Sciences 9 La Biodiversité - Thème 2

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Sciences 9 La biodiversité - Thème 2 La biodiversité Thème 2 Sciences 9 M. Golanski École Joseph-Moreau Sciences 9 La biodiversité - T2 : Introduction à la reproduction Leçon 1 : Introduction à la reproduction Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer d’où vient l’ADN d’un organisme nommer les deux catégories de reproduction ______________________________________________________________________________ La reproduction La survie d’une espèce dépend de sa capacité de se reproduire. La reproduction d’un organisme est à la base le copiage de l’ADN du parent chez la progéniture. À côté ∙ Les organismes vivants disposent d’un grand nombre de stratégies de reproduction pour transmettre leur information génétique à leur progéniture. ∙ Nous regroupons ces stratégies en deux groupes, la reproduction asexuée et la reproduction sexuée. Def’n Le préfixe « a » est attaché à un mot pour donner le sens de « sans ». Progéniture : L’ensemble des petits issus d’une reproduction Ex : anormal = pas normal (ex : tu es la progéniture de tes parents) 2 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La reproduction asexuée Leçon 2 : La reproduction asexuée Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : décrire 3 méthodes de reproduction asexuée décrire les avantages et les désavantages d’une reproduction asexuée ______________________________________________________________________________ La reproduction asexuée ∙ Cette forme de reproduction se produit lorsque 2) Le bourgeonnement seulement un parent transmet sont code génétique à la progéniture. Def’n ∙ Le matériel génétique de la descendance est Recombinaison : Réunir deux choses ensemble identique à celui du parent (copie parfaite). o Avantages : seulement un parent est nécessaire et le tout ne prend pas longtemps. o Désavantage : aucune recombinaison d’ADN et donc presque aucune chance d’évolution. Il existe différentes formes de reproduction asexuée. 1) La fission binaire ∙ Méthode de division où une cellule se divise exactement en deux, produisant deux individus identiques. ∙ La fission binaire est aussi connue comme la scissiparité. ∙ C’est une méthode employée par les bactéries. ∙ L’organisme se reproduit en créant un bourgeon (petite version de lui-même). ∙ Lorsque celui-ci s’est complètement développé il se sépare de l’organisme et devient indépendant. ∙ L’hydre emploie cette méthode de reproduction.  3 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La reproduction asexuée 3) Les zoospores ∙ Sont très résistant et survivent pendant de longues périodes. ∙ Permettent la dispersion de l’espèce à de grandes distances de son point d’origine. ∙ Plusieurs champignons (ainsi que la vesse-de-loup) produisent des zoospores pour se reproduire. 4 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La reproduction sexuée typique Leçon 3 : La reproduction sexuée typique Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer, en termes généraux, la reproduction sexuée ______________________________________________________________________________ La reproduction sexuée c’est quand deux parents transmettent du matériel génétique (ADN) à leur progéniture. L’ADN des descendants est une combinaison, qui est différente, de celui des parents. Nous allons voir plusieurs différentes formes de reproduction sexuée. La reproduction sexuée typique ∙ Les gamètes mâles et femelles (spermatozoïde et ovule) s’unissent (fécondation) pour former une nouvelle cellule  nommée zygote. ∙ Le zygote se développe afin de devenir l’embryon et ce dernier deviendra un nouvel individu. Embryon 5 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La reproduction sexuée typique Leçon 4 : La reproduction sexuée des plantes à fleurs Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : identifier les différentes parties de la fleur expliquer comment polliniser une fleur ______________________________________________________________________________ La reproduction sexuée des plantes à fleurs (angiospermes) ∙ Les gamètes mâles (spermatozoïdes) sont contenus dans le pollen qui se trouve dans l’anthère. ∙ L’ovule se trouve dans l’ovaire au fond du pistil. ∙ La pollinisation a lieu lorsque le pollen est transféré de l’anthère au stigmate. ∙ La fécondation a lieu lorsque le pollen se rend à l’ovule. ∙ Là le noyau du sperme fécond l’ovule qui se divise plusieurs fois pour devenir le zygote. ∙ L’embryon se développe d’après le zygote afin de former une graine. 6 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La reproduction sexuée chez les animaux Leçon 5 : La reproduction sexuée chez les animaux Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer la différence entre la fécondation interne et externe énumérer des avantages et des désavantages pour chacun donner des exemples pour chaque genre de fécondation ______________________________________________________________________________ ∙ Avantage : la reproduction sexuée permet une recombinaison de l’ADN (peut être très utile). ∙ Désavantage : demande beaucoup d’énergie de la part des parents. Les animaux ont élaboré différentes stratégies reproductives : 1) La fécondation interne ∙ Le spermatozoïde et l’ovule se rencontre (fécondation) à l’intérieur du corps.  