Sinh sản hữu tính ở thực vật
Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản tạo ra cơ thể mới qua sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái tạo nên hợp tử, hợp tử phát triển thành cơ thể mới.Là hình thức sinh sản điển hình ở thực vật có hoa và nhiều nhóm động vật.
Ở thực vật có hoa, cơ quan sinh sản được gọi là hoa, bộ phận sinh sản của hoa là nhị và nhụy. Ở những thực vật không có hoa như dương xỉ, các loài rêu, các loài nấm sử dụng những phương pháp sinh sản hữu tính khác
Các hình thức sinh sản hữu tính ở thực vật
Ở động vật có bốn hình thức sinh sản hữu tính, thì ở thực vật chỉ có một hình thức sinh sản hữu tính duy nhất là thụ phấn.Quá trình sinh sản này sẽ xảy ra ở hầu hết các tế bào khác nhau từ sinh vật nhân sơ cho tới sinh vật nhân thực. Có sự kết hợp giữa cả đơn bào lẫn các đa bào để thúc đẩy quá trình di truyền diễn ra nhanh chóng.
Đặc điểm của sinh sản hữu tính
- Có quá trình nguyên phân xảy ra bên trong bào tử mà được tạo ra bởi quá trình giảm phân.- Các bào tử nảy mầm sẽ chuyển sang giai đoạn thể giao tử. Các thể giao tử của các nhóm sinh vật khác nhau thì có sự đa dạng về kích thước. Thực vật hạt kín có khoảng 3 tế bào bên trong hạt phấn còn rêu và các loại sẽ được gọi là thực vật cổ đại khác, những loài này có thể có đến vài triệu tế bào.
- Thực vật có sự luân phiên thay đổi giữa các thế hệ khi mà giai đoạn bào tử được tiếp diễn bởi các giai đoạn thể giao tử. Giai đoạn bào tử được tạo ra bào tử trong bọc bào tử bằng cách thực hiện giảm phân.
Quá trình sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa gồm 3 giai đoạn nối tiếp nhau:(1) Quá trình hình thành tạo giao tử: Các giao tử đực được hình thành trong bao phấn, giao tử cái được hình thành trong bầu nhụy.
(2) Sự thụ phấn và thụ tinh: là quá trình di chuyển hạt phấn tới đầu nhụy. Hạt phấn nảy mầm thành ống phấn, chứa giao tử đực, xuyên qua vòi nhụy vào bầu nhụy. Giao tử đực kết hợp với giao tử cái thành hợp tử.
(3) Quá trình hình thành hạt và quả: Hợp tử phân chia thành phôi nằm trong hạt. Hạt do noãn phát triển thành. Bầu nhụy sinh trưởng dày lên, phát triển thành quả chứa hạt.
Ưu điểm và nhược điểm của sinh sản hữu tính ở thực vật
Ưu điểm:- Ưu điểm của sinh sản hữu tính: Kết hợp được các đặc tính tốt có ở cả cơ thể đực và cơ thể cái, đảm bảo sức sống của cơ thể con tốt, thích nghi được với các điều kiện môi trường khác nhau.
- Tạo sự đa dạng di truyền, cung cấp nguồn vật liệu phong phú cho chọn lọc tự nhiên và tiến hóa
Nhược điểm:
- Không có lợi trong trường hợp mật độ quần thể thấp.
Sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa
Thực vật có hoa là những dạng thực vật chiếm ưu thế trên mặt đất. Cùng tìm hiểu quá trình sinh sản hữu tính của loài thực vật này1. Cấu tạo hoa
Gồm cuống hoa, đế hoa, đài hoa, tràng hoa, nhị và nhụy.
2. Quá trình hình thành hạt phấn và túi phôi
Hình thành hạt phấn
Tế bào trong bao phấn (2n) giảm phân tạo ra 4 bào tử đực đơn bội (n), mỗi tế bào (n) lại nguyên phân tạo 1 hạt phấn (n).
Hình thành túi phôi
Tế bào noãn (2n) giảm phân tạo 4 tế bào (n), 3 tế bào tiêu biến và 1 tế bào nguyên phân tạo túi phôi chứa 8 tế bào (gồm 3 tế bào đối cực, 2 tế bào kèm, 1 tế bào trứng và 2 nhân cực) (thể giao tử cái).
