Sinh sản hữu tính là kiểu sinh sản trong đó thế hệ mới hợp tử xuất hiện do sự hợp nhất của tinh trùng và trứng 2.. Ưu điểm của sinh sản hữu tính - Hình thành một tổ hợp vô cùng lớn các n
Trang 1LỜI CẢM ƠN.
Hoạt động nghiên cứu khoa học là một trong những hoạt động thu
hút được sự tham gia của nhiều giáo viên hàng năm Một trongnhững hoạt động nghiên cứu khoa học của giáo viên là làm sángkiến kinh nghiệm Hưởng ứng phong trào này tôi đã tham gia viếtsáng kiên kinh nghiệm với hy vọng góp một phần nhỏ trong phongtrào nghiên cứu khoa học của trường nói riêng và của sở nói chung
Để hoàn thành đề tài này tôi đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ,tôi xin
chân thành cảm ơn BGH trường THPT Nguyễn Đình Chiểu, côngđoàn trường, cùng quý thầy cô trong tổ bộ môn đã hỗ trợ tôi hoànthành đề tài này
Trang 2LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Sinh sản hữu tính của thực vật là một nội dung tương đối thực tế, thú
vị nhưng cũng có phân trừu tượng Với nội dung trong sách giáokhoa tương đối ngắn và có nhiều nội dung sâu về chuyên môn chưađược đề cập và có những cơ chế cần được minh hoạ cụ thể Nhậnthấy điều này nên tôi đã thực hiện đề tài “SINH SẢN HỮU TÍNH ỞTHỰC VẬT” Đề tài này gồm hai phần, phần thứ nhất cung cấpnhững kiến thức về sinh sản hữu tính, phần thứ hai là phần ứng dụngcông nghệ thông tin vào giảng dạy bài 42 – sinh học 11 “sinh sảnhữu tính ở thực vật”, với hy vọng làm rõ cơ chế thụ phấn cũng nhưthụ tinh ở thực vật
Trang 3NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SINH SẢN Ở THỰC VẬT
Sinh sản của thực vật là quá trình sinh lí tái sản xuất những cơ thể mớigiống bố mẹ, đảm bảo sự phát triển liên tục của loài và phân bố cấc cá thểcủa nó trong không gian xung quanh
1. Khái niệm.
Sinh sản hữu tính là kiểu sinh sản trong đó thế hệ mới (hợp tử) xuất hiện
do sự hợp nhất của tinh trùng và trứng
2 Đặc trưng của sinh sản hữu tính.
+ Trong sinh sản hữu tính luôn có sự tham gia của hai cá thể, luôn có sựtrao đổi, tái tổ hợp của hai bộ gen
+ Sinh sản hữu tính luôn gắn với giảm phân
3. Ưu điểm của sinh sản hữu tính
- Hình thành một tổ hợp vô cùng lớn các nhiễm sắc thể có trong giao tử
- Có hiện tượng trao đổi chéo giảm phân tạo ra sự đa dạng cho các tổ hợp
- Tạo ra sự đa dạng trong loài và tăng khả năng thích nghi
II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT CÓ HOA
1 Kh ái niệm chung về cấu tạo hoa.
Sự chuyển trạng thái trưởng thành ra hoa liên quan với những biến đổi lớntrong hình mẫu phát sinh hình thái và phân hóa tế bào trong mô phân sinhđỉnh cành Cuối cùng quá trình đó dẫn tới sự sinh sản ra các cơ quan hoa:
lá đài, cánh hoa, nhị, nhụy.Những tế bào đặc biệt trong bao phấn chịu sựphân bào giảm nhiễm để tạo ra bốn tiểu bào tử đơn bội, sau đó phát triểnthành hạt phấn cũng tương tự tế bào trong noãn , trong bầu nhụy phân chiagiảm nhiễm để hình thành nên bốn đại bào tử đơn bội, một trong số đó tiếptục nguyên phân để tạo ra các tế bào túi phôi
2 Sự chuyển đổi pha
Trang 4a Sự khởi xuất hoa.
