Sinh thái thích nghi ở thực vật

PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Sinh thái thích nghi thực vật vấn đề mới, vấn đề đơn giản lí thuyết thực tế Những năm gần sinh thái thích nghi thực vật ngày quan tâm, điều thể rõ kì thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế Hầu hết phần sinh học có đề cập đến vấn đề thích nghi từ cấp độ tổ chức sống thấp (tế bào) đến cấp độ tổ chức cao (sinh quyển) Tuy nhiên, hầu hết kiến thức nằm rải rác chưa hệ thống Nhằm giúp các em học sinh thuận lợi nghiên cứu vấn đề này, soạn thảo chuyên đề “Sinh thái thích nghi thực vật” Do hạn chế nguồn tài liệu nên chuyên đề nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý thầy cô để chuyên đề ngày hoàn thiện Mục đích chuyên đề - Hệ thống kiến thức chuyên sâu thích nghi sinh thái thực vật - Tập hợp, giới thiệu số câu hỏi lí thuyết tập thực hành giúp em học sinh củng cố, nâng cao kiến thức Đối tượng áp dụng - Học sinh chuyên sinh bậc trung học phổ thông - Đội tuyển học sinh giỏi quốc gia, quốc tế PHẦN II NỘI DUNG I Hệ thống kiến thức sinh thái thích nghi thực vật Như nói, hai yếu tố di truyền môi trường ảnh hưởng tới thực vật động vật hiệu ứng môi trường thể rõ thực vật Vì vậy, biến đổi hình thái, cấu tạo cá thể thực vật loài nhiều so với động vật Thích nghi sinh thái (thích nghi kiểu hình) mà biểu rõ mềm dẻo kiểu hình diễn suốt đời sống loài thực vật trình phát triển Cùng kiểu gen môi trường sống khác dẫn đến đóng mở gen khác cho hình thái, cấu tạo khác Chúng ta thấy rõ hình ảnh rong ngò Cacbomba caroliniana bên Hình Các kiểu rong ngò Sự thích nghi sinh thái thể khác Các mặt nước có hình lông chim, giúp chúng tránh khỏi tổn thương chuyển động dòng nước; phía có dạng lớn phao giúp chúng mặt nước Đây ví dụ mềm dẻo kiểu hình thực vật Sự thích nghi sinh thái thực vật thể cấp độ khác cấu tạo, hình thái, hoạt động sinh lý Sự thích nghi thực vật thể từ cấp độ tổ chức thấp đến cấp độ tổ chức cao Phần lớn thể thực vật có mạch tổ chức thành mô , quan hệ quan Mô gồm nhiều tế bào giống cấu trúc chức liên kết lại với Cơ quan bao gồm nhiều mô khác nhau, liên kết lại để hình thành đơn vị cấu trúc chức Tương tự, hệ gồm số quan phối hợp lại phức hệ chức đời sống sinh vật Ở cấp độ mô Mô thực vật chia làm hai loại: mô phân sinh mô chuyên hóa hay mô vĩnh viễn Mô phân sinh gồm tế bào non, phân chia tích cực để tạo tế bào Mô phân sinh tập trung nhiều nơi có tăng trưởng mạnh rễ thân (mô phân sinh ngọn), vỏ cây, phần vỏ gỗ rễ, thân (mô phân sinh bên) Những tế bào sinh từ mô phân sinh lớn lên chuyên hóa thành mô trưởng thành vĩnh viễn thường giữ đặc điểm cấu trúc chức suốt đời sống chúng không phân chia Mô chuyên hóa chia làm ba loại: mô che chở, mô mô dẫn truyền Mỗi loại mô chứa vài loại mô khác - Mô che chở điển hình tế bào biểu bì Chúng nằm bên để bảo vệ cho rễ, thân, Tế bào biểu bì quan, vị trí khác lại có biến đổi khác để thực chức cách tốt + Tế bào biểu bì phần tiếp xúc với không khí thường tiết chất cutin, loại chất béo tương tự sáp không thấm nước tạo thành lớp cutin mặt chúng Lớp phần vách dày biểu bì giúp bảo vệ cây, chống lại nước, tổn thương học xâm nhập nấm ký sinh + Ở số loài, tế bào biểu bì biến đổi thành lông giúp chống lại côn trùng + Tế bào biểu bì rễ lớp cutin làm nhiệm vụ hấp thu nước gọi bì, thường mang lông hút làm tăng nhiều bề mặt hấp thu rễ Mỗi lông hút tế bào bì mọc dài len lỏi khoảng trống đất, có chứa nước khí - Mô gồm có nhu mô, giao mô cương mô Mỗi loại mô thích nghi - với chức mà chúng đảm nhiệm Mô dẫn truyền đặc điểm thực vật có mạch, giúp