Karamö, le prof virtuelLeçon 5 sur 29
La reproduction et l'hérédité
Je sais distinguer reproduction sexuée et reproduction asexuée, caractères héréditaires et caractères acquis, et expliquer que l'information héréditaire est transmise par les cellules reproductrices.
- 50 min
- 5 exercices corrigés
- 3 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Distinguer reproduction asexuée et reproduction sexuée avec des exemples guinéens
- Distinguer un caractère héréditaire d'un caractère acquis
- Montrer que l'information héréditaire se trouve dans le noyau des cellules
- Expliquer pourquoi le nombre de chromosomes reste constant d'une génération à l'autre
Avant de commencer : Les leçons sur la cellule (noyau, cellules procaryotes et eucaryotes) ; notion d'ovule et de spermatozoïde vue en 8e et 9e.
1Je découvre
Au village de Lansana, près de Faranah, on plante le manioc sans graines : on coupe des morceaux de tige et on les enfonce dans la terre. Quelques mois plus tard, chaque morceau a donné un pied de manioc qui ressemble exactement à la plante d'origine. Pour avoir de nouveaux bananiers, on sépare simplement les rejets qui poussent au pied des anciens.
À la maison, Lansana regarde les photos de famille. Son petit frère a les yeux de leur mère et la forme du visage de leur père. Sa cousine a hérité de la grande taille de son grand-père. Pourtant, personne n'est la copie exacte d'un autre, sauf les jumeaux Alhassane et Ousmane, ses voisins, qui se ressemblent comme deux gouttes d'eau.
Lansana s'interroge : pourquoi le manioc planté en bouture est-il identique à sa plante mère, alors qu'un enfant ressemble à ses deux parents sans être leur copie ?
Comment les êtres vivants se reproduisent-ils, et comment les caractères se transmettent-ils des parents aux descendants ?
2Je comprends
1. Deux modes de reproduction
La reproduction est la fonction qui permet à un être vivant de produire de nouveaux individus de la même espèce. Elle assure la survie de l'espèce.
a) La reproduction asexuée. Un seul parent suffit ; il n'y a ni gamètes ni fécondation. Les descendants sont identiques au parent : on parle de clones. Exemples :
- chez les bactéries : la division binaire ;
- chez les végétaux, la multiplication végétative : bouture de manioc, rejets de bananier, tubercules d'igname ou de pomme de terre, stolons, marcottage ;
- chez la levure : le bourgeonnement.
Les agriculteurs guinéens utilisent beaucoup la multiplication végétative : elle est rapide et elle conserve les qualités d'une bonne variété.
b) La reproduction sexuée. Elle fait intervenir deux parents qui produisent des cellules reproductrices spécialisées, les gamètes : le spermatozoïde (gamète mâle) et l'ovule (gamète femelle). Leur union est la fécondation : elle forme une cellule unique, la cellule-œuf (ou zygote). Par des divisions successives, cette cellule-œuf donne un nouvel individu.
Les descendants ressemblent à leurs parents, mais sont tous différents les uns des autres (sauf les vrais jumeaux, issus d'un même œuf).
- Un seul parent
- Pas de gamètes, pas de fécondation
- Descendants identiques au parent
- Exemples : bouture de manioc, bactérie
- Deux parents
- Gamètes mâle et femelle, fécondation
- Descendants tous différents
- Exemples : homme, chèvre, riz, manguier
2. Caractères héréditaires et caractères acquis
Un caractère est un trait observable d'un individu : la couleur des yeux, la forme du lobe de l'oreille, le groupe sanguin, la couleur des fleurs d'une variété de haricot.
- Un caractère héréditaire est transmis par les parents à leurs descendants, par l'intermédiaire des gamètes. Exemples : le groupe sanguin, la couleur naturelle des yeux, l'albinisme, la résistance de la race bovine N'Dama à la trypanosomose.
