Tổng hợp kiến thức sinh học 11_Luyện thi đại học

Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c PHẦN: IV SINH HỌC CƠ THỂ - oOo Chương: I CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG A - CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG Ở THỰC VẬT TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT Quá trình trao đổi nước thực vật (trạng thái cân nước thực vật) bao gồm ba trình: trình hấp thụ nước rễ, trình vận chuyển nước thân trình thoát nước từ Trong điều kiện bình thường, ba trình hoạt động nhịp nhàn, liên tục, liên hệ khắng khít với nhau, tạo nên trạng thái cân nước cần thiết cho sống thực vật Sự phối hợp hoạt động ba trình đưa phân tử nước từ đất vào rễ sau đưa đến tận (có cao hàng trăm mét) Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm đất không khí, dinh dưỡng khoáng nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nước thực vật I Vai trò nước nhu cầu nước thực vật Nước yếu tố quan trọng bậc tất thể sống Nước định phân bố thực vật trái đất, thực vật sống thiếu nước Các dạng nước vai trò a Nước tự i Đặc điểm - Là dạng nước chứa thành phần tế bào, khoảng gian bào, mạch dẫn, Sinh học 11 Hả i THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Chiếm khoảng 70% lượng nước - Không bị hút phần tử tích điện hay dạng liên kết hóa học - Dạng giữ đặc tính lý, hóa, sinh học bình thường nước ii Vai trò - Đảm bảo độ bền vững cấu trúc thể, đảm bảo môi trường thuận lợi cho phản ứng trao đổi chất, nước tham gia vào phản ứng hóa học thể - Làm dung môi hịa tan chất thể - Làm giảm nhiệt độ thể thoát nước, đồng thời vừa giúp cho khí CO2 từ khơng khí vào cung cấp cho trình quang hợp Bên cạnh tham gia số trình TĐC, đảm bảo độ nhớt CNS - Giúp trình TĐC diễn bình thường b Nước liên kết i Đặc điểm - Là dạng nước bị phần tử tích điện hút lực hút định liên kết hóa học thành phần tế bào… - Chiếm khoảng 30% lượng nước - Daïng không giữ đặc tính vật lý, hóa học, sinh học nước ii Vai trò Đảm bảo độ bền vững hệ thống keo chất nguyên sinh tế bào, đóng vai trị quan trọng cấu trúc tế bào, mô, quan, thể Vì hàm lượng nước liên kết tiêu đánh giá tính chịu nóng chịu hạn Nhu cầu nước thực vật Sinh học 11 Hả i THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Thực vật khơng thể sống thiếu nước, cần giảm khoảng 30% hàm lượng nước tế bào gây kìm hãm đáng kể chức sinh lý quan trọng thể ảnh hưởng đến trình sinh trưởng, phát triển tồn Nhu cầu nước lớn Nhu cầu nước phụ thuộc vào đặc điểm sinh thái thực vật Nhu cầu nước phụ thuộc vào loại khác nhau, nhóm khác Tóm lại: Cây cần lượng nước lớn suốt đời sống Ví dụ: Một ngô tiêu thụ 200kg nước hecta ngô suốt thời kỳ sinh trưởng cần đến 8.000 nước Để tổng hợp gam chất khô, khác cần từ 200 gam đến 600 gam nước II Quá trình hấp thụ nước rễ Các dạng nước đất Có hai dạng nước đất: - Nước tự do: nước mao dẫn, nước ngầm - Nước liên kết: nước ngậm bề mặt keo đất nước tẩm keo đất Nước tồn thể rắn, thể khí, thể lỏng Rễ hấp thụ nước dạng tự phần dạng nước liên kết (nước liên kết không chặt) thể lỏng Dạng nước tự đóng vai trị cung cấp nước cho cây; dạng liên kết đóng vai trị cấu trúc đất Đặc điểm rễ liên quan đến trình hấp thụ nước - Thực vật thủy sinh hấp thụ nước từ mơi trường xung quanh qua bề mặt tế bào biểu bì toàn - Thực vật cạn hấp thụ nước dạng lỏng từ đất qua bề mặt tế bào biểu bì rễ, chủ yếu qua tế bào biểu bì phát triển thành lông hút - Chức rễ: Sinh học 11 Hả i THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c + Hấp thụ nước chát khoáng hai loại chất dinh dưỡng thiết yếu cho + Dẫn truyền chất dinh dưỡng từ bệ mặt hấp thụ + Néo chặt hay cố định để nâng đỡ đứng vững không gian + Có vai trò quan trọng việc giữ hạt đất chỗ, chống tượng rửa trôi, xói mòn