rencontre des cellules reproductrices

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1 Fiche professeur Activité chapitre 2 : la rencontre des cellules reproductrices Notions visées : Lors du rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au niveau du vagin. La fécondation a lieu dans l une des trompes. L'embryon humain résulte de la fécondation, (puis de multiplications) de la cellule oeuf dans les heures suivant un rapport sexuel. Compléments : La fécondation est définie comme l union des noyaux des cellules reproductrices. Classe: 4ème Durée: 55 mn Situation déclenchante : données historiques du XVIIe siècle: théorie préformiste oviste et préformiste animalculiste en lien avec les conceptions des élèves ( pb déjà évoqué lors du rôle des spermatozoïdes). Théorie d Oscar Hertwig, allemand en 1875 qui observe une fécondation et formation de cellule-œuf de Toxopneuste livide = oursin violet de Corse Problème / hypothèses à vérifier : Quel est rôle de l homme ou de la mère dans la reproduction d un nouvel être humain? En quoi le devenir des cellules reproductrices masculines et féminines après un rapport sexuel nous permet-il de vérifier ou non les différentes théories? (Consignes : A l aide des ressources mises à votre disposition, expliquer qui du père ou de la mère est essentiel dans l origine d un nouvel être humain lors de la reproduction, afin d identifier qui à raison parmi les hypothèses des élèves, des scientifiques du XVIIe et du XIXe. Pour cela, construire la réponse sous forme d un texte court illustré par un schéma fonctionnel légendé du trajet et du devenir des cellules reproductrices masculines et féminines après un rapport sexuel (proche de l ovulation). Vos arguments s accompagneront de de photographies légendées concernant la structure des cellules reproductrices masculines et féminines jusqu à la formation de la cellule-oeuf. Supports de travail : Ressource 1 : film «miracle de la vie» 10 minutes 54 jusqu à 18 minutes 46 ou «naissance de la vie» avec lecteur VLC + fiche méthode «capture d images» + fiche méthode «faire un dessin» pour inspirer les légendes Ressource 2: texte d Oscar Hertwig sur la fécondation en 1875 observé sur l oursin violet Toxopneuste livide Capacités ciblées: COMPÉTENCE ET DOMAINE DU LIVRET CAPACITÉS TESTEES ICI Indicateurs de réussite J ai réussi si j ai : Réaliser, manipuler C3 PRATIQUER UNE DÉMARCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE schéma fonctionnel Communiquer à l aide d un langage adapté (langage adapté = schéma légendé) C1 ÉCRIRE capture des images du devenir des cellules reproductrices et de leur noyau utilisé le logiciel VLC selon les consignes afin d associer et nommer chacune des 3 photographies correspondante à chaque étape du devenir des cellules reproductrices et de leur noyau. respecté les consignes pour légender et donner un titre à chaque photographie RÉDIGER UN TEXTE BREF, COHÉRENT ET PONCTUÉ, EN RÉPONSE À UNE QUESTION E2 Réalisé un schéma fonctionnel selon des consignes concernant le trajet des cellules reproductrices masculines et féminines jusqu à la cellule-œuf. schématisé et nommé tous les organes de l appareil reproducteur féminin impliqués associé par des flèches le trajet de chaque cellule reproductrice dans les organes de l appareil reproducteur féminin correspondants indiqué les évènements biologiques (noms scientifiques si possible) en rapport avec le devenir des cellules reproductrices précisé le code choisi pour représenter les évènements biologiques (légendes complètes, précises et titre précis) construit un texte où sont cités des arguments scientifiques pour formuler la validité ou non des hypothèses sur le rôle de la mère ou du père dans la reproduction (formation de la cellule-œuf) mon écriture est lisible et les phrases sont compréhensibles. respecté l orthographe, la grammaire et la ponctuation.

