plusieurs organes permettant la reproduction asexuée : tubercules, rhizomes, stolons, bulbilles.

Exemple : les stolons de fraisier s’enracinent dans le sol pour former de nouvelles plantes.

En ce qui concerne les bulbilles, les tubercules et les rhizomes, une fois séparés de la plante, ils vont germer et produire rapidement un nouvel individu.

Exemple : la germination des tubercules de pomme de terre

La reproduction asexuée ne se limite pas uniquement au monde végétal. En effet, elle se retrouve aussi dans le monde microbien.

Ainsi, on retrouve une reproduction asexuée chez les microorganismes comme les paramécies ou les cyanobactéries. Cela leur permet de coloniser facilement un milieu grâce à la division d’une cellule dite mère en deux cellules-filles. Dans ce cas également, les cellules filles sont des clones identiques entre elles.

La reproduction asexuée permet donc une multiplication rapide des individus d’une espèce. Moins d’étapes sont nécessaires pour la formation d’un nouvel individu par voie asexuée et celui-ci devient adulte plus vite. En effet, ce mode de reproduction ne nécessite ni la fusion des gamètes, ni la germination de la graine pour obtenir une nouvelle plante dans le cas d’une plante.

À RETENIR : À la différence de la reproduction sexuée, la reproduction asexuée forme de nouveaux individus strictement identiques et ne fait pas intervenir des cellules reproductrices. Ce mode de reproduction existe notamment chez les végétaux et les microorganismes. Il permet de peupler rapidement un milieu. Chez les végétaux, il fait intervenir différents organes : bulbe, stolon, rhizome, tubercule, etc.

Exercices avec correction niveau 4ème sur les caractéristiques de la reproduction sexuée et asexuée – SVT

Compétences évaluées
Extraire des informations à partir de documents.
Mettre en relation des informations.
Mobiliser ses connaissances.

Tester ses connaissances

1) Rappelle les deux définitions suivantes : population, reproduction asexuée.

2) Cite le nom des gamètes mâles et femelles chez les plantes à fleurs.

3) Explique comment se rapprochent les gamètes chez les animaux vivants dans un milieu aquatique.

4) Nomme deux mécanismes de rapprochement des gamètes chez les plantes à fleurs.

5) Pour chaque proposition, choisis la réponse correcte.

La reproduction sexuée :

forme des nouveaux individus identiques entre eux.
nécessite l’union d’un spermatozoïde et d’un ovule.
fait toujours intervenir une fécondation interne.
est caractérisée par la rencontre d’un gamète mâle et d’un gamète femelle.

Les stolons :

sont des organes permettant la reproduction asexuée du fraisier.
sont des organes permettant la reproduction asexuée de la lentille de mer.
permettent l’union d’un spermatozoïde et d’un ovule.
sont des fleurs responsables de la reproduction asexuée.

La fécondation :

a lieu après la formation de la cellule-œuf.
peut-être externe ou interne.
est externe chez les plantes à fleurs.
est une étape de la reproduction asexuée.

Je m’entraîne

Exercice 1 : La dynamique d’une population de sangliers

Le sanglier est un mammifère omnivore qui habite les forêts. Des scientifiques ont suivi une population de sangliers dans la forêt de Chambord.

Document 1 : Schéma présentant la reproduction du sanglier

Document 2 : Tableau présentant le nombre moyen de marcassins par femelle

Abondance de nourriture	Nombre moyen de marcassins par femelle
Abondance de nourriture	Hiver aux températures très faibles	Hiver aux températures plus douces
Années riches en glands de chêne	3	4,5
Années pauvres en glands de chêne	0,2	1,2

Complète le document 1 avec le nom des cellules reproductrices.
A l’aide du document 1, indique le type de fécondation dont il s’agit en justifiant ta réponse.

A l’aide du document 1, indique le mode de reproduction du sanglier en justifiant ta réponse.

A l’aide du document 2, démontre que le milieu influence la reproduction des sangliers à l’aide de deux arguments.

A l’aide du document 2, relève les conditions les plus favorables à la reproduction des sangliers.

Exercice 2 : La multiplication des pommes de terre

Chaque année, un plant de pomme de terre forme une dizaine de nouveaux tubercules qui se développent dans le sol. Le tubercule de pomme de terre, partie comestible de la plante, est un fragment souterrain de la tige qui contient des réserves nutritives.

Les agriculteurs multiplient les pommes de terre en sélectionnant des plants de qualité à partir desquels ils obtiennent de nouvelles plantes identiques.

Rappelle une différence entre la reproduction sexuée et la reproduction asexuée.

Nomme la partie de la plante semée par les agriculteurs.

Relève la fonction du tubercule de pomme de terre.
Indique le mode de reproduction utilisé par les producteurs de pomme de terre en justifiant à l’aide d’un argument.
Cite un autre exemple d’être vivant avec le même type de reproduction.

Evaluation avec la correction niveau 4ème sur les caractéristiques de la reproduction sexuée et asexuée – SVT

Compétences évaluées
Extraire des informations à partir de documents.
Justifier une réponse à l’aide d’arguments scientifiques.
Mobiliser ses connaissances.

Exercice nº 1 : Les iris du jardin de Claude Monet

Le peintre français Claude Monet a représenté plusieurs fois les iris de son jardin de Giverny. Ces plantes se caractérisent par des fleurs violettes, bleues ou roses et possèdent une tige souterraine appelée rhizome. Cet organe, qui s’allonge et se ramifie dans le sol, est coupé pour former des nouvelles plantes identiques. Ainsi, les jardiniers divisent les rhizomes afin de multiplier rapidement la plante. Le rhizome est aussi un organe de réserve de nutriments.

Relève la caractéristique principale des nouvelles plantes d’iris.

Identifie deux fonctions du rhizome.

Explique pourquoi le mode de reproduction des iris est surprenant.

Justifie le fait que le jardin de Claude Monet ait rapidement été fleuri d’iris.

Cite un autre organe permettant le même mode de reproduction.

Exercice nº 2 : La reproduction des coraux

Situés dans les régions tropicales, les récifs coralliens sont formés de squelettes calcaires fabriqués par des coraux. Ces animaux, en symbiose avec des algues microscopiques, libèrent en même temps leurs cellules reproductrices dans l’océan.

Les spermatozoïdes sont attirés par les ovules, ce qui entraîne la fécondation et puis la formation d’une cellule œuf, la première cellule d’un nouveau corail.

Résume dans un tableau les différentes caractéristiques de la reproduction des coraux.
Justifie l’affirmation suivante : “Les coraux présentent une reproduction sexuée“.

Document 1 : Tableau de la croissance d’une population de coraux en fonction de la température de l’eau de mer

Température

(en °C)

Croissance

(en mm/an)

A l’aide du document 1, identifie l’élément du milieu qui influence la reproduction des coraux.
Trace le graphique de la croissance d’une colonie de coraux en fonction de la température de l’eau de mer.

Place la croissance d’une colonie de coraux sur l’axe des ordonnées et la température de l’eau de mer sur l’axe des abscisses. Trace et gradue les deux axes au crayon à papier. Ensuite, place et relie tous les points. N’oublie pas de donner un titre à ton graphique.