đất, bảo vệ trạng thái cân hệ sinh thái tự nhiên đất – nước – thực vật - Rễ có cấu tạo thích nghi với chức hấp thụ nước muối khoáng: Rễ sinh trưởng nhanh chiều sâu, phân nhánh chiếm chiều rộng đặc biệt tăng nhanh số lượng lơng hút Ví dụ, lúa sau cấy tuần có hệ rễ với tổng chiều dài khoảng 625 km, có tổng diện tích khoảng 285 m2 tổng chiều dài lông hút (khoảng 14 tỷ lông hút) khoảng 10.500 km tổng diện tích khoảng 480m2 ; lúa mỳ đen lên đến 14 tỷ lơng hút - Các đặc điểm lông hút liên quan đến trình hấp thu nước rễ: + Số lượng lông hút rễ lớn làm tăng nhiều bề mặt trao đổi nước rễ môi trường + Thành tế bào mỏng, không thấm cutin + Chỉ có không bào trung tâm lớn tạo điều kiện thuận lợi cho thẩm thấu nước từ đất vào rễ + Áp suất thẩm thấu cao hoạt động hô hấp rễ mạnh + Các lông hút rễ thường xuyên thay đổi Điều nàygiúp cho hiệu hoạt động lông hút luôn trì tốt Tóm lại: Vì đạng nước tự dạng nước liên kết không chặt từ đất (đạng nước mao dẫn, nước ngầm, phần nước ngậm bề mặt keo đất) lông hút hấp thụ cách dễ dàng nhờ chênh lệch áp suất thẩm Sinh hoïc 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c thấu (từ nơi áp suất thẩm thấu thấp đến nơi có áp suất thẩm thấu cao), hay nói cách khác nhồ chênh lệch nước (từ nước cao đến nước thấp) * Ở số TV cạn, hệ rễ lông hút (thông, sồi, ) rễ có nấm rễ bao bọc giúp cho hấp thụ nước ion khoáng cách dễ dàng, phương thức chủ yếu Ngoài tế bào rễ non, vách tế bào chưa tẩm suberin tham gia hấp thụ nước ion khoáng Nấm rễ dạng thích nghi tự nhiên Con đường hấp thụ nước rễ Cơ chế hấp thụ nước theo grien nồng độ chất tan bề mặt tế bào lông hút (hay toàn bõ bề mặt hấp thụ hệ rễ) với dung dịch đất hay nói cách khác hấp thụ theo grien nước: từ nước cao đến nước thấp - Con đường qua gian bào - thành tế bào : Nước từ đất  màng tế bào lông hút  gian bào, thành tế bào nhu mô vỏ, gặp vịng đai Caspari  tế bào nội bì  mạch gỗ Do nhận nhiều nước (có lợi), lượng nước chất khoáng hòa tan không điều chỉnh kiểm tra (bất lợi) - Con đường qua tế bào (qua chất nguyên sinh - không bào): Nước từ đất  màng tế bào lông hút  tế bào nhu mô vỏ  tế bào nội bì  mạch gỗ Do nhận chậm nước (bất lợi), lượng nước chất khoáng hòa tan điều chỉnh kiểm tra tính thấm chọn lọc tế bào sống (có lợi) * Vai trò vòng đai Caspari bao quanh tế bào nội bì: Vịng đai Caspari đđược cấu tạo chất không thấm nước không cho chất khống hịa tan nước qua, nên có vai trò điều chỉnh lượng nước và kiểm tra chất khoáng hòa tan Chính vai trò khắc phục nhược điểm đường thành tế bào – gian bào Cơ chế để dòng nước chiều từ đất vào rễ lên thân Sinh học 11 Hả i THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Nước từ đất vào lông hút vào mạch gỗ rễ theo chế thẩm thấu (từ Ptt thấp đến nơi có Ptt cao) * Vai trò áp suất rễ: áp suất rễ tạo lự đẩy dòng nước mạch gỗ di chuyển lên thân, áp suất hỗ trợ lực hút tạo (do trình thoát nước lá) với cột nước thân liên tục bọt khí (do lực liên kết phân tử nước với lực bám phần tử nước lên thành mạch gỗ) tạo dòng nước liên tục di chuyển từ rễ, qua thân, đến Áp suất rễ thường có giới hạn, phụ thuộc vào loại thường đẩy cột nước cao vài ba mét Áp suất rễ thể rõ bụi thấp, hoa - Nước bị đẩy từ rễ lên thân lực đẩy gọi áp suất rễ, thể b ởi tượng: rỉ nhựa ứ giọt * Hiện tượng rỉ nhựa: Cắt ngang thân thảo, chỗ gần gốc; sau vài phút thấy giọt nhựa rỉ từ phần thân bị cắt Đó giọt nhựa rễ đẩy từ mạch gỗ rễ lên mạch gỗ thân * Hiện tượng ứ giọt: Úp chuông thủy tinh lên xuất giọt nước ứa từ đọng lại mép Hiện tượng xảy không khí chuông thủy tinh bảo hòa nước Nước bị đẩy từ mạch gỗ rễ lên không thoát thành qua khí khổng ứ thành giọt mép III Quá trình vận chuyển nước thân Đặc điểm đường vận chuyển nước thân Nước chất khoáng hoà tan