Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Sinh sản hữu tính ở thực vật: cấu tạo hoa, thụ phấn và thụ tinh
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em gọi đúng tên các bộ phận của hoa liên quan tới sinh sản, mô tả đúng trình tự thụ phấn rồi thụ tinh, và giải thích được vì sao cây con mọc từ hạt thường không giống hệt cây mẹ.
Kiến thức nền cần nhớ
Ba chương trước em đã học kỹ về sinh sản vô tính — chỉ một cơ thể mẹ, con giống hệt mẹ (same-grade bridge). Bài này giới thiệu cách sinh sản hoàn toàn khác: cần hai loại tế bào sinh dục, một đực một cái, kết hợp với nhau. Ở thực vật có hoa, toàn bộ quá trình này diễn ra ngay trong một bông hoa.
Khởi động
Hai hạt xoài lấy từ cùng một quả xoài rất ngon, đem gieo, lớn lên thành hai cây khác nhau — một cây cho quả ngọt đậm, cây kia lại chua hơn hẳn. Trong khi đó, hai cây xoài được ghép từ đúng cùng một cây mẹ luôn cho quả giống hệt nhau. Vì sao hạt lại tạo ra sự khác biệt mà kỹ thuật ghép thì không?
Kiến thức trọng tâm
Sinh sản hữu tính cần sự kết hợp giữa giao tử đực (tế bào sinh dục đực, nằm trong hạt phấn) và giao tử cái (tế bào sinh dục cái, nằm trong noãn). Vì hai giao tử này đến từ hai nguồn khác nhau — có thể từ hai cây khác nhau, hoặc từ hai hoa khác nhau trên cùng một cây — cơ thể con nhận đặc điểm kết hợp từ cả hai nguồn, nên biểu hiện ra ngoài thường là một sự pha trộn, không giống hệt hoàn toàn một bên nào (same-grade bridge). Đây chính là lý do hai hạt xoài từ cùng một quả vẫn có thể lớn lên thành hai cây khác nhau: mỗi hạt là kết quả của một lần kết hợp riêng, còn cây ghép chỉ đơn giản là một mẩu mô của đúng một cây mẹ.
Một bông hoa lưỡng tính điển hình mang cả bộ phận sinh sản đực lẫn cái. Nhị hoa là bộ phận đực, gồm bao phấn — nơi chứa hạt phấn mang giao tử đực — gắn trên một chỉ nhị mảnh. Nhuỵ hoa là bộ phận cái, gồm ba phần: đầu nhuỵ ở trên cùng, nơi hạt phấn rơi hoặc bám vào; vòi nhuỵ, một ống nối dài xuống dưới; và bầu nhuỵ ở đáy, bên trong chứa noãn mang giao tử cái. Cánh hoa, thường sặc sỡ và có mùi thơm, cùng đài hoa bao ngoài nụ hoa, không trực tiếp tạo giao tử nhưng đóng vai trò thu hút côn trùng và bảo vệ hoa non — hỗ trợ cho quá trình sinh sản diễn ra thuận lợi.
Thụ phấn là bước đầu tiên: hạt phấn từ nhị di chuyển và rơi lên đầu nhuỵ, nhờ gió, côn trùng, hoặc bàn tay con người. Nếu hạt phấn đến từ chính hoa đó hoặc một hoa khác trên cùng cây, gọi là tự thụ phấn; nếu đến từ một cây khác cùng loài, gọi là thụ phấn chéo. Sau khi thụ phấn, hạt phấn nảy mầm ngay trên đầu nhuỵ, mọc dài thành một ống phấn xuyên qua vòi nhuỵ, đưa giao tử đực đi xuống tới tận bầu nhuỵ. Tại đó giao tử đực kết hợp với giao tử cái bên trong noãn — đây mới là thụ tinh, bước diễn ra SAU thụ phấn và ở một vị trí khác hẳn. Noãn đã thụ tinh phát triển thành hạt mang phôi bên trong, còn bầu nhuỵ lớn lên bao bọc hạt, trở thành quả.
Thụ phấn và thụ tinh là hai bước khác nhau: thụ phấn xảy ra ở đầu nhuỵ, thụ tinh xảy ra sau đó, bên trong bầu nhuỵ.
