HOA và SINH SẢN HỮU TÍNH

Sự sinh sản thực vật có hoa Học viên Giảng viên Tôn Nữ Nguyệt Anh PGS.TS Lê Thị Nam Thuận Trương Thị Thanh Hoài Trần Minh Sự Chu trình sống thực vật hạt kín  Chu trình sống thực vật đặc trưng xen kẽ hệ hệ đa bào đơn bội (n) lưỡng bội (2n) luân phiên hệ sản sinh hệ  Cây lưỡng bội, hệ thể bào tử giảm phân mà sản sinh bào tử đơn bội Những bào tử phân chia nguyên nhiễm sinh thể giao tử đa bào đực đơn bội để tạo giao tử (tinh tử trứng)  Sự thụ tinh kết hợp giao tử, kết cho hợp tử lưỡng bội, hợp tử phân chia nguyên nhiễm tạo nên thể bào tử  Ở thực vât hạt kín, thể bào tử hệ ưu chỗ lớn hơn, rõ rệt sống lâu thể giao tư SỰ KHÁC NHAU GIỮA SINH SẢN VÔ TÍNH VÀ SINH SẢN HỮU TÍNH  Thực vật có hoa sinh sản nhiều hình thức  Sự đa dạng hình thức sinh sản giúp cho thực vật có hoa phân bố rộng rải chiếm ưu môi trường đất liền  Trong sinh sản hữu tính, hạt phấn gió hay động vật mang đến phận hoa để thụ tinh Hợp tử phát triển thành phôi bảo vệ hạt  Ngoài có nhiều thực vật tự nhân giống lên mà không qua thụ phấn hay thụ tinh gọi sinh sản vô tính Sinh sản vô tính Sinh sản hữu tính 1 Con đa dạng mặt di truyền Một số thích nghi so với cha mẹ số khác thích nghi Tất cháu giống hệt mặt di truyền giống với cha mẹ Tất thích nghi cha mẹ, không thích nghi cha mẹ Có thể định cư nhanh chóng khu phân bố Con định cư khu phân bốmới cách nhanh chóng tất hệ cháu thích nghi với điều kiện đó, số định cư khu phân bố khác có đặc điểm không phù hợp cho cha mẹ Những thay đổi môi trường sống ảnh hưởng xấu đến số cháu, số khác thích nghi với Tất bị ảnh hưởng xấu thay đổi nhỏ môi trường sống điều kiện Cần có kết hợp giao tử đực giao tử (một cá thể độc lập tự sinh sản) Ngay cá nhân biệt lập sinh sản (sinh sản bào tử, không cần kết hợp giao tử đực cái) SINH SẢN VÔ TÍNH  Là hình thức sinh sản mà hệ cháu xuất xứ từ cá thể cha mẹ     nguyên phân tế bào, phối hợp giao tử đực giao tử cái; cháu đồng kiểu di truyền Gồm Sinh sản dinh dưỡng Sinh sản bào tử Vô phối sinh (apomixis)  Sinh sản bào tử  Là hình thức sinh sản vô tính, hình thành từ tế bào đặc biệt thể mẹ gọi bào tử, rêu, dương xỉ  Cơ thể mẹ  túi bào tử  bào tử  thể  Ý nghĩa: + Tăng số lượng cá thể nhanh chóng + Dễ phát tán mở rộng khu phân bố  Sinh sản dinh dưỡng  Là hình thức sinh sản thể tạo ta từ phần quan sinh dưỡng thể mẹ  Hình thức: sinh sản từ thân (thân bò, thân củ, thân rễ), rễ củ,  Ý nghĩa: + Tạo thể giống hệt thể mẹ + Rút ngắn thời gian tạo  Hoa nhỏ, bao hoa tiêu giảm Số lượng bao cụm nhiều số hạt phấn bao nhiều, nhỏ nhẹ Một số có thêm túi khí  Bộ nhị cấu tạo thích hợp cho việc phát tán phấn như: bao phấn lắc lư Bộ nhụy cấu tạo gồm núm nhụy loe rộng, dài, có lông chất nhầy Hình: Sự phát tán hạt phấn(nhờ gió) nước thần khổng lồ Sự thụ tinh  Vào thời gian thụ phấn, hạt phấn sống điển hình gồm tế bào sinh dưỡng tế bào sinh dục  Sau hạt phất rơi xuống đầu