2 NOM PRENOM la rencontre des cellules reproductrices La capacité à transmettre la vie s acquiert à la puberté et chez le garçon la taille des testicules et du pénis augmente. Les premières éjaculations se produisent. L éjaculation correspond à l émission de 2 à 5 ml de sperme qui contient des centaines de millions de spermatozoïdes et du liquide nourricier. Problème: Quel est rôle de l homme ou de la mère dans la reproduction d un nouvel être humain? Consignes: Capacités: A l aide des ressources mises à votre disposition, expliquer qui du père ou de la mère est essentiel dans l origine d un nouvel être humain lors de la reproduction, afin d identifier qui à raison (parmi les hypothèses des élèves, des scientifiques du XVIIe et du XIXe). Pour cela, construire la réponse sous forme d un texte court illustré par un schéma fonctionnel légendé du trajet et du devenir des cellules reproductrices masculines et féminines après un rapport sexuel (proche de l ovulation). Vos arguments s accompagneront de de photographies légendées concernant la structure des cellules reproductrices masculines et féminines jusqu à la formation de la cellule-oeuf. COMPÉTENCE ET DOMAINE DU LIVRET CAPACITÉS TESTEES ICI C-3 PRATIQUER UNE DEMARCHE SCIENTIFIQUE Rechercher, extraire et organiser l information utile. Réaliser, manipuler Raisonner, argumenter, démontrer C1 ECRIRE Indicateurs de réussite Seul (e) J ai réussi si j ai : REALISER, MANIPULER (F2, F5, F8) C3 PRATIQUER UNE DÉMARCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE (langage adapté = schéma légendé) C1 ÉCRIRE capture des images du devenir des cellules reproductrices et de leur noyau utilisé le logiciel VLC selon les consignes afin d associer et nommer chacune des 3 photographies correspondante à chaque étape du devenir des cellules reproductrices et de leur noyau. respecté les consignes pour légender et donner un titre à chaque photographie schéma fonctionnel Communiquer à l aide d un langage adapté RÉDIGER UN TEXTE BREF, COHÉRENT ET PONCTUÉ, EN RÉPONSE À UNE QUESTION E2 Élève (+ ou -) Réalisé un schéma fonctionnel selon des consignes concernant le trajet des cellules reproductrices masculines et féminines jusqu à la cellule-oeuf schématisé et nommé tous les organes de l appareil reproducteur féminin impliqués associé par des flèches le trajet de chaque cellule reproductrice dans les organes de l appareil reproducteur féminin correspondants indiqué les évènements biologiques (noms scientifiques si possible) en rapport avec le devenir des cellules reproductrices précisé le code choisi pour représenter les évènements biologiques (légendes complètes, précises et titre précis) Ressource 1, 2, 3 : construit un texte où sont cités des arguments scientifiques pour formuler la validité ou non des hypothèses sur le rôle de la mère ou du père dans la reproduction (formation de la cellule-œuf) mon écriture est lisible et les phrases sont compréhensibles. respecté l orthographe, la grammaire et la ponctuation. Professeur (+ ou -) Aide

3 HISTOIRE DES SCIENCES : AU XVIIᵉ siècle théories préformistes William Harvey Théorie oviste : la mère prépondérante embryon préformé dans l œuf (= ovule); la semance mâle ne fait que réveiller, stimuler l œuf Leeuwenhoek (Louis XIV et Louis XV dessins effectués par Leeuwenhoek après observations de spermatozoïdes au microscope Théorie animalculiste : rôle du père prépondérant : embryon préformé dans le spermatozoïde et l œuf (ovule) seulement apport de nourriture, stimulation pour le mouvement, le développement, le logement

4 Qui a raison : Harvey, Hartsoeker et Leeuwenhoek ou aucun? La mère et/ou le père jouent-ils un rôle important dans la reproduction humaine? A vous de mener l enquête comme si vous faisiez partie du Jury de l Académie des Sciences de cette époque

