BÀI 16 SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT

MỞ ĐẦU

CH. Quan sát hình 16.1 trang 105 cho biết cây quýt thời kì non trẻ khác gì so với cây quýt trưởng thành. Hãy cho biết thực vật lớn lên như thế nào?

Giải nhanh:

Cây quýt ở giai đoạn non có lá nhỏ và thân mỏng. Sau khi trưởng thành, cây có lá nhiều hơn và thân cứng cáp, mang quả.

I. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT

CH. Sinh trưởng và phát triển ở thực vật có diễn ra tại tất cả các bộ phận không? Có bị giới hạn theo thời gian sống không?

Giải nhanh:

Quá trình sinh trưởng của thực vật bắt đầu từ các mô phân sinh và diễn ra tại các vị trí, cơ quan nhất định. Sinh trưởng của thực vật được duy trì suốt vòng đời nhờ khả năng liên tục phân chia của các tế bào phân sinh. Quá trình này dựa trên nguyên phân tế bào, kéo dài và biệt hóa tế bào. Sinh trưởng ở thực vật bao gồm sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp.

II. MÔ PHÂN SINH

CH. Quan sát hình 16.2 trang 106 và cho biết vị trí, chức năng của các loại mô phân sinh ở thực vật.

Giải nhanh:

Ở thực vật, có ba loại mô phân sinh:

- Mô phân sinh đỉnh nằm ở đỉnh chồi ngọn, chồi bên (chồi nách) và đỉnh rễ, làm tăng chiều dài của thân và rễ. Mô phân sinh đỉnh có cả ở cây một lá mầm và cây hai lá mầm.

- Mô phân sinh bên phân bố theo hình trụ và hướng ra phần ngoài của thân và rễ, làm tăng độ dày (đường kính) của thân và rễ. Mô phân sinh bên chỉ có ở cây hai lá mầm.

- Mô phân sinh lóng nằm ở vị trí các mắt của thân cây một lá mầm, có tác dụng gia tăng chiều dài của lóng.

III. SINH TRƯỞNG SƠ CÁP VÀ SINH TRƯỞNG THỨ CẤP Ở THỰC VẬT

CH. Quan sát hình 16.3 trang 107, xác định vị trí diễn ra sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp ở cây thân gỗ.

Giải nhanh:

- Sinh trưởng thứ cấp của cây thân gỗ tăng đường kính của thân và rễ là do hoạt động của mô phân sinh bên.

- Sinh trưởng thứ cấp tạo ra gỗ lõi, gỗ dưới vỏ và vỏ.

⇒ Sinh trưởng sơ cấp xảy ra ở phần thân non và sinh trưởng thứ cấp xảy ra ở thân cây trưởng thành.

IV. PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT CÓ HOA

CH. Quan sát hình 16.4 trang 108, mô tả các giai đoạn phát triển ở thực vật có hoa

Giải nhanh:

Chu trình phát triển của thực vật có các pha chính:

- Pha phát triển phôi: Từ hợp tử hình thành đến khi hạt bắt đầu nảy mầm.

- Pha non trẻ: Từ khi hạt nảy mầm đến khi có khả năng tạo cơ quan sinh sản.

- Pha trưởng thành: Từ khi xuất hiện cơ quan sinh sản đến khi thụ tinh.

- Pha sinh sản: Từ khi thụ tinh đến khi hình thành hạt.

- Pha già: Từ khi hình thành hạt hoặc quả đến khi cây chết.

V. HORMONE THỰC VẬT

CH. Quan sát hình 16.5 trang 109, nêu vai trò của hormone thực vật.

Giải nhanh:

Hormone thực vật điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển và phản ứng của thực vật với môi trường. Chúng ảnh hưởng đến sự phân chia, kéo dài và phân hóa tế bào, điều chỉnh biểu hiện gen và hoạt động enzyme, cũng như ảnh hưởng đến hoạt động màng tế bào và quá trình trao đổi chất của tế bào.

CH. Quan sát hình 16.6 trang 109 và cho biết hormone thực vật gồm những nhóm nào. Sự phân chia các nhóm hormone này dựa trên căn cứ nào?

Giải nhanh:

Hormone thực vật được chia thành hai nhóm căn cứ vào hoạt tính sinh học:

- Kích thích sinh trưởng

- Ức chế sinh trưởng

CH. Sự sinh trưởng, phát triển ở thực vật diễn ra như thế nào khi chịu tác động cùng lúc của nhiều hormone?