3. Quá trình thụ phấn và thụ tinh
Quá trình thụ phấn- Khái niệm: Thụ phấn là quá trình vận chuyển hạt phấn từ nhị đến núm nhụy.
- Có 2 hình thức thụ phấn: Tự thụ phấn (hạt phấn của cây thụ phấn cho hoa cây đó) và thụ phấn chéo (hạt phấn của cây này thụ phấn cho hoa của cây khác cùng loài).
- Thực vật hạt kín thụ phấn nhờ nước, gió, động vật (côn trùng, chim hoặc thú).
Quá trình thụ tinh
- Là sự hợp nhất của nhân giao tử đực với nhân của tế bào trứng trong túi phôi để hình thành hợp tử (2n) khởi đầu cho phôi của cá thể mới.
- Quá trình thụ tinh kép (Hạt kín): Tế bào ống phấn trong hạt phấn nảy mầm tạo ra ống phân. Ống phấn sinh trưởng xuyên qua vòi nhụy, qua lỗ túi phôi vào túi phôi → giải phóng 2 giao tử, một giao tử (n) hợp nhất với tế bào trứng tạo thành hợp tử (2n), một nhân còn lại (n) hợp nhất với nhân cực (2n) ở trung tâm túi phôi tạo thành nhân tam bội (3n), phát triển thành nội nhũ cung cấp dinh dưỡng cho phôi.
+ Giao tử đực 1 (n) + trứng (noãn cầu) (n) → hợp tử (2n)
+ Giao tử đực 2 (n) + nhân cực (2n) → nhân nội nhũ (3n)
- Ý nghĩa của thụ tinh kép: hình thành bộ phận dữ trữ chất dinh dưỡng để nuôi phôi phát triển cho đến khi hình thành cây non có khả năng tự dưỡng bảo đảm cho thế hệ con khả năng thích nghi cao với sự biến đổi của điều kiện môi trường để duy trì nòi giống.
4. Quá trình hình thành hạt và quả
Hình thành hạt- Noãn thụ tinh (chứa hợp tử và tế bào tam bội) phát triển thành hạt.
- Hợp tử phát triển thành phôi.
- Tế bào tam bội phát triển thành nội nhũ (phôi nhũ)
+ Hạt gồm vỏ hạt, phôi và nội nhũ.
+ Có 2 loại hạt: Hạt có nội nhũ (hạt cây Một lá mầm), hạt không có nội nhũ (hạt cây Hai lá mầm).
Hình thành quả
- Bầu nhụy phát triển thành quả, có chức năng chứa và bảo vệ hạt.
- Quả không có thụ tinh noãn → quả giả (quả đơn tính)
- Qúa trình chín của quả: bao gồm những biến đổi về sinh lí, sinh hóa làm cho quả chín có độ mềm, màu sắc và hương vị hấp dẫn, thuận lợi cho sự phát tán của hạt. Quả của nhiều loài cây cung cấp nguồn dinh dưỡng quý cho con người (vitamin, khoáng chất, đường,..)
- Quả tự phát tán hoặc phát tán nhờ động vật, gió...
Video về quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa
So sánh sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính ở thực vật
| Điểm phân biệt | Sinh sản vô tính | Sinh sản hữu tính |
| Khái niệm | Không có sự kết hợp của giao tử đực và giao tử cái, con sinh ra từ một phần của cơ thể mẹ | Có sự kết hợp của gia tử đực và giao tử cái thông qua thụ tinh tạo thành hợp tử Hợp tử phát triển thành cơ thể con |
| Cơ sở tế bào học | Nguyên phân | Giảm phân, thụ tinh và nguyên phân |
| Đặc điểm di truyền | Các thế hệ con mang đặc điểm di truyền giống nhau và giống mẹ. Ít đa dạng về mặt di truyền | Các thế hệ con mang đặc điểm di truyền của cả bố và mẹ, có thể xuất hiện tính trạng mới Có sự đa dạng di truyền cao hơn |
| Ý nghĩa | Tạo ra các cá thể thích nghi với điều kiện sống ổn định | Tăng khả năng thích nghi tốt hơn với đời sống thay đổi. Tạo sự đa dạng di truyền, cung cấp nguồn vật liệu phong phú cho chọn lọc và tiến hóa |