S2 2ac Cours Vivace [PDF]

Zitiervorschau

2ème semestre

Cahier de cours

SVT 2 A.C Biof

Pr: Ayoub ETTAYEA

La reproduction sexuée chez les animaux

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La reproduction sexuée chez les animaux Introduction: La reproduction est une fonction vitale de tous les organismes vivants pour assurer leur continuité et préserver leur espèce de l’extinction. La reproduction sexuée implique la participation du mâle et de la femelle. Problématiques: - Quel est le rôle du mâle et de la femelle dans la reproduction? - Quels sont les organes et structures responsables de la reproduction? - En quoi consiste la fécondation? - Quelles sont les étapes de la reproduction sexuée chez les animaux?

I- Le rôle du mâle et de la femelle dans la reproduction sexuée: 1- Les comportements sexuels au cours de la reproduction:

Document 1 Cahier des documents Vivace SVT Les comportements sexuels sont des gestes émis par le mâle ou la femelle pour attirer le sexe opposé afin d’inciter à l’accouplement. Par exemple: la sécrétion des substances- le chant- la danse- la parade nuptiale… Définition de la parade nuptiale: est un comportement adopté par un animal en vue d’attirer un partenaire sexuel et de le convaincre à s’accoupler. 2- La nécessité d’un mâle et d’une femelle dans la reproduction: A- Expériences de Spallanzani

Document 2 Cahier des documents Vivace SVT B- Déduction: La reproduction sexuée nécessite 2 cellules reproductrices (gamètes): les ovules, produits par la femelle et les spermatozoïdes produits par le mâle. Remarque: Les gamètes sont des cellules dont l’unique fonction est d’assurer la reproduction. 3- La comparaison entre les cellules reproductrices mâles et femelles

Document 3 Cahier des documents Vivace SVT 4- Les organes de l’appareil reproducteur et la production des gamètes A- Lieu de production des gamètes

Document 4 Cahier des documents Vivace SVT [email protected]

La reproduction sexuée chez les animaux B- Les organes de l’appareil reproducteur

Document 5 Cahier des documents Vivace SVT Conclusion: La gonade c’est un organe dans lequel sont produites les cellules reproductrice. - Le mâle produit au niveau des testicules les gamètes mâles (les spermatozoïdes). - La femelle produit au niveau des ovaires les gamètes femelles (les ovules).

II- La fécondation chez les animaux: 1- Définition: La fécondation est l’union du gamète mâle (le spermatozoïde) avec un gamète femelle (l’ovule) puis la fusion de leur noyau pour former un œuf qui va donner un nouvel individu. 2- Les types de la fécondation: A- La fécondation chez l’oursin

Document 6 + document 7 Cahier des documents Vivace SVT Le mâle et la femelle libèrent leurs gamètes dans le milieu aquatique. En effet la fécondation à lieu à l’extérieur des voies génitales femelles. La fécondation est dite externe. Exemples: l’oursin, la grenouille, les poissons. B La fécondation chez la poule

Document 8 Cahier des documents Vivace SVT Le mâle libère les spermatozoïdes dans les voies génitales femelles où la fécondation aura lieu ce type de fécondation est dite interne. Exemple: Le chat, le chien, les poules… Conclusion: Il existe 2 types de fécondation: - Fécondation interne: fécondation qui se déroule dans les voies génitales de la femelle. - Fécondation externe: fécondation qui s’effectue hors de l’organisme de la femelle. 3- Les étapes de la fécondation

Document 9 Cahier des documents Vivace SVT [email protected]

La reproduction sexuée chez les animaux La fécondation se déroule en quatre étapes:  Regroupement des spermatozoïdes autour de l’ovule.  La pénétration d’un seul spermatozoïde dans cet ovule.  Rapprochement des noyaux du gamète mâle et du gamète femelle.  Fusion des deux noyaux et apparition de la membrane de fécondation autour de la cellule œuf. Cette membrane empêche l’entrée des autres spermatozoïdes.

