Lý thuyết Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 25: Sinh sản ở thực vật

Với tóm tắt lý thuyết Sinh học 11 Bài 25: Sinh sản ở thực vật sách Kết nối tri thức hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh 11.

Lý thuyết Sinh 11 Kết nối tri thức Bài 25: Sinh sản ở thực vật

(199k) Xem Khóa học Sinh 11 KNTT

I. SINH SẢN VÔ TÍNH

1. Hình thức sinh sản vô tính

a. Sinh sản sinh dưỡng

- Khái niệm: Sinh sản vô tính ở thực vật (hay còn gọi là sinh sản sinh dưỡng) là hình thức sinh sản mà cây con được tạo ra từ các bộ phận sinh dưỡng khác nhau của cây mẹ như củ, thân, rễ, lá,...

- Ví dụ: cây chuối sinh sản bằng cách nảy chồi từ thân ngầm của cây mẹ, khoai lang sinh sản từ thân hoặc từ củ,…

Một số kiểu sinh sản sinh dưỡng trong tự nhiên

Sinh sản bằng thân củ ở khoai tây (a), thân rễ ở gừng (b), thân hành ở hành (c), lá ở cây thuốc bỏng (d), thân bò ở cây rau má (e)

- Đặc điểm:

+ Tạo ra cây con có bộ gene giống cây mẹ.

+ Giúp duy trì được kiểu gene thích nghi với môi trường sống → Hình thức sinh sản này phù hợp (có lợi thế) trong điều kiện môi trường ổn định và ít biến đổi.

b. Sinh sản bằng bào tử

- Khái niệm: Sinh sản bằng bào tử là hình thức sinh sản mà cơ thể mới được phát triển từ bào tử (n).

- Cơ chế: Bào tử đơn bội được hình thành trong túi bào tử (thể bào tử) của cây mẹ. Khi túi bào tử phát triển đếngiai đoạn nhất định sẽ vỡ ra, giải phóng bào tử vào môi trường, nếu gặp điều kiện thuận lợi (độ ẩm, nhiệt độ,...) thích hợp, bào tử nguyên phân nhiều lần hình thành cây mới (thể giao tử).

Sinh sản bằng bào tử

- Hình thức sinh sản bằng bào tử là một giai đoạn trong vòng đời của một số loài thực vật như rêu, dương xỉ.

2. Các phương pháp nhân giống vô tính và ứng dụng trong thực tiễn

- Phương pháp nhân giống vô tính nhân tạo cần đến sự tác động của các biện pháp cơ học, công nghệ sinh học,... để điều chỉnh quá trình phát sinh hình thái từ mô, cơ quan sinh dưỡng hình thành cây con.

- Phương pháp nhân giống vô tính thường được ứng dụng trong thực tiễn sản xuất là: giâm cành, chiết cành, ghép (cành hay mắt) và nuôi cấy mô, tế bào (vi nhân giống nhân giống in vitro).

a. Giâm cành

- Giâm cành là kĩ thuật nhân giống sử dụng các đoạn cành bánh tẻ và các kĩ thuật nông học để tạo cây hoàn chỉnh.

- Quy trình:

- Đối tượng: Giâm cành được ứng dụng để nhân giống nhiều loại cây trồng khác nhau như hoa hồng, mía, sắn,...

Giâm cành ở cây rau ngót

- Ưu điểm: Phương pháp giâm cành tạo ra số lượng lớn cây con có chất lượng đồng đều trong thời gian ngắn.

- Hạn chế: Với các cành giâm lấy từ cây mẹ lâu năm, cây giống tạo thành thường nhanh già cỗi.

b) Chiết cành

- Chiết cành là kĩ thuật nhân giống mà cây con tạo được bằng cách thúc đẩy hình thành rễ từ vết khoanh vỏ một cành bánh tẻ trên cây mẹ.

- Quá trình ra rễ của cành chiết diễn ra tương tự cành giâm, theo đó, dưới tác dụng của auxin, các tế bào tại vết cắt sẽ phản phân hoá thành mô sẹo, mô sẹo này sau đó phân hoá để hình thành rễ bất định. Khi hệ rễ phát triển đầy đủ, cành chiết được tách khỏi cây mẹ và mang đi trồng.