Giải nhanh:

Tương quan giữa các hormone thực vật điều tiết sinh trưởng và phát triển của thực vật như sau:

- Hormone kích thích (ví dụ như gibberellin) và hormone ức chế (như abscisic acid) quyết định trạng thái sinh lý của hạt và chồi. Abscisic acid thúc đẩy sự ngủ của hạt và chồi, trong khi gibberellin thúc đẩy nảy mầm hạt và chồi. Auxin và ethylene kiểm soát sự phát triển tầng rời ở cuống lá: auxin thúc đẩy phát triển tầng rời, trong khi ethylene ức chế nó.

- Auxin và cytokinin điều chỉnh hình thái thực vật. Tỷ lệ cao auxin/cytokinin thúc đẩy tạo rễ bất định và mô sẹo, trong khi tỷ lệ thấp auxin/cytokinin thúc đẩy phát triển chồi bên và tạo chồi bất định.

CH. Sử dụng hormone thực vật trong sản xuất đem lại lợi ích gì?

Giải nhanh:

Hormone và chất điều hòa sinh trưởng thực vật đóng vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp:

- Auxin được sử dụng để kích thích tạo rễ trong nhân giống vô tính cây trồng.

- Gibberellin được sử dụng để làm tăng chiều cao thân cây lấy sợi, tạo quả không hạt, và thúc đẩy nảy mầm của hạt, chồi hoặc củ.

- Ethylene được sử dụng để thúc đẩy quá trình chín của quả, thúc đẩy ra hoa và trái vụ, và làm rụng lá để thuận lợi cho thu hoạch.

- Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật được áp dụng rộng rãi để nhân nhanh giống cây quý hiếm, sản xuất sinh khối và cứu phôi. Trong quá trình này, auxin và cytokinin, đôi khi cả gibberellin, được sử dụng phổ biến.

LUYỆN TẬP

CH. Phân biệt các loại mô phân sinh theo gợi ý trong bảng 16.1 trang 106.

Giải nhanh:

CH. Benzyl - amino purin (BAP) là cytokinine tổng hợp và Naphthalene acetic (NAA) là auxin tổng hợp được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô tế bào. Hãy xác định quá trình phát sinh hình thái ở cây lan Hoàng thảo in vitro khi môi trường nuôi cấy chứa đồng thời BAP và NAA với tỉ lệ nồng độ khác nhau theo gợi ý ở bàng 16.3 trang 111.

Giải nhanh:

CH. Lấy ví dụ về ứng dụng của các chất điều hòa sinh trưởng trong sản xuất nông, lâm nghiệp mà em biết

Giải nhanh:

- Kích thích hình thành rễ của cây trong quá trình giâm cành và chiết cành.

- Tăng sinh trưởng cây, bao gồm tăng chiều cao, sinh khối và năng suất cây trồng.

- Ngăn ngừa rụng nụ, hoa và quả.

- Sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng để diệt cỏ dại (herbicide).

- Điều chỉnh quá trình chín của quả.

- Điều chỉnh thời gian ngủ nghỉ của các loại củ và hạt.

VẬN DỤNG

CH. Tại sao thân cây tre bị gãy ngọn có thể tiếp tục cao thêm nhưng thân cây bạch đàn bị gãy ngọn sẽ không thể cao thêm nữa?

Giải nhanh:

Cây tre bị gãy ngọn vẫn có thể tiếp tục cao thêm là nhờ ở mỗi đốt tre có mô phân sinh lóng giúp các đốt tre dài ra giúp cây cao lên. 

Trong khi cây bạch đàn không có mô phân sinh lóng chỉ có mô phân sinh ngọn nên khi gãy ngọn thì cây không cao lên được nữa.

CH. Giải thích tại sao trong thực tiễn thường dùng auxin ở nồng độ thấp trong giâm cành.

Giải nhanh:

• Kích thích dãn tế bào -> tế bào phình to lên (chiều ngang) -> tăng trưởng cơ quan và toàn cây. Nhờ hoạt hoá sự dãn của thành tế bào và hoạt hoá sự tổng hợp các chất tham gia cấu tạo chất nguyên sinh và thành tế bào
• Điều chỉnh tính hướng của cây như tính hướng quang, hướng địa, hướng hoá, hướng thuỷ…
• Auxin điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn -> Bấm ngọn -> sinh trưởng chồi bên, rễ bên
• Điều chỉnh sự hình thành rễ: đặc biệt là rễ bất định phát sinh từ các cơ quan dinh dưỡng Nồng độ thấp kích thích sinh trưởng rễ
• Điều chỉnh sự hình thành, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt. Ứng dụng: tạo quả không hạt
• Auxin (nồng độ thấp) ức chế sự hình thành tầng rời -> kìm hãm sự rụng của lá, hoa và đặc biệt có ý nghĩa là kìm hãm sự rụng của quả.