Reproduction sexuée et asexuée
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 ?
Fatou plante des rejets prélevés au pied d'un même bananier. Que peut-on dire des nouveaux bananiers ?
Lequel de ces procédés n'est PAS une reproduction asexuée ?
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).
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.
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 ?
Chez l'être humain, combien de chromosomes contient un spermatozoïde ?
3. Comparer les deux modes et leurs effets sur les populations
| Critère | Reproduction asexuée | Reproduction sexuée |
|---|---|---|
| Nombre de parents | Un seul | Deux (ou deux organes mâle et femelle) |
| Gamètes et fécondation | Non | Oui |
| Descendants | Identiques (clones) | Tous différents, uniques |
| Vitesse | Rapide, beaucoup de descendants | Plus lente, il faut trouver un partenaire |
| Diversité | Aucune | Grande diversité |
| Atout pour la population | Occuper vite un milieu favorable | S'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 ?
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.
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