À propos de cette page
Ce cours de svt en cinquième sur « La reproduction sexuée » suit le programme officiel de svt de cinquième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Les deux modes de reproduction, Les chromosomes et l'information génétique, La méiose : formation des gamètes, Les gamètes : cellules reproductrices. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de cinquième à réussir en svt.
Au programme
1 · Les deux modes de reproduction
2 · Les chromosomes et l'information génétique
3 · La méiose : formation des gamètes
4 · Les gamètes : cellules reproductrices
5 · La fécondation : union des gamètes
6 · Le brassage génétique et la diversité
7 · La reproduction sexuée chez les plantes à fleurs
1Les deux modes de reproduction
Les êtres vivants peuvent se reproduire de deux façons différentes :
- La reproduction asexuée (ou végétative) : un seul parent suffit. Les individus produits sont génétiquement identiques au parent (clones). Exemples : bouturage de la fraise, bourgeonnement de l'hydre.
- La reproduction sexuée : elle nécessite deux parents (en général un mâle et une femelle). Elle fait intervenir des cellules reproductrices spéciales appelées gamètes, qui fusionnent lors de la fécondation.
Définition. La reproduction sexuée est un mode de reproduction qui implique la formation de gamètes par méiose et leur fusion lors de la fécondation, produisant un individu nouveau génétiquement unique.
La reproduction sexuée est présente chez la plupart des animaux, mais aussi chez de nombreux végétaux, champignons et protistes.
2Les chromosomes et l'information génétique
Chaque cellule d'un organisme contient dans son noyau des chromosomes. Ces chromosomes portent les gènes, qui sont les unités de l'information génétique (héréditaire).
Définition. Un chromosome est un filament d'ADN associé à des protéines, situé dans le noyau cellulaire. Chaque chromosome porte de nombreux gènes.
Chez l'humain, les cellules du corps (cellules somatiques) contiennent 46 chromosomes, groupés en 23 paires : on dit qu'elles sont diploïdes (2n).
- 22 paires de chromosomes semblables (autosomes)
- 1 paire de chromosomes sexuels : XX chez la femme, XY chez l'homme
Exemple. Les globules blancs, les cellules de peau, les cellules musculaires contiennent toutes 46 chromosomes chez l'être humain.
Attention ! Les chromosomes d'une même paire sont appelés chromosomes homologues : ils portent les mêmes gènes, mais pas forcément les mêmes versions de ces gènes (allèles).
3La méiose : formation des gamètes
Les gamètes (cellules reproductrices) sont produits par un type de division cellulaire particulier : la méiose. Elle se déroule dans les organes reproducteurs (gonades) : testicules chez l'homme, ovaires chez la femme.
Définition. La méiose est une division cellulaire qui divise par deux le nombre de chromosomes. À partir d'une cellule diploïde (2n = 46 chromosomes), la méiose produit 4 cellules haploïdes (n = 23 chromosomes).
La méiose comprend deux divisions successives :
- 1re division (réductionnelle) : les chromosomes homologues se séparent. On passe de 2n à n.
- 2e division (équationnelle) : chaque cellule se divise comme lors d'une mitose. On obtient finalement 4 cellules à n chromosomes.
Astuce. Pour retenir : la méiose réduit le nombre de chromosomes de moitié (2n → n). Cela permet à la fécondation de rétablir le nombre normal (n + n = 2n).
| Division | Résultat | Nombre de chromosomes |
|---|
| Cellule de départ | Cellule mère | 2n = 46 |
| Après méiose 1 | 2 cellules | n = 23 |
| Après méiose 2 | 4 cellules (gamètes) | n = 23 |
4Les gamètes : cellules reproductrices
Les gamètes sont les cellules reproductrices issues de la méiose. Ils sont haploïdes (n chromosomes).
| Caractéristique | Gamète mâle (spermatozoïde) | Gamète femelle (ovule) |
|---|
| Lieu de formation | Testicules | Ovaires |
| Taille | Très petit (~60 µm) | Grande (~100-120 µm) |
| Mobilité | Mobile (flagelle) | Immobile |
| Nombre de chromosomes | 23 | 23 |
| Quantité produite | Très nombreux (millions) | Peu nombreux |
Exemple. Un homme produit environ 200 à 500 millions de spermatozoïdes par éjaculation. Une femme libère environ 1 ovule par mois lors de l'ovulation.