III- Le développement chez les animaux: 1- Les animaux ovipares et vivipares:

Document 10 Cahier des documents Vivace SVT Animaux vivipares

Animaux ovipares

Vaches

Canes

Grenouilles

Lieu de développement de l’embryon

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Origine de l’oxygène

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Origine des nutriments

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Type de fécondation

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2- Les types de développement chez les animaux: A- Développement direct:

Document 11 Cahier des documents Vivace SVT Lors de l’éclosion chez les poules, ou accouchement chez les souris, on obtient des petits qui ressemblent à l’animal adulte, et ne subissent aucune métamorphose lors de développement, et c’est uniquement leur taille et leur masse qui augmente. B- Développement indirect:

Document 12 Cahier des documents Vivace SVT Chez les grenouilles, après éclosion, on obtient des larves, qui ne ressemblent en rien à l’animal adulte. Ces larves subissent des transformations, ou métamorphoses, pour donner des têtards qui se métamorphosent eux aussi pour devenir des grenouilles petites puis adultes.

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La reproduction sexuée chez les animaux 3- Le cycle de développement chez les animaux Le cycle de développement chez les animaux est une succession de phénomènes et d’étapes permettant la transformation de l’œuf en adulte, capable de se reproduire pour donner une nouvelle génération. On peut représenter ces phénomènes et ces étapes par un schéma. A- Cycle de développement indirect:

Document 13 Cahier des documents Vivace SVT B- Cycle de développement direct:

Document 14 Cahier des documents Vivace SVT

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La reproduction chez les plantes

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La reproduction chez les plantes Introduction: Comme les animaux, les plantes sont des êtres vivants qui se multiplient par une reproduction sexuée pour donner un nouvel individu. Cependant les plantes peuvent aussi se multiplier sans l’intervention des gamètes; on parle d’une reproduction asexuée ou multiplication végétative. Problématiques: - Quels sont les organes responsables de la reproduction des végétaux? - Comment les végétaux se reproduisent-ils?

I- La reproduction sexuée chez les plantes à fleurs: 1- Les composantes d’une fleur: A- les organes reproducteurs et protecteurs:

Document 1 Cahier des documents Vivace SVT La fleur est l’appareil reproducteur chez les plantes à fleurs. Elle est composée par: - Des organes protecteurs: • Sépales: forment le calice d’une fleur, et sont généralement vertes et protègent la fleur. • Pétales: forment la corolle, et sont de couleur et d’odeur variées selon les espèces. - Des organes reproducteurs: • Étamines: représentent les organes mâles d’une fleur. Chaque étamine est constituée d’une anthère et d’un filet. • Pistil: représente l’organe femelle qui est constitué d’un stigmate, d’un style et d’un ovaire qui contient des ovules. Remarque: Il existe deux types de fleurs:

Document 2 Cahier des documents Vivace SVT - La fleur bisexuée ou hermaphrodite: possède à la fois l’organe mâle (étamine) et l’organe femelle (pistil). - La fleur unisexuée: possède soit l’organe mâle soit l’organe femelle. B- Les gamètes mâles et femelles

Document 3 Cahier des documents Vivace SVT - L’anthère contient des éléments reproducteurs mâles appelés graines de pollen. À maturité l’anthère éclate et libère les grains de pollen qui chacun contient un gamète mâle.

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La reproduction chez les plantes - L’ovaire est la partie du pistil qui contient des ovules. Chaque avule contient un sac embryonnaire, constitué lui aussi de plusieurs cellules dont l’une est le gamète femelle ou « oosphère ». 2- Pollinisation et germination du grain de pollen A- Pollinisation:

Document 4 Cahier des documents Vivace SVT La pollinisation est le transport, généralement par les insectes ou les vents, des grains de pollen depuis l’anthère vers le pistil. Il y a deux types de pollinisation: • Autopollinisation: lorsque les grains de pollen passe de l’anthère vers le pistil au niveau d’une même fleur. • Pollinisation croisée: lorsque les grains de pollen passe de l’anthère d’une fleur vers le pistil d’une autre fleur. B- Germination du grain de pollen

