Reproduction sexuée et asexuée

3èmeSVTReproduction et dynamique des populationsReproduction sexuée et asexuée~10 min de lecture

Reproduction sexuée et asexuée

Un être vivant peut se reproduire seul en fabriquant des copies de lui-même (reproduction asexuée) ou avec un partenaire, grâce à la rencontre de deux gamètes qui donne des descendants tous différents (reproduction sexuée).

Objectifs

  • Définir la reproduction asexuée et citer ses principales formes (bouturage, marcottage, tubercules, rejets, stolons, bourgeonnement, division).
  • Définir la reproduction sexuée : gamètes, fécondation, cellule-œuf.
  • Décrire la reproduction sexuée d'une plante à fleurs et légender une fleur.
  • Comparer les deux modes de reproduction : ressemblance des descendants, vitesse, diversité.
  • Expliquer comment chaque mode agit sur l'effectif et la survie d'une population.

1. La reproduction asexuée : se copier soi-même

Notions clés

La reproduction asexuée (ou multiplication végétative chez les plantes) fait intervenir un seul parent, sans gamètes et sans fécondation. Une partie du parent se développe et donne un nouvel individu.

Les descendants reçoivent exactement les mêmes informations héréditaires que leur parent : ils sont identiques au parent et identiques entre eux. On les appelle des clones.

Les principales formes

  • Bouturage : un fragment de tige (bouture) planté en terre donne une plante entière. Exemples : manioc, canne à sucre, hibiscus.
  • Marcottage : une tige encore attachée à la plante mère est couchée et recouverte de terre ; elle fait des racines, puis on la sépare.
  • Tubercules : un morceau d'igname ou une pomme de terre portant un « œil » (bourgeon) donne une nouvelle plante.
  • Rejets : au pied du bananier poussent de jeunes pousses (rejets) que l'on replante.
  • Stolons : tiges rampantes qui s'enracinent plus loin, comme chez le fraisier ou certaines herbes.
  • Bourgeonnement : un petit individu pousse sur le parent puis se détache (levure du pain et de la bière de mil, hydre d'eau douce).
  • Division (scissiparité) : une cellule se coupe en deux cellules filles identiques (bactéries, amibes).

Exemple résolu : une population qui explose

Dans un bol de bouillie laissé à l'air, une bactérie se divise en deux. Supposons que, dans de bonnes conditions, chaque bactérie se divise toutes les 20 minutes. Combien de bactéries obtient-on au bout de 2 heures à partir d'une seule ?

Nombre de divisions : 2 heures = 120 minutes, et \(120 \div 20 = 6\) divisions.
À chaque division, le nombre de bactéries double : 1, puis 2, 4, 8, 16, 32, 64.
En écriture mathématique : \[N = 2^{6} = 64 \text{ bactéries}\]
Conclusion : la reproduction asexuée permet une augmentation très rapide de l'effectif d'une population. Les 64 bactéries sont toutes des clones de la première.

Fatou plante des rejets prélevés au pied d'un même bananier. Que peut-on dire des nouveaux bananiers ?

  1. Ils sont tous différents car ils ont deux parents.
  2. Ils sont issus d'une fécondation.
  3. Ils sont identiques entre eux et identiques au bananier de départ.
Les rejets viennent d'un seul parent, sans gamètes ni fécondation : c'est une reproduction asexuée, qui donne des clones.

Lequel de ces procédés n'est PAS une reproduction asexuée ?

  1. Planter une bouture de canne à sucre
  2. Semer une graine d'arachide
  3. Replanter un morceau d'igname
La graine provient d'une fleur fécondée : elle est le résultat d'une reproduction sexuée.

2. La reproduction sexuée : deux parents, un nouvel individu unique

Notions clés

  • La reproduction sexuée fait intervenir deux parents de sexes différents (ou deux organes mâle et femelle).
  • Chaque parent produit des cellules reproductrices spécialisées : les gamètes. Le gamète mâle est le spermatozoïde chez l'animal (contenu dans le grain de pollen chez la plante) ; le gamète femelle est l'ovule (ou ovocyte).
  • La fécondation est la fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle. Elle donne une cellule unique : la cellule-œuf (ou zygote).
  • La cellule-œuf se divise de nombreuses fois et forme un embryon, puis un nouvel individu.

Chez l'être humain, chaque cellule du corps possède 46 chromosomes ; chaque gamète n'en possède que 23. À la fécondation, on retrouve :

\[23 \text{ (spermatozoïde)} + 23 \text{ (ovule)} = 46 \text{ chromosomes dans la cellule-œuf}\]

La moitié des informations héréditaires vient du père, l'autre moitié de la mère. Comme chaque gamète reçoit un mélange différent, chaque descendant est unique (sauf les vrais jumeaux, issus d'une même cellule-œuf).

Fécondation : un spermatozoïde et un ovule fusionnent en une cellule-œuf qui se divise en embryon Père Mère Spermatozoïde Ovule Cellule-œuf Embryon

Chaque parent fabrique ses gamètes : le spermatozoïde (petit, mobile grâce à son flagelle) chez le père, l'ovule (gros, immobile) chez la mère. Chacun ne porte que la moitié des chromosomes.

Fécondation : un seul spermatozoïde entre dans l'ovule, leurs noyaux fusionnent. On obtient une cellule unique, la cellule-œuf, qui a de nouveau le nombre complet de chromosomes.

La cellule-œuf se divise en 2, puis 4, puis de plus en plus de cellules : c'est le début de l'embryon, futur nouvel individu.