nước vận chuyển thân theo mạch gỗ chiều từ rễ lên Chiều dài cột nước phụ thuộc vào chiều dài thân Quá trình vận chuyển thực nhờ lực hút (do thoát nước gây hay cịn gọi động lực trên), lực đẩy rễ (do áp suất rễ hay động lực dưới) lực liên kết phân tử nước với thành mạch gỗ (hai lực Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c thắng trọng lực cột nước đảm bảo cho cột nước liên tục gọi động lực trung gian) Con đường vận chuyển nước thân - Nước, muối khoáng từ rễ lên (nhựa ngun) theo mạch gỗ (xilem) - Các chất hữu từ vào thân, xuống rễ, củ, vào (nhựa luyện) theo mạch rây (phlôem) chủ yếu dựa vào chế khuếch tán vận chuyển chủ động * Tuy nhiên nước vận chuyển ngược từ xuống mạch rây hay vận chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây ngược lại tùy theo nước mạch rây a Dịng mạch gỗ i Cấu tạo mạch gỗ Trong thân thực vật có mạch gỗ (xilem) gồm tế bào chết Tế bào mạch gỗ gồm hai loại quản mạch mạch ống Các tế bào loại nối với theo cách: đầu tế bào nối với đầu tế bào thành ống dài từ rễ đến dòng mạch gỗ di chuyển bên Quản bào mạch ống xếp sát vào theo cách lỗ bên tế bào sít khớp với lỗ bên tế bào khác tạo lối cho dòng vận chuyển ngang Thành mạch gỗ linhin hóa tạo cho mạch gỗ có độ bền chịu nước ii Thành phần dịch mạch gỗ: Dịch mạch gỗ chủ yếu nước, ion khống, ngồi cịn có hợp chất hữu cơ: axit amin, vitamin, hoocmôn thực vật (xitôkinin, ancalôtit, ) tổng hợp rễ iii Động lực đẩy dịng mạch gỗ (Cơ chế đảm bảo vận chuyển nước thân- phần 3) b Dịng mạch rây i Cấu tạo mạch rây Mạch rây gồm tế bào sống ống rây (tế bào hình rây) tế bào kèm ii Thành phần dịch mạch rây Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Dịch mạch rây chủ yếu saccarôzơ, axit amin, vitamin, hoocmôn thực vật, số chất hữu khác (ATP), mộ số ion khoáng sử dụng lại, đặc biệt có nhiều ion kali làm cho dung dịch rây có độ pH từ 8.0 – 8,5 iii Động lực dòng mạch rây Dịch mạch rây di chuyển vào tế bào quang hợp vào ống rây, từ ống rây vào ống rây khác qua lỗ rây Động lực dòng mạch rây chênh lệch áp suất thẩm thấu quan nguồn (nơi saccarôzơ tạo thường lá) có áp suất thẩm thấu cao vá quan chứa có áp suất thẩm thấu thấp (nơi saccarơzơ đươc sử dụng hay dự trữ thường rễ) Mạch rây nối với tế bào quan nguồn tế bào quan chưa giúp cho dịng mạch rây chảy từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp Cơ chế đảm bảo vận chuyển nước thân Quá trình vận chuyển nước thân thực phối hợp nhờ ba động lực: - Động lực trên: Lực hút (do trình thoát nước) động lực đóng vai trò chủ yếu: Do nước vào khơng khí, tế bào khí khổng nước hút nước từ tế bào nhu mô bên cạnh Đến lược mình, tế bào nhu mơ lại hút nước từ mạch gỗ Cứ vậy, xuất lực hút từ đến tận rễ Theo tính toán nhà khoa học lực hút thoát nước đạt đến 100atm - Động lực dưới: Lực đẩy rễ (do trình hấp thụ nước) Theo tính toán nhà khoa học lực đẩy rễ đạt 3atm - Động lực trung gian: Lực trung gian lực liên kết phân tử nước với lực bám phần tử nước lên thành mạch gỗ, hai lực thắng trọng lực cột nước tạo thành dòng nước liên tục không bị tụt xuống Sinh học 11 Hả i THPT An Lạc Thôn Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Trong ba động lực động lực hút cột nước từ rễ lên lá, kể cao hàng trăm mét IV Thoát nước Lá quan nước - Cấu tạo thích nghi với chức nước, tế bào biểu bì tiết chất cutin bao phủ loàn bề mặt trừ khí khổng Một số sống vùng sa mạc, biểu bì khơng có khí khổng có lớp cutin dày khơng nước qua bề mặt - Số lượng khí khổng bề mặt lớn Mỗi mm có đến hàng trăm khí khổng, mặt dù diện tích tồn khí khổng chiếm gần 1% diện tích Lượng nước qua khí khổng lớn gấp nhiều lần lượng nước thoát qua bề mặt (qua cutin) - Người ta chứng minh phân tử nước bốc thoát vào khơng khí mép chậu nước dễ dàng nhiều so