Mục lục bài họcĐang ở d07-b1
Reproduction in flowering plants
Asexual and sexual reproduction
| asexual | sexual | |
| parents | one | two gametes fuse |
| offspring | genetically identical — clones | genetically different |
| advantage | fast; no mate needed; keeps a good combination | variation, so the population can adapt |
| disadvantage | no variation, so disease can wipe out the whole population | slower; needs a mate |
The trade-off is exactly about variation. Identical offspring are a liability the moment the environment changes or a new disease arrives.
The parts of a flower
- anther — makes pollen grains, which contain the male gametes;
- filament — holds the anther up (anther + filament = stamen);
- stigma — receives pollen;
- style — the stalk down which the pollen tube grows;
- ovary — contains the ovules, which contain the female gametes;
- petals and sepals — attraction and protection.
Pollination is not fertilisation
Pollination is the transfer of pollen from an anther to a stigma. It is a movement.
Fertilisation is the fusion of a male gamete nucleus with a female gamete nucleus. It is a joining.
They are separated by hours or days. After pollination, the pollen grain grows a pollen tube down through the style to the ovule; only then does the male nucleus travel down it and fuse with the female nucleus.
Two pollination strategies
| insect-pollinated | wind-pollinated | |
| petals | large, brightly coloured | small, dull or absent |
| scent and nectar | present | absent |
| anthers | inside the flower | hanging outside |
| stigma | small, sticky, inside | large, feathery, outside |
| pollen | sticky or spiky, in small amounts | smooth, light, in huge amounts |
Every difference follows from one question: is the pollen being carried by an animal that must be attracted and rewarded, or by wind that must simply be caught?
Germination
A seed needs three things to germinate:
- water — to activate the enzymes and to swell the seed;
- oxygen — for respiration, to release energy for growth;
- a suitable temperature — for the enzymes to work.
Light is not needed, and neither is soil. The seed carries its own food store, so it can grow in the dark until the first leaves reach the light.
Sinh sản vô tính và hữu tính.
- Vô tính — một cơ thể bố mẹ; con sinh ra giống hệt về di truyền (bản sao). Ưu điểm: nhanh, không cần bạn tình, giữ nguyên một tổ hợp gen tốt. Nhược điểm: không có biến dị, nên một dịch bệnh có thể quét sạch cả quần thể.
- Hữu tính — hai giao tử hợp nhất; con khác nhau về di truyền. Ưu điểm: có biến dị, nên quần thể thích nghi được. Nhược điểm: chậm hơn, cần bạn tình.
Sự đánh đổi nằm đúng ở chữ biến dị. Con giống hệt nhau trở thành điểm yếu chí mạng ngay khi môi trường đổi hoặc một bệnh mới xuất hiện.
Các bộ phận của hoa.
- bao phấn — tạo hạt phấn, bên trong chứa giao tử đực;
- chỉ nhị — nâng bao phấn lên (bao phấn + chỉ nhị = nhị);
- đầu nhuỵ — nhận hạt phấn;
- vòi nhuỵ — cuống để ống phấn mọc xuống;
- bầu nhuỵ — chứa các noãn, bên trong có giao tử cái;
- cánh hoa và đài hoa — thu hút và bảo vệ.
Thụ phấn không phải thụ tinh.
Thụ phấn là việc chuyển hạt phấn từ bao phấn tới đầu nhuỵ. Đây là một sự di chuyển.
Thụ tinh là việc hợp nhất nhân giao tử đực với nhân giao tử cái. Đây là một sự kết hợp.
Hai sự kiện cách nhau nhiều giờ hoặc nhiều ngày. Sau khi thụ phấn, hạt phấn mọc một ống phấn xuyên xuống vòi nhuỵ tới noãn; chỉ khi đó nhân đực mới đi xuống theo ống và hợp nhất với nhân cái.
Hai chiến lược thụ phấn.
- Nhờ côn trùng: cánh hoa to, màu sặc sỡ; có hương thơm và mật; bao phấn nằm trong hoa; đầu nhuỵ nhỏ, dính, nằm trong; hạt phấn dính hoặc có gai, số lượng ít.
- Nhờ gió: cánh hoa nhỏ, xỉn màu hoặc không có; không hương, không mật; bao phấn thò ra ngoài; đầu nhuỵ to, hình lông vũ, thò ra ngoài; hạt phấn nhẵn, nhẹ, số lượng rất lớn.
Mọi khác biệt đều suy ra từ một câu hỏi duy nhất: hạt phấn được mang đi bởi một con vật cần được dụ tới và trả công, hay bởi gió chỉ cần được hứng lấy?
