| Niveau | 2e année collège |
|---|---|
| Matière | Sciences de la vie et de la Terre |
| Semestre | semestre 2 |
| Devoir | Devoir n° 1 |
| Durée | 1 heure |
| Barème | sur 20 |
| Leçons | La reproduction sexuée chez les animaux : rôle du mâle et de la femelle, La fécondation, L'animal vivipare et l'animal ovipare, Notion de cycle de développement chez l'animal |
| Programme | Ministère de l'Éducation nationale : Orientations pédagogiques et programmes des sciences de la vie et de la Terre au cycle secondaire collégial ; ordre des leçons d'après le document de référence « وثيقة مرجعية في شأن تكييف البرامج الدراسية – سلك التعليم الإعدادي » (Direction des curricula, janvier 2024), qui place en 2e année collège l'unité « Les phénomènes géologiques internes » au semestre 1 et l'unité « La reproduction des êtres vivants et la transmission des caractères héréditaires chez l'Homme » au semestre 2 |
Devoirs modèles rédigés par l'équipe Wadifa Info, conformes au programme officiel, non officiels.
Énoncé
Exercice 1 : Restitution des connaissances (5 pts)
- Définir : les gamètes ; la fécondation ; la cellule-œuf.
- Recopier et compléter le tableau suivant :
Gamète Organe producteur Sexe Spermatozoïde …… …… Ovule …… …… - Distinguer la fécondation interne et la fécondation externe, en donnant un exemple pour chacune.
Exercice 2 : Rôle des spermatozoïdes dans la fécondation chez la grenouille (5 pts)
En période de reproduction, on prélève des ovules d'une grenouille femelle et on les répartit dans trois bacs contenant de l'eau :
- Bac 1 : ovules seuls.
- Bac 2 : ovules + liquide spermatique prélevé chez une grenouille mâle.
- Bac 3 : ovules + le même liquide spermatique filtré avec un filtre très fin qui retient les spermatozoïdes.
Quelques jours plus tard, seuls les ovules du bac 2 se sont développés en têtards ; ceux des bacs 1 et 3 ne se sont pas développés.
- Quel est le rôle du bac 1 ?
- Expliquer le résultat du bac 2.
- Que peut-on déduire de la comparaison des résultats des bacs 2 et 3 ?
- Préciser, en justifiant, le type de fécondation chez la grenouille.
Exercice 3 : L'animal vivipare et l'animal ovipare (5 pts)
Le tableau suivant donne des informations sur la reproduction de quatre animaux :
| Animal | Type de fécondation | Lieu de développement de l'embryon | Nombre d'œufs ou de petits par reproduction |
|---|---|---|---|
| Truite | externe | dans l'œuf, dans l'eau | des milliers d'œufs |
| Poule | interne | dans l'œuf, hors du corps de la mère | environ un œuf par jour |
| Lapine | interne | dans l'utérus de la mère | quelques petits |
| Grenouille | externe | dans l'œuf, dans l'eau | des milliers d'œufs |
- Classer ces animaux en vivipares et ovipares, en justifiant.
- Relier le type de fécondation au nombre d'œufs.
- Une grenouille femelle a pondu 3000 œufs dans une mare ; 80 % seulement ont été fécondés, et 2 % seulement des œufs fécondés ont atteint l'âge adulte. Calculer le nombre d'œufs fécondés, puis le nombre de grenouilles adultes.
- Citer un avantage de l'animal vivipare pour la protection de ses petits.
Exercice 4 : Le cycle de développement chez l'animal (5 pts)
Le ver à soie passe par les stades suivants, donnés dans le désordre : papillon adulte – œuf – chenille (larve) – chrysalide (nymphe). Le papillon pond des œufs et un nouveau cycle commence. Un éleveur a noté la durée de chaque stade : œuf 10 jours, chenille 28 jours, chrysalide 14 jours, papillon 5 jours.
Le poussin, lui, ressemble à la poule adulte dès sa sortie de l'œuf.
- Ranger les stades du cycle de développement du ver à soie.
- Calculer la durée totale du cycle du ver à soie d'après les données de l'éleveur.
- Distinguer le développement direct et le développement indirect, et préciser le type de développement du ver à soie et de la poule.
- Définir la métamorphose.