Ví dụ
Theo dõi quá trình sinh sản ở cây lúa
1
Hoa lúa rất nhỏ, không có cánh hoa sặc sỡ, và nhị cùng nhuỵ nằm sát nhau ngay trong cùng một hoa. Hãy mô tả quá trình từ khi hoa lúa nở tới khi hạt lúa hình thành.
2
Vì nhị và nhuỵ nằm rất sát nhau trong cùng một hoa nhỏ, khi hoa lúa nở, hạt phấn từ nhị dễ dàng rơi ngay xuống đầu nhuỵ của chính hoa đó — đây là tự thụ phấn, không cần côn trùng hay gió mang hạt phấn đi xa.
3
Sau khi thụ phấn, hạt phấn nảy mầm thành ống phấn, mọc qua vòi nhuỵ xuống bầu nhuỵ, giao tử đực kết hợp với noãn bên trong — quá trình thụ tinh diễn ra ngay bên trong bông hoa nhỏ đó.
4
Noãn đã thụ tinh phát triển thành hạt, được lớp vỏ trấu từ bầu nhuỵ bao bọc bên ngoài — đây chính là hạt lúa mà em vẫn thấy trên bông lúa chín.
5
Vậy hạt lúa hình thành qua đúng trình tự đã học: hoa lúa tự thụ phấn ngay trong hoa, thụ tinh diễn ra bên trong bầu nhuỵ, rồi noãn phát triển thành hạt được vỏ trấu bao bọc.
Ví dụ
Vườn cây ăn quả đậu quả kém vì thiếu côn trùng (dạng đề kiểm tra)
1
Một vườn nhãn nở hoa rất nhiều nhưng tỉ lệ đậu quả lại thấp, người trồng nghi ngờ do khu vực xung quanh gần đây có ít ong hơn trước. Hãy giải thích nguyên nhân có thể xảy ra và đề xuất cách khắc phục.
2
Hoa nhãn cần thụ phấn chéo, nhờ côn trùng (chủ yếu là ong) mang hạt phấn từ hoa này sang hoa khác. Nếu số lượng ong giảm, lượng hạt phấn được mang tới đầu nhuỵ của mỗi hoa cũng giảm theo.
3
Hoa không được thụ phấn thì không có hạt phấn nảy mầm, không có ống phấn đưa giao tử đực tới noãn, nên không xảy ra thụ tinh — bầu nhuỵ không phát triển thành quả, hoa sẽ rụng thay vì đậu quả.
4
Người trồng có thể thụ phấn nhân tạo, dùng một chiếc cọ mềm quét hạt phấn từ nhị của hoa này sang đầu nhuỵ của hoa khác, thay thế phần việc mà côn trùng đang làm ít đi; về lâu dài có thể nuôi thêm ong trong vườn.
5
Vậy nguyên nhân nhiều khả năng là thiếu côn trùng mang hạt phấn khiến thụ phấn và thụ tinh không xảy ra đầy đủ; thụ phấn nhân tạo hoặc nuôi thêm ong là hai cách khắc phục hợp lý.
Sai lầm thường gặp
Nhiều em dùng lẫn hai từ thụ phấn và thụ tinh như thể chúng là một. Thụ phấn chỉ là việc hạt phấn ĐẾN được đầu nhuỵ — chưa có sự kết hợp giữa hai giao tử. Thụ tinh mới là lúc giao tử đực thực sự kết hợp với giao tử cái, và luôn diễn ra SAU thụ phấn, ở một vị trí khác hẳn — bên trong bầu nhuỵ, sau khi hạt phấn đã nảy mầm thành ống phấn.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Hoa lưỡng tính mang cả nhị (đực, chứa hạt phấn) và nhuỵ (cái, gồm đầu nhuỵ, vòi nhuỵ, bầu nhuỵ chứa noãn). Trình tự sinh sản hữu tính ở thực vật: thụ phấn (hạt phấn tới đầu nhuỵ) → thụ tinh (giao tử đực kết hợp noãn trong bầu nhuỵ) → hạt (từ noãn) → quả (từ bầu nhuỵ). Vì kết hợp giao tử từ hai nguồn, con sinh ra từ hạt thường không giống hệt cây mẹ.