Document 5 Cahier des documents Vivace SVT Réponses: 1- Les grains de pollen germent et forment un tube pollinique. 2- Dans la boite 1 les tubes polliniques n’ont pas de direction particulière. - Dans la boite 2 les tubes pollinique sont dirigés vers le pistil. 3- Une fois déposé sur le stigmate, le grain de pollen germe et émet un tube appelé tube pollinique qui croit et s’enfonce dans le pistil. C’est à travers ce tube pollinique que va passer le gamète mâle pour rejoindre le gamète femelle dans le suc embryonnaire. 3- Fécondation et formation de fruit

Document 6 Cahier des documents Vivace SVT Le gamète mâle finit par se rencontrer avec le gamète femelle et la fécondation a lieu, d’où la formation d’une cellule-œuf qui se développe pour donner un embryon qu’on retrouve au sein de la graine qui mène une sorte de vie au ralenti dans l’attente des conditions favorables pour germer. Par ailleurs, l’ovaire subit une croissance importante et se transforme en fruit. Cellule-œuf Graine Ovaire Fruit

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La reproduction chez les plantes 4- La germination de la graine- Cycle de vie A- La germination de la graine

Document 7 Cahier des documents Vivace SVT Les propriétés de la graine lui permettent de passer la mauvaise saison (été). Au printemps quand les conditions de germination sont favorables (pluie, température …) la germination se déclenche. L’embryon entraine alors sa croissance en puisant des réserves dans la graine et développe une petite racine et de feuilles, puis une jeune plantule qui deviendra adulte. B- Cycle de vie

Document 8 Cahier des documents Vivace SVT Chez les plantes à fleurs la graine germe et donne une nouvelle plante. Cette plante se développe puis fleurit. Après la floraison et la fécondation viennent les fruits. Les fruits contiennent de nouvelles graines, qui seront à l’origine de nouvelles plantes. Ces étapes constituent le cycle de développement de la plante à fleurs.

II- La reproduction sexuée chez les plantes sans fleurs (exemple: Le polypode) 1- Les organes reproducteurs et les gamètes

Document 9 Cahier des documents Vivace SVT Chez le polypode, la face inférieure des feuilles porte des amas de sporanges qui contient des spores. À maturité, les sporanges éclatent et libèrent des spores microscopiques qui sont dispersés par le vent. Quand les spores tombent sur le sol, germent et donnent une plante verte en forme de cœur appelée prothalle. Chaque prothalle comporte l’organe mâle qui produit des gamètes mâles et l’organe femelle qui donne le gamète femelle. 2- Fécondation et cycle de vie de la plante de fougère

Document 10 Cahier des documents Vivace SVT Lorsque la face inférieure du prothalle est mouillée par l’eau de pluie ou des gouttelettes de rosée, les gamètes mâles sont libérés et nagent vers les gamètes femelle d’un autre prothalle, la fécondation à lieu. Le gamète femelle fécondé donnera une cellule œuf qui va se diviser pour former l’embryon. Le développement de l’embryon donne une jeune fougère.

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La reproduction chez les plantes

Document 11 Cahier des documents Vivace SVT III- La multiplication végétative La multiplication végétative est un mode de reproduction des végétaux qui n’implique pas de fécondation, elle s’oppose à la reproduction sexuée. 1- La multiplication naturelle A- Par les stolons (exemple le fraisier)

Document 12 Cahier des documents Vivace SVT Le fraisier par exemple, se multiplie par de longues tiges appelés les stolons et lorsque ces tiges touchent le sol, forment des racines et donnent une nouvelle plante indépendante. B- Par les tubercules (exemple: pomme de terre) Document 13 Le tubercule est une tige souterraine qui possède à Cahier des documents sa surface des bourgeons et chaque bourgeon germe et donne une nouvelle plante qui produit Vivace SVT d’autre tubercules. C- Par les bulbes (exemple: l’oignon) Document 14 Le bulbe est une tige souterraine porte des racines et des feuilles (écailles) et des bourgeons Cahier des documents et chaque bourgeon germe et donne une Vivace SVT nouvelle plante qui produit d’autres bulbes. 2- La multiplication artificielle Dans ce type de multiplication l’homme intervient, on distingue 3 techniques: A- Bouturage: Le bouturage consiste à couper d’un fragment Document 15 d’organe (bouture) d’une plante mère et à Cahier des documents le planter dans le sol. Au bout de quelque temps Vivace SVT on obtient une nouvelle plante identique à la plante mère. Ex: Le raisin, la figue, pélargonium. B- Marcottage: Document 16 Le marcottage consiste à planter une tige de Cahier des documents la plante sans la séparer de la plante d’origine Vivace SVT et après un certain temps, des racines apparaissent sur la partie enterrée, pour donner une nouvelle plante séparée de la plante mère. Ex: Le fraisier.

