C.2 : REPRODUCTION SEXUEE
ET PERENNITE DES ESPECES DANS LES MILIEUX
(durée: 8 heures)
Séquences 1, 2, 3 montrer que toute reproduction sexuée comporte:
- la production de gamètes,
- l'union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle: la fécondation,
- l'existence d'une cellule-oeuf, résultat de la fécondation à l'origine d'un nouvel individu
Sequence 4: montrer que dans la reproduction sexuée, la cellule-oeuf est à l'origine d'un nouvel individu.
Séquence 5: montrer les relations entre modalités de la fécondation et milieu de vie des êtres vivants.
Séquence 6: mettre en évidence les modalités de la reproduction sexuée assurant la pérennité des espèces en milieu aquatique
Séquence 7: mettre en évidence les modalités de la reproduction sexuée assurant les meilleures chances de survie des espèces en milieu terrestre.
Séquence 8: montrer comment les conditions du milieu influent sur le taux de reproduction et ainsi sur l'évolution des populations

 Bibliographie

  Séquences 1, 2, 3 : OBJECTIFS NOTIONNELS: montrer que toute reproduction sexuée comporte:
                                      - la production de gamètes,
                                      - l'union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle: la fécondation,
                                      - l'existence d'une cellule-oeuf, résultat de la fécondation à l'origine d'un nouvel individu.
 
        Problèmes et questions       notions à acquérir Objectifs de méthode          Activités concrètes

 
 
 

En est-ils de même chez les autres êtres vivants?

Les être vivants sont très divers et peuplent des milieux variés, la permanence des espèces est-elle réalisée, comme chez l'Homme grâce à la reproduction sexuée?
 

Hypothèse:
Les phénomènes biologiques de la reproduction sexuée sont semblables pour toutes les espèces.

Rechercher les conséquences impliquées par cette hypothèse:
Si...,alors, je doit pouvoir montrer que chez tous les êtres vivants, on observe:
      - une reproduction de gamètes,
      - une fécondation
      - une cellule-oeuf à l'origine d'un nouvel individu.*
 

Prérequis 6°:
Les être vivants sont très divers et peuplent des milieux variés grâce à la reproduction.
-Notion d'espèce et critère d'interfécondité.
Prérequis 5° B.:La transmission de la vie chez l'Homme s'effectue par reproduction sexuée. La cellule-oeuf est à l'origine d'un nouvel individu.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Production de gamètes mâles et femelles par des individus de sexe différents, morphologiquement semblables dans ce cas.

       Ra
 
 
 

       Ra
 
 

      C/Ra
 
 
 

       I
 
 
 

        I
 

     C/Ra
 

 


Formuler un problème

 
 
 

Emettre une hypothèse.
 
 

Mobiliser ses connaissances.
Raisonner par analogie
 
 

Observer le rejet de substances chez certains animaux aquatiques ou chez un végétal.
            (Oursin Moule,Fucus)

Observer au microscope les substances émises.

Retrouver les caractéristiques des gamètes étudiés chez l'Homme (forme, taille, mobilité)
 

                                         1 heure 

     * Ces trois conséquences seront vérifiées successivement.
Quatre séquences d'une heure semblent  nécessaires.                         



     Problèmes et questions
       notions à acquérir Objectifs de méthode           Activités  concrètes
La production de gamètes peut s'effectuer par des individus sexués, morphologiquement différents.
 
 
 

Les gamètes mâles et les gamètes femelles peuvent être produits successivement par le même individu porteur des deux sexes (hermaphrodite)

       I/C
 
 
 
 
 
 
 

       I/C
 
 
 
 

       C

       I/C
 
 
 
 

 

Comparer les individus de deux espèces, l'une avec dimorphisme sexuel, l'autre hermaphrodite.
 