5 Aides éventuelles : Aide méthodologique : fiche méthode «réaliser un schéma fonctionnel» (déjà évoqué lors du trajet des spermatozoïdes du lieu de production à la sortie) Réponse attendue : vagin utérus trompe de l utérus ovaire lieu de dépôt des cellules reproductrices mâles Légendes fécondation -formation de la cellule-oeuf ovulation trajet des cellules reproductrices masculines = spermatozoïdes trajet de la cellule reproductrice féminine = ovule organes de l appareil reproducteur féminin Schéma fonctionnel du trajet des cellules reproductrices masculines (période après ovulation) évènement biologique noyau du spermatozoïde noyau de l ovule fusion des noyaux du spermatozoïde et de l ovule noyau de la cellule-oeuf étape 1 : schéma de l ovule fécondé étape 2 : fusion des noyaux du spermatozoïde et de l ovule étape 3 : formation de la cellule-oeuf Lors du rapport sexuel des millions de spermatozoïdes sont déposés au fond du vagin. les cellules reproductrices se rencontrent dans l une des 2 trompes et leurs noyaux fusionnent : c est la fécondation. Cette fécondation (quelques heures après le rapport sexuel) aboutit ainsi à la formation d une cellule-œuf à l origine du futur être humain. On observe ainsi que lors de la fécondation chaque cellule reproductrice féminine et masculine est importante en apportant son noyau : donc le père et la mère jouent chacun un rôle important dans la formation du futur être humain comme Hertwig l a observé pour la 1ère fois chez l oursins en 1875 (mâle et femelle). ou On peut observer que le futur être humain provient d une cellule-œuf issue de la rencontre dans une des 2 trompes d une cellule reproductrices féminine (ovule) et une masculine (spermatozoïde après le dépôt de millions dans le vagin) aussi essentielle l une que l autre. Lors de ce phénomène d union appelé fécondation (comme observé chez l oursin (observée en 1875 par Hertwig),, chaque noyau des cellules reproductrices fusionnent montrant l importance de la mère et du père tout aussi essentiel.

6 GUIDE POUR CAPTURER LES IMAGES DE FECONDATION AVEC VLC cf : Lycée Emile Duclaux I/ Visionner le film avec VLC 1 ) Ouvrir VLC. Puis Média/ ouvrir un fichier 2 ) Aller dans le dossier contenant la vidéo «miracle de la vie» afin de l ouvrir (ou faire un clique droit sur le fichier «miracle de la vie» puis ouvrir avec : choisir VLC media player pour l ouvrir) 3 ) Regarder le film «miracle de la vie» de 10 minutes 54 jusqu à 18 minutes 46 ou «naissance de la vie». Pour repérer le début à 10 minutes 54 s aider du curseur Bien écouter les commentaires. Repérer les phases concernant les étapes concernant les cellules reproductrices masculines et féminines et le devenir de leur noyau 1 ) Cliquer sur Vue 2 ) Puis sur Contrôle avancés 3 ) L outil Capture apparaît III) Capturer les images 1 ) Pour sélectionner l image voulue s aider de la fonction pause et du curseur 2 ) Capturer l écran en cliquant sur le bouton Capture d écran On peut affiner la capture en utilisant le mode image par image en cliquant sur 4 ) Les images sont enregistrées dans le dossier images et peuvent être intégrées dans un traitement de texte.en tenant compte des consignes pour les légendes et le titre.

7 RESSOURCES «J'eus le bonheur de trouver dans les œufs de Toxopneustes lividus un objet propice, permettant d'étudier facilement et avec certitude les phénomènes de la fécondation. Je fus assez heureux pour montrer: «1) quelques minutes après avoir mêlé du sperme aux œufs mûrs, la tête du spermatozoïde apparaît, dans la couche corticale de vitellus, [..] et qu elle se transforme en un petit corpuscule, que j appelai noyau spermatique; 2) quelques minutes plus tard, on constate la copulation du noyau spermatique; 3) que normalement il n intervient dans la fécondation qu un seul spermatozoïde, tandis que dans les œufs pathologiques plusieurs spermatozoïdes peuvent pénétrer. Dès ce moment je pus exprimer cette idée que la fécondation repose sur le fusionnement de deux noyaux de cellules. «Ressource 1 : film «miracle de la vie ou «naissance de la vie Ressource 2 : texte d Oscar Hertwig sur la fécondation en 1875 après observation sur l oursin violet Toxopneuste livide alors qu'il séjournait à Ajaccio extrait d histoire de la biologie A. Giordan Tome 2 Oscar Hertwig, «Das Werden der Organismen, eine Widerlegung der Darwinschen Zufallslehre», Iéna, 1916.