DAN BAI SINH HOC TV 2016

4 Plantae giới TV sinh vật đa bào có khả năng biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học cần cho họat động sống.. Tóm lại: Môi trường sống đầu tiên: ở dưới nướcDo sự

SINH HỌC THỰC VẬT

PLANT BIOLOGY

NGUYỄN DU SANH & TRẦN TRUNG HIẾU

PHẦN I NGUỒN GỐC – CẤU TRÚC

NGUYỄN DU SANH

THAM KHẢO

1) Biology (2011) edited by Robert J Brooker, Eric P.

Widmaier, Linda E Graham and Peter D Stiling McGraw-Hill

2) Campbell Biology (2011) edited by Jane B Reece, Lisa A.

Urry, Michael L Cain, Steven A Wasserman, Peter V.Minorsky and Robert B Jackson Pearson Education, Inc

3) Plant biology (2010) edited by Alison M Smith, George

Coupland, Liam Dolan, Nicholas Harberd, Jonathan Jones,Cathie Martin, Robert Sablowski and Abigail Amey GarlandScience

4) Johnson, G.B & Losos J.B., 2008-The living world The

McGraw-Hill companies

5) LIFE: The Science of Biology (2011) edited by David

Sadava, David M Hillis, H Craig Heller and May R.Berenbaum Sinauer Associates, Inc

6) Stern’s introductory plant biology (2011) edited by James

E Bidlack and Shelley H Jansky The McGraw-Hillcompanies

Chương 1: Nguồn gốc và phân loại

1.Các mô trong cơ thể

2.Rễ, Thân, Lá, (hoa, trái)

Chương 4: Tăng Trưởng

Phân chia, tăng rộng

MỞ ĐẦU

Trái đất được thành lập khoảng 4,5 tỉ năm Sự sống khởi đầusau 1 tỉ năm Có thể sinh vật đầu tiên chỉ gồm có protein và acidnucleic

Ngày nay thế giới sinh vật chia thành 5 giới (kingdom):

1) Monera (giới vi khuẩn = prokaryot) xuất hiện khoảng 3,5 tỉ năm 2) Protista (sinh vật đơn bào nhân thật : eukaryot) xuất hiện cách nay

1,5 tỉ năm

3) Fungi (giới nấm) sinh vật đa bào, phân hủy chất hữu cơ.

4) Plantae (giới TV) sinh vật đa bào có khả năng biến đổi năng lượng

ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học cần cho họat động sống

5) Animalia (giới Động vật) sinh vật lấy năng lượng cho họat động

sống từ sinh vật khác Trong đó con người được xem là tiến hóa nhất

vì có cấu trúc phức tạp, chức năng tinh vi

Tất cả mọi sinh vật đều có chung 4 đặc trưng cơ bản (trao đổi chất và

năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng và vận động)

và chính các đặc trưng cơ bản này giúp phân biệt được chất vô sinh(không sống) và chất hữu sinh (sinh vật)

Origin of the nucleus and endoplasmic

reticulum ( nhân & Lưới nội chất ).

The theory of endosymbiosis

( nội cộng sinh ).

Giả thuyết về quá trình hình thành tế bào TV

Thực vật là gì?

Sống ở đâu?

Cấu tạo thế nào?

Làm thế nào để sống sót trong môi trường? Khả năng bành trướng của thực vật thế nào?

Nó có ích lợi gì không?

Plants Are:

• Multicellular (đa bào)

• Eukaryotes (nhân thật)

• Autotrophs (Producers)

Photo-autotrop không phải chemo-autotrophy

• Non-motile (don’t move)

• ALIVE

Early Land Plants

• Looked like mosses

• Grew in swampy areas

• Began to adapt to life

independent of a watery environment.

Plants Today

• Are divided into four

groups:

• Flowering plants, cone

bearing plants, ferns and mosses.

Sự đa dạng của TV

A colonial protist ( tập đoàn đơn bào )

20.8 Photosynthetic Protists

• Diatoms (tảo silic = khuê

tảo) are photosynthetic

protists that belong to the

phylum Chrysophyta

(hoàng tảo)

• they are encased by

unique double wall of

20.8 Photosynthetic Protists

• red algae (hồng tảo) comprise

the phylum Rhodophyta and

have red pigments

• most are multicellular and

marine

• they grow more deeply than

other photosynthetic algae

• the laboratory medium agar is

made from red algae

Figure 20.18 Red algae.

Green algae ( lục tảo ).