với phân tử nước bốc thoát khỏi vùng đậm đặc nước chậu (gọi hiệu mép) Như vận tốc thoát nước không phụ thuộc chủ yếu vào vào chu vi diện tích Rõ ràng số lượng khí khổng lớn bề mặt có tổng chu vi lớn nhiều so với chu vi lượng nước qua khí khổng lớn nhiều lần so với lượng nước thoát qua bề mặt điều hiểu Sơ đồ hiệu mép sau: V = A ( F – f )/l V: lượng nước bốc A: số thực nghiệm F: độ bão hòa nước bề mặt bốc f: độ bảo hòa nước xung quanh bề mặt bốc l: khoảng cách F f ( F – f ) / l: Građien độ thiếu bão hòa nước (sự chênh lệch nồng độ phân tử nước bề mặt mơi trường xung quanh) Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Từ ta có: V1 = A ( F – f )/l1 Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c V2 = A ( F – f )/l2 Mà l1 > l2 nên V2 > V1 Ý nghóa thoát nước Cứ 1.000g nước hấp thụ qua rễ khoảng 990g nước thoát không khí qua dạng hơi, có 10g nước giữ lại Trong 10 g nước giữ lại có từ 8-9g nước không tham gia tạo chất khô; có 1-2g nước tham gia tạo chất khô; Ở ngơ, sử dụng nước tương đối tiết kiệm phải thoát 250kg nước để tổng hợp 1kg chất khô; Lúa mỳ hay khoai tây 600kg nước tổng hợp 1kg chất khơ Để tổng hợp 1g chất khô khác cần tử 200 đến 600 g nước Do nhà sinh lý học người Nga Macximơp viết “Thốt nước tai họa tất yếu cây” Vaäy: - Sự thoát nước tạo lực hút, chênh lệch nước theo chiều hướng giảm dần từ rễ đến nước di chuyển từ rễ đến cách dễ dàng Đó động lực đường vận chuyển nước, ion khống chất hịa tan khác từ rễ đến quan mặt đất, bện cạnh cịn tạo mơi trường liên kết phận cây, tạo độ cứng cho thực vật thân thảo - Khi thoát lượng nước lớn làm cho nhiệt độ bề mặt giảm xuống (chỉ cao nhiệt độ bóng râm chút) Lá hấp thụ 75% ánh sáng mặt trời, có 3% dùng cho quang hợp, lại biến thành nhiệt làm cho nóng lên nhanh 1gam nước thoát làm nhiệt lương 2,3kJ - Khi thoát nước thoát khí khổng mở, đồng thời nước thoát Tạo điều kiện cho CO từ không khí vào để thực chức quang hợp - Nước thoát qua giúp cho dung dịch loãng từ rễ đưa lên đậm đặc chất hữu dễ tổng hợp hơn, làm cho dung dịch chất hữu quang hợp cô đặc 10 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c phấn, hạt phấn, túi phơi, ni mơi trường thích hợp đủ chất dinh dưỡng, ni cấy mơ tạo nên hồn chỉnh - Ni cấy mơ tạo hàng loạt phịng thí nghiệm, tạo hàng loạt cấy trồng bệnh, sinh trưởng mạnh, có hiệu kinh tế cao suất (cây ăn quả, nhập nội, ) - Thành tựu áp dụng nhiều đối tượng: chuối, dứa, phong lan, gừng, ngập mặn, loại lúa, cà phê, hoa hồng, mía, khoai tây, tam thất, đu đủ, gấc, * Nguyên tắt phương pháp ni cấy mơ – tế bào Nu«i cÊy m« - tế bào dựa hai nguyên tắc sau : Tính toàn tế bào: Mỗi tế bào mang đầy đủ lợng thông tin di truyền thể có khả phát triển thành thể hoàn chỉnh gặp điều kiện thuận lợi Năm 1922, đà nuôi đợc đỉnh sinh trởng tách từ đầu rễ hòa thảo 12 ngày Nh vậy, lần tính toàn tế bào đợc chứng minh thực nghiệm Sau 43 năm (năm 1965), đà nuôi tế bào riêng biệt thuốc tạo đợc thuốc hoàn chỉnh ống nghiệm Kết qủa chứng minh đầy đủ tính toàn tế bảo Khả biệt hóa phản biệt hóa tế bào Biệt hóa biến đổi tế bào từ trạng thái tế bào phôi thể chức Các tế bào dùng nuôi cấy đà biệt hóa cấu trúc chức từ tế bào phôi Trong điều kiện thích hợp, làm cho tế bào quay trở lại trạng thái tế bào đà sinh chúng- tế bào phôi qúa trình gọi qúa trình phản biệt hóa Trong thể, loại tế bào có khả biệt hóa, phản biệt hóa triển vọng nuôi cấy thành công khác Những tế bào chuyên hóa chức (đà biệt hóa sâu) khó xảy qúa trình phản biệt hóa, nh tế bào mạch dẫn hệ thống m¹ch dÉn ë thùc vËt, tÕ 166 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngoù c bào thần kinh động vật Ngời ta đà tổng kết rằng; tế bào gần với trạng thái tế bào phôi khả nuôi cấy thành công cao nhiêu Đối với loài