chúng xâm chiếm môi trường đất liền Mô dẫn truyền gồm tế bào hình ống, dẫn truyền nước chất hòa tan từ vùng đến vùng khác thể thực vật Có hai loại mô dẫn truyền chính: mô gỗ mô libe Mô gỗ có cấu tạo thích nghi với việc vận chuyển nước muối khoáng từ rễ lên thân, mô libe lại làm nhiệm vụ vận chuyển chất dinh dưỡng tổng hợp từ đến phận khác Như từ cấp độ mô, thực vật có phân hóa, thích nghi với điều kiện khác môi trường để thực chức cách tốt Cấp độ quan Sự thích nghi thực vật thể rõ cấp độ quan với đa dạng hình thái, cấu tạo hoạt động chức quan rễ, thân, 2.1 2.1.1 Rễ Cấu tạo rễ Rễ quan dinh dưỡng có nhiệm vụ hấp thu nước muối khoáng, vận chuyển chất khắp đồng thời giúp giữ chặt vào đất Có loại rễ rễ cọc rễ chùm Đại đa số hai mầm có rễ cọc mầm thường có rễ chùm Mặc dù cấu tạo rễ mầm hai mầm cấu tạo nhiều loại mô giống Tuy nhiên lại có khác vị trí, hình dáng hay cấu tạo loại mô Một lát cắt ngang qua rễ hai mầm non cho thấy có nhiều loại mô khác Ngoài lớp tế bào biểu bì, không giống biểu bì phần khí sinh cây, biểu bì rễ lớp cutin bề mặt (biểu bì rễ hấp thu nước, biểu bì thân chống nước) Một số tế bào bì đầu rễ mọc dài thành lông hút Bên bì vùng vỏ (cortex) dày gồm nhu mô vô số khoảng trống tế bào Các tế bào nhu mô vỏ thường chứa nhiều tinh bột Vỏ thường dày quan trọng rễ non tiêu giảm hay không rễ già, vỏ biểu bì thay chu bì Trong vùng vỏ nội bì (endodermis) gồm lớp tế bào Ðặc điểm tế bào nội bì có khung Caspary, dải mộc tố suberin không thấm nước Ở rễ hai mầm khung vách bên vách ngang tế bào Ở rễ mầm vách tế bào nội bì dày theo phía trừ phía tạo khung sube hình móng ngựa Vách tế bào nội bì trưởng thành dày rắn Nội bì luôn diện rễ Nước muốn vào trụ phải xuyên qua tế bào nội bì Nội bì ranh giới lõi có chứa mô dẫn truyền Phần lõi gọi trụ (stele) Ngay bên nội bì lớp tế bào nhu mô vách mỏng gọi chu luân (pericycle); tế bào có khả phân sinh tạo tế bào mọc dài từ trụ để tạo rễ Ở rễ hai mầm, phần trụ thường có hai loại mô mô gỗ mô libe Các tế bào mô gỗ với vách dày thường làm thành hình chữ thập hay hình mô libe nằm xen kẻ với mô gỗ Nhu mô trụ (nhu mô tủy) chưa có phát triển vùng vỏ Rễ to mầm thường có vùng nhu mô trụ, gọi tủy (pith), mô gỗ mô libe xen kẽ mô gỗ hình rễ hai mầm Hình Tổ chức mô rễ Sự khác cấu tạo rễ tiêu chí quan trọng để phân biệt mầm hai mầm, vấn đề đặc biệt quan tâm thực hành kì thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế Ngoài khác cấu tạo chung, nhiều thực vật có đặc điểm khác hình Rễ mầm Rễ mầm thái, cấu tạo rễ để thực chức khác Điều thể biến dạng rễ 2.1.2 Sự biến đổi rễ điều kiện khác 2.1.2.1 Rễ sống môi trường nước (rễ hô hấp) Các thực vật vùng ven biển (đước, sú ) có rễ giữ đứng vững đất bùn bị dao động sóng biển thủy triều lên xuống rễ mọc thẳng không khí từ rễ đất gọi rễ hô hấp Hình Rễ hô hấp Rễ hô hấp có mô khí có chức trao đổi khí Khi thủy triều xuống, O2 khuếch tán từ không khí vào phần rễ bị chôn sâu bùn Tương tự, phần vỏ rễ Lúa tế bào bị tiêu hủy tạo khoảng trống to chứa khí giúp rễ trao đổi khí đất bị ngập nước Những sống nước, đặc biệt sống chìm, không nước thoát nước, yêu cầu nước không quan trọng nữa, cấu rễ đơn giản, rễ nhỏ, mô gỗ không ngấm mộc tố Một số loài trôi có rễ phao Rau dừa nước (Ludwidgia adscendens) Những sống ven biển, rễ có khả chịu đựng độ mặn Thí dụ loài Khuynh diệp, rễ có ngoại bì (exodermis) lớp tế bào ngấm suberin nằm bì Ở chịu mặn, ngoại bì phát triển sớm gần chóp rễ, vùng tế bào không ngấm suberin lại Sự diện ngoại bì có liên quan đến khả loại ion Cl- lớp màng chắn cho chống lại nồng độ muối