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Des films agités pour bien cogiter : Les animations des Fondamentaux - Réseau Canopé

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Comparaison des reproductions asexuées chez les végétaux et les animaux

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Comparaison des reproductions asexuées chez les végétaux et les animaux

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La reproduction asexuée chez les végétaux

La reproduction asexuée a lieu lorsqu'un individu arrive à produire une copie identique de lui-même. Tous les descendants portent alors le nom de clone. Ce type de reproduction ne nécessite aucunement la présence de parties mâles et femelles. Ce type de reproduction se manifeste autant chez les végétaux que chez certaines espèces d'animaux.

Les modes de reproduction asexuée chez les végétaux sont nombreux, mais ils reposent sur deux concepts: la formation d'organes spécialisés et la fragmentation de l'organisme. Parmi ceux-ci, on compte le marcottage, le bouturage, le greffage et la séparation du rhizome.

Mode de reproduction asexuée chez les végétaux

Description

Marcottage

Technique qui consiste à augmenter la densité de certains arbustes.

Il s'agit de maintenir près du sol les branches basses d'arbustes. En étant ainsi près du sol, ces branches produisent des racines, formant ainsi de nouveaux arbustes.

Bouturage

Technique consistant à placer dans l'eau une ou plusieurs tiges d'un plant, les forçant ainsi à former des racines adventives. Ces tiges sont coupées au niveau des noeuds de la plante.

Les tiges, accompagnées de leurs nouvelles racines, pourront ensuite être plantées afin de former de nouveaux plants.

Cette technique est fréquente et simple d'utilisation pour multiplier des plantes telles que le géranium ou le Coléus.

Greffage

Technique qui consiste à associer une variété végétale à une autre. Les variétés appartiennent toutefois à une même famille ou un même genre.

On prélève une jeune branche saine que l'on soude à un plant mère qui est également jeune et en bonne santé.

Une fois que le greffon sera bien fixé au plant mère, l'ensemble se comportera comme un seul individu dont une partie possède les caractéristiques du greffon et l'autre partie, celles du plant mère.

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Séparation du rhizome

Le rhizome est l'une des structures spécialisées d'un plant végétal. Il s'agit d'une tige souterraine qui se ramifie avec le temps. Aux extrémités de ce rhizome pousse de jeunes plants.

La séparation du rhizome est une technique qui consiste à séparer à l'aide d'un couteau stérilisé ces jeunes plants du pied mère.

Une fois que le jeune plant et une partie du rhizome sont sortis de terre, il suffit de les planter ailleurs.

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La reproduction sexuée chez les végétaux

Quand la naissance d'un ou de plusieurs individus se produit suite à la rencontre de deux types de cellules, mâles et femelles, on parle alors de reproduction sexuée. Les rejetons ressemblent beaucoup aux parents, mais ils n'en sont pas des copies identiques. La reproduction sexuée se manifeste autant chez les végétaux que chez les animaux.

En fait, ce type de reproduction a l'avantage de varier les bagages génétiques, amenant ainsi le brassage des gènes et la différenciation des individus, ce qui aurait pour effet de contribuer à la sélection naturelle des individus par laquelle seuls les plus forts survivent. C'est l'une des raisons qui expliquent que c'est le mode de reproduction le plus répandu sur la planète.

Alors que les mousses et les fougères se reproduisent à l'aide de spores, les plantes à fleurs perpétuent leur existence à l'aide de leurs fleurs et les conifères le font à l'aide de cônes. Voyons plus en profondeur le cycle de reproduction d'une plante à fleurs.

1. Libération et dispersion des graines

Le fruit est la structure qui contient les graines et qui les protège. Lorsque le fruit est séparé de l'individu mature, il peut lui arriver une multitude de chose. Il peut rester à l'endroit où il est tombé et lorsqu'il se détériore, il libère les graines. Il peut aussi être déplacé, par le vent, l'eau, l'humain ou un animal qui l'aurait mangé par exemple. Ainsi, les graines peuvent être dispersées.

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2. Germination

Chacune des graines contient une réserve nutritive et un embryon. Lorsque les conditions sont favorables (température, lumière, humidité, etc.), l'embryon se développe et la germination débute.

La graine est protégée par une enveloppe nommée tégument. À l'intérieur de celui-ci on retrouve les réserves nutritives utilisée lors de la croissance de la plantule (1 ou 2 cotylédons) ainsi que l'embryon lui-même. Celui-ci peut être divisée en trois parties:

La gemmule qui deviendra les feuilles.

La tigelle qui deviendra la tige de la plante.