nhụy thích hợp hạt phấn hấp thu nước nảy mầm tạo nên ống phấn, ống phấn mọc tế bào vòi nhị để tới bầu  Nhân tế bào sinh sản phân chia nguyên nhiễm tạo nên hai tinh tử  Được hấp dẫn hóa chất tạo từ hai trợ bào hai bên trứng, phần đầu ống phấn thẳng vào noãn qua lỗ noãn giải phóng hai tinh tử vào gần thể giao tử (túi phôi),  Khi đạt đến thể giao tử cái, tinh tử kết hợp với trứng tạo nên hợp tử  Tinh tử phối hợp với hai nhân cực tạo nên nhân tam bội (3n) tế bào trung tâm lớn thể giao tử Tế bào lớn hình thành nên nội nhũ mô dự trữ chất dinh dưỡng hạt  Sự kết hợp hai tế bào tinh tử với nhân khác thể giao tử gọi thụ tinh kép Sự thụ tinh kép đảm bảo nội nhũ phát triển noãn nơi trứng thụ tinh, ngăn ngừa hạt kín phung phí chất dinh dưỡng Sự phát triển nội nhũ  Nội nhũ thường phát triển trước phôi  Sau thụ tinh kép, nhân tam bội tế bào trung tâm noãn phân chia tạo nên “siêu tế bào” nhiều nhân đặc sữa Nội nhũ, khối chất lỏng trở nên đa bào phân bào phân chia tế bào chất màng nhân  Cuối tế bào “trần” tạo nên thành tế bào nội nhũ trở nên cứng lại “nước” cùi dừa ví dụ nội nhũ nước đặc dừa Phần trắng mịn hạt ngô rang nở nội nhũ cứng  Hạt hầu hết loài mầm nhiều hai mầm, nội nhũ tích trữ chất dinh dưỡng dùng cho mầm sau nảy mầm Ở hạt hai mầm khác (kể hạt dâu tây) chất dinh dưỡng dự trữ nội nhũ chuyển hết vào mầm trước hạt kết thúc sinh trưởng, kết hạt trưởng thành nội nhũ  Ở nhiều loài, phát triển nội nhũ thực kèm với số phần tế bào chất, nội nhũ khối "tế bào" nhiều nhân-multinucleate với lượng khác nguyên sinh chất hạt nhân có hình dạng bất thường  Đây mô thực vật nhân tế bào chất không thống, nội nhũ mô tạm thời tiêu thụ phôi trước sau hạt nảy mầm Sự phát triển phôi  Lần nguyên phân hợp tử chia trứng thụ tinh thành tế bào gốc tế bào   Cuối tế bào hình thành nên hầu hết phôi  Dây treo giúp chuyển chất dinh dưỡng từ mẹ tới phôi số loài từ nội nhũ Khi dây treo kéo dài đẩy phôi vào sâu mô dinh dưỡng mô bảo vệ  Tế bào phân chia số lần tạo nên tiền phôi (phôi sớm) đính vào dây treo Lá mầm bắt đầu hình thành vọt lên tiền phôi Ở giai đoạn hai mầm thực, có hai mầm hình tim, mầm có mầm Tế bào gốc tiếp tục phân chia tạo nên dây tế bào gọi dây treo, dây treo đính phôi vào mẹ  Ngay sau mầm xuất hiện, phôi kéo dài ra, Phần trục phôi phía mầm gọi trụ mầm (hypocotyl) Phần trụ mầm rễ mầm hay rễ phôi phần trục phôi mầm phía cặp nhỏ trụ mầm (epicotyl)  Ngay hai mầm chồi phôi, có mô phân sinh chồi Phía đầu đối diện trục phôi nơi dính dây treo đỉnh rễ phôi có mô phân sinh rễ Vậy sau hạt nảy mầm, phần lại đời sống mô phân sinh chồi rễ đảm bảo sinh trưởng sơ cấp Sự hình thành hạt  Sau thụ tinh kép, noãn phát triển thành hạt bầu phát triển thành bao lấy hạt  Khi phôi phát triển thành hợp tử, hạt tích trữ protein, dầu tinh bột mức độ khác tùy thuộc vào loài  Như vậy, hạt nơi chứa đường, nơi tích trữ sử dụng đường Thoạt đầu chất