- Un caractère acquis apparaît au cours de la vie, sous l'effet du milieu ou des habitudes ; il n'est pas transmis aux enfants. Exemples : une cicatrice, la langue parlée, les muscles développés d'un porteur, la peau bronzée par le soleil, un doigt perdu dans un accident.
L'hérédité est l'ensemble des mécanismes qui assurent la transmission des caractères héréditaires d'une génération à la suivante. La science qui l'étudie est la génétique.
Exemple
Classe les caractères suivants : le groupe sanguin O de Fatoumata ; la cicatrice au genou d'Ibrahima ; la capacité de Mariama à parler pular et soussou ; la couleur de peau d'un enfant albinos.
Caractères héréditaires : le groupe sanguin O ; l'albinisme (il est transmis par les parents, même s'ils n'en sont pas eux-mêmes atteints).
Caractères acquis : la cicatrice (accident) ; la langue parlée (apprise dans l'entourage).
Raisonnement : je me demande si le caractère peut être transmis par les gamètes ou s'il dépend seulement de la vie de la personne.
3. Où se trouve l'information héréditaire ?
Chez l'homme, le spermatozoïde est minuscule : il n'apporte presque rien, à part son noyau. L'ovule, beaucoup plus gros, apporte le cytoplasme. Pourtant, l'enfant hérite autant de caractères de son père que de sa mère. Ce qui est apporté à égalité par les deux gamètes, c'est le noyau.
Des expériences de biologistes le confirment : quand on transfère le noyau d'une cellule dans un ovule dont on a retiré le noyau, l'animal obtenu possède les caractères de l'individu qui a fourni le noyau.
Conclusion : l'information héréditaire (ou génétique) est contenue dans le noyau des cellules, plus précisément dans les chromosomes, que tu étudieras dans les prochaines leçons.
4. Un nombre de chromosomes constant
Chaque espèce possède un nombre de chromosomes fixe dans ses cellules. Chez l'homme, chaque cellule du corps en contient 46. Si chaque gamète en contenait aussi 46, la cellule-œuf en aurait 46 + 46 = 92, et le nombre doublerait à chaque génération. Ce n'est pas le cas.
En réalité, les gamètes ne contiennent que 23 chromosomes, la moitié. À la fécondation : 23 + 23 = 46. Le nombre est rétabli. Deux mécanismes se complètent :
- la méiose, division particulière qui forme les gamètes, divise par deux le nombre de chromosomes ;
- la fécondation rétablit le nombre normal en réunissant deux gamètes.
On note 2n le nombre de chromosomes d'une cellule du corps (cellule diploïde) et n celui d'un gamète (cellule haploïde). Chez l'homme : 2n = 46 et n = 23.
Exemple
Chez le chien, les cellules du corps contiennent 78 chromosomes. Combien en contiennent un spermatozoïde de chien et une cellule-œuf de chien ?
2n = 78, donc n = 78 ÷ 2 = 39.
Le spermatozoïde (gamète) contient n = 39 chromosomes.
La cellule-œuf, formée par l'union de deux gamètes, contient 39 + 39 = 78 chromosomes.
- 1Cellules du père (2n = 46) et de la mère (2n = 46)
- 2Méiose : formation de gamètes à n = 23 chromosomes
- 3Fécondation : 23 chromosomes du père + 23 de la mère
- 4Cellule-œuf à 2n = 46, puis divisions : toutes les cellules de l'enfant ont 46 chromosomes
5. Pourquoi les enfants sont-ils tous différents ?
Chaque enfant reçoit la moitié de son information génétique de son père et l'autre moitié de sa mère. Mais chaque gamète reçoit un « tirage » différent parmi les chromosomes du parent : deux frères reçoivent donc des mélanges différents. C'est pourquoi la reproduction sexuée produit une grande diversité d'individus, ce qui aide l'espèce à s'adapter. Les vrais jumeaux font exception : ils proviennent d'une même cellule-œuf qui s'est séparée en deux, et possèdent la même information génétique.