o Avantage : l’embryon est protégé de la chaleur, l’humidité et la prédation (car il se trouve à l’intérieur du corps) o Désavantage : Les organismes avec cette stratégie ont généralement peu de progéniture. ∙ Ex : les mammifères pas protégés. 2) La fécondation externe Def’n ∙ Les gamètes se rencontrent à l’extérieur du corps, Gamètes : souvent dans l’eau. Ce sont les cellules o Avantage : cette méthode permet de produire reproductrices : les beaucoup de progéniture au même moment. spermatozoïdes et les ovules o Désavantage : Les gamètes et les jeunes ne sont ∙ Ex : les poissons et les grenouilles 7 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Les deux formes de reproduction Leçon 6 : Les deux formes de reproduction Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : Énumérer les avantages des deux formes de reproduction Nommer quelques organismes capables de ces 2 formes ______________________________________________________________________________ Deux stratégies à la fois ∙ Plusieurs organismes sont adaptés pour se reproduire des deux façons (asexuée et sexuée). ∙ Avantages : Étant capable de se reproduire des deux moyens permet à un organisme de profiter des avantages des différentes formes. Activité d’exercice Remplit le tableau ci-dessous énumérant les avantages des deux formes de reproduction. Avantages des deux formes de reproduction 8 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Les variations continues et discrètes Leçon 7 : Les variations continues et discrètes Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer la différence entre une variation continue et une variation discrète donner des exemples de variations continues et de variations discrètes ______________________________________________________________________________ L’hérédité L’hérédité est la transmission de caractéristiques d’une génération à la suivante. Ex : la couleur des yeux, la grandeur, et la présence ou absence des dents de sagesse La branche  de la science qui étudie l’hérédité s’appelle la génétique. Seule l’information encodée dans l’ADN est hérité. Les expériences et les apprentissages que l’on fait durant une vie ne font pas partie de l’héritage. Deux sortes de variations héritées Un trait hérité tombe dans une de deux catégories. Variations continues Un caractère continu est un caractère qui peut théoriquement prendre n’importe quelle valeur dans un intervalle donné (différents choix, +2). L’environnement peut influencer ces variations Ex : taille des êtres humains, couleur de la peau, poids, couleur des cheveux Variations discrètes Un caractère discret est un caractère qui peut prendre uniquement des états bien distincts (2 choix uniquement). L’environnement n’a aucun d’effet sur ces variations. Ex : lobes d’oreilles attachés ou détachés, pouce recourbé ou droit, albinisme, sexe, préférence manuelle Variation continue Variation discrète 9 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Les gènes Leçon 8 : Les gènes Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer d’où vient notre code génétique définir les mots : génotype, phénotype, homozygote et hétérozygote ______________________________________________________________________________ Dans la reproduction sexuée, les parents transmettent leurs gènes à la descendance.  Vos parents vous passe chacun la demi de leur code génétique (50% + 50% = 100%) En sciences, nous identifions les gènes par des lettres. Par exemple, la couleur bleue peut être représentée avec un «b», le brun avec un «B». À ne pas oublier, chaque humain a reçu deux gènes pour chaque trait, un de son père, un de sa mère. Terminologie Génotype : le code génétique d’un organisme (les lettres). Phénotype : l’aspect visuel de ton génotype (ce que les lettres représentent). Homozygote : une condition où les deux gènes (lettres) sont identiques («AA» ou «ff») Hétérozygote : une condition où les deux gènes sont différents («Aa» ou «gG») 10 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Dominant et récessif Leçon 9 : Dominant et récessif Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : Comprendre la différence entre les caractères dominants et récessifs Identifier quelques traits dominants et récessifs ___________________________________________________________ ___________________ yeux, de nos cheveux, le nombre de doigts que nous avons. Les gènes déterminent nos traits : la couleur de nos Connais-tu quelqu’un qui partage les traits d’aucun de ses parents ? Par exemple, le père et la mère ont Gène : des cheveux bruns et l’enfant à des cheveux roux. Morceau d’information génétique Si la couleur des cheveux est déterminé par les gènes et les gènes Def’n viennent des parents, comment un enfant peut-il avoir différents traits de ses parents ? Dominant et récessif Parmi les gènes, certain sont dominant sur d’autres. Nous appelons ceux-ci « dominant » et ils