Chuyên đề Sinh lí học thực vật (lớp 11)

sự ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, hoocmon thực vật Cơ chế Khi có tác nhân kích thích làm cho tế bào mất sức trương nước à cơ quan, bộ phận phản ứng (co lại) Khi có sự thay đổi nhiệt độ, thời gian chiếu sáng, hoặc ảnh hưởng của hoocmon làm đồng hồ sinh học hoạt động à cơ thể phản ứng theo nhịp đồng hồ sinh học Các kiểu vân động Vận động tự vệ ở cây trinh nữ; vận động bắt mồi ở các loài cây ăn sâu bọ v.v... Vận động nở hoa (theo nhiệt độ và theo ánh sáng); vận động ngủ thức; vận động quấn vòng v.v... - Vai trò: giúp cây thích nghi đa dạng với biến đổi của môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, đảm bảo cho cây tồn tại và phát triển nhanh hay châm theo nhịp điệu sinh học. @ So sánh hướng động và ứng động - Giống nhau: là những phản ứng của thực vật trước những điều kiện môi trường khác nhau, giúp thực vật thích nghi với sự thay đổi của điều kiện môi trường và sinh trưởng phát triển tốt. - Khác nhau Hướng động Ứng động Nguyên nhân Do các tác nhân định hướng Do các tác nhân không định hướng, thay đổi theo chu kì Cơ chế Do sự phân bào và sinh trưởng của tế bào Do sự thay đổi trạng thái trương nước, co rút chất nguyên sinh, thay đổi, trạng thái sinh lí, sinh hóa của tế bào theo nhịp sinh học Mất nhiều thời gian Có thể nhanh hay chậm tùy loại tác nhân và kiểu phản ứng của tế bào { { { Chương 6 Sinh Trưởng & Phát Triển Ở Thực Vật I – Khái niệm - Cơ chế chung của quá trình sinh trưởng và phát triển: đều thực hiện dựa trên sự phối hợp 3 cơ chế phân bào, phân hóa và phân bố tế bào - Mối liên quan giữa quá trình sinh trưởng và phát triển + Là hai quá trình diễn ra đồng thời trong đời sống thực vật nhưng tùy từng giai đoạn mà tốc độ sinh trưởng nhanh hơn hay chậm lại so với sinh trưởng và ngược lại + Sinh trưởng là điều kiện thúc đẩy phát triển thể hiện mạnh, ngược lại phát triển chi phối tốc độ sinh trưởng - Chu kì sinh trưởng và phát triển: tính từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi hạt mới được hình thành II – Sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp ở thực vật Các chỉ tiêu Sinh trưởng sơ cấp Sinh trưởng thứ cấp Dạng cây Cây 1 lá mầm và chóp thân của cây 2 lá mầm khi còn non Cây hai lá mầm Nơi sinh trưởng Mô phân sinh đỉnh Mô phân sinh bên (tầng sinh vỏ và tầng sinh mạch Đặc điểm bó mạch Xếp lộn xộn Xếp chồng chất Kích thước thân Thân thường nhỏ Thân to Dạng sinh trưởng Chiều cao Đường kính thân Thời gian sống Thường sống 1 năm Nhiều năm III – Sự xen kẽ giai đoạn trong sinh trưởng-phát triển của thực vật - Giai đoạn giao tử thể + Cấu tạo: tập hợp các tế bào đơn bội (n) + Nguồn gốc: phát sinh từ bào tử (n) + Vai trò: khi trưởng thành các tế bào chuyên hóa tạo giao tử (n), qua thụ tinh tạo hợp tử (2n) - Giai đoạn bào tử thể: + Cấu tạo: tập hợp các tế bào lưỡng bội (2n) GP + Nguồn gốc: từ hợp tử nguyên phân và chuyên hóa + Vai trò: khi trưởng thành bào tử (n) * Lưu ý: - Thực vật ít tiến hóa: thể giao tử chiếm ưu thế (rêu nước), bào tử thể chỉ tồn tại trong giai đoạn ngắn, kích thước nhỏ, sống kí sinh trên thể giao tử - Thực vật tiến hóa: bào tử thể ngày càng chiếm ưu thế (bắt đầu từ dương xỉ) * Đặc điểm của dương xỉ: cây là bào tử thể, lúc đầu kí sinh trên thể giao tử lưỡng tính, về sau nhanh chóng phát triển và chuyển sang đời sống