- Quy trình:

- Đối tượng: Chiết cành áp dụng phổ biến cho nhóm cây ăn quả thân gỗ như nhãn, vải, ổi, bưởi, cam,...

Chiết cành ở cây ổi

- Ưu điểm: Chiết cành cho tỉ lệ sống của cây con cao (có thể lên tới 100%), cây thấp, tán lá gọn, sinh trưởng nhanh và khoẻ nên thuận tiện cho quá trình chăm sóc.

- Hạn chế: Hạn chế của phương pháp này là hệ số nhân giống không cao, thường chỉ ứng dụng ở quy mô sản xuất nhỏ, tuổi thọ của cây giống thấp.

c. Ghép

- Ghép là phương pháp nhân giống sử dụng đoạn thân, cành (cành ghép) hoặc chồi (mắt ghép) của cây này ghép lên thân hay gốc của cây khác (gốc ghép) cùng loài hoặc có quan hệ gần gũi, giúp tổ hợp các đặc tính tốt của cành ghép/mắt ghép và gốc ghép vào cùng một cây.

- Cây lấy cành/mắt ghép thường là cây cho năng suất cao, chất lượng tốt; trong khi cây dùng làm gốc ghép thường có hệ rễ khoẻ, sức chống chịu cao với điều kiện ngoại cảnh (hạn, úng,...) hay sâu bệnh (đặc biệt là các bệnh có nguồn gốc từ đất). Thông thường, gốc ghép sẽ ít ảnh hưởng đến đặc điểm của cành/ mắt ghép (sản phẩm của cây ghép mang hầu hết các đặc điểm giống với cây cho cành/ mắt ghép).

- Quy trình:

- Ví dụ: Ghép cành/mắt của cây hoa hồng với gốc cây tầm xuân, ghép cam hoặc chanh trên gốc cây bưởi,…

Ghép cây ngũ quả

d. Nhân giống in vitro (vi nhân giống)

- Nhân giống in vitro là phương pháp được thực hiện dựa trên công nghệ nuôi cấy mô, tế bào thực vật.

- Quy trình:

- Phương pháp nhân giống in vitro được ứng dụng rộng rãi ở nhiều loài cây khác nhau đặc biệt là các loại cây có giá trị kinh tế cao, khó nhân giống bằng phương pháp truyền thống hoặc cây có nguy cơ tuyệt chủng.

Nhân giống vô tính ở hoa lan

- Ưu – nhược điểm:

Ưu điểm	Hạn chế
- Hệ số nhân giống cao, tạo ra đời con có số lượng lớn. - Có thể tiến hành quanh năm, chủ động kiểm soát được các yếu tố ngoại cảnh. - Tạo ra cây giống sạch bệnh và có thể bảo quản trong thời gian dài. - Có khả năng tái sinh được các cây hoàn chỉnh từ những bộ phận khác. - Các cây đồng đều dễ cho công nghiệp hóa, giảm không gian sử dụng, có lợi thế khi vận chuyển.	- Chi phí cao, tốn kém hơn nhiều so với các phương pháp nhân giống vô tính khác. - Đòi hỏi trình độ kĩ thuật và chuyên môn cao. - Quy trình nhân giống phức tạp, cần khoảng thời gian dài trước khi cây chuyển sang vườn ươm. - Khi gặp điều kiện bất lợi có thể chết hàng loạt do đồng nhất về mặt di truyền.

II. SINH SẢN HỮU TÍNH

1. Cấu tạo chung của hoa

- Hoa là chồi sinh sản.

Sơ đồ cấu tạo của hoa đầy đủ

- Hoa được cấu tạo gồm bộ phận bất thụ (không sinh sản) và bộ phận hữu thụ (sinh sản):

+ Bộ phận bất thụ gồm lá đài và các cánh hoa:

Lá đài thường có màu lục, bao bọc và bảo vệ chồi hoa trước khi hoa nở.