cao Ở mẫn cảm với muối, luôn có vùng tế bào không ngấm suberin gần chóp rễ 2.1.2.2 Rễ khí sinh Ở loài Lan bì sinh (epiphyte), bì rễ khí sinh gọi mạc lan (velamen), dày với nhiều lớp tế bào bao phủ phần chót hấp thu rễ Lan, chống lại nước Có trường hợp rễ khí sinh loài mọc thân loài khác phát triển làm cho chủ tử vong gọi rễ khí sinh “bóp cổ” Như hình bên dưới, hạt si bóp cổ nảy mầm cành gỗ cao loài khác mọc nhiều rễ không khí hướng xuống đất Những rễ giống rắn bao quanh chủ chủ chết che bóng si Hình Rễ khí sinh bóp cổ sinh 2.1.2.3 Rễ dự trữ Hình Rễ dự trữ Rễ dự trữ thường rễ phồng lên rễ thứ cấp Ở Carrot tượng tầng libe gỗ, tạo mô gỗ thứ cấp, phần lại nhu mô dự trữ Ở rễ Khoai lang có thêm tượng tầng libe gỗ, chủ yếu tạo nhu mô chứa tinh bột làm rễ phồng lên thành củ Rễ củ Củ cải đường kết hoạt động nhiều tượng tầng đồng tâm, tượng tầng tạo vòng sẫm nhu mô xen kẽ với vòng nhạt mô dẫn truyền 2.2 2.2.1 Thân Sự thích nghi cấu tạo thân Thân quan mang Ở nách lá, nơi gắn vào thân có chồi nách, chồi nách hoạt động cho nhánh Ở thân nhánh có chồi ngọn, chồi mọc cho lóng khác làm cho thân cao lên Thân thường chia làm hai loại: thân cỏ thân gỗ Thân cỏ mềm, mọng nước, thân gỗ cứng rắn Thân cỏ gồm thân cỏ hai mầm mầm Hầu hết thân cỏ mầm năm (chỉ sống mùa sau chết đi) Tất cỏ (gồm loài lương thực quan trọng Lúa, Bắp ) mầm, kể loài Lan, Huệ Phần lớn hai mầm thân cỏ niên hoa màu: Cải, Ðậu Một số hai mầm thân cỏ khác lâu năm Tất hai mầm thân gỗ lâu năm Những có rụng theo mùa hầu hết thực vật có hoa hai mầm thân gỗ Một số mầm có thân gỗ Cau, Dừa kiểu thân gỗ tiến hóa từ thân cỏ (thân gỗ thứ sinh) cấu thứ cấp Như phân biệt hai mầm dựa vào số đặc điểm bên quan sát mắt thường Trong tiêu chí dễ nhận thấy khác hình dáng, kích thước thân Cây mầm hai mầm có khả thích ứng với điều kiện môi trường khác khả lấy nước, khả chống chọi với tác nhân gió, mưa chúng có nhu cầu khác nguồn sống Những khác nầy định khác lớp tế bào cấu tạo nên thân Cấu tạo thân mầm hai mầm có khác rõ rệt Cấu tạo thân mầm Cấu tạo thân hai mầm Mô biểu bì Mô thân biểu bì Kế đến vùng vỏ, biểu bì nhu mô vùng tế bào giao mô có vách dày Các bó mạch phân bố rải rác mô mà không tạo thành vòng Khi thân gia tăng đường kính, nhiều bó thành lập phía ngoại biên Tất mô có nguồn gốc từ mô phân sinh Mô dẫn gồm bó mạch xếp thành vòng Xylem bó sát với lõi phloem bó sát với vỏ.Vùng trung tâm thân tủy với tế bào nhu mô làm nhiệm vụ dự trữ Có mô phân sinh mô Mô hầu hết mầm phân sinh bên, tăng đường kính thân mô phân sinh bên mô sơ cấp Hình Cấu tạo thân hai mầm Sự khác cấu tạo thân đặc điểm quan trọng giải phẫu thực vật giúp phân biệt hai mầm Nắm kiến thức học sinh quan sát tiêu nhuộm màu thực hành để phân biệt hai mầm, nội dung bắt buộc thực hành thi học sinh giỏi nhiều năm trở lại Ở điều kiện sống đặc biệt, hai mầm có biến đổi mềm dẻo Sự mềm dẻo thể biến đổi thân 2.2.2 Sự biến đổi thân 2.2.2.1 Thân sống đất phù hợp với điều kiện sống khác Không phải toàn thân khí sinh, có nhiều loài thân sống đất hay thân ngầm thường có dạng rễ, gọi thân rễ Lá nhánh khí sinh mọc lên từ thân rễ Thường loài cỏ, thân rễ có chức sinh sản dinh dưỡng Thân ngầm có chức quan dự trữ Khoai tây, thân củ, chồi vảy mọc mùa dinh dưỡng Ở gừng, phần củ Gừng hành đa niên, với nhiều mắt ngắn, dày có mang vảy nhỏ, mỏng Ở Tranh thân rễ thường gọi rễ Tranh Thân ngầm Lay ơn kiểu thâm ngầm mang hoa mặt đất mang rễ bất định bên Vào mùa không thuận lợi rụi sống chậm thân Hình Thân rễ gừng 10 Hình 12 Lá dự trữ 2.3.2.3 Lá sống rừng ẩm Cây sống rừng mưa nhiệt đới có thủy