dinh dưỡng tích tụ nội nhũ hạt sau phát triển hạt, nơi tích trữ chất dinh dưỡng cho phần lớn loài mầm hay hạt phôi phát triển  Trong giai đoạn cuối chín, hạt nước lượng nước laị khoảng 515% khối lượng Phôi bao quanh nguồn dinh dưỡng, mầm, nội nhũ hai vào trạng thái ngủ Một vỏ hạt bảo vệ, cứng hình thành từ vỏ noãn bao bọc lấy phôi nguồn cung cấp thức ăn cho phôi  Phôi mầm có mầm họ lúa kể ngô, lúa mạch có mầm chuyên hóa gọi chắn chắn có bề mặt lớn ép sát vào nội nhũ từ hấp thụ chất dinh dưỡng hạt nảy mầm phôi hạt họ lúa bao hai bao bảo vệ bao chồi mầm, bao chồi non bao rễ mầm bao lấy rễ non Sự hình thành  Trong lúc noãn phát triển thành hột, bầu noãn hoa phát triển thành  Quả bảo vệ cho hạt  Ở nhiều hạt kín phần tử khác hoa phát triển đồng thời với bầu noãn dân gian từ thường dùng trái  Thí dụ: Ðào lộn hột phần thường gọi trái cuống hoa phù mập mà tạo thành; trái thật phần thường gọi hột  Quả bắt đầu phát triển sau thụ phấn làm hormon thay đổi (auxin) nguyên nhân làm cho bầu noãn tăng trưởng nhanh chóng Thành bầu noãn trở thành bì, bầu noãn tăng trưởng, phần khác hoa héo đi, lúc phát triển hột Nếu không thụ phấn, trái không tạo tất thành phần hoa rụng Phát tán hạt Sự nảy mầm hạt phát triển mầm  Sự hấp thụ nước làm cho hạt trương lên làm tách vỡ vỏ hạt  Cơ quan thoát khỏi hạt nảy mầm rễ mầm  Đỉnh chồi phải xuyên qua mặt đất, ánh sáng kích thích, trụ mầm vươn thẳng lên đưa mầm trụ lên mầm  Trụ mầm trải phiến  Các mầm teo lại rụng cuống, chất dinh dưỡng bị rút hết nảy mầm phôi  Một số mầm Bao chồi mầm đẩy lên phía qua đất Đỉnh chồi mọc thẳng qua đường ống bao chồi mầm cuối phá vỡ qua đỉnh bao chồi mầm [...]... thích tăng trưởng, mô sẹo sẽ phát triển thành cây hoàn chỉnh SINH SẢN HỮU TÍNH  Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản có sự kết hợp của giao tử đực và giao tử cái tạo nên hợp tử phát triển thành cá thể mới  Cơ sở tế bào học: nguyên phân, giảm phân, thụ tinh  Các thế hệ con mang đặc điểm di truyền của cả bố và mẹ, có thể xuất hiện tính trạng mới Do đó có sự đa dạng di truyền cao hơn Mặt khác vẫn... nhiên và tiến hóa Chu trình sống của thực vật hạt kín  Cấu tạo hoa  Hình thành thể giao tử  Sự thụ phấn  Sự thụ tinh  Hình thành phôi, hạt và quả  Sự phát tán của hạt và quả  Sự nảy mầm của hạt và phát triển cây Tràng hoa Bộ nhị đực Nhụy Bộ nhị cái Bao phấn Vòi nhụy Chỉ nhị Bầu nhụy Lá đài noãn Đế hoa Cấu tạo hoa       (A) Hầu hết hoa cấu tạo bởi 4 thành phần: Đài hoa bảo vệ hoa Cánh hoa. .. gốc của hoa trong khi bao phấn đang ở trên cao, cao bằng sợi dài Khi đầu nhụy và vòi nhụy trưởng thành có thể không có phấn hoa còn lại trong hoa nên không thụ phấn được  Các nhị hoa xương rồng này là trưởng thành và phát tán hạt phấn, nhưng là đầu nhụy(màu xanh) không tiếp nhân Sau đó, các nhị hoa héo và đầu nhụy Mở, sẵn sàng tiếp nhận phấn hoa từ một bông hoa khác nhau  Đầu nhụy và