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La reproduction chez les plantes C- Greffage: Le greffage consiste à mettre d’un fragment de branche (greffon) d’une plante dans une autre plante appelée porte-greffe. Après un certain temps le greffe grandit et donnant des branches, des feuilles et des fruits. Ex: Le mandarinier.

Document 17 Cahier des documents Vivace SVT

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La reproduction chez l’Homme

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La reproduction chez l’Homme Introduction: Aujourd'hui la population mondiale arrive presque à 8 milliards d’individus, ceci est dû à la 3ème caractéristique des êtres vivants: La reproduction sexuée. Problématiques: - Quels sont les organes responsables de la synthèse des gamètes chez l’Homme? - Quel est le devenir de l’œuf après fécondation? - Quelles sont les étapes de la grossesse et l’accouchement? - Comment organiser et protéger notre reproduction?

I- Les organes reproducteurs chez l’Homme et leurs fonctions: Chez l’Homme, l’adolescence caractérise le passage de l’enfance à l’âge adulte. Elle est marquée par un événement biologique: La puberté. C’est un processus qui témoigne une activité physiologique liée à la maturité d’organes sexuels. 1- Les manifestations de la puberté chez l’homme et la femme:

Document 1 Cahier des documents Vivace SVT 2- Organisation de l’appareil reproducteur mâle et femelle

Document 2 Cahier des documents Vivace SVT 3- Rôle de la testicule et de l’ovaire

Document 3 Cahier des documents Vivace SVT Conclusion: Les testicules et les ovaires ont une double fonction: - La production de gamètes mâles et femelles. - La production et la sécrétion d’hormones sexuelles responsables de l’apparition et le maintien des caractères sexuels. Remarque: L’hormone est une substance secrétée par des glandes ( ensembles des cellules) dans le sang. 4- La structure anatomique du testicule et de l’ovaire A- La structure anatomique du testicule

Document 4 Cahier des documents Vivace SVT

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La reproduction chez l’Homme Conclusion: La testicule à deux fonctions: - La production des spermatozoïdes au niveau des tubes séminifères de la puberté à la fin de la vie. - La sécrétion d’une hormone appelée la testostérones par les cellules interstitielles ou Leydig. B- La structure anatomique de l’ovaire.

Document 5 Cahier des documents Vivace SVT L’ovaire à deux fonctions: - La production des ovules au niveau des follicules de la puberté jusqu’à la ménopause ( entre 45-50 ans). - La sécrétion des hormones sexuelles femelles (progestérone et œstrogène). II- Les cycles de l’ovaire (ovarien) et de l’utérus (utérin) chez la femme. 1- Cycle ovarien:

Document 6 Cahier des documents Vivace SVT Le cycle ovarien est composé de trois phases: 1- Phase folliculaire (1er jour - 14ème jour) un follicule se développe du 1er jour du cycle jusqu’à sa maturité. 2- Phase d’ovulation (le 14ème jour): Le follicule mature expulse un ovule lors du 14ème jour. 3- Phase lutéale ( 14ème – 28 jour): Le reste de follicule mature va se transformé en corps jaune. 2- Cycle utérin:

Document 7 Cahier des documents Vivace SVT

Le cycle utérin est caractérisé par deux phénomènes: - Entre 1er et le 5ème jour: La destruction de la muqueuse utérine riche en vaisseaux sanguins provoque l’écoulement des règles (dure 5 jours). - Entre 5ème et 27ème jour: La muqueuse utérine commence à s’épaissir et s’enrichir en vaisseaux sanguins. 3- La relation entre le cycle ovarien et utérin