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Exercice 1 : Restitution des connaissances
- Gamètes : cellules sexuelles produites par les organes reproducteurs (spermatozoïdes chez le mâle, ovules chez la femelle). Fécondation : union d'un spermatozoïde et d'un ovule. Cellule-œuf : cellule issue de la fécondation, à partir de laquelle se forme le nouvel individu.
Gamète Organe producteur Sexe Spermatozoïde testicule mâle Ovule ovaire femelle - Fécondation interne : elle a lieu dans le corps de la femelle, par exemple chez la lapine et la poule. Fécondation externe : elle a lieu hors du corps de la femelle, le plus souvent dans l'eau, par exemple chez la grenouille et les poissons.
Barème : Q1 : 1,5 pt (0,5 par définition) ; Q2 : 2 pts (0,5 par case) ; Q3 : 1,5 pt (distinction 0,5 + 0,5 par exemple).
Exercice 2 : Rôle des spermatozoïdes dans la fécondation chez la grenouille
- Le bac 1 est un bac témoin : il montre que l'ovule seul ne se développe pas.
- Les ovules se sont développés car ils ont été fécondés par les spermatozoïdes du liquide spermatique : il s'est formé des cellules-œufs qui ont donné des têtards.
- Le liquide spermatique sans spermatozoïdes ne féconde pas les ovules : ce sont les spermatozoïdes qui assurent la fécondation ; le développement de l'ovule exige son union avec un spermatozoïde.
- Fécondation externe : elle se fait dans l'eau, hors du corps de la femelle, comme dans l'expérience.
Barème : Q1 : 1 pt ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 1,5 pt ; Q4 : 1,5 pt (type 0,5 + justification 1).
Exercice 3 : L'animal vivipare et l'animal ovipare
- Vivipare : la lapine, car l'embryon se développe dans l'utérus de la mère et elle donne naissance à des petits. Ovipares : la truite, la poule et la grenouille, car elles pondent des œufs dans lesquels l'embryon se développe hors du corps de la mère.
- Les animaux à fécondation externe pondent un très grand nombre d'œufs, car beaucoup d'ovules ne sont pas fécondés et beaucoup d'œufs sont perdus ou mangés dans l'eau ; ce grand nombre compense ces pertes.
- Œufs fécondés = 3000 × 80 ÷ 100 = 2400 œufs. Grenouilles adultes = 2400 × 2 ÷ 100 = 48 grenouilles.
- L'embryon se développe protégé dans l'utérus de la mère qui le nourrit ; ensuite la mère allaite ses petits et s'en occupe : leurs chances de survie sont plus grandes.
Barème : Q1 : 2 pts (0,5 par animal) ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 1,5 pt (0,75 par résultat) ; Q4 : 0,5 pt.
Exercice 4 : Le cycle de développement chez l'animal
- Œuf → chenille (larve) → chrysalide (nymphe) → papillon adulte → œuf.
- Durée = 10 + 28 + 14 + 5 = 57 jours.
- Développement direct : le jeune ressemble à l'adulte dès sa naissance ou sa sortie de l'œuf, puis il grandit seulement (la poule). Développement indirect : le jeune passe par des stades de forme différente de l'adulte avant de devenir adulte (le ver à soie).
- Métamorphose : ensemble des grandes transformations de la forme et de l'organisation de l'animal au cours d'un développement indirect, par exemple le passage de la chenille à la chrysalide puis au papillon.
Barème : Q1 : 1 pt ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 2 pts (distinction 1 + 0,5 par animal) ; Q4 : 1 pt.
Barème
| Exercice 1 : Restitution des connaissances | 5 pts |
| Exercice 2 : Rôle des spermatozoïdes dans la fécondation chez la grenouille | 5 pts |
| Exercice 3 : L'animal vivipare et l'animal ovipare | 5 pts |
| Exercice 4 : Le cycle de développement chez l'animal | 5 pts |
| Total | 20 pts |
|---|
Conseils de révision
- Le spermatozoïde est produit par le testicule, l'ovule par l'ovaire ; la fécondation est leur union.
- La fécondation externe se fait dans l'eau et s'accompagne d'un grand nombre d'œufs.
- Le vivipare donne naissance à des petits développés dans l'utérus ; l'ovipare pond des œufs qui se développent hors de son corps.
- Pour un calcul en pourcentage : nombre × pourcentage ÷ 100, étape par étape.
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