 
 
 
 
 
 

Comparer leurs organes reproducteurs sur une dissection préalablement réalisée
 
 
 

.Légender un dessin d'appareil reproducteur
Comparer leurs gamètes.
Réel ou substituts (diapositives, films...) un oiseau; un poisson, l'épinoche; un amphibien.
Conduite d'un élevage (mis en place en début d'année pour certains animaux résistants comme l'escargot)

                              2ème heure

C.V.2:Les gamètes mâles et femelles libérés doivent s'unir.
Lorsqu'ils sont mis en présence, on doit pouvoir observer une fécondation, même en dehors de l'organisme femelle.
 

On a observé précédemment au microscope (dans la même goutte d'eau) que les gamètes mâles se dirigent et entourent les gamètes femelles.
Comment expliquer cette nage orientée?

Hypothèse:les gamètes mâles sont attirés par les gamètes femelles
 
 
 

A l'échelle des individus, comment la fécondation est-elle favoriser?

La fécondation s'effectue à l'extérieur de l'organisme femelle: chez certains êtres vivants, elle est externe.
 
 
 
 
 
 
 
 

A l'échelle des cellules, l'attraction des gamètes favorise la fécondation.
 
 
 
 
 
 

Les comportement observés favorisent la fécondation


      Ra
        I
       C

     Ra/C
 
 
 
 
 

      Re

      I
      Ra
 
 
 
 

      I/Ra
 
 

 


Créer les conditions de la fécondation
.Observer le phénomène au microscope
. Représenter graphiquement le phénomène.
Comparer avec la fécondation humaine
Microscope. Réel: oursin, fucus et/ou vidéogramme correspondant et/ou diapositives
 
 

Réaliser un protocole (dont les modalités sont imposées.)
Constater l'attraction des gamètes mâles.Déduire une conclusion.
Oursin-Microscope.Expérimentation avec pont d'eau de mer neutre... Vidéogramme correspondant

Observer le comportement de certains animaux (absence d'accouplement mais raprochement des partenaires)
Vidéogramme épinoche, grenouille

                               3 ème heure
 

   
  Sequence 4:montrer que dans la reproduction sexuée, la cellule-oeuf est à l'origine d'un nouvel individu.
 

      Problèmes et questions
     Notions à acquérir Objectifs de méthode           Activités concrètes

 

  C.V.3: la cellule-oeuf est à l'origine d'un nouvel individu.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 


 
 
 
 
 

La reproduction sexuée permet aux espèces de se perpétuer.
 

          BILAN:
   Toute reproduction sexuée comporte l'union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle: la fécondation.
   Son résultat est une cellule-oeuf à l'origine d'un nouvel individu.
 

 


       I
 
 

       C
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 Observer le devenir de la cellule-oeuf des espèces étudiées précédemment.

Représenter graphiquement un cycle de vie à partir des observations réalisées.
  vidéogramme sur l'oursin ou le fucus, la grenouille, l'epinoche, ou un oiseau.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                       4ème heure


   Séquence 5:montrer les relations entre modalités de la fécondation et milieu de vie des êtres vivants.
 

       Problèmes et questions
   Notions à acquérir Objectifs de méthode          Notions concrètes

 
 
 

   Existe-t-il une relation entre milieu de vie et modalités de la fécondation?

  Hypothèse:
  Les modalités de la fécondation sont liées au milieu:
 -la fécondation externe est possible en milieu aquatique,
 -la fécondation interne est obligatoire aen milieu terrestre, les gamètes ne pouvant se rejoindre.

 

  On a constaté qu'il existe deux modalités de la fécondation:
  -une fécondation externe chez l'Homme,
  -une fécondation externe chez l'oursin ( ou le fucus...) en milieu aquatique.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  La fécondation interne est de règle en milieu terrestre, la fécondation externe est surtout réalisée en milieu aquatique.
 

 

       I
 
 

       I
 
 
 
 
 

      Ra
 

      Ra


 

 Enquêter à la maison ou C.D.I. sur les animaux précédemment étudiés à propos de la respiration.