thực vật tế bào phôi non, tế bào mô phân sinh, tế bào quan sinh sản (hạt phấn, noÃn) dễ xẩy qúa trình phản biệt hóa Vì nói cách hình tợng nh Galson (1986) Murashige (1974) khả hình thành quan hay thể tế bào thực vật giảm dần theo chiều hớng từ xuống gốc Các tế bào động vật nói chung khó nuôi cấy chúng đà đợc biệt hóa qúa sâu sắc qúa trình ngợc lại (phản biệt hóa) khó thực * Các kỹ thuật nuôi cấy mô - tế bào thực vật Nuôi cấy mô-tế bào thực vật - công nghệ đại nhân giống vô tính thực vật Mục đích chung nuôi cấy mô - tế bào thực vật sử dụng điều kiện nh: nhiệt độ, ánh sáng, thành phần dinh dỡng, chất điều hoà sinh trởng thực vật để điều khiển qúa trình sinh trởng phát triển tế bào, mô nuôi cấy theo mục tiêu yêu cầu đặt Trong mÊy thËp kû qua c«ng nghƯ nu«i cÊy m« tÕ bào thực vật đà phát triển mạnh mẽ nhiều quốc gia giới Nuôi cấy mô tế bào thực vật công cụ cần thiết nhiều lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng ngành sinh học Nhờ áp dụng kỹ thuật nuôi cấy mô phân sinh, mô sẹo ngời đà thúc đẩy thực vật sinh sản nhanh gấp nhiều lần tốc độ vốn có tự nhiên tạo hàng loạt cá thể giữ nguyên tính trạng di truyền thể mẹ, rút ngắn thời gian đa giống vào sản xuất quy mô lớn Hơn dựa vào kỹ thuật nuôi cấy mô- tế bào đà trì bào quản đợc nhiều giống trồng qúy loại bỏ đợc nhiều mầm bệnh (phục tráng giống) Mặt khác sử dụng kỹ thuật nuôi cấy dung hợp protoplast (tế bào trần) đà thực đợc việc chuyển gen mong muốn vào trồng Bên cạnh 167 Sinh hoùc 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngoù c nhà nghiên cứu thu nhận chất trao đổi thứ cấp từ tế bào nuôi cấy ổn định độc lập, lệ thuộc vào sản xuất thực vật tự nhiên Ngoài ra, nuôi cấy mô - tế bào thực vật phơng pháp nghiên cứu hiệu qủa qúa trình phát sinh hình thái nhiều loài thực vật Phơng pháp giúp mở hớng nghiên cứu sinh lý di truyền thực vật nh : chế sinh tổng hợp chất, sinh lý phân tử - đột biến, sinh lý dinh dỡng tế bào thực vật nhiều vấn đề sinh học kh¸c… IV Vai trị sinh sản vơ tính đời sống thực vật người - Đối với đời sống thực vật: giúp cho tồn phát triền loài - Đối vối người: Trong nông nghiệp, áp dụng phương pháp nhân giống vô tính ; giâm, chiết, ghép, ni cấy mơ người ta tạo nhiều loại nội địa nhập nội cho suất phẩm chất cao CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN Thế sinh sản vơ tính Trình bày sở khoa học phương pháp hình thức nhân giống Nêu ưu sinh sản hữu tính Nêu ứng dụng thành tựu sinh sản vơ tính giới, nước địa phương 168 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT I Khái niệm Khái niệm Sinh sản hữu tính hình thức sinh sản có kết hợp giao tử đực (tinh trùng) giao tử (trứng) thông qua thụ tinh tạo nên hợp tử Hợp tử phát triển thành thể Đặc trưng sinh sản hữu tính 169 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Có kết hợp giao tử đực giao tử tạo nên thể mới, ln có trao đổi, tái tổ hợp hai gen - Ln gắn liền với q trình giảm phân thành lập giao tử - Ưu việt sinh sản vơ tính: +Tăng khả thích nghi hệ sau môi trường sống biến đổi, + Tạo đa dạng mặt di truyền giúp cho chọn lọc tự nhiên, chọn giống tiến hóa II Sinh sản hữu tính thực vật có hoa Sự hình thành hạt phấn túi phơi a Cấu tạo hoa Hoa có cấu tạo gồm: bắc, cuống hoa, đài, cánh hoa, nhị, nhụy, vòi nhụy, nướm (đầu nhụy) b Hình thành hạt phấn Hạt phấn hình thành từ tế bào mẹ hạt phấn Mỗi tế bào mẹ giảm phân tạo nên tế bào đơn bội (n), tế bào đơn bội nguyên phân tạo nên tế bào không cân đối: tế bào sinh sản tế bào sinh dưỡng Chúng bao màng dày tạo thành hạt phấn Như vậy, bên hạt phấn gồm tế bào: tế bào sinh dưỡng phân hóa thành ống phấn tế bào sinh sản (sinh dục) tạo giao tử đực (tinh trùng) c Hình thành túi phơi Một tế bào lưỡng bội nằm gần lổ thông noãn phân bào