Gamétogenèse et étapes de la fécondation: Exercices corrigés

Gamétogenèse et étapes de la fécondation: Exercices corrigés

Exercice 1:

Le document suivant représente des schémas simplifiés de 4 cellules sexuelles notées 1, 2, 3 et 4 en division au cours de la gamétogenèse.

1- Identifiez, en justifiant votre réponse, les cellules 1, 2, 3 et 4.

2- En faisant appel à vos connaissances, précisez le devenir certain ou possible des cellules filles de la cellule 1.

• Corrigé:

1) 

L’identification des cellules germinales se fait selon l’aspect des chromosomes et la position de l’étranglement (excentrique ou équatorial) dans chacune des cellules 1, 2, 3 et 4.

    - Cellule 1 → Ovocyte I

•  Justification: 

* Les chromosomes sont dédoublés (ou dupliqués)

* L'étranglement est excentrique.

- Cellule 2 → Spermatocyte I

•  Justification: 

* Les chromosomes sont dédoublés (ou dupliqués)

* L'étranglement est équatorial.

- Cellule 3 → Spermatocyte II

•  Justification: 

* Les chromosomes sont simples (1 chromatide)

* L'étranglement est équatorial.

- Cellule 4 → Ovocyte II

•  Justification: 

* Les chromosomes sont simples,

* L'étranglement est excentrique.

2)

Devenir des 2 cellules filles issues de la cellule 1:

•  La petite cellule dégénère.
•  En cas de fécondation, la grande cellule donne un ovotide (ovule) et le 2ème globule polaire.
•  En absence de fécondation, cette grande cellule dégénère.

Exercice 2:

Le document ci-dessous représente une étape de la fécondation.

1) Légendez le document.

2) 

a- Expliquez le mécanisme de la pénétration du spermatozoïde à l'intérieur de l'ovocyte II.

b- Citez les transformations cytologiques et nucléaires qui se déroulent depuis la pénétration du spermatozoïde jusqu'à la phase illustrée par le document ci-dessus.

• Corrigé:

1)
     1- Pronucléus mâle

     2- Pronucléus femelle

2)

a- Mécanisme de la pénétration du spermatozoïde dans l'ovocyte II:

• L'acrosome du premier spermatozoïde qui parvient au contact avec l'ovocyte libère son contenu enzymatique qui hydrolyse et liquéfie localement la zone pellucide.

• La fusion des membranes des 2 gamètes permet l'entrée du noyau et du centriole proximal dans le cytoplasme ovocytaire.

b- Transformations cytologiques et nucléaires:

• Réaction corticale: Les granules corticaux déversent des enzymes qui hydrolysent les récepteurs des spermatozoïdes ce qui assure la monospermie.
• Achèvement de la 2ème division de la méiose de l'ovocyte II et expulsion du 2ème globule polaire.
• Synthèse d'ADN et formation des 2 pronucléi.
• Synthèse des protéines.
• Formation d'un aster

Exercice 3:

Les figures A et B du document ci-dessous représentent de manière schématique deux étapes caractéristiques de la reproduction sexuée. 

1) Légendez ces deux figures en reportant les numéros des flèches de 1 à 4.

2) Identifiez chacune de ces deux étapes.

3) Précisez les lieux de leur déroulement.

4) Représentez, par un schéma, les principales étapes aboutissant à la formation des gamètes à partir de la figure A.

5) Citez les transformations cytologiques et nucléaires ayant conduit à l’étape représentée par la figure B.

• Corrigé:

1)
   1- Chromosomes homologues

   2- Pronucléi

   3- Globules polaires

   4- Cellules de la corona radiata

2)

   Figure A → Anaphase I

   Figure B → Caryogamie (= Fusion des pronucléi)

3)

Figure A → Au niveau des tubes séminifères

Figure B → Au niveau du tiers supérieur de la trompe

4)

5)

Transformations cytologiques:

• Les granules corticaux déversent des enzymes qui hydrolysent les récepteurs de spermatozoïdes situés dans la zone pellucide.
• Synthèses des protéines à partir des réserves cytoplasmiques.

Transformations nucléaires:

• Achèvement de la 2ème division de la méiose et expulsion du 2ème globule polaire.
• Synthèse d'ADN dans chacun des 2 noyaux gamétiques.
• Rapprochement des 2 pronucléi.
• Fusion des 2 pronucléi ou caryogamie.

Exercice 4:

Le document ci-dessous représente 3 stades A, B et C de la fécondation chez l’espèce humaine en désordre.

1- Identifiez les éléments numérotés.

2- Classez les stades dans l’ordre chronologique de leur déroulement. Justifiez votre classement.

3- Précisez le nombre de chromosomes des éléments 3 et 4.

4- Indiquez trois conditions nécessaires pour la réalisation de la fécondation.

• Corrigé:

1-
   1- Zone pellucide,

   2- granule cortical,

   3-1er globule polaire,

   4- matériel nucléaire en métaphase II,

   5- spermatozoïde,

   6- 2ème globule polaire.

2- Classement: A → C → B

3- Nombre de chromosomes des éléments 3 et 4: n chromosomes dédoublés (chaque chromosome est formé de 2 chromatides réunies au niveau de leur centromère).

4- (La réponse exige 3 conditions)

Je vous rappelle les conditions de la fécondation:

La fécondation nécessite:

• un sperme normal.
• une tératospermie inférieur à 40% (c'est-à-dire un taux supérieur à 40 % de spermatozoïdes de forme atypique diminue la fécondité).
• des spermatozoïdes capacités
• des sécrétions vaginales pas trop acides pour ne pas tuer les spermatozoïdes.
• des voies génitales féminines saines et perméables au passage des spermatozoïdes.
• une glaire cervicale filante et perméable.
• un rapport sexuel dans la période de fécondité.