tự dưỡng * Ở thực vật có hoa: thể giao tử kích thước nhỏ, chỉ xuất hiện trong một thời gian ngắn và sống kí sinh hoàn toàn trên thể bào tử IV – Hoocmon thực vật - Hoocmon kích thích sinh trưởng + Auxin: hình thành ở ngọn cây, di chuyển xuống rễ _ Cơ chế tác động: làm trương dãn tế bào Tính hướng sáng và hướng đất Làm cho chồi ngọn và rễ chính sinh trưởng mạnh _ Tác động của auxin Ức chế sự sinh trưởng chồi bên Kích thích sự ra quả và tạo quả không hạt Ức chế sự rụng (hoa, quả, lá) + Gibêrelin: có ở các cơ quan còn non _ Cơ chế tác động: làm trương dãn tế bào, đặc biệt kéo dài thân và lóng Kích thích thân mọc cao, dài, các lóng vươn dài ra Kích thích ra hoa, tạo quả sớm và quả không hạt _ Tác động của gibêrelin Kích thích sự nảy mầm của hạt, củ và thân ngầm Tác động tới quá trình quang hợp, hô hấp, trao đổi nitơ, axit nucleic + Xitôkinin: hình thành ở rễ vận chuyển hướng lên ngọn, thường sử dụng trong nuôi cấy mô _ Cơ chế tác động: tác động đến quá trình phân chia tế bào Sự hình thành cơ quan mới _ Tác động của xitôkinin Kích thích sự phát triển chồi bên Ngăn chặn sự hóa gìa - Hoocmon ức chế sinh trưởng + Axit abxixic: hiện diện ở cơ quan hóa già _ Vai trò Ức chế sự sinh trưởng của cành, lóng Gây trạng thái ngủ của chồi, hạt, làm khí khổng đóng + Etilen: là hoocmon thực vật ở dạng khí, thường gặp ở quả chín _ Vai trò: làm tăng nhanh quá trình chín ở quả, làm rụng lá, quả + Chất làm chậm sinh trưởng: là những chất tổng hợp nhân tạo _ Vai trò: ức chế sinh trưởng nhưng không làm thay đổi đặc tính sinh sản à Ứng dụng: làm thấp cây, cứng cây, chống lốp đỗ + Chất diệt cỏ: phá hủy màng sinh chất, màng tế bào, ức chế quang hợp, xáo trộn sinh trưởng, ức chế phân bào V – Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng - Nhiệt độ: + Nhiệt độ thấp: tế bào bị tổn thương (< 00C), khoảng 50C các quá trình sống diễn ra rất chậm + Nhiệt độ cao: ảnh hưởng đến cấu trúc siêu hiển vi, gây biến tính protein, thay đổi tính thấm của tế bào; protein bị phân giải à NH3, [NH3] quá cao gây độc cho cây - Độ ẩm - Điều kiện chiếu sáng: mang tính chất gián tiếp thông qua chất kích thích sinh trưởng là auxin - Hàm lượng oxi không khí: đối với các bộ phận nằm dưới đất, hàm lượng oxi < 5% cây ST-PT chậm, < 3% cây có thể bị chết - Các chất kích thích, điều hòa sinh trưởng VI – Phát triển ở thực vật có hoa - Các nhân tố chi phối sự ra hoa + Tuổi cây + Vai trò ngoại cảnh _ Nhiệt độ: Hiện tượng xuân hóa: cây chỉ ra hoa, kết trái sau 1 thời gian chịu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp _ Ánh sáng, hàm lượng CO2: Ngày ngắn, ánh sáng xanh, nhiệt độ thấp, hàm lượng CO2 cao, độ ẩm cao cho nhiều hoa cái Ngày dài, ánh sáng đỏ, nhiệt độ cao, hàm lượng CO2 thấp, độ ẩm thấp cho nhiều hoa đực _ Dinh dưỡng: ảnh hưởng sự hình thành hoocmon + Hoocmon ra hoa – florigen _ Bản chất: là hợp chất của gibêrelin (kích thích kéo dài đế hoa) và antezin (kích thích sự ra mầm hoa) _ Tác động: kích thích sự ra hoa + Quang chu kì: là thời gian chiếu sáng xen kẽ với bóng tối (độ dài ngày đêm), ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây _ Dựa vào quang chu kì có thể phân thành 3 loại cây: Cây trung tính Cây ngày ngắn Cây ngày dài + Phitocrom: là sắc tố enzim có ở chồi mầm và chóp của lá mầm, tồn tại ở hai dạng P660 và P730 _ Vai trò: hấp thu NL ánh sáng và quyết