giảm phân tạo nên tế bào đơn bội Một tế bào phân chia liên tiếp tạo thành túi phôi, ba tế bào bị tiêu biến Trong túi phôi chứa nhiều nhân có nhân tham gia thụ tinh là: nỗn cầu đơn bơi (n) (trứng) nhân cực (2n) ** Cấu tạo nhụy gồm: phần phình to gọi bầu nhụy, phần kéo dài gọi vòi nhụy tận nướm (đầu nhụy) Bầu nỗn gồm nhiều hình dạng khác bao bọc hai lớp màng Thụ phấn thụ tinh 170 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c a Thụ phấn - Thụ phấn trình chuyển vận hạt phấn từ nhị sang đầu nhụy hoa lồi Có hai hình thức thụ phấn thụ phấn chéo tự thụ phấn Sự thụ phấn trực tiếp hay gián tiếp nhờ gió, trùng, nước, người, - Sự nảy mầm hạt phấn: Hạt phấn rơi đầu nhụy gặp điều kiện thuận lợi nảy mầm mọc ống phấn len lõi vòi nhụy, hai nhân di chuyển vào ống phấn đến noãn Đến noãn, nhân sinh dưỡng tiêu biến, nhân sinh dục phân chia tạo thành hai giao tử đực b Thụ tinh Khi đến noãn, hai giao tử đực tham gia trình thụ tinh kép: - Một giao tử kết hợp với noãn cầu, tạo thành hợp tử (2n) - Giao tử lại kết hợp với nhân cực (2n) tạo thành phôi nhũ (3n) giàu chất dinh dưỡng để nuôi phôi Sự tạo kết hạt a Hình thành hạt - Sau thụ tinh noãn (chứa hợp tử 2n tế bào 3n) biết đổi thành hạt Hợp tử phát triển thành phơi bên có rễ mầm, thân mầm, chồi mầm mần - Tế bào 3n phân chia tạo thành khối đa bào giàu chất dinh dưỡng gọi nội nhũ Nội nhũ môi nuôi phôi phát triển - Có hai loại hạt: hạt có nội nhũ (cây hai mầm) hạt khơng có nội nhũ (cây mầm) b Hình thành - Bầu nhụy biến đổi thành Bầu nhụy dày lên, chuyên hóa túi chứa hạt, bảo vệ hạt giúp hạt phát tán - Quả khơng có thụ tinh nỗn (quả giả) đơn tính Sự chín quả, hạt a Sự biến đổi sinh lý chín - Khi đạt kích thước cực đại, biến đổi sinh hóa diễn mạch mẽ - Có biến đổi màu sắc: diệp lục giảm, carôtenoit tổng hợp thêm 171 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Mùi vị biến đổi tạo chất thơm có chất este, anđêhit, xêton Các chất ancalơit axít hữu giảm, cịn frutơzơ, saccarơzơ tăng lên, êtilen hình thành - Khi chín, pectat canxi có tế bào xanh bị phân hủy, tế bào rời nhau, xenlulôzơ thành tế bào bị thủy phân làm tế bào vỏ ruột mềm b Các điều kiện ảnh hưởng đến chín - Êtylen: kích thích hơ hấp mạnh, làm tăng tính thấm màng, giải phóng enzim, làm chín nhanh Trong điều kiện hàm lượng CO tăng lên đến 10% làm chậm chín hơ hấp bị ức chế - Nhiệt độ cao kích thích chín, nhiệt độ thấp làm chậm chín III Ứng dụng nghiệp - Dùng đất đèn sản sinh khí êtylen làm chín nhanh - Auxin kết hợp nhiệt độ thấp: bảo quản lâu - Tạo không hạt: dùng auxin giberelin với cà chua, bầu, bí, cam, chanh, nho, táo, lê, dâu tây, dưa hấu,… CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN Phân biệt sinh sản hữu tính sinh sản vơ tính Trình bày chu trình phát triển từ hạt đến hạt Tại nói thực vật có hoa có thụ tinh kép? Nêu biến đổi chủ yếu chín Trong thực tế có ứng dụng làm chin nhanh hay chín chậm 172 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Chương IV SINH SẢN A Sinh sản động vật SINH SẢN VƠ TÍNH Ở ĐỘNG VẬT I Khái niệm Sinh sản vơ tính hình thức sinh sản cần thể gốc Cơ thể gốc tách thành hai hay nhiều phần, phần cho cá thể Khơng có kết hợp tinh trùng trứng Cơ sở khoa học hình thức sinh sản dựa phân bào nguyên nhiễm tế bào phân chia phân hóa để tạo thể * Ưu – nhược điểm sinh sản vơ tính a Ưu điểm: - Nguyên liệu lượng sử dụng hiệu cá thể để tạo hệ cháu - Tạo cá thể giống cá thể ban đầu đặc điểm di truyền, thích nghi tốt với mơi trường sống ổn định, biến động - Tạo số lượng lớn cháu giống thời gian ngắn - Cá thể sống độc lập, đơn lẻ tạo cháu Vì vậy, có lợi trường hợp mật độ cá thể quần thể thấp b Nhược điểm Tạo cá thể giống giống cá thể mẹ đặc điểm di truyền Vì vậy, điều kiện sống thay đổi dẫn đến