Chez les plantes à fleurs

La fleur est l'organe de la reproduction sexuée des plantes à fleurs :

  • les étamines (organes mâles) portent des anthères qui produisent les grains de pollen ;
  • le pistil (organe femelle) comprend le stigmate, le style et l'ovaire, qui contient les ovules ;
  • les pétales colorés attirent les insectes, les sépales protègent le bouton floral.

La pollinisation est le transport du pollen des étamines jusqu'au stigmate (par le vent, les insectes, les oiseaux…). Ensuite a lieu la fécondation : l'ovule fécondé devient la graine et l'ovaire devient le fruit.

Légende la fleur en coupe : place chaque nom sur la bonne partie.

Coupe d'une fleur avec pétales, étamines, pistil, ovaire et sépales, sans les noms

Le cycle d'une plante à fleurs se résume ainsi :

flowchart LR
  A[Fleur] --> B[Pollinisation]
  B --> C[Fécondation]
  C --> D[Fruit et graines]
  D --> E[Germination]
  E --> F[Nouvelle plante]
  F --> A

Exemple résolu : d'où vient la graine de mangue ?

Une fleur de manguier a été pollinisée par une abeille. Explique comment on obtient une mangue avec son noyau (la graine). Cherche d'abord, puis vérifie.

Voir la solution

1. L'abeille dépose sur le stigmate des grains de pollen venant des étamines d'une fleur : c'est la pollinisation.

2. Le gamète mâle du pollen rejoint l'ovule dans l'ovaire : c'est la fécondation, qui forme une cellule-œuf.

3. L'ovule fécondé se transforme en graine (le noyau de la mangue, qui contient l'embryon) et l'ovaire grossit pour devenir le fruit (la chair de la mangue).

Après la fécondation, que devient l'ovaire d'une fleur ?

  1. Le fruit
  2. La graine
  3. Le pollen
L'ovaire devient le fruit ; ce sont les ovules fécondés, à l'intérieur, qui deviennent les graines.

Chez l'être humain, combien de chromosomes contient un spermatozoïde ?

  1. 46
  2. 23
  3. 92
Un gamète porte la moitié des chromosomes, soit 23 ; la cellule-œuf en retrouve 46 après la fécondation.

3. Comparer les deux modes et leurs effets sur les populations

CritèreReproduction asexuéeReproduction sexuée
Nombre de parentsUn seulDeux (ou deux organes mâle et femelle)
Gamètes et fécondationNonOui
DescendantsIdentiques (clones)Tous différents, uniques
VitesseRapide, beaucoup de descendantsPlus lente, il faut trouver un partenaire
DiversitéAucuneGrande diversité
Atout pour la populationOccuper vite un milieu favorableS'adapter aux changements du milieu

Beaucoup d'êtres vivants utilisent les deux modes : le manioc, l'igname ou le bananier peuvent fleurir (reproduction sexuée) mais sont surtout multipliés par l'Homme de façon asexuée, pour garder une variété appréciée.

Exemple résolu : choisir la bonne méthode

Un chercheur veut créer une nouvelle variété de mil résistante à la sécheresse. Un cultivateur veut seulement obtenir rapidement beaucoup de pieds de sa meilleure variété de manioc. Quel mode de reproduction conseiller à chacun ?

Voir la solution

Le chercheur a besoin de nouveauté : il croise des plants différents (reproduction sexuée, par pollinisation contrôlée) pour obtenir des descendants variés, puis il garde ceux qui résistent le mieux.

Le cultivateur veut des copies fidèles de sa meilleure plante : il pratique le bouturage (reproduction asexuée). Toutes les nouvelles plantes auront les mêmes qualités.

Quel est le principal avantage de la reproduction sexuée pour une population ?

  1. Elle est plus rapide.
  2. Elle n'a besoin que d'un seul parent.
  3. Elle produit des individus variés, ce qui aide la population à s'adapter.
La diversité des descendants augmente les chances que certains survivent si le milieu change.

Erreurs fréquentes

  • Dire qu'une graine vient d'une reproduction asexuée : la graine est toujours le produit d'une fécondation.
  • Confondre pollinisation (transport du pollen) et fécondation (fusion des gamètes).
  • Croire que les clones sont « plus faibles » : ils ont les mêmes qualités que le parent, mais aussi les mêmes faiblesses.
  • Penser qu'un gamète a autant de chromosomes qu'une cellule ordinaire : il en a la moitié.

Récapitulatif

  • Asexuée : un seul parent, ni gamètes ni fécondation, descendants identiques (clones), multiplication rapide.
  • Sexuée : deux parents, gamètes, fécondation, cellule-œuf, descendants tous différents.
  • Chez la plante à fleurs : pollinisation, fécondation, l'ovule devient la graine et l'ovaire devient le fruit.
  • Pour une population : l'asexuée fait vite augmenter l'effectif, la sexuée apporte la diversité qui permet de s'adapter.
Reproduction asexuée
Un seul parent, sans gamètes ni fécondation ; donne des clones.
Gamètes
Cellules reproductrices : spermatozoïde (mâle) et ovule (femelle), avec la moitié des chromosomes.
Fécondation
Fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle qui donne la cellule-œuf.
Pollinisation
Transport du pollen des étamines jusqu'au stigmate du pistil.
Clone
Individu identique à son parent, issu de reproduction asexuée.
Intérêt de la diversité
Permet à une partie de la population de survivre quand le milieu change.

Teste tes connaissances sur ce cours

Crée ton compte gratuitement pour accéder aux quiz associés et suivre ta progression.