La radicule qui deviendra la racine de la plante.

3. Croissance

Au cours de cette étape, l'embryon contenu dans la graine utilise toutes les réserves nutritives à sa disposition pour devenir finalement une plantule autonome. Celle-ci peut maintenant trouver les éléments nutritifs dont elle a besoin par le biais de ses racines et de ses feuilles.

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4. Floraison, pollinisation et fécondation

La floraison est le moment où les fleurs se forment et s'épanouissent.

Les fleurs contiennent les structures nécessaires à la reproduction, donc à la production de graines. En effet, les étamines et le pistil sont les organes qui, respectivement, produisent les gamètes mâles et femelles. Pour voir l'anatomie d'une fleur, vous pouvez consulter la section Les structures impliquées dans la reproduction sexuée des fleurs.

La pollinisation est le processus par lequel le pollen de l'organe reproducteur mâle (qui contient les gamètes mâles) est transporté jusqu'à l'organe reproducteur femelle (qui contient les gamètes femelles) afin qu'une fécondation soit possible.

La fécondation est l'union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle.

Les principaux agents pollinisateurs sont le vent et les insectes. Les fleurs attirent les insectes par leurs couleurs, leurs formes, leurs odeurs et aussi par le nectar qu'elles peuvent offrir aux insectes. Une fois que le grain de pollen se retrouve sur le sommet du pistil d'une fleur, appelé stigmate, il forme un tube pollinique qui le mène aux ovules contenus dans l'ovaire de cette fleur. Chaque ovule fécondé par un grain de pollen résulte en une graine.

Source

5. Fructification

La fructification est la formation d'un fruit à partir d'une fleur.

Le fruit est le résultat de la modification de l'ovaire de la fleur. L'ovaire devient ainsi une substance nutritive qui protège les graines. Éventuellement, le fruit tombera au sol ou sera emporté par un animal, les graines seront libérées et le cycle recommencera de nouveau.

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La fécondation chez les végétaux

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La reproduction asexuée a lieu lorsqu'un individu arrive à produire une copie identique de lui-même. Tous les descendants portent alors le nom de clone. Ce type de reproduction ne nécessite aucunement la présence de parties mâles et femelles. Ce type de reproduction se manifeste autant chez les végétaux que chez certaines espèces d'animaux.

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La reproduction asexuée chez les végétaux

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La reproduction asexuée chez les végétaux

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Des films agités pour bien cogiter: Les animations des Fondamentaux - Réseau Canopé

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En classe ou à la maison créez des moments d’apprentissage uniques et ludiques en français, mathématiques, sciences, technologie ... Plus de 500 films d’animation.

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Expérience sur la reproduction des oursins

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Expérience sur la reproduction des oursins

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Matériel

Matériel biologique

Oursins ( Paracentrotus lividus) mâles et femelles vivants, pêchés depuis moins de 24 heures.

La fécondation et les premiers stades de la formation d'un embryon peuvent être observés facilement chez l'oursin. En effet, les gamètes femelles ( ovotides de grande taille) et mâles (spermatozoïdes flagellés) sont émis à l'extérieur et la fécondation se réalise dans l'eau de mer.

Matériel technique

Des lames porte-objets dégraissées à l'alcool à 90 ou 95°, rincées à l'eau distillée ou à l'eau de Volvic et séchées verticalement.

Des lamelles couvre-objets, de 22 mm × 22, 30 ou 36 mm.

Un tube de vaseline CODEX.

Des cristallisoirs, béchers et des boîtes de Pétri.

Des pipettes Pasteur.

De l'eau de mer récemment prélevée et filtrée, ou du sel de mer d'aquariophilie pour reconstituer de l'eau de mer à environ 35 grammes pour 1 litre d'eau douce distillée ou d'eau de Volvic.

Des pissettes en plastique de 100 ou 200 mL.

Une seringue de 5 mL et une aiguille.

Une solution 0,53 M de KCl.

Des micro-aquariums de Schaudin. Il s'agit d'enduire de vaseline deux bords opposés d'une lamelle. On tient la lamelle entre le pouce et l'index d'une main et on frotte très légèrement le bord de la lamelle contre l'orifice du tube de vaseline en pressant le tube très doucement. Le mouvement alternatif garnit le bord de la lamelle d'une couche plus ou moins fine de vaseline ultérieurement compressible ad libitum.