A green algae life cycle: Ulva.

Photosynthetic Protists

• brown algae ( (tảo nâu ) comprise

the phylum Phaeophyta

• these algae are the longest ,

fastest -growing, and most

photosynthetically productive

living things

• they are conspicuous seaweeds

(dễ nhận thấy) in the ocean

– for example, kelp may grow to

The First Plants

• Lived in the water

Thực vật là gì?

Sống ở đâu?

Cấu tạo thế nào?

Làm thế nào để sống sót trong môi trường? Khả năng bành trướng của thực vật

Nó có ích lợi gì không?

Tóm lại: Môi trường sống đầu tiên: ở dưới nước

Do sự sự tiến hóa, có nhiều sinh vật sống trong môi trường nước

Một số SV trong đó có SV tự dưỡng nhờ ánh sáng mặt trời (các loài tảođơn đa bào ) bắt đầu được đưa lên các vùng có ít nước:

Nước hoàn toàn  ẩm độ cao  ẩm độ bớt lần  môi trườngkhô (đất)

Thực vật phải thích nghi ra sao? (hình thái, cấu tạo, sinh lý: biến dưỡng,sinh sản,…) để tồn tại

Đặc biệt:

- Làm sao hấp thu được chất dinh dưỡng (khoáng)?

- Làm sao giữ được lượng nước trong cơ thể?

ĐỂ THÍCH NGHI VỚI MÔI TRƯỜNG KHÔNG CÓ NHIỀU NƯỚC TV phải có

:

• Flowers or cones (chùy) to

transfer seeds

• Pollen to pass on sex cells

• Seeds to protect embryonic (baby)

plant

Sự thích nghi với đời sống trên cạn

• The green algae that were probably the

ancestors (tổ tiên) of today’s plants are aquatic organisms that are not well adapted to living on land

• Before their descendants (thế hệ) could live on land, they had to overcome (vượt qua) many environmental challenges

– how to absorb (hấp thu) minerals?

– how to conserve (giữ nước) water?

– how to reproduce (sinh sản) on land?

Ba bộ phận cơ bản của TV: Roots, Stems, and Leaves

Adapting to Terrestrial Living

• Plants require relatively large amounts of

six inorganic minerals: N, P, Ca, P, Mg, and S

• Each of these minerals ( muối khoáng )

constitutes 1% or more of a plant’s dry

weight

• Plants must absorb ( hấp thu ) these

materials, along with water, through their

roots

– the first plants were symbiotically involved

Adapting to Terrestrial Living

• One of the key challenges to living on land is to avoid drying out

– plants have a watertight outer covering called a

cuticle, which has a waxy consistency

– water enters plants only through the roots while the cuticle prevents water loss to the air

– specialized pores called stomata (singular, stoma)

allow passage for water through the cuticle

• they are found in the leaves and, sometimes, the green portion of stem

• they allow for the passage of CO2 into the plant for photosynthesis and H2O vapor and O2 to pass out

– Vì sao cây thân gỗ (có hệ thống mạch) khi sống trên

cạn?

Tóm lại: Sự tiến hóa của thực vật từ đơn bào đến đa bào từ sống dưới nước lên trên cạn

Plant Evolution (sự tiến hóa)

• Four key evolutionary advances occurred in the evolution of the plant

kingdom

– alternation of generations (luân phiên trong sinh sản)

• the sporophyte becomes the dominant generation in all but the earliest plants

– flowers and fruits

• improved the chances of successful mating in sedentary organisms and facilitated dispersal of their seeds

SỰ TIẾN HÓA CỦA THỰC VẬT

The life cycle of a moss ( rêu )

Fern life cycle ( dương xĩ= ráng )

Evolution of Seed Plants

• The seed is a crucial adaptation to life on land

because it protects the embryonic plant when it

is at its most vulnerable ( tổn thương ) stage

• Seed plants produce two kinds of gametophytes

(giao tử), male and female, which develop

completely within the sporophyte ( bào tử thể= cá thể mẹ )

– male gametophytes are called pollen grains

• they arise from microspores

– a female gametophyte contains the egg within an

ovule

• it develops from a megaspore

Tóm tắt sự phát sinh giao tử đực, giao tử cái hay sự

thành lập hạt phấn, túi phôi

Evolution of Seed Plants

• There is no need for free water in the

fertilization (thụ tinh) process

– pollination by insects, wind, or other agents transfers pollen to an ovule

– the pollen grain then cracks open and sprouts

as a pollen tube , bringing sperm cells directly

to the egg

Sự di chuyển của hạt phấn

 Tự thụ phấn: sự chuyển hạt phấn từ bao phấn đến nuốm của

cùng một hoa (lưỡng tính) hay đến nuốm của hoa khác trên cùng một cây (đồng chu)

Đường đi của hạt phấn trong bộ nhụy: từ nướm (nuốm) đến bầu nõan.