hang loạt cá thể bị chết, chí tồn cá thể bị tiêu diệt 173 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c II Các hình thức sinh sản vơ tính Phân đơi (động vật đơn bào, giun dẹp,…) - Cơ thể mẹ tự co thắt tách thành hai phần giống - Mỗi phần lớn lên cho thể - Sự phân đôi tế bào gồm chất nguyên sinh nhân (nhân thể giữ nguyên số NST mẹ) Nảy chồi (thủy tức, san hô,…) - Một phần nhỏ cô thể mẹ lớn nhanh vùng lân cận để trở thành thể - Cơ thể tách khỏi thể mẹ sống độc lập hay bám vào thể mẹ tiếp tục sống Phân mảnh (hải quỳ, bọt biển, giun dẹp,…) - Cá thể bố mẹ vcó thể phân thành hai hay nhiều mảnh gần - Mỗi mảnh phát triển thành thể hoàn chỉnh Trinh sinh (ong, kiến, rệp vài lồi cá, lưỡng cư, bị sát) - Tế bào trứng khơng thụ tinh phát triển thành cá thể có NST đơn bội (n) - Sinh sản trinh sinh thường xen kẻ với sinh sản hữu tính III Ni cấy mơ nhân vơ tính động vật Nuôi mô sống - Tách mô từ thể động vật để ni cấy mơi trường có đủ chất dinh dưỡng vơ trùng có nhiệt độ thích hợp - Mô cấy tồn tại, sinh trưởng phát triển trì cấu tạo chức - Ví dụ: nuôi cấy da, tim, thận, giác mạc,… Ghép mơ tách rời vào thể a Mục đích ghép mơ vào thể Trong thể có mơ hay quan bị tổn thương cần thay mô hay quan khác b Dạng cấy ghép mô 174 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Tự ghép: Mơ hay quan khác lấy từ phần khác thể - Đồng ghép: Mơ quan lấy từ người có tương đồng mặt di truyền ánh em đồng sinh trứng - Dị ghép: Mô quan ghép không tương đồng mặt di truyền Nhân vơ tính a Khái niệm Nhân vơ tính tượng chuyển nhân môt tế bào xôma vào tế bào lấy nhân kích thích phát triển thành phôi, làm cho phôi phát triển thành thể b Ý nghĩa - Nhân vô tính có ý nghĩa chăn ni, y học thẩm mỹ - Tạo mô, quan mong muốn để thay mô, quan bị hỏng c Hạn chế nhân vơ tính - Động vật nhân vơ tính có kiểu gen nên điều kiện sống thay đổi chúng phản ứng giống gây chết hàng loạt làm ảnh hưởng đến suất chăn nuôi - Động vật nhân vô tính khơng tạo ưu lai, sức sống khơng cao, không tạo suất cao chăn nuôi CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN Sinh sản vơ tính gì? Vì cá thể sinh sản vơ tính giống hệt thể mẹ? Có hình thức sinh sản vơ tính nào? Sinh sản vơ tính động vật đa bào bậc thấp có giống khác với sinh sản vơ tính động vật đa bào bậc cao? 175 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Vì trinh sản hình thức sinh sản đặc biệt coi hình thức sinh sản vơ tính? Vì ghép mơ, dạng dị ghép lại khơng thể thành cơng? Nhân vơ tính gì? Ý nghĩa nhân vơ tính? SINH SẢN HỮU TÍNH Ở ĐỘNG VẬT I Khái niện Sinh sản hữu tính hình thức sinh sản tạo thể có tham gia giao tử đực giao tử cái, hình thức ln kèm theo tổ hợp vật chất di truyền Bản chất sinh sản hữu tính: - Có hình thành giao tử đực giao tử - Tổ hợp lại vật chất di truyền Ý nghĩa: - Sinh sản hữu tính tạo nhiều biến dị tổ hợp cá thể 176 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Tạo đa dạng sinh giới, có khả thích nghi phát triển điều kiện sống thay đổi * Ưu – nhược điểm sinh sản hữu tính a Ưu điểm: - Tạo hệ cháu đa dạng mặt di tryền, làm tăng khả sống sót lồi điều kiện sống trở nên bất lợi - Sự đa dạng mặt di truyền hệ cháu phân ly độc lập tổ hợp tự NST trình hình thành giao tử, trao đổi chéo thụ tinh b Nhược điểm: - Sử dụng nguồn nguyên liệu lớn để trì số lượng lớn đực không trực tiếp đẻ - Trong trường hợp mật độ quần thể thấp, cá thể đực có hội gặp II Q trình sinh sản hữu tính động vật Sinh sản hữu tính hầu hết lồi động vật q trình bao gồm giai đoạn nhau: - Giai đoạn hình thành tinh trùng tế bào trứng - Giai đoạn thụ tinh (giao tử đực giao tử kết hợp tạo nên hợp tử) - Giai đoạn phát triển phơi hình thành thể III Các hình thức thụ tinh sinh sản hữu tính Tự phối – tự thụ tinh - Là hình thức