Cánh hoa thường có màu sắc sặc sỡ, thu hút côn trùng tham gia vào quá trình thụ phấn.

+ Bộ phận sinh sản bao gồm nhị hoa và lá noãn (còn gọi là nhuỵ):

Nhị hoa gồm chỉ nhị mang bao phấn ở đầu tận cùng, bao phấn chứa các túi tiểu bào tử là cấu trúc sinh ra hạt phấn.

Nhuỵ cấu trúc gồm ba phần: núm nhuỵ, vòi nhuỵ và bầu nhuỵ. Bầu nhuỵ chứa một hay nhiều noãn phụ thuộc vào loài, noãn qua quá trình biến đổi hình thành túi phôi chứa tế bào trứng. Hoa có thể là hoa đơn tính (hoa đực chỉ có nhị hoa và hoa cái chỉ có nhuỵ) như hoa bí ngô, dưa chuột,... hoặc có thể là hoa lưỡng tính (hoa có cả nhị và nhuỵ) như hoa chanh, bưởi,…

Hoa lưỡng tính ở cây chanh (a) và hoa đơn tính ở cây bí ngô (b)

- Hoa đính vào phần thân cây qua cấu trúc đế hoa.

2. Quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật

Quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa gồm ba giai đoạn kế tiếp nhau: (1) hình thành hạt phấn và túi phôi; (2) thụ phấn và thụ tinh; (3) hình thành hạt và quả.

a. Hình thành hạt phấn và túi phôi

Hình thành hạt phấn (a) và túi phôi (b)

- Hình thành hạt phấn: Bao phấn chứa các tế bào mẹ tiểu bào tử (2n), mỗi tế bào này tiến hành giảm phân hình thành 4 bào tử đơn bội (n), mỗi bào tử đơn bội sau đó nguyên phân hình thành nên một hạt phấn. Hạt phấn (thể giao tử đực) là tế bào có thành dày, chứa 2 nhân gồm nhân tế bào ống phấn và nhân sinh sản.

- Hình thành túi phôi: Túi phôi (thể giao tử cái) được hình thành từ sự biến đổi của tế bào trong cấu trúc noãn. Cụ thể, tế bào mẹ đại bào tử (2n) nằm trong túi đại bào tử của noãn tiến hành giảm phân hình thành nên 4 đại bào tử. Ba trong số 4 bào tử này sẽ tiêu biến, một đại bào tử sống sót thực hiện nguyên phân 3 lần tạo thành 8 tế bào (gồm 1 tế bào trứng, 2 tế bào nhân cực, 3 tế bào đối cực và 2 tế bào kèm), lúc này túi đại bào tử được gọi là túi phôi.

b. Thụ phấn và thụ tinh

Sơ đồ quá trình thụ phấn và thụ tinh ở thực vật hạt kín

- Quá trình thụ phấn:

+ Thụ phấn là quá trình hạt phấn phát tán và rơi trên núm nhuỵ phù hợp.

+ Ở đa số các loài thực vật, quá trình phát tán của hạt phấn được thực hiện nhờ tác nhân sinh học như ong, bướm, dơi,... hoặc tác nhân phi sinh học chủ yếu là gió và nước. Một số ít loài còn lại có thể tự thụ phấn.

+ Căn cứ trên nguồn gốc của hạt phấn và núm nhuỵ, người ta phân biệt hai hình thức thụ phấn là tự thụ phấn và thụ phấn chéo: Quá trình thụ phấn xảy ra trong một hoa hay giữa các hoa trên cùng một cây gọi là tự thụ phấn, trong khi đó, thụ phấn chéo là hình thức thụ phấn xảy ra giữa các hoa của hai cây khác nhau.

Các hình thức thụ phấn ở thực vật

- Quá trình thụ tinh:

+ Thụ tinh là sự kết hợp giữa giao tử đực với giao tử cái hình thành nên hợp tử.