khổng bìa chót Vào buổi sáng điều kiện ẩm độ cao mà thoát nước thấp áp lực rễ mạnh, thường thải bớt nước thành giọt thủy khổng Ở số loài khác có rãnh sâu, rãnh làm cho nước mưa chảy dễ dàng mà không đọng lại 2.3.2.4 Lá biến đổi để leo bám Ở dây leo, biến đổi thành tua cuốn, chúng quấn quanh giá thể Thí dụ, Nho, dưa leo biến đổi thành tua cuốn, đậu Hà lan có phụ chót biến thành tua Hình 13 Tua 16 2.3.2.5 Lá biến đổi để bắt mồi hay để tự vệ Ở loài ăn thịt biến đổi hình dạng thành phận để bắt mồi Bắt ruồi hay Nắp ấm lông tiết chất nhày để bắt côn trùng nhốt côn trùng lại, tuyến tiết enzim để tiêu hóa mồi Ðây kiểu thích nghi sống môi trường nghèo chất dinh dưỡng Ngoài tiết chất để ngăn chặn loài ăn cỏ Thí dụ, chất tiết từ tuyến lông Khoai tây, Cà chua Hướng dương bảo vệ chống lại số loài rệp, ấu trùng bướm số loài vật ăn cỏ khác Hình 14 Lá biến dạng để bắt mồi 2.3.2.6 Lá sinh sản Lá số mọng nước thuốc bỏng, hoa đá sinh phụ rơi khỏi 17 Hình 15 Lá sinh sản 2.3.2.7 Lá hoa Những thường nằm gần hoa mang màu sắc sặc sỡ khác với thường nên hay bị nhầm với cánh tràng Điển phần màu đỏ trạng nguyên biến đổi gọi hoa (hay bắc) bao lấy nhóm hoa Màu sắc sặc sỡ thu hút ý côn trùng giúp cho trình thụ phấn 3.3 Ở cấp độ thể Để thích nghi với điều kiện sống khác thực vật biến hình dáng, cấu tạo giải phẫu quan phận chưa đủ; thực vật có khả điều chỉnh thể hoạt động sinh lí cách tối ưu phù hợp với điều kiện mà chúng sống 3.3.1 Thích nghi thực vật với điều kiện chiếu sáng khác Nhu cầu loài khác với ánh sáng không giống Dựa vào nhu cầu ánh sáng người ta chia thực vât thành nhóm cây: ưa sáng, ưa bóng chịu bóng Mỗi nhóm có đặc điểm thích nghi riêng với điều kiện chiếu sáng chúng nhận Các ưa sáng thường có phản ứng hướng sáng Chúng có xu hướng vận động để nhận lượng ánh sáng lớn Nếu chúng sinh trưởng 18 nơi không quang đãng, lượng ánh sáng phân bố không thân cong phía nhận nhiều ánh sáng Ánh sáng ảnh hưởng tới thực vật thông qua cường độ, thời gian quang phổ chiếu sáng Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động sinh lí quang hợp, hô hấp, thoát nước, nảy mầm hạt, nảy chồi rụng Cây ưa sáng nhiệt đới thích nghi với cường độ chiếu sáng mạnh, ưa bóng thích nghi với cường độ ánh sáng yếu Cùng ưa sáng loài thực vật C3, C4, CAM có cường độ bão hòa ánh sáng khác Đây tiêu sinh lí để phân biệt nhóm Cường độ hô hấp sáng cao bóng 3.3.2 Thích nghi thực vật với nhiệt độ Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn tới hoạt động sinh lí cây, đặc biệt quang hợp hô hấp Cây quang hợp tốt 20 – 30 0C Cây ngừng quang hợp hô hấp nhiệt độ thấp (00C) cao (trên 400C) Khi độ ẩm không khí thấp, nhiệt độ cao, thoát nước mạnh Điều ảnh hưởng tới trình hút nước, quang hợp, hô hấp trình sinh lí khác trình hình thành diệp lục Mỗi loài khác có khả chịu nhiệt khác Các C4 CAM có khả chịu nhiệt độ cao so với C3 3.3.3 Thích nghi thực vật với độ ẩm Tùy theo khả thích nghi với môi trường nước nhu cầu nước, thực vật chia làm nhóm: nhóm ưa ẩm, nhóm chịu hạn nhóm trung sinh Thực vật ưa ẩm sống môi trường có độ ẩm cao, nhiều bão hòa nước bờ ao, bờ sông, suối rừng ẩm loài rong, rêu, thài lài, rau bợ Các loài sống nước thường có biến đổi rễ, thân để dự trữ nhiều không khí 19 Thực vật chịu hạn sống môi trường có độ ẩm thấp, chúng chia làm dạng chịu hạn mọng nước chịu hạn cứng Cây chịu hạn mọng nước xương rồng, thầu dầu, thuốc bỏng chứa tới 90 – 95% nước Cây chịu hạn cứng thông, phi lao thường có hẹp hạn chế thoát nước, phủ nhiều lông trắng bạc để cách nhiệt tiêu giảm thành gai, rụng vào mùa khô để tiết