phấn hoa không... THỤ PHẤN  Thụ phấn chéo  Cơ chế tiến hóa của hoa làm tăng khả năng thụ phấn chéo  Hoa thụ phấn nhờ động vật  Hoa thụ phấn nhờ gió Sự thụ phấn  Là giai đoạn đầu của quá trính sinh sản ở thực vật có hoa, là quá trính tiếp xúc giữa hạt phấn (là bộ phân sinh ra giao tử đực) và nhụy (là bộ phận chứa giao tử cái) thì hoa mới thực hiện được chức năng sinh sản của mình Sự thụ phấn có thể thực hiện theo... thể thực hiện theo 2 cách: - Sự tự thụ phấn Lá quá trình hạt phấn rơi vào núm nhụy của cùng một hoa Sự thụ phấn đựơc thực hiện dễ dàng ở hoa lưỡng tính, khi nhị và nhụy cùng chín cùng một lúc, sự tự thụ phấn xảy ra bắt buộc đối với hoa lưỡng tính - Thụ phấn chéo  Thụ phấn chéo: sự chuyển hạt phấn từ nhị của một hoa đến nhuỵ của một hoa khác trên cùng một cây hoặc trên cây khác  Hạt phấn được chuyển... tiểu bào tử lại tiến hành nguyên phân sinh ra thể giao tử đực chỉ gồm hai tế bào: tế bào sinh sản và tế bào sinh dưỡng Hai tế bào này cùng với vách bào tử tạo nên hạt phấn  Thể giao tử đực-microgametophyte Các tế bào lớn là tế bào sinh dưỡng, và hai tế bào nhỏ (chỉ có một có thể nhìn thấy ở đây) là những tế bào tinh trùng phát sinh bằng cách phân chia của tế bào sinh dục Sự hình thành thể giao tử... phấn nhờ người),… Cơ chế tiến hóa của hoa làm tăng khả năng thụ phấn chéo Thời gian trưởng thành của nhị và vòi nhụy không giống nhau  Tự thụ tinh trong hoa có cả nhị và nhụy được ngăn cản nếu bao phấn và vòi nhụy trưởng thành tại thời điểm khác nhau  Ở nhiều loài, bao phấn phóng thích phấn hoa trong khi các mô của vòi nhụy chưa trưởng thành và không tiếp nhận phấn hoa  Các vòi nhụy có thể không kéo... nhiều rễ bất định và sau đó trở thành hệ thống rễ riêng biệt cho từng cây  Vô phối sinh     Gặp ở cây bồ công anh và một số cây khác Những cây này có thể sinh ra hạt không thụ phấn hoặc thụ tinh Thay vì một tế bào lưỡng bội, trong noãn sinh ra phôi, noãn trưởng thành thành hạt và hạt phát tán theo gió Có ưu việt của sự phát tán hạt Hình 1 Hình 3 Hình 2 Hình4 Ứng dụng sự sinh sản dinh dưỡng của... phấn hoa rơi trên đầu nhụy (b) Phấn hoa của Lycium có một rãnh dài duy nhất mà từ đó các ống phấn xuất hiện (C) Phấn hoa của Macrolobium có ba rãnh nảy mầm (X 4000)  (A) Trong lily, nhụy hoa bao gồm ba lá noãn hợp lại với nhau Bầu noãn này đã được cắt ngang để lộ ba khoang bầu Trong mỗi khoang hai noãn có thể nhìn thấy (X 15)  (B) noãn được gắn liền với nhau bằng cán phôi, trong đó có cả xylem và. .. trùng thụ phấn Nhị sản xuất phấn hoa, các tế bào tinh trùng Nhụy có bầu noãn sản xuất các tế bào trứng (B) Trong các bao phấn của nhị hoa, các tế bào trung tâm trải qua giảm phân và mỗi tế bào tạo ra bốn tế bào con được gọi là bào tử hoặc các hạt phấn  (C) Trong các cơ quan trung tâm của hoa, lá noãn, là noãn, mỗi chỉ chứa một tế bào trải qua giảm phân; thường là ba tế bào con chết và một sống sót trở