Trong mô phân sinh ở đỉnh cành dưới tác động của các tác nhân nội tại vàtác nhân bên ngoài thích hợp, các chồi lá bắt đầu có sự chuyển hóa sâu sắctrong mô phân sinh để trở thành cấu trúc tiền hoa Sự chuyển hóa đó đượcgọi là khởi xuất hoa Chuyển hóa khởi xuất hoa dẫn tới sự xuất hiện mầmcủa các bao hoa và u giới tính
Các biểu hiện ban đầu của sự khởi xuất hoa không thể nhìn thấy bằng mắtthường, nhưng có thể phát hiện nhờ phân tích mô học hay hóa sinh học.Nét đặc trưng nổi bật là hoạt tính trao đổi chất mạnh, đặc biệt trong miềntrục của đỉnh cành Mô phân sinh tủy bị không bào hóa và sự phân miềncủa đỉnh sinh dưỡng trở nên mờ nhạt
Quá trình khởi xuất hoa đòi hỏi hai hay ba ngày, sau đó là sự phátsinh cơ quan, có nghĩa là hoa bắt đầu hình thành: các tế bào bề mặt phânhóa thành các mầm lá noãn và mầm nhị, trong khi đó các tế bào ở sâu bêntrong phân hóa thành cánh hoa còn các lá đài xuất hiện từ vòng khởi đầu
Khi chuyển vào trạng thái ra hoa kèm theo những biến đổi trong bộ máysinh dưỡng, nét đặc trưng nhất là phồng lên làm sai lệch các đốt
b Sinh trưởng của mầm hoa.
Sau khi hình thành mầm các u hoa, sự phát triển tiếp tục các cấu trúc banđầu đó của hoa, trước tiên các mầm ấy sinh trưởng và tạo nên chồi hay nụhoa, tiếp theo là nở nụ hoa và nở hoa
Nở hoa kèm theo sự mở bao phấn ở hoa đưc hay hoa lưỡng tính Hai quátrình đó gắn chặt với nhau tạo nên sự nở hoa hoàn chỉnh
Sinh trưởng của mầm hoa phụ thuộc chặt chẽ vào các tác nhân ngoại cảnh,đòi hỏi về dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng và các nhân tố khác Cũng nhưquá trình sinh dưỡng, sinh trưởng của mầm hoa phụ thuộc vào đặc điểm ditruyền của các loài cây
c Nở hoa.
Sự nở hoa chỉ xảy ra khi chồi hoa đã chín Lúc này sự sinh trưởng của các
nụ hoa sẽ dừng lại do sự giảm mạnh hàm lượng các hoocmon, đặc biệt làauxin và GA.Sự nở hoa được thực hiện nhờ vận động cảm ứng
3 Sự phát triển của hạt phấn, noãn, thụ phấn, thụ tinh
Trang 5Chu trình sống của thực vật có hoa gồm hai thế hệ xen kẽ: thể bào tử lưỡngbội và thể giao tử đơn bội.
có nhân lớn hơn, độ chặt thấp hơn, trong tế bào chứa nhiều ARN – protein.Cấu tạo hai tế bào có cùng vách dày chung bao quanh đó là hạt phấn (thểgiao tử đực) Với cấu tạo như vậy, hạt phấn đã sẵn sàng rơi vào bao phấn,phát tán vào không gian nhờ gió,nước hay động vật để đạt đến núm nhụy.Khi đến được bề mặt núm nhụy, nếu có sự tương hợp di truyền và điềukiện ngoại cảnh thích hợp, hạt phấn nảy mầm (tế bào ống phấn dài ra theovòi nhụy) và tế bào sinh sản thực hiện một lần nguyên phân tạo nên hainhân đơn bội (hai tinh trùng trong ống phấn) Hai tinh trùng đó là hai giao
tử đực
- Hình thành giao tử cái (tế bào trứng trong túi phôi)
Bộ phận sinh sản thứ hai của hoa là bộ nhụy (tổng thể các lá noãn), hoa cóthể có một hay nhiều lá noãn Nếu số lá noãn là hai hay nhiều hơn thìchúng có thể tự do (bộ nhụy rời) hoặc hợp thành một thể thống nhất (bộnhụy hợp) Lá noãn của bộ nhụy rời hoặc toàn bộ bộ nhụy hợp gọi là nhụy.Nhụy thường phân hóa thành miền hữu thụ phía dưới gọi là bầu nhụy vàmiền bất thụ gọi là vòi nhụy kết thúc bằng núm nhụy Vách của bầu nhụygồm từ các tế bào nhỏ có vách mỏng và nhân lớn Đó là các tế bào phôithai, vì vậy chúng có khả năng sinh trưởng và tiếp theo là chuyển hóathành quả Bên trong bầu nhụy, tại các miền xác định trên vách của nó, trêngiá noãn, các noãn được hình thành
+ Noãn: Noãn là cấu trúc mới, xuất hiện trong quá trình tiến hóa có tác
dụng củng cố chức năng cơ bản là hình thành đại bào tử ( bào tử cái) rồi từ
đó sinh ra thể giao tử cái là cấu trúc tạo ra giao tử cái Tại đây xảy ra quá
Trang 6trình thụ tinh và giai đoạn đầu của chu trình cá thể bào tử mới (phát sinhphôi).