  Découvrir et comparer les modalités de la fécondation chez deux êtres vivants aquatiques ( un végétal, un animal); un être vivant terrestre.
    Le fucus si étude préalable de l'oursin; un amphibien si l'épinoche a été étudié ; un oiseau
 Mettre en relation logique mode de fécondation et milieu de vie.

 Déduire une conclusion.
 


 Séquence 6:mettre en évidence les modalités de la reproduction sexuée assurant la pérennité des espèces en milieu aquatique

      Problème et questions
     Notions à acquérir Objectifs de méthode          Activités concrètes
  D'autres modalités de la reproduction sont elles liées au milieu de vie des animaux?
 
 
 
 
 

  Comment malgré les aléas du milieu extérieur, les espèces aquatiques parviennent-elles à assurer leur pérennité?
 

   Hypothèse:
 le nombre de gamètes produits est très élevé et compense les pertes inévitables
 

La fécondation externe apparait comme un phénomène plus aléatoire que la fécondation interne, pourtant la pérennité des espèces aquatiques ne semble pas plus menacée que celle d'espèces terrestres.
 
 
 
 

   En milieu aquatique, la reproduction sexuée est caractérisée le plus souvent par:
  -une fécondation externe,
  -des pertes nombreuses à tous les stades (gamètes, oeufs, larves, jeunes)
  -la production de gamètes et d'oeufs en nombre très élevée;

   Le nombre élevé de gamètes compense les pertes et permet la pérennite de l'espèce dans le milieu.
 

    C/Ra
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    I/Ra
 
 
 
 
 
 
 

     Ra
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  Montrer que les pertes en gamètes ,en oeufs et larves sont considérables quand la fécondation est externe.
          Exemple de réseau trophique en milieu marin(pour réactiver les notions de 6°)
 
 
 
 
 
 
 

 Comparer le nombre d'oeufs et de descendants chez un animal terrestre ovipare et un animal ou végétal aquatiques à fécondation externe
  Renseigner un tableau
           Oiseau ou Reptile,Oursin,Moule ou Fucus
 

  Déduire une conclusion.
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 Séquence 7:mettre en évidence les modalités de la reproduction sexuée assurant les meilleures chances de survie des espèces en milieu terrestre.
 

      Problèmes et questions
     Notions à acquérir Objectifs de méthode           Activités concrètes
  Quelles modalités de la reproduction sexuée permettent à ces oeufs, produits en nombre limité, d'avoir les meilleures chances de survie?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  En milieu terrestre, nous venons de constater que le nombre d'oeufs produits est très faible; dans l'espèce humaine, un seul ovule est fabriqué chaque mois... 
 

     Prérequis 5°:
  fécondation interne et viviparité chez l'Homme.
 
 
 

   L'oeuf des ovipares aériens réserves et protection de l'oeuf
      couvaison
   Soins au jeunes
 
 
 
 
 
 

       En milieu terrestre, la reproduction sexuée est caractérisée par:
    -une fécondation interne,
 -la viviparité chez les Mammifères, l'oviparité dans les autres groupes,
 -la protection des oeufs chez beaucoup d'ovipares,
 -la protection des jeunes chez les Oiseaux et les Mammifères.

     Ces caractères assurent les meilleurs chances de réussite de peuplement

 

     C
 
 
 

     Ra
 
 

     I/Ra
 
 
 
 
 
 
 

     Ra
 

     Ra
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  Rappeler la protection extrème de l'oeuf et de l'embryon humain.(Généraliser à l'ensemble des mammifères).
                      Homme (rappel)

  En déduire les avantages quant à la pérennité de l'espèce.

  Comparer des oeufs d'animaux aquatiques ou amphibies à des oeufs d'animaux terrestres ( taille, protection, réserves...)
                Oeuf de poule, de grenouille  (de vertébrés, de préférence) 
 Film (de l'oeuf au poussin)
 Tableau de données, textes.