sont nommés par une lettre majuscule. Ceux qui se font dominer sont appelés récessif et sont représentés par une lettre minuscule. Le mélange des gènes détermine quel trait sera exprimé. Différents génotypes possibles Trait exprimé F f F Trait dominant Trait récessif F F F Trait dominant Trait dominant f f f Trait récessif Trait récessif Lorsqu’un caractère dominant est jumelé avec un caractère récessif, c’est le caractère dominant qui se manifeste. Pour qu’un trait récessif soit représenté il faut que l’organisme ne possède que le trait récessif de ce caractère. Jeux d’association 11 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Dominant et récessif Quelques autres traits dominants Trait Dominant Récessif  Yeux Brun Vert, gris, noisette, bleu Cheveux Foncé Blond, rouge Non-roux Roux Frisé Non frisé Caractères faciaux Fossettes Pas de fossettes Lobes détaché Lobes attaché Taches de rousseur Pas de taches Appendices Nombre extra de doigts ou Nombre normal orteils Doigts fusionnés Doigts normaux Pouce droit Pouce recourbé Activité d’exercice Encercle toutes les images qui démontrent un génotype homozygote récessif : 12 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Les carrés de Punnett Leçon 10 : Les carrés de Punnett Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras :  fabriquer et compléter des carrés de Punnett analyser les carrés de Punnett ______________________________________________________________________________ Un carré de Punnett est un diagramme qui permet de voir les différents croisements possibles pour deux parents qui ont un génotype connu. Les croisements possibles nous donnent ensuite une idée des probabilités qu’un trait se prononce chez la progéniture. Remplir un carré de Punnett Pratique guidée Complétons un carré de Punnett pour une mère qui a une surdité congénitale et un père. Le génotype de la mère est dd et du père Dd. a) Combien de différents résultats peuvent-ils obtenir ? __________ b) Quelle est la probabilité que leur enfant souffre aussi de la surdité congénitale ? ____________ 13 Sciences 9 La biodiversité - T2 : Les carrés de Punnett Activité d’exercice Effectue les croisements ci-dessous  a) Quelle couleur de cheveux avait les parents ? _________________________ b) Quelle est la probabilité que l’enfant a des cheveux blonds ? _______________ c) Quelle est la probabilité d’obtenir un enfant avec les lobes attachés ? ___________ d) Quelle est la probabilité d’obtenir une progéniture avec des cheveux frisés ? ______________ e) Quelle est la probabilité que l’enfant soit homozygote ? ______________ 14 Sciences 9 La biodiversité - T2 : La codominance et la dominance incomplète Leçon 11 : La codominance et la dominance incomplète Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer la codominance et la dominance incomplète citer des exemples de la codominance et la dominance incomplète ______________________________________________________________________________ Dans certains cas chez un individu hétérozygote le trait dominant ne s’emporte pas sur le récessif. Les deux gènes sont exprimés en même temps et nous pouvons voir les deux différents traits. Il s’agit d’une codominance. Quelques exemples sont notés à la droite. Les groupes sanguins Un autre exemple de la codominance se trouve dans notre propre sang. Tu connais peut-être ton groupe sanguin. Les 4 groupes sont représentés dans le tableau ci-dessous. La dominance incomplète Dans le cas de la dominance incomplète les deux gènes sont exprimés mais c’est un mélange des deux. Imagine que nous avons deux gueules-de-loup, une rouge et l’autre blanche. Si nous les croisons ensemble nous obtenons une fleur rose. 15 Sciences 9 La biodiversité - T2 : L’influence de l’environnement Leçon 12 : L’influence de l’environnement Les objectifs Vers la fin de la leçon tu pourras : expliquer l’interaction entre l’inné et l’acquis donner des exemples de cette interaction ______________________________________________________________________________ L’inné et l’acquis Les caractéristiques ne sont pas toutes héritées. Certaines d’entre elles dépendent entièrement de l’environnement. Un caractère biologique est dit inné lorsqu’il est déterminé dès la naissance de l’individu. Ex : la couleur de tes yeux, le groupe sanguin Un caractère qui se présente en raison de l’environnement (expériences) nous disons qu’il est acquis. Inné = dû aux gènes Acquis = dû à l’environnement Ex : les amputations, les tatouages L’interaction entre l’inné et l’acquis Les interactions entre les gènes d’une personne (innée) et l’environnement (acquis) sont complexes. Les variations continues sont exprimées d’un mélange des gènes et de l’environnement. Exemples d’interactions entre les gènes et l’environnement 1) Le poids d’une personne résulte d’une combinaison de facteurs : les gènes le régime alimentaire le niveau d’activité 2) La pigmentation de la peau humaine les gènes (montant de mélanine produit) le degré d’exposition aux rayons UV ⇨ Mutagène (mutation génétique). Divisions (mitose) qui ont lieu de manière incontrôlée. Ex : cancer, tumeur. 16