+ Túi phôi: Noãn chứa tế bào trung tâm được các tế bào bé hơn bao quanh
bảo vệ Tế bào trung tâm lớn lên và trải qua giảm phân, sản sinh ra bốn tếbào đơn bội xếp thẳng hàng Ba trong chúng tiêu biến, nhưng chúng sốngsót (bào tử cái) lớn lên và chuẩn bị nguyên phân lần đầu Bào tử cái nàytạo ra sự khởi đầu của túi phôi (thể giao tử cái) Sau lần nguyên phân đầutiên của bào tử cái, hai nhân mới được hình thành Chúng đi về các cực củamột tế bào bị kéo dài ra, giữa tế bào kéo dài đó xuất hiện một không bàolớn Tiếp theo, mỗi một trong hai nhân đó thực hiện hai lần nguyên phândẫn đến sự xuất hiện bốn nhân ở mỗi cực, có nghĩa là xuất hiện giai đoạnphát triển tám nhân của túi phôi Sau đó mỗi cực của nhân đi vào tâm củatúi phôi hợp thành tế bào lớn chứa hai nhân đơn bội Một trong những tếbào khác ở lỗ noãn của túi phôi là trứng đơn bội (giao tử cái) sẵn sàng chothụ tinh, hai tế bào ở hai phía của tế bào trứng là các tế bào kèm Túi phôilúc này có cấu tạo bảy tế bào tám nhân
b Thụ phấn
Quá trình phát tán hạt phấn đến núm nhụy gọi là thụ phấn Phần lớn thựcvật hạt kín phụ thuộc vào động vật để vận chuyển hạt phấn Nhưng hạtphấn của một số thực vật như cây thân cỏ thụ phấn nhờ gió
c Thụ tinh
Sau khi thụ phấn, nếu có sự tương hợp di truyền và điều kiện ngoại cảnhthích hợp thì hạt phấn sẽ nảy mầm trên núm nhụy Tế bào ống phấn dài rathành ống phấn Ống phấn sinh trưởng dài xuống phía dưới hướng vào bầunhụy Trong khi đó, tế bào sinh sản phân chia nguyên nhiễm tạo nên haitinh tử (giao tử đực) Khi đến được đáy của noãn, ống phấn luồn vào túiphôi qua lỗ và giải phóng cả hai tinh tử của nó Một tinh tử thụ tinh với tếbào trứng tạo nên hợp tử Tinh tử khác phân bố nhân đơn bội của nó đến tếbào lớn trung tâm của túi phôi tạo thành tế bào nhân tam bội khởi đầu của
mô nuôi dưỡng phôi
4 Hình thành hạt
Sau khi thụ tinh, noãn chứa tế bào tam bội trung tâm và hợp tử nhị bội bắtđầu phát triển thành hạt Tế bào tam bội phân chia và phát triển thành mộtkhối đa bào giàu chất dinh dưỡng được gọi là nội nhũ Nội nhũ nuôi dưỡngphôi cho đến khi nó trở thành cây non tự dưỡng
a. Sự phát triển phôi.