3Je retiens
Je retiens
Reproduction asexuée : un seul parent, pas de gamètes, descendants identiques (clones) ; ex. bouture de manioc.
Reproduction sexuée : deux parents, gamètes, fécondation, cellule-œuf ; descendants tous différents.
Caractère héréditaire : transmis par les gamètes (groupe sanguin) ; caractère acquis : dû au milieu, non transmis (cicatrice).
L'information héréditaire est dans le noyau, sur les chromosomes.
Chez l'homme : cellules du corps 2n = 46 ; gamètes n = 23.
La méiose divise par deux le nombre de chromosomes, la fécondation le rétablit.
4Erreurs fréquentes
- Croire qu'un caractère acquis se transmet : les muscles d'un lutteur ou une langue apprise ne passent pas aux enfants.
- Penser que l'enfant ressemble plus à sa mère parce que l'ovule est plus gros : le père et la mère apportent chacun la moitié des chromosomes.
- Dire qu'un gamète humain a 46 chromosomes : il n'en a que 23.
- Confondre bouture et graine : la graine vient d'une fécondation (reproduction sexuée), la bouture non.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Classe en reproduction sexuée ou asexuée : la bouture de manioc, la naissance d'un veau, les rejets de bananier, la division d'une bactérie, la germination d'une graine d'arachide.
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Reproduction asexuée : la bouture de manioc, les rejets de bananier, la division d'une bactérie. Reproduction sexuée : la naissance d'un veau, la germination d'une graine d'arachide (la graine provient d'une fécondation).
2Exercice 2
Classe en caractères héréditaires ou acquis : la couleur naturelle des cheveux, une cicatrice de vaccin, le groupe sanguin AB, la capacité à lire, la drépanocytose.
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Héréditaires : la couleur naturelle des cheveux, le groupe sanguin AB, la drépanocytose (maladie héréditaire du sang). Acquis : la cicatrice de vaccin, la capacité à lire.
3Exercice 3
Le riz possède 2n = 24 chromosomes. Donne le nombre de chromosomes d'un grain de pollen (gamète mâle), d'un ovule et de la cellule-œuf du riz.
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2n = 24, donc n = 12. Le grain de pollen (gamète) et l'ovule contiennent chacun 12 chromosomes ; la cellule-œuf en contient 12 + 12 = 24.
4Exercice 4
Un paysan de Guéckédou possède un caféier très productif. Il veut obtenir de nombreux caféiers exactement semblables. Doit-il semer des graines ou faire des boutures ? Justifie.
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Il doit faire des boutures. La bouture est une reproduction asexuée : les nouveaux plants sont des clones, identiques au caféier productif. Les graines proviennent d'une reproduction sexuée : les plants obtenus seraient tous différents et pourraient être moins productifs.
5Exercice 5
(Type BEPC) Hawa affirme : « Mon père est forgeron et il a de gros muscles aux bras. Mon petit frère aura donc les mêmes bras à la naissance. »
a) Le caractère « gros muscles du forgeron » est-il héréditaire ou acquis ? Justifie.
b) Hawa a-t-elle raison ? Explique.
c) Explique pourquoi un enfant hérite d'autant de caractères de son père que de sa mère.
d) Montre, avec des nombres, comment le nombre de chromosomes reste constant de génération en génération chez l'homme.
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a) C'est un caractère acquis : les muscles se sont développés à cause du travail de forge, au cours de la vie.
b) Non. Un caractère acquis ne modifie pas les chromosomes des gamètes ; il n'est donc pas transmis à l'enfant.
c) L'information héréditaire est dans le noyau. Le spermatozoïde et l'ovule apportent chacun un noyau de 23 chromosomes : l'enfant reçoit donc la moitié de ses chromosomes de chaque parent.
d) Les cellules du père et de la mère ont 46 chromosomes. La méiose produit des gamètes à 23 chromosomes. À la fécondation, 23 + 23 = 46 : la cellule-œuf, puis toutes les cellules de l'enfant, ont de nouveau 46 chromosomes.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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