sinh sản hữu tính mà cá thể hình thành giao tử đực giao tử Giao tử đực giao tử tham gia thụ tinh cho - Số lượng cá thể tham gia: Một cá thể - Loại giao tử: Hai loại giao tử: giao tử đực giao tử Giao phối – thụ tinh chéo - Là hình thức sinh sản hữu tính mà có hai cá thể tham gia, giao tử đực cá thể này, thụ tinh với giao tử cá thể để hình thành thể 177 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c - Số lượng cá thể tham gia: hai cá thể - Loại giao tử: Hai loại giao tử: giao tử đực giao tử * Các phương thức thụ tinh: - Thụ tinh ngoài: đa số động vật sống nước thường đẻ trứng + Thụ tinh xảy thể môi trường nước + Con đẻ trứng vào môi trường nước + Con đực bơi theo hay bám vào lưng để tưới tinh dịch có chứa tinh trùng thụ tinh cho trứng + Hiệu thụ tinh thấp - Thụ tinh trong: thường gặp động vật cạn Con đực có quan sinh dục phụ để chuyển tinh dịch vào thể IV Các hình thức sinh sản Để trứng - Trứng: trứng thụ tinh trước đẻ Ví dụ: bị sát, trùng, chim - Trứng thụ tinh ngồi sau đẻ Ví dụ: cá ếch, nhái - Trứng thụ tinh nở thành non Đẻ trứng thai (noãn thai sinh) - Thụ tinh trong, trứng giàu nỗn hồng thụ tinh nở thành sau đẻ ngồi - Ví dụ: cá kiếm, cá mú, cá hắcmơni Đẻ (thai sinh) - Trứng nhỏ thụ tinh phát triển - Phôi bảo vệ ni dưỡng đến giai đoạn sống độc lập + Một số non khỏe tự kiếm ăn sau sinh + Đa số non yếu bố mẹ nuôi dưỡng CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN 178 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c Thế sinh sản hữu tính? Sự khác sinh sản hữu tính sinh sản vơ tính? Thế thụ tinh? Bản chất thụ tinh? Vì sinh sản hữu tính tiến hóa sinh sản vơ tính? Vì giao phối tiến hóa tự phối? Vì đẻ tiến hóa đẻ trứng? Hãy nêu số hướng tiến hóa sinh sản hữu tính giải thích Trong q trình tiến hóa , động vật chuyển từ đời sống nước lên cạn gặp trở ngại liên quan đến sinh sản? Những trở ngại khắc phục nào? 179 Sinh học 11 THPT An Lạc Thôn Hả i Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c CƠ CHẾ ĐIỀU HỊA SINH SẢN I.Tác động hoocmôn lên sinh trứng - Vùng đồi tiết GnRH kích thích tuyến yên tiết FSH LH + FSH: làm cho bao noãn phát triển, chín tiết ơstrơgen + LH: làm trứng chín, rụng tạo thể vàng - Thể vàng tiết hoocmơn Ơstrơgen prơgestêron có tác dụng + Làm tử cung dày lên, xốp, xung huyết để đón trứng + Tác động ngược lên tuyến yên vùng đồi gây ức chế tiết FSH LH nên trứng khơng chín rựng - Trứng thụ tinh phát triển - Trứng không thụ tinh thể vàng teo thối hóa, hoocmơn khơng cịn nữa, vùng đồi tuyến n khơng bị ức chế tiếp tục tiết LH FSH tiếp tục tạo nên chu kỳ * Cơ sở khoa học biện pháp tránh thai: - Ngăn không cho tinh trùng gặp trứng cách sử dụng bao cao su, vòng tránh thai phụ nữ - Thuốc tránh thai có chứa ơstrơgen prơgestêron ức chế vùng đồi không tạo hoocmôn FSH LH II Tác động hoocmôn lên sinh tinh - Vùng đồi tiết GnRH kích thích thùy trước tuyến yên tiết FSH (follicle - stimulating - hormone) LH (lutein hormone) + FSH: kích thích phát triển ống sinh tinh tạo thành tinh trùng + LH: có tác dụng lên tế bào kẽ gây tiết hoocmôn testostêron tham gia vào trình sinh tinh trùng - Cơ chế liên hệ ngược 180 ... thoát 250kg nước để tổng hợp 1kg chất khô; Lúa mỳ hay khoai tây thoát 600kg nước tổng hợp 1kg chất khô Để tổng hợp 1g chất khô khác cần tử 200 đến 600 g nước Do nhà sinh lý học người Nga Macximơp... đường quang hợp thích nghi với điều kiện thực vật mọng nước 39 Sinh học 11 Giáo viên: Nguyễ n Ngọ c THPT An Lạc Thôn Hả i + Cường độ quang hợp thực vất mọng nước thấp, suất sinh học thấp sinh trưởng... tích đất trồng thời gian ñònh + Năng suất sinh học: tổng lượng chất khơ tích lũy ngày gieo trồng suốt thời gian sinh trưởng.hay - Năng suất sinh học: tổng lượng chất khô mà tích luỹ đơn vị diện