Trang 7Sự phát triển phôi bắt đầu khi hợp tử phân chia thành hai tế bào, hai tếbào đó lại tiếp tục phân chia thành phôi 4 tế bào với cuống noãn là các tếbào lớn sáng màu phân chia tạo nên móc neo mảnh (cuống noãn) nối phôivào cây mẹ Sự phân chia liên tiếp dồn dập của tế bào bé nhuộm màu sinh
ra các tế bào hình cầu Các tế bào này trở thành phôi Sự phồng lên màchúng ta thấy trên phôi là các mầm bắt đầu được hình thành
b Sự chín của hạt
Kết quả của sự phát triển phôi trong noãn là hạt chín, vỏ noãn sẽ mấtnước và tạo nên vỏ hạt bền chắc bao quanh phôi và nội nhũ Vào lúc đóphôi ngừng phát triển và hạt ở vào trạng thái ngủ Hạt sẽ không phát triểntiếp cho đến khi nảy mầm
Phôi đang ngủ bao gồm mầm rễ và mầm thân chứa mô phân sinh đỉnh Các
mô phân sinh sẽ tạo ra các tế bào làm cho phôi dài ra khi hạt nảy mầm.Trong phôi có ba mô hình trụ tạo ra mô biẻu bì, vỏ và mô dẫn sơ cấp
5 Hình thành quả.
a Bầu nhụy phát triển thành quả
Quả là bầu nhụy dày lên, chuyên hóa như một cái túi chứa hạt, bảo vệ hạt
và giúp hạt phát tán
Quả cũng rất đa dạng Trong thực tế chúng ta thường gọi là quả vì chúngđược phát triển từ nhiều noãn Màu sắc quả có thể thay đổi màu sắc từ màulục thành màu đỏ, da cam hay vàng và trở nên ngọt vì các phân tử axit hữu
cơ và tinh bột được chuyển hóa thành đường
- Quả phức: là loại quả được phát triển từ một nhóm các hoa tách biệt,kết chặt lại với nhau Khi các vách của nhiều bầu nhụy bắt đầu dày lên,chúng dính liền nhau hợp nhất thành một quả Mỗi một trong nhiềuphần của nó phát triển từ một hoa riêng biệt (quả mít, quả dứa)
c Quả đơn tính
Trang 8Quả đơn tính được định nghĩa như như là sự phát triển của một quả không
có thụ tinh noãn Hình thành quả đơn tính có thể là nguyên nhân di truyềnhoăc do ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh, hoăc có thể xử lí bằng hoocmoncho các hoa không thụ tinh
Trang 9GIÁO ÁN: SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT
A.MỤC TIÊU.
1 Kiến thức Qua tiết này học sinh phải :
- Phát biểu được khái niệm sinh sản hữu tính, thụ phấn
- Phân biệt được sinh sản vô tính với sinh sản hữu tính
- Sự tiến hoá của sinh sản hữu tính so với sinh sản vô tính
- Trình bày được sự hình thành hạt phấn và túi phôi
- Phân biệt được hình thức tự thụ phấn và thụ phấn chéo
- Nêu được đặc điểm, ý nghĩa của thụ tinh kép
- Phân tích được ý nghĩa sinh học về sự biến đổi sinh lí khi quả chín
- Vận dụng được các kiến thức về sinh sản hữu tính ở thực vật vào trồngtrọt
2 Kỹ năng Học sinh rèn luyện các kĩ năng : quan sát, tổng hợp và phân
tích,…
3 Thái độ Giáo dục học sinh ý thức vận dụng kiến thức vào thực tế sản
xuất
B PHƯƠNG PHÁP.- Hỏi đáp tìm tòi - Hoạt động nhóm.
C CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ.
1 Thầy : Giáo án H42.1- 2
2 Trò : Chuẩn bị bài mới theo yêu cầu của giáo viên
D TIẾN TRÌNH LÊN LỚP.
I ỔN ĐỊNH LỚP (1’)
II KIỂM TRA BÀI Cũ (5’)
Sinh sản vô tính là gì ? Cơ sở khoa học và phương pháp của các hìnhthức nhân giống ?
III NỘI DUNG BÀI MỚI.
1.Đặt vấn đề (2’)
Sinh sản vô tính là gì ? Các phương pháp nhân giống vô tính và vai trò của
nó đối với đời sống thực vật và con người.?