Document 8 Cahier des documents Vivace SVT [email protected]

La reproduction chez l’Homme Pendant la phase folliculaire, l’ovaire produit des œstrogènes qui augmentent après la fin des règles. Ce qui favorise la reconstruction de la muqueuse utérine. Pendant la phase lutéale, le corps jaune produit la progestérone et des quantités modérées des œstrogènes dont le rôle est de maintenir l’épaississement de la muqueuse utérine. À partir du 21ème jour, dans le cas d’absence de fécondation, le taux des deux hormones dans le sang diminue. Ce qui entraine le détachement de la muqueuse de l’utérus et par la suite l’apparition de nouvelles règles. Donc, l’ovaire contrôle l’activité de l’utérus par l’action des hormones: l’œstrogène et la progestérone.

III- De la fécondation à la grossesse 1- la fécondation

Document 9 Cahier des documents Vivace SVT Durant la période de l’ovulation, le col utérin permet le passage des spermatozoïdes libérés par l’homme lors d’un rapport sexuel. Ces spermatozoïdes libérés par l’homme lors d’un rapport sexuel. Ces spermatozoïdes traversent les voies génitale femelles pour féconder l’ovule dans le tiers supérieur de la trompe. 2- La nidation

Document 10 Cahier des documents Vivace SVT Juste après la fécondation, l’œuf ainsi formée se divise un certain nombre de fois et migre vers l’utérus. Six jours après la fécondation, l’embryon se fixe sur la muqueuse utérine et s’y enfonce: c’est la nidation. 3- La grossesse A- Les phases de la grossesse

Document 11 Cahier des documents Vivace SVT La grossesse correspond à la période pendant laquelle l’embryon puis le fœtus se développent à l’intérieur de l’utérus de la mère. Cette période dure 9 mois est composée de deux phases: - La phase embryonnaire: Dure 2 mois environ, au cours de laquelle apparaissent les principaux organes de l’embryon.

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La reproduction chez l’Homme - La phase fœtale: Commence à partir du 3ème mois de la grossesse. Elle est caractérisée par la croissance des organes de fœtus. Remarque: Le 1er signe de la grossesse est l’absence des règles. B- Les échanges entre la mère et le fœtus

Document 12 Cahier des documents Vivace SVT Le fœtus est en relation avec la mère par l’intermédiaire du placenta qui assure les échanges respiratoires et nutritifs entre le sang du fœtus et celui de la mère, sans qu’il y a mélange entre les deux. Remarque: Malgré la présence de placenta, des éléments peuvent franchir cette barrière pour passer dans le sang de fœtus, comme certains médicaments et les virus… ce qui peut être à l’origine de l’apparaition de malformation chez le fœtus. Ainsi les femme enceintes doivent prendre les précautions nécessaires.

IV- L’accouchement et l’allaitement 1- L’accouchement

Document 13 Cahier des documents Vivace SVT Après 9 mois de la grossesse, la femme donne naissance à un nouveau-né selon les étapes suivants: 1- La dilatation du col de l’utérus. 2- L’expulsion du fœtus. 3- La délivrance (élimination du placenta). 2- L’allaitement

Document 14 Cahier des documents Vivace SVT Observation: Le lait maternel est riche en protéines, sucres, lipides, sels minéraux, vitamines et contient des anticorps (protège le bébé contre les maladies) par rapport au lait artificiel. Conclusion: Le lait maternel est indispensable pour un bon développement et pour une bonne santé du nouveau né.

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La reproduction chez l’Homme V- La contraception:

Document 15 Cahier des documents Vivace SVT Pour bien planifier sa famille selon ses conditions sociales et économiques, un couple peut utiliser des moyens de contraception visant à empêcher: - Le passage des spermatozoïdes et donc la fécondation. - L’expulsion de l’ovule de l’ovaire ( ovulation) et donc la fécondation. - L’implantation de l’embryon dans l’utérus et donc la nidation.