kiệm nước Ngoài có hệ rễ khỏe, có khả đâm sâu, lan rộng để tăng khả lấy nước từ đất Thực vật trung sinh gồm loài gỗ thường xanh nhiệt đới, rộng ôn đới có kích thước trung bình, mỏng, khí khổng thường mặt lá, khả điều tiết nước không cao nên dễ bị nước khô hạn kéo dài II Một số câu hỏi, tập ôn tập Câu 1: Khi tiến hành giải phẫu hai loài thực vật, người ta thu hình ảnh - Cho biết cấu trúc đánh dấu số có tên gì? 20 - Trong hai hình: A (phía trên) B (phía dưới), hình thể cấu trúc C3, hình thể cấu trúc C4, giải thích? Hướng dẫn: - Cấu trúc tế bào bao bó mạch - Hình A thể C3, hình B thể C4 Do thực vật C4 có lục lạp tế bào bao bó mạch với số lượng lớn, thể màu đậm hình, thực vật C3 đặc điểm Câu 2: Dung dịch phenol có màu đỏ môi trường CO có màu vàng môi trường có CO2 Hãy bố trí thí nghiệm để chứng minh điều trên, có: + Một cốc miệng rộng chứa dung dịch phenol + Một chậu nhỏ + Một chuông thuỷ tinh kín a) Để thí nghiệm cho kết tốt nên sử dụng chậu thuộc nhóm TV nào? Giải thích b) Có nên sử dụng TV CAM để làm thí nghiệm không? Vì sao? Hướng dẫn: a) Thí nghiệm: Úp chuông thủy tinh lên chậu lọ phênol (phenol lọ rộng miệng tx với kk có màu vàng) Cây quang hợp > sử dụng hết CO 2: phenol từ màu vàng chuyển sang đỏ b) Nên dùng thực vật C4 quang hợp hấp thụ CO đến ppm > kết rõ c) Có thể dùng CAM phải vào ban đêm che tối hoàn toàn > ko nên dùng khó quan sát 21 Câu 3: Bằng phương pháp nhuộm vi phẫu thực vật người ta nhận diện cấu trúc kính hiển vi Quy trình viết vắn tắt sau: cắt vi phẫu, tẩy javen, rửa nước, nhuộm xanh metylen lục mêtyl, rửa nước, nhuộm đỏ cácmin, rửa nước, làm tiêu bản, lên kính quan sát Tại phải tẩy javen trước nhuộm sau phải rửa kĩ chất nước? Cấu trúc bắt màu xanh mêtylen (hoặc lục mêtyl)? Tại có cấu trúc mà cấu trúc khác bắt màu chất này? Hướng dẫn: Dùng Javen để tẩy bớt lớp nội sinh chất tạo điều kiện cho tế bào bắt màu phẩm nhuộm Đồng thời Javen tẩy màu vi phẫu tạo điều kiện cho việc quan sát tốt Phải rửa javen lượng dư javen tẩy màu thuốc nhuộm làm cho thuốc nhuộm không xâm nhập vào mô Cấu trúc mạch gỗ (xylem) bao gồm tế bào chết tính thấm chọn lọc Câu 4: Trong phòng thí nghiệm, người ta để lẫn lộn tiêu hiển vi lát cắt thân rễ nhiều loài Tiêu sau tiêu cắt ngang qua rễ sơ cấp mầm: Tiêu Tiêu Biểu bì Biểu bì Vỏ Vỏ Các bó đối xứng Trụ bì Tiêu Chu bì Tầng phát sinh Tiêu Biểu bì Ống rây thứ cấp Vỏ Tiêu Biểu bì Mô cứng Bó mạch nằm rải rác Trụ bì Lõi bó gỗ (xylem) xen kẽ với ống rây (phloem) Gỗ thứ cấp 20 bó gỗ (xylem) xen kẽ với ống rây (phloem) Tủy rỗng Hướng dẫn: Tiêu cắt ngang qua rễ sơ cấp mầm có: biểu bì  vỏ  trụ bì  bó gỗ xen kẽ với ống rây Vậy tiêu số tiêu cắt ngang qua rễ sơ cấp mầm 22 Câu 5: Khi chiếu sáng với cường độ thấp vào loài A, B C trồng nhà kính, người ta nhận thấy A lượng CO2 hấp thụ tương đương với lượng CO2 thải ra, B lượng CO2 hấp thụ nhiều lượng CO2 thải ra, C lượng CO2 hấp thụ lượng CO2 thải a Chỉ tiêu sinh lý ánh sáng dùng để xếp loại nhóm này? Giải thích b Để đạt hiệu suất quang hợp cao cần trồng loài điều kiện ánh sáng nào? Hướng dẫn: a Căn vào điểm bù ánh sáng để xác định loại - Cây A : Cường độ quang hợp cường độ hô hấp nên CO thải hấp thụ tương đương Cây A trung tính - Cây B hấp thụ CO 2: Cường độ quang hợp lớn cường độ hô hấp nên hấp thụ CO2 từ môi trường nhiều thải Cây B có điểm bù ánh sáng thấp, ưa bóng - Cây C thải CO2: Cường độ hô hấp lớn cường độ quang hợp nên lượng CO2 thải môi trường nhiều hấp thụ Cây C có điểm bù ánh sáng cao, ưa sáng b Điều kiện thích hợp để trồng Cây A trồng điều kiện ánh sáng Cây B trồng tán