+ Diễn biến quá trình thụ tinh ở thực vật: Khi ống phấn sinh trưởng kéo dài theo vòi nhụy chạm tới túi phôi, xuyên qua lỗ noãn, sẽ giải phóng hai tinh tử (giao tử đực), một tinh tử kết hợp với trứng (giao tử cái) tạo nên hợp tử (2n), một tinh tử còn lại hợp nhất với tế bào lớn chứa hai nhân ở trung tâm túi phôi (nhân cực) hình thành nên nhân tam bội (3n) → Cả hai giao tử đều tham gia vào thụ tinh nên quá trình này được gọi là thụ tinh kép, hình thức thụ tinh này chỉ gặp ở thực vật hạt kín.

+ Quá trình thụ tinh chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên trong như sự tương hợp di truyền, hàm lượng auxin nội sinh của hạt phấn. Ngoài ra, các tác nhân ngoại cảnh như độ ẩm, gió, nhiệt độ là những yếu tố tác động trực tiếp đến khả năng nảy mầm của hạt phấn, tỉ lệ hạt phấn tìm được đến núm nhuỵ. Việc nghiên cứu các yếu tố này giúp làm tăng tỉ lệ thụ phấn và thụ tinh, góp phần tăng năng suất cây trồng.

c. Quá trình hình thành hạt và quả

- Quá trình hình thành hạt:

+ Sau thụ tinh, noãn chứa hợp tử (2n) và nhân tam bội (3n) sẽ phát triển thành hạt. Trong đó, hợp tử phân chia liên tiếp nhiều lần tạo các tế bào con, sau đó phân hoá hình thành nên cấu trúc của phôi gồm lá mầm, thân mầm và rễ mầm. Nhân tam bội cũng phân chia tạo nên khối tế bào giàu dinh dưỡng gọi là nội nhũ. Ở các cây hai lá mầm, chất dinh dưỡng tích luỹ ở nội nhũ sẽ chuyển vào lá mầm nên hạt của chúng không có nội nhũ. Chất dinh dưỡng trong nội nhũ hay lá mầm giúp nuôi phôi và cây mầm đến khi cây con có thể tự dưỡng. Giai đoạn cuối của quá trình hình thành hạt, vỏ noãn cứng lại và mất nước tạo nên vỏ hạt.

+ Hạt được chia thành hai loại: hạt có nội nhũ (hạt của cây một lá mầm như hạt ngô, lúa mì, lúa,...) và hạt không có nội nhũ (hạt cây hai lá mầm như hạt đậu đen, hạt bí ngô, hạt lạc,...).

Cấu tạo hạt không có nội nhũ (a) và hạt có nội nhũ (b)

- Quá trình hình thành quả:

+ Đồng thời với quá trình hình thành hạt, bầu nhuỵ sẽ phát triển thành quả: Hạt xuất hiện làm tăng lượng hormone (auxin, cytokinin, gibberellin) khuếch tán vào bầu nhuỵ, thúc đẩy các tế bào tại đây phân chia và gia tăng kích thước dẫn đến hình thành quả.

+ Khi quả đã phát triển đầy đủ và đạt kích thước đặc trưng, quả bước vào giai đoạn già và chín, quá trình này được điều khiển bởi hormone ethylene.

Sự hình thành và lớn lên của quả

+ Quả có vai trò bảo vệ và phát tán hạt.

Hình dạng và cấu tạo của nhiều loại quả thích hợp để bảo vệ và phát tán hạt

(199k) Xem Khóa học Sinh 11 KNTT

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 11 Kết nối tri thức hay khác:

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 23: Thực hành: Quan sát biến thái ở động vật

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 24: Khái quát về sinh sản ở sinh vật

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 26: Thực hành: Nhân giống vô tính và thụ phấn cho cây

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 27: Sinh sản ở động vật

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 28: Mối quan hệ giữa các quá trình sinh lí trong cơ thể sinh vật

• Lý thuyết Sinh học 11 Bài 29: Một số ngành nghề liên quan đến sinh học cơ thể

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 11 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Sinh 11 Kết nối tri thức
• Giải SBT Sinh học 11 Kết nối tri thức
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---