Giải chi tiết Sinh học 11 Cánh diều mới bài 16: Sinh trưởng và phát triển ở thực vật

MỞ ĐẦU

Quan sát hình 16.1 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?

Hướng dẫn trả lời: 

Cây quýt giai đoạn còn non có lá nhỏ, thân mỏng. Cây quýt mang quả có nhiều lá, thân cứng cáp hơn, có quả

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

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

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?

Hướng dẫn trả lời: 

Quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật bắt đầu trong các mô phân sinh và diễn ra tại một số vị trí, cơ quan xác định. Sinh trưởng, phát triển ở thực vật có thể diễn ra trong suốt vòng đời nhờ khả năng phân chia liên tục của các tế bào phân sinh. Cơ sở của sinh trưởng, phát triển ở thực vật là quá trình nguyên phân của tế bào phân sinh, sự kéo dài và biệt hóa tế bào. Sinh trưởng ở thực vật gồm sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp.

II. MÔ PHÂN SINH

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

Hướng dẫn trả lời: 

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. Mô phân sinh đỉnh 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 quá trình sinh trưởng chiều dài của lóng.

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

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

Hướng dẫn trả lời: 

• Sinh trưởng thứ cấp của cây thân gỗ làm tăng đường kính (bề dày) của thân và rễ là do mô phân sinh bên hoạt động tạo ra.
• Sinh trưởng thứ cấp tạo ra gỗ lõi, gỗ dác và vỏ.

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

IV. PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT CÓ HOA

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

Hướng dẫn trả lời: 

Chu trình phát triển của thực vật có thể chia thành các pha: pha phát triển phôi (từ khi hợp tử hình thành đến khi hạt bắt đầu nảy mầm), pha non trẻ (từ khi hạt nảy mầm đến khi xuất hiện 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 lúc hình thành hạt, quả đến khi chết)

V. HORMONE THỰC VẬT

Câu hỏi 1: Quan sát hình 16.5, nêu vai trò của hormone thực vật.

Hướng dẫn trả lời: 

Hormone thực vật có vai trò chủ đạo trong điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển và phản ứng thích nghi với thực vật đối với môi trường. Hormone thực vật điều tiết sự phân chia, kéo dìa và phân hóa tế bào. Các hormone thực vật thường điều tiết sự biểu hiện gene và hoạt tính enzyme, tác động đến hoạt tính màng tế bào, từ đó điều tiết quá trình trao đổi chất của tế bào, các quá trình sinh trưởng, phát triển và đáp ứng với môi trường ở thực vật.

Câu hỏi 2: Quan sát hình 16.6 và cho biết hormone thực vật gồm những nhóm nào. Sự phân chia các nhóm hormone này dựa trên căn cứ nào?

Hướng dẫn trả lời: 

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

• Kích thích sinh trưởng
• Ức chế sinh trưởng

Câu hỏi 3: Sự sinh trưởng, phát triển ở thực vật diễn ra như thế nào khi chịu tác động cùng lúc của nhiều hormone?

Hướng dẫn trả lời: 

 Tương quan giữa các hormone là trạng thái cân bằng giữa các hormone ở một tỉ lệ xác định, điều tiết sự xuất hiện, hướng và tốc độ sinh trưởng, phát triển của mỗi cơ quan. Tương quan giữa các hormone điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật:

• Tương quan giữa hormone kích thích và hormone ức chế sinh trưởng: Tương quan giữa gibberellin với abscisic acid điều tiết trạng thái sinh lí của hạt, chồi. Hàm lượng abscisic acid ưu thế kích thích sự ngủ của hạt, chồi, trong khi hàm lượng gibberellin ưu thế kích thích sự nảy mầm của hạt và nảy mồm của chồi. Tương tự, tương quan auxin/ethylene kiểm soát sự phát triển tầng rời ở cuống lá. Sự phát triển của mô này bị ức chế khi hàm lượng auxin ưu thế và được kích thích khi hàm lượng ethylene ưu thế.
• Tương quan giữa các hormone kích thích với nhau: Tương quna auxin/cytokinin điều tiết sự phát sinh hình thái ở thực vật. Khi tương quan auxin/cytokinine cao sẽ kích thích tạo rễ bất định, tạo mô sẹo ở cây Một lá mầm. Ngược lại, tương quan auxin/cytokinine thấp sẽ kích thích chồi bên phát triển, kích thích tạo chồi bất định ở thực vật

Câu hỏi 4: Sử dụng hormone thực vật trong sản xuất đem lại lợi ích gì?

Hướng dẫn trả lời: 

Nhiều loại hormone thực vật và các chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông, lâm nghiệp. giúp con người kiểm soát sự phát triển thực vật.

• Auxin ở nồng độ thích hợp được sử dụng kích thích tạo rễ trong nhân giống vô tính cây trồng
• Gibberellin ở nồng độ thích hợp được sử dụng để làm tăng chiều cao thân cây lấy sợi, tạo quả không hạt, phá ngủ cho hạt, chồi hoặc củ
• Ethylene có thể được sử dụng để thúc đẩy quá trình chín của quả hoặc thúc đẩy ra hoa trái vụ, làm rụng lá để tạo thuận lợi cho thu hoạch
• Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi nhằm nhân nhanh giống cây quý hiếm, sản xuất sinh khối hoặc cứu phôi sử dụng phổ biến các dạng auxin và cytokinine, đổi khi cả gibberellin

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Phân biệt các loại mô phân sinh theo gợi ý trong bảng 16.1.

Bảng 16.1. Phân biệt các loại mô phân sinh

Hướng dẫn trả lời: 

Câu hỏi 2: 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.

Hướng dẫn trả lời: 

Câu hỏi 4: Lấy ví dụ về ứng dụng của các chất điều hòa sinh trưởng trong sản xuất nông, lâm nghiệp mà em biết

Hướng dẫn trả lời: 

• Kích thích sự hình thành rễ của cành giâm, cành chiết
• Kích thích sinh trưởng của cây, tăng chiều cao, tăng sinh khối và tăng năng suất cây trồng
• Ngăn ngừa sự rụng nụ, hoa và quả
• Các chất điều hòa sinh trưởng với mục đích diệt trừ cỏ dại (herbicid)
• Điều chỉnh sự chín của quả
• Điều chỉnh thời gian ngủ nghỉ của các loại củ, hạt

VẬN DỤNG

Câu hỏi 1: 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?

Hướng dẫn trả lời: 

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.

Câu hỏi 2: Giải thích tại sao trong thực tiễn thường dùng auxin ở nồng độ thấp trong giâm cành.

Hướng dẫn trả lời: 

• Kích thích dãn tế bào -> tế bào phình to lên (chiều gang) -> 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.