khác, bóng râm … Cây C trồng nơi quang đãng, nơi nhiều ánh sáng … Câu 6: Hình vẽ mô tả cấu tạo rễ mầm hai mầm Em điền thuật ngữ thích hợp vào ô trống 23 Hướng dẫn: Câu 7: Thay số hình vẽ thuật ngữ thích hợp Hướng dẫn: Giới thiệu số đề thực hành liên quan ĐỀ SỐ Phân biệt mầm hai mầm qua quan sinh dưỡng (rễ cây) I CHUẨN BỊ Nguyên liệu 24 Có túi đựng rễ loại cây: rễ phụ si, rễ đậu, rễ ngô, rễ chuối Được đánh số thứ tự ngẫu nhiên từ đến Dụng cụ, hóa chất - Kính hiển vi - Dao lam dao mỏng để cắt mẫu - Kim mũi mác - Đĩa đồng hồ - Khay đựng mẫu - Chậu thủy tinh đựng hóa chất thừa - Lam kính, lamen - Thuốc tẩy Javen - Nước - Carmin phèn chua - Xanh methylene lục methylene - Acid acetic 5% - Glycerol 5% II CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH Bước 1: Dùng dao cắt ngang qua mẩu rễ lát cắt thật mỏng, vuông góc với trục rễ Bước 2: Ngâm ngập toàn vi mẫu vào đĩa đồng hồ có đựng dung dịch Javen 12% thời gian 10 – 20 phút Bước 3: Vớt vi phẫu ra, rửa nước (rửa tối thiểu lần) Bước 4: Ngâm vi phẫu vào đĩa đồng hồ có đựng dung dịch acid acetic 5% thời gian phút Bước 5: Vớt vi phẫu ra, rửa nước (rửa tối thiểu lần) Bước 6: Nhuộm mẫu lần dung dịch xanh methylene 1% thời gian 30 giây đến phút dung dịch lục methylene thời gian phút Bước 7: Vớt vi phẫu ra, rửa nước (rửa tối thiểu lần) Bước 8: Nhuộm mẫu lần dung dịch carmine thời gian 20 phút Bước 9: Vớt vi phẫu ra, rửa nước 25 Bước 10: Đặt vi phẫu lên lam kính có sẵn giọt nước, đậy lamen lại lên kính quan sát III QUAN SÁT VÀ TRẢ LỜI CÂU HỎI - Quan sát tiêu kính hiển vi điền dấu (x) vào hàng tương ứng số ghi túi đựng mẫu với loại cây: STT Cây mầm Cây hai mầm Ghi - Câu hỏi mở rộng: Phân biệt điểm khác biệt rễ hai mầm thân thảo rễ hai mầm thân gỗ ĐỀ SỐ Phân biệt C3, C4 CAM Giới thiệu Thực vật sống môi trường khác có đặc điểm thích nghi hình thái, cấu tạo giải phẫu sinh lí Dựa vào đặc điểm trình quang hợp nhà khoa học phân chia thành nhóm C3, C4, CAM Thực vật C3 phân bố nơi trái đất, sống điều kiện khí hậu ôn hòa, cường độ ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2 O2 bình thường Thực vật C4 sống điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao Thực vật CAM gồm loài mọng nước, sống vùng hoang mạc, sa mạc khô hạn như: xương rồng, dứa, long … Để tránh nước, khí khổng loài đóng vào ban ngày mở vào ban đêm Dụng cụ, mẫu vật liệu Dụng cụ, vật liệu Lá C3, C4, CAM ( bưởi, ngô, thuốc bỏng) Nước cất Ống hút Giấy trắng để ghi nhãn Kim mũi mác 26 Số lượng 500 01 01 01 Đơn vị ml Chiếc tờ Chiếc Lam kính Lamen Giấy thấm Lưỡi dao lam Cốc thủy tinh Đĩa đồng hồ Kính hiển vi 06 08 10 03 01 03 01 Chiếc Chiếc Tờ Chiếc Chiếc Chiếc Chiếc Hướng dẫn quy trình thí nghiệm sau Chuẩn bị kính hiển vi: đặt kính hiển vi lên bàn phẳng, chắn, nơi có đủ ánh sáng Lấy ánh sáng: điều chỉnh gương chắn sáng để ánh sáng phù hợp Dùng dao cắt ngang qua mẫu thành lát thật mỏng, vuông góc với bề mặt Chuẩn bị mẫu để quan sát: Dùng kim mũi mác đặt lát cắt lên lam kính nhỏ sẵn giọt nước cất, đậy lamen quan sát Kết thúc thực hành em cần thu dọn, xếp lại dụng cụ, mẫu thiết bị Kính sau dùng phải lau khô khăn mềm, sạch, tháo vật kính thị kính cho vào hộp nhựa hay túi nilông đặt vào hộp bảo quản Trả lời câu hỏi sau Câu hỏi 1: Đánh dấu kết quan sát vào bảng đây: C3 C4 CAM Mẫu Mẫu Mẫu Câu hỏi 2: a Căn đặc điểm giải phẫu để phân biệt loại trên? b Ngoài phương pháp giải phẫu, nêu phương pháp khác phân biệt loại trên? Câu hỏi 3: Các không bào tế bào thịt thực vật CAM có vai trò gì? Câu hỏi 4: 27 Một vùng khí hậu bị biến đổi trở nên nóng khô nhiều