   Déduire une conclusion.
 

   Effectuer une synthèse.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Séquence 8 : montrer comment les conditions du milieu influent sur le taux de reproduction et ainsi sur l'évolution des populations
 

       Problèmes et questions
     Notions à acquérir Objectifs de méthode          Activités concrètes
  Quels facteurs peuvent ainsi mettre en péril ces espèces?

 Ces facteurs ont-ils une influence directe ou indirecte sur la reproduction des êtres vivants?
 
 
 
 
 
 

  Hypothèse 1:
  Les ressources alimentaires d'un milieu ont une influence sur la reproduction des êtres vivants
 
 
 
 
 

 

  Malgré toutes les stratégies assurant les meilleures chances de survie, des espèces sont menacées à l'echelle locale ou mondiale.
 
 
 

  Rappel 6°: pour se reproduire dans un milieu,il faut d'abord
 s'y maintenir.
 L'Homme influence le peuplement du milieu (action directe et indirecte)
 

 Les ressources du milieu favorisent ou défavorisent la reproduction.
 
 
 
 
 
 
 

 

  Mettre en relation l'évolution d'une population avec les ressources du milieu.
              Tableau de données, textes
 Montrer la relation entre la pondaison asynchrone des oeufs et les chances de survie du poussin dernier né en fonction de la quantité de nourriture.
         Ex: goeland leucophée
                Texte
Mettre en relation l'augmentation de la population d'oiseaux opportuniste en relation avec la présence humaine, pourvoyeuse de nourriture. Montrer que l'homme tente de réguler l'augmentation du taux de ces espèces par l'emploi de pièges ou de produits contraceptifs.
Pigeon, moineau, corneille, pie, choucas, tourterelle ,fuacon, crécerelle.
ou montrer la disparition d'espèces consécutives aux effets secondaires de la pression humaine (aménagement, disparition des zones humides, pollution)
Montrer que l'Homme par sa connaissance des modalités de la reproduction de certaines espèces, influe sur les équilibres entre espèces.
Un exemple de pollution ou d'aménagement (favorable ou défavorable à la reproduction). Effet des insecticides sur l'avifaune.Un exemple de lutte biologique: Présentation des métiers de la protection et de la gestion de l'environnement (techniciens, ingénieurs, chercheurs...)
Trois exemple à traiter.

  

                                                                                BIBLIOGRAPHIE

Les oiseaux d'eau coloniaux du bassin méditérranéen
Ecologie et conservation
Frank Cézilly & Heinz Hafner
Station biologique de la Tour de Valat avec la participation de la région P.AC.A. et du Conseil Général des Bouches du Rhône.1995 - 60 pages.

Gestiàon des sites de nidification des Oiseaux. Conservation des zones humides méditerranéennes.
C.Perennou, N.Pineau, A.Johnson, H. Hafner.
MedWet - 1996 - 114 pages.

L'aquaculture en milieu lagunaire et marin côtier. Conservation des zones humides méditérranéennes.
E. Rosecchi & B.Charpentier
MedWet - 1995 - 94 pages.

Consevation des poissons d'eau douce. Conservation des zones humides méditérranéennes.
P.S. Maitland & A.J. Crivelli
MedWet - 1996 - 94 pages.

Plaquette : Cinq exemples d'évolutions de populations piscicoles.
Comité de pilotage: L.Barbe, P.Keith, E.Loivet, L.C. Houdin, D.Preux,D.Viard.
RNDE (Réseau national des données sur l'eau)

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Peuplement benthiques méditérranéens - Littoral Provence Côte d'Azur - CRDP NICE - 1983 - 211 pages.

L'eau, milieu de vie
Jean-Claude Luchetta
Dossier pédagogique Amiens. C.N.D.P. PICARDIE. 1993 - 50 pages.

Le petit peuple des ruisseaux.
Marcel Piponnier.
C.R.D.P. POITIERS - 130 PAGES