Nảy mầm. Hạt cần ba thứ để nảy mầm:
- nước — để hoạt hoá enzim và làm hạt trương lên;
- oxy — cho hô hấp, giải phóng năng lượng để lớn lên;
- nhiệt độ thích hợp — để enzim hoạt động được.
Không cần ánh sáng, và cũng không cần đất. Hạt mang sẵn kho thức ăn của chính nó, nên nó mọc được trong tối cho tới khi lá đầu tiên vươn tới ánh sáng.
Một loài hoa có cánh nhỏ màu xanh lục, không hương, bao phấn thò dài ra ngoài, đầu nhuỵ to xoè như lông vũ. Xác định cách nó thụ phấn và giải thích từng đặc điểm.
Kết luận: hoa này thụ phấn nhờ gió. Mọi đặc điểm đều khớp, và mỗi đặc điểm có một lý do riêng.
Cánh nhỏ, màu xanh lục, không hương. Gió không nhìn và không ngửi. Đầu tư vào màu sắc, hương thơm hay mật đều là lãng phí năng lượng hoàn toàn, nên cây bỏ hết.
Ngược lại, hoa thụ phấn nhờ côn trùng phải dụ con vật tới và trả công cho nó bằng mật — nên chúng có cánh to sặc sỡ, hương thơm và tuyến mật.
Bao phấn thò dài ra ngoài. Hạt phấn phải được gió cuốn đi. Nếu bao phấn nằm khuất trong hoa, gió không thổi tới được.
Ở hoa thụ phấn nhờ côn trùng thì ngược lại: bao phấn nằm trong, đúng vị trí côn trùng phải chạm vào khi chui vào lấy mật.
Đầu nhuỵ to, xoè như lông vũ, thò ra ngoài. Nhiệm vụ của nó là hứng hạt phấn trôi ngẫu nhiên trong không khí. Hình lông vũ tạo diện tích bề mặt lớn và tăng cơ hội bắt được hạt phấn bay qua.
Ở hoa thụ phấn nhờ côn trùng, đầu nhuỵ nhỏ và dính — nó không cần hứng gì cả, chỉ cần giữ lại hạt phấn được côn trùng đưa tới đúng chỗ.
Đặc điểm suy ra được mà đề chưa nêu. Hạt phấn của loài này chắc chắn nhẵn và rất nhẹ, để gió mang đi xa; và cây phải tạo ra số lượng cực lớn, vì thụ phấn nhờ gió hoàn toàn ngẫu nhiên nên tỉ lệ hạt phấn tới được đầu nhuỵ rất thấp.
Hạt phấn của hoa thụ phấn nhờ côn trùng thì dính hoặc có gai để bám vào lông côn trùng, và số lượng ít hơn nhiều vì cách vận chuyển này chính xác hơn hẳn.
Nêu ba điều kiện cần cho hạt nảy mầm, và giải thích vì sao ánh sáng không nằm trong số đó dù cây trưởng thành cần ánh sáng để sống.
Ba điều kiện cần.
Nước — để hoạt hoá các enzim trong hạt và làm hạt trương lên, làm vỡ vỏ hạt. Hạt khô là hạt ngủ; enzim chỉ hoạt động được trong môi trường nước.
Oxy — cho hô hấp hiếu khí. Hạt cần rất nhiều năng lượng để phân chia tế bào và mọc rễ, thân mầm; năng lượng đó chỉ đến từ hô hấp.
Nhiệt độ thích hợp — vì mọi phản ứng đều do enzim điều khiển. Quá lạnh thì enzim làm việc quá chậm; quá nóng thì enzim bị biến tính.
Vì sao ánh sáng không cần.
Hạt mang sẵn một kho thức ăn — thường là tinh bột trong lá mầm hoặc nội nhũ — do cây mẹ tích trữ vào từ trước.
Trong suốt giai đoạn nảy mầm, hạt không quang hợp chút nào. Nó chỉ phân giải kho thức ăn đó bằng enzim rồi hô hấp để lấy năng lượng.
Vì không quang hợp nên nó không cần ánh sáng. Một hạt đậu đặt trong ngăn kéo tối, đủ ẩm và ấm, vẫn nảy mầm bình thường.
Khi nào ánh sáng mới trở thành cần thiết. Kho thức ăn trong hạt có hạn. Cây mầm phải vươn lên tới ánh sáng trước khi kho đó cạn.
Từ lúc lá đầu tiên xoè ra và bắt đầu quang hợp, ánh sáng mới trở thành điều kiện sống còn.
Đây chính là lý do cây mọc trong tối có thân dài bất thường, mảnh và nhợt nhạt — nó dốc toàn bộ kho dự trữ vào việc vươn lên tìm ánh sáng, và sẽ chết nếu không tìm thấy.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Reproduction in Plants and Humans gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.