Em dự đoán tỷ lệ loài TV C3, C4, CAM thay đổi nào? Câu hỏi 5: Dựa vào trình quang hợp giải thích thuốc bỏng (lá sống đời) độ chua giảm dần từ sang đến chiều? Câu hỏi 6: Nếu loại tinh bột khỏi lục lạp quang hợp bị ảnh hưởng? A C3 B C4 C CAM D Không bị ảnh hưởng E Tất bị ảnh hưởng ĐỀ SỐ Xác định đặc điểm thích nghi thực vật 1 Mẫu vật, hóa chất dụng cụ TT Mẫu vật hóa chất Lá loài ký hiệu A, B, C Nước cất Thuốc nhuộm (KI+I2) Nước tẩy Javel TT Dụng cụ Lam kính Lamen Dao lam Đĩa đồng hồ Kim mũi mác Kim nhọn Giấy dán nhãn Bút viết kính Kính hiển vi 10 Cốc thủy tinh 11 Giấy thấm 12 Khay đựng dụng cụ Nội dung 28 Số lượng mẫu lọ Để đĩa đồng hồ lọ Số lượng 10 10 10 1 cuộn 1 tờ Có mẫu đựng đĩa Petri riêng biệt có đánh dấu A, B, C Các loài thực vật C3, C4, CAM Thí sinh tiến hành thí nghiệm theo bước sau: - Bước 1- Cắt mẫu: Dùng dao lam cắt ngang, vuông góc với trục lát cắt thật mỏng - Bước 2- Tẩy với nước Javen: Ngâm lát đĩa đồng hồ đựng nước Javen thời gian 10 phút - Bước 3- Rửa mẫu: Dùng kim mũi mác vớt lát cắt từ đĩa đồng hồ đựng nước Javen sang đĩa đồng hồ đựng nước cất để rửa mẫu Thực thao tác lần để mẫu - Bước 4- Nhuộm mẫu: Dùng kim mũi mác vớt mẫu cho vào đĩa đồng hồ đựng dung dịch (KI+I2) thời gian phút - Bước 5- Quan sát kính hiển vi: Dùng kim mũi mác vớt mẫu rửa lại nước cất Đặt mẫu lên lam kính, đậy lamen Dùng bút viết kính đánh dấu A, B, C lên lam kính tương ứng với mẫu Quan sát kính hiển vi Kết Thí sinh trả lời câu hỏi sau: Câu 1: Quan sát mẫu kính hiển vi xác định loại thực vật tương ứng với mẫu Câu 2: Vẽ hình quan sát được? Câu 3: Khi thêm thuốc thử Lugol (KI+I2) vào ống nghiệm đựng dung dịch hồ tinh bột, sau đun nóng ống nghiệm, màu dung dịch ống nghiệm là: A Không màu B Xanh tím C Vàng D Nâu TÀI LIỆU THAM KHẢO Campbell – Reece 2012 Sinh học (Tái lần thứ 8) Nxb Giáo dục Việt Nam Nguyễn Bá 1978 Hình thái học thực vật Nxb ĐH & THCN Mai Sỹ Tuấn – Cù Huy Quảng 2011 Tài liệu chuyên sinh học phổ thông sinh sinh thái học Nxb Giáo dục Việt Nam Vũ Trung Tạng 2003 Cơ sở sinh thái học Nxb Giáo dục Vũ Văn Vụ - Đỗ Mạnh Hùng 2011 Tài liệu chuyên sinh học phổ thông sinh lí học thực vật Nxb Giáo dục Việt Nam 29 Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tâm 2003 Sinh lí học thực vật Nxb Giáo dục Hoàng Thị Sản & Trần Văn Ba 1998 Giải phẫu – Hình thái học thực vật Nxb Giáo dục 30 [...]... Nguyễn Bá 1978 Hình thái học thực vật Nxb ĐH & THCN Mai Sỹ Tuấn – Cù Huy Quảng 2011 Tài liệu chuyên sinh học phổ thông sinh sinh 4 5 thái học Nxb Giáo dục Việt Nam Vũ Trung Tạng 2003 Cơ sở sinh thái học Nxb Giáo dục Vũ Văn Vụ - Đỗ Mạnh Hùng 2011 Tài liệu chuyên sinh học phổ thông sinh lí học thực vật Nxb Giáo dục Việt Nam 29 6 Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tâm 2003 Sinh lí học thực vật Nxb 7 Giáo... cho quá trình thụ phấn của cây 3.3 Ở cấp độ cơ thể Để thích nghi với các điều kiện sống khác nhau thực vật không chỉ có sự biến trong hình dáng, cấu tạo giải phẫu của các cơ quan bộ phận thôi chưa đủ; thực vật còn được có khả năng điều chỉnh thể các hoạt động sinh lí của mình một cách tối ưu nhất phù hợp với từng điều kiện mà chúng sống 3.3.1 Thích nghi của thực vật với điều kiện chiếu sáng khác nhau... hơn Ánh sáng ảnh hưởng tới thực vật thông qua cường độ, thời gian và quang phổ chiếu sáng Các yếu tố này ảnh hưởng tới các hoạt động sinh lí của cây như quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước, nảy mầm của hạt, nảy chồi và rụng lá Cây ưa sáng nhiệt đới thích nghi với cường độ chiếu sáng mạnh, trong khi cây ưa bóng thích nghi với cường