2.Triển khai bài (30’)
a.Hoạt động 1 (5’)
Trang 10Hoạt động của thầy và trò Nội dung
GV Yêu cầu học sinh đọc SGK trả
lời câu hỏi sau :
b.Hoạt động 2 (25’)
Hoạt động của thầy và trò Nội dung
GV Sử dụng H42.1 để giới thiệu chu
trình phát triển của thực vật có hoa
GV Yêu cầu học sinh đọc SGK và
trả lời câu hỏi sau :
Trình bày sự hình thành hạt phấn và
túi phôi ?
HS Đọc SGK thu thập thông tin và
trả lời câu hỏi của giáo viên
GV Chỉnh lí và kết luận
II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC
VẬT CÓ HOA
1.Sự hình thành hạt phấn và túi phôi.
a Hình thành hạt phấn : (thể giao tửđực)
- Tế bào mẹ hạt phấn(2n) giảm phấntạo thành 4 tế bào (n)
- Mỗi tế bào(n) nguyên phân tạo thànhhạt phấn gồm 2 tế bào(n) : 1 tế bàosinh dưỡng (tế bào ống phấn), 1 tế bàosinh sản
b Hình thành túi phôi : (thể giao tửcái)
- 1 tế bào(2n) của noãn trong bầunhuỵ giảm phân tạo thành 4 tế bào con(n) trong đó 3 tế bào tiêu biến, 1 tếbào sống sót nguyên phân liên tiếp tạotúi phôi
- Túi phôi gồm : noãn cầu (n) và nhân
Trang 11GV Chiếu đoạn phim : nảy mầm của
hạt phấn và yêu cầu học sinh trả lời
câu hỏi :
Trình bày sự nảy mầm của hạt phấn ?
HS Quan sát đoạn phim và trả lời
câu hỏi của giáo viên
GV Chỉnh lí và kết luận
GV Chiếu phim về thụ tinh và yêu
cầu học sinh quan sát, trả lời câu hỏi :
Thụ tinh kép là gì ?
HS Quan sát phim và trả lời câu hỏi
của giáo viên
- Hình thức :+ Tự thụ phấn : cây có hoa lưỡng tính.+ Thụ phấn chéo : cây có hoa đơn tính
và cây có hoa lưỡng tính chín khôngcùng lúc
- Tác nhân thụ phấn chéo : côn trùng,chim, gió, con người
- Tế bào sinh sản nguyên phân tạothành hai tinh trùng
Trang 12GV Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi :
Sau khi thụ tinh đã có sự biến đổi như
thế nào?
HS Đọc SGK và trả lời câu hỏi của
giáo viên
GV Chỉnh lí và kết luận
GV Yêu cầu học sinh đọc SGK và
trả lời câu hỏi :
- Tại sao khi quả chín có sự biến đổi
về màu sắc, mùi vị ? Sự biến đổi đó
có ý nghĩa gì về mặt sinh học ?
HS Đọc SGK và trả lời câu hỏi
GV Chỉnh lí và kết luận
GV: Yêu cầu hs trả lời câu hỏi:
Các điều kiện ảnh hưởng đến sự chín
của quả như thế nào ?
HS Đọc SGK và trả lời câu hỏi của
giáo viên
GV Chỉnh lí và kết luận
GV Yêu cầu học sinh đọc SGK và
trả lời câu hỏi :
Nêu các ứng dụng của sinh sản hữu
3 Quá trình hình thành quả, hạt
Sau thụ tinh :
- Hợp tử phát triển thành phôi, phôiphát triển đầy đủ thành cây mầm
- Noãn phát triển thành hạt chứa phôi
- Bầu nhụy phát triển thành quả
III ỨNG DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP
- Dùng đất đèn sản sinh khí êtilen làmquả chín nhanh
Trang 13- Auxin kết hợp với nhiệt độ thấp :bảo quản quả được lâu.
- Tạo quả không hạt : dùng auxin vàgibêrelin với cà chua, bầu bí, cam,chanh,
- Đọc trước bài 43 và nắm vững các bước chiết cành
- Mỗi nhóm chuẩn bị : 4 cành cây ăn quả, đất mịn, giấy nilon mỏng, dây buộc
Trang 14PHỤ LỤC
Trang 21- Đánh giá nhận xét của hội đồng khoa học Sở GD – ĐT BìnhDương.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 SINH HỌC PHÁT TRIỂN THỰC VẬT, NGUYỄN NHƯ THANH,NXB GIÁO DỤC