Thực vật cần hoa để đưa hai giao tử lại gần nhau. Động vật không có hoa, nhưng vẫn cần đúng một việc tương tự — hai giao tử gặp nhau. Bài tiếp theo học cách động vật làm điều đó.
Sinh sản hữu tính cần sự kết hợp giữa giao tử đực (tế bào sinh dục đực, nằm trong hạt phấn) và giao tử cái (tế bào sinh dục cái, nằm trong noãn). Vì hai giao tử này đến từ hai nguồn khác nhau — có thể từ hai cây khác nhau, hoặc từ hai hoa khác nhau trên cùng một cây — cơ thể con nhận đặc điểm kết hợp từ cả hai nguồn, nên biểu hiện ra ngoài thường là một sự pha trộn, không giống hệt hoàn toàn một bên nào (same-grade bridge). Đây chính là lý do hai hạt xoài từ cùng một quả vẫn có thể lớn lên thành hai cây khác nhau: mỗi hạt là kết quả của một lần kết hợp riêng, còn cây ghép chỉ đơn giản là một mẩu mô của đúng một cây mẹ.
Một bông hoa lưỡng tính điển hình mang cả bộ phận sinh sản đực lẫn cái. Nhị hoa là bộ phận đực, gồm bao phấn — nơi chứa hạt phấn mang giao tử đực — gắn trên một chỉ nhị mảnh. Nhuỵ hoa là bộ phận cái, gồm ba phần: đầu nhuỵ ở trên cùng, nơi hạt phấn rơi hoặc bám vào; vòi nhuỵ, một ống nối dài xuống dưới; và bầu nhuỵ ở đáy, bên trong chứa noãn mang giao tử cái. Cánh hoa, thường sặc sỡ và có mùi thơm, cùng đài hoa bao ngoài nụ hoa, không trực tiếp tạo giao tử nhưng đóng vai trò thu hút côn trùng và bảo vệ hoa non — hỗ trợ cho quá trình sinh sản diễn ra thuận lợi.
Thụ phấn là bước đầu tiên: hạt phấn từ nhị di chuyển và rơi lên đầu nhuỵ, nhờ gió, côn trùng, hoặc bàn tay con người. Nếu hạt phấn đến từ chính hoa đó hoặc một hoa khác trên cùng cây, gọi là tự thụ phấn; nếu đến từ một cây khác cùng loài, gọi là thụ phấn chéo. Sau khi thụ phấn, hạt phấn nảy mầm ngay trên đầu nhuỵ, mọc dài thành một ống phấn xuyên qua vòi nhuỵ, đưa giao tử đực đi xuống tới tận bầu nhuỵ. Tại đó giao tử đực kết hợp với giao tử cái bên trong noãn — đây mới là thụ tinh, bước diễn ra SAU thụ phấn và ở một vị trí khác hẳn. Noãn đã thụ tinh phát triển thành hạt mang phôi bên trong, còn bầu nhuỵ lớn lên bao bọc hạt, trở thành quả.
Nhiều em dùng lẫn hai từ thụ phấn và thụ tinh như thể chúng là một. Thụ phấn chỉ là việc hạt phấn ĐẾN được đầu nhuỵ — chưa có sự kết hợp giữa hai giao tử. Thụ tinh mới là lúc giao tử đực thực sự kết hợp với giao tử cái, và luôn diễn ra SAU thụ phấn, ở một vị trí khác hẳn — bên trong bầu nhuỵ, sau khi hạt phấn đã nảy mầm thành ống phấn.
Hoa lưỡng tính mang cả nhị (đực, chứa hạt phấn) và nhuỵ (cái, gồm đầu nhuỵ, vòi nhuỵ, bầu nhuỵ chứa noãn). Trình tự sinh sản hữu tính ở thực vật: thụ phấn (hạt phấn tới đầu nhuỵ) → thụ tinh (giao tử đực kết hợp noãn trong bầu nhuỵ) → hạt (từ noãn) → quả (từ bầu nhuỵ). Vì kết hợp giao tử từ hai nguồn, con sinh ra từ hạt thường không giống hệt cây mẹ.