Bài 42: Sinh sản hữu tính ở thực vật

Khái niệm

Sinh sản hữu tính là kiểu sinh sản trong đó có sự hợp nhất của giao tử đực và giao tử cái tạo nên hợp tử phát triển thành cơ thể mới.
Trong sinh sản hữu tính luôn có quá trình hợp nhất giao tử đực và cái, luôn có sự trao đổi, tái tổ hợp của hai bộ gen.
Sinh sản hữu tính luôn gắn liền với giảm phân để tạo giao tử
Sinh sản hữu tính ưu việt hơn so với sinh sản vô tính :

+ Tăng khả năng thích nghi của thế hệ sau đối với môi trường sống luôn biến đổi

+ Tạo sự đa dạng di truyền cung cấp nguồn vật liệu phong phú cho chọn lọc tự nhiên và tiến hóa.

Sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa

Hoa là cơ quan sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa

Cấu tạo của hoa

Quá trình hình thành hạt phấn và túi phôi

Sự hình thành hạt phấn

Tế bào mẹ (2n) trong bao phấn thực hiện giảm phân tạo thành 4 tế bào con đơn bội (n) (bào tử đực).
Mỗi bào tử đơn bội (n) tiến hành một lần nguyên phân để hình thành nên cấu tạo đa bào đơn bội gọi là hạt phấn (thế giao tử đực).
Mỗi hạt phấn gồm 2 tế bào: tế bào bé là tế bào sinh sản và tế bào lớn là tế bào ống phấn, được bao bọc bởi một thành chung dày..

Sự hình thành túi phôi

Tế bào mẹ (2n) của noãn trong bầu nhụy thực hiện giảm phân tạo thành 4 tế bào con (n) (đại bào tử đơn bội),
Trong 4 bào tử đơn bội đó, ba tế bào xếp phía dưới tiêu biến chỉ còn một tế bào sống sót.
Bào tử cái sống sót này sinh trưởng dài ra thành hình quả trứng (hình ô van), thực hiện 3 lần nguyên phân tạo nên cấu trúc gồm 7 tế bào và 8 nhân (3 tế bào đối cực, 1 tế bào nhân cực, 1 tế bào trứng, 2 tế bào kèm) gọi là túi phôi (thể giao tử cái).

Quá trình thụ phấn và thụ tinh

Thụ phấn

Quá trình vận chuyển hạt phấn từ nhị đến núm nhụy (đầu nhụy) gọi là thụ phấn.
Có 2 hình thức thụ phấn là tự thụ phấn và thụ phấn chéo.

+ Tự thụ phấn: Hạt phấn của nhị hoa nảy mầm trên núm nhụy của chính hoa đó hoặc hạt phấn từ nhị của một hoa rơi trên núm nhụy của một hoa khác trên cùng một cây và nảy mầm.

+ Thụ phấn chéo: Hạt phấn từ nhị của một hoa rơi và nảy mầm ở núm nhụy của một hoa trên những cây khác nhau cùng loài.

Thực vật hạt kín thực hiện thụ phấn nhờ động vật (côn trùng) hoặc nhờ gió.

Thụ tinh

Thụ tinh là sự hợp nhất của nhân giao tử đực với nhân của tế bào trứng trong túi phôi để hình thành nên hợp tử (2n).
Ở thực vật có hoa, thụ tinh được thực hiện là nhờ ống phấn sinh trưởng xuyên dọc theo vòi nhụy, xâm nhập qua lỗ phôi vào túi phôi và giải phóng ra 2 nhân (2 giao tử), trong đó có 1 nhân hợp nhất với tế bào trứng.
Thụ tinh kép : cùng lúc giao tử thứ nhất thụ tinh với tế bào trứng tạo thành hợp tử, giao tử thứ hai đến hợp nhất với nhân lưỡng bội (2n) ở trung tâm túi phôi hình thành nên nhân tam bội (3n), hay còn gọi là nội nhũ.
Ý nghĩa sinh học của hiện tượng thụ tinh kép ở thực vật hạt kín là sự hình thành nội nhũ, cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển của phôi và thời kì đầu của cá thể mới.

Quá trình hình thành hạt, quả

Hình thành hạt

Noãn đã thụ tinh (chứa hợp tử và tế bào tam bội) phát triển thành hạt. Hợp tử phát triển thành phôi. Tế bào tam bội phân chia tạo thành một khối đa bào giàu chất dinh dưỡng gọi là nội nhũ nuôi dưỡng phôi phát triển.
Có hai loại hạt : hạt có nội nhũ (hạt Một lá mầm) và hạt không nội nhũ (hạt Hai lá mầm)

Hình thành quả

Quả là do bầu nhụy dày lên, chuyên hóa như một cái túi chứa hạt, bảo vệ hạt và giúp phát tán hạt. Quả được hình thành không do thụ tinh noãn gọi là quả đơn tính.
Quá trình chín của quả : Sau khi hình thành, quả sinh trưởng, phát triển thành quả chín với các chuyển hóa sinh lý, sinh hóa làm biến đổi màu sắc, độ cứng và xuất hiện mùi vị, hương thơm đặc trưng, hấp dẫn thuận lợi cho sự phát tán hạt. Quả là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng (vitamin, khoáng chất, đường,…) quan trọng cho con người.