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L’hérédité humaine

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L’hérédité humaine Introduction:

Document 1 Cahier des documents Vivace SVT Homme, femme et enfants de la planète « terre » appartiennent à la même espèce humaine. Ils possèdent tous des caractères qui les différencient des autres espèces. Cependant chaque individu se distingue d’un autre. L’hérédité humaine ou la génétique est la science qui étudie comment se transmet les caractères héréditaires d’une génération à une autre. Problématiques: - Qu’est ce qu’un caractère héréditaire? - Comment se transmettent les caractères héréditaires d’une génération à l’autre? - Quel est l’impact du mariage consanguin sur l’apparition des maladies héréditaires? - En quoi consiste le clonage?

I- La transmission du quelques caractères et maladies héréditaires: 1- Notion des caractères héréditaires: A- Les caractères héréditaires Les caractères héréditaires sont des caractères transmis d’une génération à l’autre, ils sont présents dés la naissance.

Document 2 Cahier des documents Vivace SVT Exemple: La couleur des cheveux, couleur des yeux, la taille des doigts, couleur de peau, la forme de visage … B- Les caractères acquis: Certains caractères sont dûs à l’influence de l’environnement ils ne sont pas transmissibles d’une génération à l’autre. Ce sont des caractères acquis.

Document 3+ document 4 Cahier des documents Vivace SVT Exemples: Bronzage de la peau, développement des muscles chez un sportif. 2- L’arbre généalogique:

Document 5+ exercice Cahier des documents Vivace SVT Réponses: 1- sur le document. 2- Oui c’est un caractère héréditaire car il est transmis d’une génération à l’autre.

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L’hérédité humaine II- Rôle des chromosomes dans la transmission des caractères héréditaires: 1- Localisation des caractères héréditaires:

Document 6 Cahier des documents Vivace SVT Réponses: 1- Le noyau de la cellule œuf de lapine B est l’origine du constituant de l’œuf qui a donné le caractère pelage blanc au lapereau C. 2- Le programme génétique se trouve dans le noyau de la cellule. 2- Notion de chromosome:

Document 7 Cahier des documents Vivace SVT Le noyau des cellules contient des filaments appelés chromosomes. Ces derniers portent le programme génétique responsable de l’apparition des caractères héréditaires chez l’individu. 3- Notion de caryotype:

Document 8 Cahier des documents Vivace SVT Réponse: On trouve les mêmes paires de chromosomes chez l’homme et chez la femme sauf la paire N°23 où il y a la différence. - Chez la femme chaque cellule contient 22 paires de chromosomes homologues+ deux chromosomes sexuels X. - Chez l’homme chaque cellule contient 22 paires de chromosomes homologues+ deux chromosomes sexuels non homologues : X et Y. Le chromosome Y détermine le sexe mâle. 4- Rôle des chromosomes dans la transmission des caractères héréditaires. A- Transmission des chromosomes au cours de la reproduction

Document 9 Cahier des documents Vivace SVT Après la fécondation, la cellule œuf est le point de départ de la formation de tout individu. Chez l’Homme l’œuf contient 46 chromosomes. 23 chromosomes du père et 23 chromosomes de la mère.

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L’hérédité humaine B- Localisation des gènes et leur transmission à la descendance

Document 10 Cahier des documents Vivace SVT Gène: Portion d’un chromosome qui contrôle un caractère héréditaire précis. Exemple: La couleur des yeux. Allèle: Formes ou versions existantes d’un gène.

III- La consanguinité et le clonage: 1- Dangers des mariages consanguins:

Document 11 Cahier des documents Vivace SVT Réponse: L’étude de l’arbre généalogique a montré que certains individus sont atteints d’une maladie génétique suite aux mariages entre les individus de cette famille (mariage consanguins). En effet le mariage entre une femme apparemment saine mais porteuse de la maladie avec un homme sain mais porteur de la maladie a donné des enfants malades. Ainsi les mariages consanguins font augmenter le risque d’apparition de la maladie génétique. 2-Le clonage:

Document 12 Cahier des documents Vivace SVT La brebis Dolly ressemble à la brebis A donneuse du noyau parce que ce dernier (le noyau) renferme le programme héréditaire de la brebis A. En effet le clonage permet d’obtenir une copie conforme d’un être vivant (des êtres génétiquement identiques).

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