độ ánh sáng yếu Cùng là cây ưa sáng nhưng các loài thực vật C3, C4, CAM... Điều này ảnh hưởng tới các quá trình hút nước, quang hợp, hô hấp và các quá trình sinh lí khác trong cây như quá trình hình thành diệp lục Mỗi một loài cây khác nhau có khả năng chịu nhiệt khác nhau Các cây C4 và CAM có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn so với các cây C3 3.3.3 Thích nghi của thực vật với độ ẩm Tùy theo khả năng thích nghi với môi trường nước và nhu cầu nước, thực vật được chia làm... lá mầm Ghi chú - Câu hỏi mở rộng: Phân biệt điểm khác biệt giữa rễ cây hai lá mầm thân thảo và rễ cây hai lá mầm thân gỗ ĐỀ SỐ 2 Phân biệt lá C3, C4 và CAM 1 Giới thiệu Thực vật sống ở những môi trường khác nhau có các đặc điểm thích nghi về hình thái, cấu tạo giải phẫu và sinh lí Dựa vào đặc điểm quá trình quang hợp các nhà khoa học phân chia thành 3 nhóm C3, C4, CAM Thực vật C3 phân bố mọi nơi trên...Hình 8 Thân củ ở khoai tây 2.2.2.2 Thân cây sống ở vùng nóng và khô Một số thực vật sống ở vùng nóng và khô như sa mạc và bán sa mạc, để thích nghi với điều kiện khô hạn, ít nước và nhiệt độ cao, lá là một trở ngại cho thân vì nó hấp thu quá nhiều sức nóng và làm mất nước, do đó để thích nghi lá nhỏ đi hay không còn lá và khi đó thân đảm nhiệm vai trò... Câu hỏi 6: Nếu loại tinh bột ra khỏi lục lạp của lá thì quang hợp của cây nào sẽ bị ảnh hưởng? A C3 B C4 C CAM D Không cây nào bị ảnh hưởng E Tất cả các cây đều bị ảnh hưởng ĐỀ SỐ 3 Xác định đặc điểm thích nghi ở thực vật 1 1 2 3 4 Mẫu vật, hóa chất và dụng cụ TT Mẫu vật và hóa chất Lá của 3 loài cây ký hiệu là A, B, C Nước cất Thuốc nhuộm (KI+I2) Nước tẩy Javel TT Dụng cụ 1 Lam kính 2 Lamen 3 Dao lam... độ, nồng độ CO2 và O2 bình thường Thực vật C4 sống trong điều kiện nóng ẩm kéo dài, nhiệt độ, ánh sáng cao Thực vật CAM gồm những loài mọng nước, sống ở vùng hoang mạc, sa mạc khô hạn như: xương rồng, dứa, thanh long … Để tránh mất nước, khí khổng các loài này đóng vào ban ngày và mở vào ban đêm 2 Dụng cụ, mẫu và vật liệu Dụng cụ, vật liệu Lá C3, C4, CAM ( lá bưởi, lá ngô, lá thuốc bỏng) Nước cất... C4, CAM cũng có cường độ bão hòa ánh sáng khác nhau Đây là một chỉ tiêu sinh lí để phân biệt các nhóm cây này Cường độ hô hấp của lá ngoài sáng cao hơn trong bóng 3.3.2 Thích nghi của thực vật với nhiệt độ Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng rất lớn tới hoạt động sinh lí của cây, đặc biệt là quang hợp và hô hấp Cây chỉ quang hợp tốt ở 20 – 30 0C Cây ngừng quang hợp và hô hấp khi nhiệt độ thấp quá (00C) hoặc... phần trung trụ Các loài Sen, Súng, các bọng được thành lập để chứa khí Ở Bèo cám thân, chỉ là một phiến dẹp màu lục, không có lá, rễ kém phát triển Thân của Bèo phấn chỉ là một khối hình trứng rất nhỏ và không có rễ 2.3 Sự thích nghi của lá 2.3.1 Những đặc điểm thích nghi trong cấu tạo của lá Lá là cơ quan quang hợp chính của thực vật có mạch Lá có nhiều đặc điểm phù hợp với chức năng thể hiện từ hình ... hình thực vật Sự thích nghi sinh thái thực vật thể cấp độ khác cấu tạo, hình thái, hoạt động sinh lý Sự thích nghi thực vật thể từ cấp độ tổ chức thấp đến cấp độ tổ chức cao Phần lớn thể thực vật. .. thức sinh thái thích nghi thực vật Như nói, hai yếu tố di truyền môi trường ảnh hưởng tới thực vật động vật hiệu ứng môi trường thể rõ thực vật Vì vậy, biến đổi hình thái, cấu tạo cá thể thực vật. .. với động vật Thích nghi sinh thái (thích nghi kiểu hình) mà biểu rõ mềm dẻo kiểu hình diễn suốt đời sống loài thực vật trình phát triển Cùng kiểu gen môi trường sống khác dẫn đến đóng mở gen khác