định sự ra hoa của cây ngày dài và ngày ngắn { { { Chương 7 Sinh Sản Ở Thực Vật I – Sinh sản vô tính - Các hình thức sinh sản vô tính + Sinh sản bằng bào tử: thể hiện ở giai đoạn hình thành giai tử thể (chỉ có ở thực vật bào tử như rêu, dương xỉ...) + Sinh sản sinh dưỡng: là hình thức sinh sản phổ biến ở tất cả thực vật Giâm, chiết, ghép, nuôi cấy mô là những hình thức sinh sản sinh dưỡng nhân tạo mà cơ sở tế bào học là quá trình nguyên phân - Đặc điểm: + Con giống nhau và giống mẹ ban đầu + Diễn ra tương đối nhanh và đơn giản hơn sinh sản hữu tính - Ý nghĩa: Phục hồi và tăng nhanh số lượng cá thể của loài trong điều kiện môi trường ổn định, duy trì nòi giống; tuy nhiên, về mặt tiến hóa thì kém thích nghi khi môi trường thay đổi II – Sinh sản hữu tính 1/ Khái niệm - Đặc điểm: + Có sự kết hợp của 3 quá trình: giảm phân, thụ tinh, nguyên phân, làm tăng số lượng tế bào hình thành nên cơ thể à Phức tạp và mất nhiều thời gian hơn sinh sản vô tính - Ý nghĩa: Làm tăng biến dị tổ hợp ở thế hệ con à tạo nên tính đa dạng của loài giúp sinh vật thích nghi với mọi thay đổi của môi trường, cung cấp nguyên liệu cho chon giống và tiến hóa. 2/ Sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa - Sự hình thành hạt phấn và túi phôi 4 Hạt phấn (mỗi hạt gồm 1 nhân sinh sưỡng và 1 nhân sinh sản) NP + Hình thành thể giao tử đực (hạt phấn) Các tb lưỡng GP 4 tb đơn bội (n) bội của bao phấn (tiểu bào tử) 3 đối cầu + Hình thành giao tư cái (túi phôi) 2 trợ cầu NP 4 tế bào (n) GP Khi noãn trưởng thành, 3 tế bào tiêu biến 3 lần Nhân cực 2n 1 tế bào (2n) gần lỗ 1 tế bào túi phôi gồm 1 noãn  cầu (gt cái) @ So sánh sự hình thành hạt phấn và túi phôi - Giống nhau: từ 1 tế bào lưỡng bội qua giảm phân tạo 4 tế bào (n), tế bào n nguyên phân hình thành thể giao tử mang tế bào đơn bào - Khác nhau: Sự hình thành thể giao tử đực Sự hình thành thể giao tử cái Cả 4 tế bào con đơn bội được hình thành sau giảm phân đều NP tạo thể giao tử đực Trong 4 tế bào được hình thành sau giảm phân chỉ 1 tế bào NP tạo thể giao tử cái Các tế bào đơn bội chỉ nguyên phân 1 lần 1 tế bào đơn bội nguyên phân 3 lần - Thụ phấn và thụ tinh + Thụ phấn NP + Thụ tinh: Hạt phấn nảy mầm thành ông phấn di chuyển trong vòi nhụy tiến dần đến túi phôi, nhân sinh dưỡng tiêu biến, nhân sinh sản 2 giao tử đực, 1 giao tử x nhân cực (2n) à hợp tử 3n phát triển thành phôi nhũ, 1 giao tử x noãn cầu (n) à hợp tử 2n phát triển thành phôi @ So sánh sự hình thành giao tử đực và giao tử cái - Giống nhau: GP + Đều diễn ra trong cơ quan sinh sản + Từ tế bào (2n) thêm 1 số làn NP à giao tử đơn bội - Khác nhau: Sự hình thành giao tử đực Sự hình thành giao tử cái Hai lần nguyên phân có sự gián đoạn Các lần nguyên phân xảy ra liên tục Tế bào đơn bội NP 2 lần tạo giao tử dực Tế bào đơn bội NP 3 lần tạo giao tử cái Từ một tế bào mẹ (2n) tạo 8 giao tử đực Từ một tế bào mẹ ban đầu tạo 1 giao tử cái - Sự tạo quả và kết hạt: sau thụ tinh: + Noãn biến thành hạt, vỏ noãn biến thành vỏ hạt + Phôi phát triển thành thân, rễ, lá, chồi mầm + Phôi nhũ tích lũy chất dinh dưỡng giúp phôi nảy mầm + Bầu nhụy biến thành quả - Sự chín của quả và hạt: Khi quả đạt kích thước tối đa, những biến đổi sinh hóa diễn ra mạnh mẽ: tăng cường tổng hợp các chất, biến đổi về màu sắc, mùi vị, hàm lượng đường tăng, hình thành các chất có mùi thơm...