Chez les plantes à fleurs :
- Le gamète mâle est le grain de pollen (contenu dans les anthères)
- Le gamète femelle est l'ovule (contenu dans le pistil)
5La fécondation : union des gamètes
La fécondation est la fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle pour former une cellule unique appelée œuf (ou zygote).
Définition. La fécondation est la fusion des noyaux d'un spermatozoïde (n = 23 chromosomes) et d'un ovule (n = 23 chromosomes) pour former un œuf diploïde (2n = 46 chromosomes).
L'œuf est la première cellule du nouvel individu. Il va se diviser par mitoses successives pour former l'embryon, puis le fœtus, puis l'individu adulte.
Astuce. Le schéma bilan est :
Spermatozoïde (n) + Ovule (n) → Œuf (2n) → Embryon → Individu adulte (2n)
On distingue :
- Fécondation interne : la fécondation a lieu à l'intérieur du corps de la femelle (mammifères, oiseaux, reptiles). Elle est souvent accompagnée d'un accouplement.
- Fécondation externe : la fécondation a lieu dans le milieu extérieur (eau), où mâle et femelle libèrent leurs gamètes (grenouilles, poissons).
6Le brassage génétique et la diversité
La reproduction sexuée est à l'origine de la diversité génétique des individus. Cette diversité provient de deux mécanismes :
- Le brassage lors de la méiose : lors de la méiose, les chromosomes homologues se séparent de façon aléatoire. Cela signifie que chaque gamète reçoit une combinaison unique de chromosomes.
- La fécondation aléatoire : parmi des millions de spermatozoïdes, c'est l'un d'eux qui féconde l'ovule par hasard. Chaque combinaison gamète mâle / gamète femelle est donc unique.
Définition. Le brassage génétique est le mélange des informations génétiques parentales lors de la méiose, qui génère des gamètes tous différents les uns des autres.
Exemple. Deux frères ou sœurs nés des mêmes parents sont différents (sauf pour les vrais jumeaux). C'est parce que les gamètes qui ont donné chacun sont le résultat de combinaisons différentes.
Conséquence : chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique (à l'exception des vrais jumeaux, issus du même œuf).
Attention ! Les vrais jumeaux (monozygotes) sont génétiquement identiques car ils proviennent du même œuf qui s'est divisé. Ce ne sont pas deux individus issus de deux fécondations différentes.
7La reproduction sexuée chez les plantes à fleurs
Les plantes à fleurs (angiospermes) se reproduisent aussi de façon sexuée. La fleur contient les organes reproducteurs.
- Les étamines (organes mâles) : elles produisent le pollen (grains de pollen = gamètes mâles)
- Le pistil (organe femelle) : il contient les ovules (gamètes femelles) dans l'ovaire
Définition. La pollinisation est le transport du pollen des étamines vers le pistil d'une fleur. Elle peut être réalisée par le vent (anémophilie) ou par des insectes (entomophilie).
Après la pollinisation, le grain de pollen germe et libère le gamète mâle qui féconde l'ovule. Cette fécondation forme une graine.
- L'ovule fécondé → graine (contient l'embryon végétal)
- L'ovaire → fruit (qui protège la graine)
Exemple. Une cerise est un fruit : c'est l'ovaire transformé. Le noyau de la cerise contient la graine (l'ovule fécondé transformé).
Astuce. Les abeilles et les papillons sont des pollinisateurs importants. En transportant le pollen de fleur en fleur, ils permettent la reproduction sexuée des plantes et donc la production de fruits.
★À retenir
En bref :
• La reproduction sexuée implique la formation de gamètes (méiose) et leur fusion (fécondation).
• La méiose divise le nombre de chromosomes par 2 : 2n → n. Chez l'humain : 46 → 23.
• Les gamètes mâles sont les spermatozoïdes ; les gamètes femelles sont les ovules.
• La fécondation (spermatozoïde + ovule) produit un œuf diploïde (2n = 46) : première cellule du futur individu.
• Le brassage génétique (lors de la méiose) + la fécondation aléatoire = diversité génétique.
• Chez les plantes : pollen (mâle) + ovule (femelle) → graine ; ovaire → fruit.