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Protocole expérimental

Récolte des gamètes (par voie naturelle ou chirurgicale)

Quand les oursins sont très frais, la technique la plus simple est de les installer à l'envers, pôle aboral vers le bas, sur des béchers de taille appropriée. L'émission des produits génitaux se fait en principe spontanément. Nettoyer soigneusement le pôle aboral à l'eau de mer (pissette en plastique) et conserver l'eau de lavage dans un cristallisoir. Étiqueter soigneusement des pipettes (mâles et femelles). Attendre que les oursins se décident à émettre leurs produits génitaux. On peut accélérer le processus en injectant, au travers de la membrane péri-buccale, quelques millilitres d'eau de mer ou de 0,5 à 5 mL de KCl à 0,53 M.

Si les oursins se refusent à délivrer leurs produits génitaux par les voies naturelles, couper les tests avec des ciseaux robustes selon le plan équatorial (l'ambitus). Dans le demi-oursin supérieur (face aborale), on remarque les 5 gonades, de teintes blanc-jaunâtre pour les mâles, orangée pour les femelles. Prélever un peu de liquide au sommet de ces gonades, près de la zone péri-proctale, avec des pipettes Pasteur étiquetées.

Réalisation de la fécondation

C'est le temps essentiel de cette manipulation. Il s'agit d'une étape très brève, quelques dizaines de secondes seulement.

Prélever à la pipette étiquetée femelle une suspension d'ovotides dans les béchers de la manipulation ou, à défaut, dans les différents liquides de rinçage précieusement conservés. Instiller le contenu de la pipette sous l'un des bords d'un micro-aquarium préparé. Sous le bord opposé, instiller, avec une pipette étiquetée mâle, une petite goutte de suspension de spermatozoïdes.
Il est essentiel que les deux gouttes, à leur dépôt, ne soient pas confluentes.
Installer la lame porte-objet sur la platine du microscope et choisir, à faible grossissement, une zone riche en ovotides. Appuyer très doucement sur les bords de la lamelle : la vaseline, très souple, s'aplatit à volonté. On surveille jusqu'à ce que les deux gouttes confluent, les spermatozoïdes étant attirés par les ovotides, la fécondation aura en principe lieu sans tarder.

Observation des stades ultérieurs

Conserver les micro-aquariums dans lesquels la fécondation a eu lieu. La première division (stade 2) se réalise environ au bout de 2 heures et la deuxième (stade 4) au bout de 4 heures. Pour les stades ultérieurs, conserver un mélange ovotides/spermatozoïdes, placer ce mélange le lendemain dans des micro-aquariums et observer.

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Résultats

Observation des gamètes

Les gamètes peuvent être observées in situ ou après prélèvement. On visualise la forme des cellules femelles : les ovocytes 1, diploïdes, avec un noyau très volumineux et un petit nucléole et, après réduction chromatique, des gamètes femelles mûres (ovotides), haploïdes dont le noyau (pronucleus femelle) est sensiblement de la même taille que le nucléole des ovocytes 1. Ces deux types cellulaires sont entourés d'une zone mucilagineuse.

Prélèvement des gamètes : à gauche, un ovotide ; à droite, des spermatozoïdes (contraste de Nomarsky).

Après prélèvement, on peut observer les gamètes femelles (ovotides) et les gamètes mâles (spermatozoïdes) libérés dans le milieu.

Fécondation

Trois étapes montrent la fécondation d'un ovotide par un spermatozoïde :

A gauche, début du soulèvement de la membrane de fécondation ( à 5 heures), la tête du spermatozoïde fécondant est visible.
Au centre, le soulèvement de la membrane se poursuit autour de l'ovotide.
A droite, fin du soulèvement de la membrane de fécondation, celle-ci représente un obstacle mécanique à toute autre tentative de fécondation (contraste de Nomarsky).

Segmentation

La cellule-œuf diploïde, ou zygote, résultant de la fécondation subit sa première division après environ deux heures et devient un embryon à l'abri de la membrane de fécondation. La segmentation se poursuit jusqu'au stade blastula.

Première division du zygote : du début de la segmentation à la fin du stade 2 in vivo (contraste de Nomarsky).

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Pour en savoir plus

Vous pouvez trouver les étapes ultérieures du développement sur le site BMédia avec le document sur le Développement des échinodermes.

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Retour au début Oursins ( Paracentrotus lividus) mâles et femelles vivants, pêchés depuis moins de 24 heures. La fécondation et les premiers stades de la formation d'un embryon peuvent être observés facilement chez l'oursin. En effet, les gamètes femelles ( ovotides de grande taille) et mâles (spermatozoïdes flagellés) sont émis à l'extérieur et la fécondation se réalise dans l'eau de mer.

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Les découvertes scientifiques

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