Evolution of Seed Plants

• All seed plants are derived from a single common ancestor ( tổ tiên )

in sporophyte tissue called the carpel (bầu nhụy)

at the time of pollination

Evolution of Seed Plants

• A seed has three visible parts

1 a sporophyte embryo

embryo

• in some seeds, the endosperm is used up by the embryo

and stored as food in structures called cotyledons

3 a drought-resistant protective cover (vỏ)

Basic structure of seeds

Vì sao cây sống trên cạn (nơi có ít nước) thì phải cần có hột ?

Evolution of Seed Plants

• Seeds improved the adaptation (thích nghi) of plants to living in land in the following respects

– Dispersal (phát tán)

• facilitates the migration and dispersal into new habitats

– dormancy (hưu miên)

• permits plants to postpone development until conditions are favorable

– Germination (nảy mầm)

• controls when the plant develops so that it can be synchronized with critical aspects of the plant’s habitat

– nourishment (nuôi dưỡng)

• provisions the seed during the critical period just after germination

Cấu trúc của hoa

Hoa xuất hiện ở chổ nào trên cơ thể TV?

Vì sao lại xuất hiện (xuất hiện để làm gì?)

Nguồn gốc phát sinh của Hoa?

Hoa có giống nhau không?

Làm thế nào mà hoa được thụ phấn?

Why Are There Different Kinds of

• Insects and plants have coevolved ( cùng nhau làm ) so that certain insects specialize in visiting particular kinds of flowers

– as a result, a particular insect carries pollen from one

individual flower to another of the same species

– bees are the most numerous insect pollinator

• Birds also pollinate some flowers, especially red ones

• Grasses and some other angiosperms have

reverted to wind pollination

How a bee sees a flower

Trái có túm lông giúp phát tán trong gió: trái Mai Chiếu Thủy

Improving Seeds: Double

Fertilization

• Angiosperms produce a special, highly nutritious

within their seeds

– the pollen grain contains two haploid sperm

• the first sperm fuses with the egg at the base of the ovary

• the second sperm fuses with polar nuclei to form a triploid

endosperm cell, which divides faster than the zygote and gives rise to the endosperm tissue

– the process of fertilization to produce both a zygote

and endosperm is called double fertilization

Life cycle of an angiosperm

So sánh 2 chu trình của TV bậc thấp và thực vậc bậc cao

So sánh 2 chu trình của 2 TV sống ở nước và trên cạn

PHÂN LOẠI

Vì sao phải phân loại?

Tên địa phương

Tên tiếng nước ngoài

Vì sao mỗi loài đều phải có một tên thống nhất? Nguyên tắc đặt tên như thế nào?

Ý nghĩa của việc đặt tên khoa học

Khi sử dụng tên thông thường gặp các bất tiện sau:

1) Nhiều tên khác nhau để chỉ một thực vật (đậu phọng)

2) Tên giống nhau nhưng lại chỉ nhiều thực vật khác nhau

(sắn)

3) Các vùng địa lý khác nhau có cùng một TV nhưng lại gọi

tên theo ngôn ngữ (lúa nước = lúa, rice (Anh); riz (Pháp),…

Làm thế nào để thực vật có một tên riêng khi nói lên thì dù ở

bất cứ vùng, miền nào, bất kỳ dân tộc nào cũng hiểu được? (đặt tên)

Và giữa chúng nếu có những điểm giống nhau (hình thái, cấu

trúc, hợp chất, gen, ) thì chúng có mối quan hệ với nhau? (phân loại)

Như vậy, rất cần đặt tên và phân hạng thực vật

Phân loại học (Taxonomy) là một ngành khoa học về xếp loại

và xác định một đối tượng thực vật (xác định tên của một sv được xếp loại) theo một danh pháp quốc tế (ICBN:

International Code of Botanical Nomenclature)

Tên Khoa học (Scientific name) thực sự cần thiết vì giúp con

người có thể hiểu nhau khi nói về một cây nào đó

Tên Latin (tên khoa học) là ngôn ngữ quy ước dùng để phân loại

Phân loại thực vật cần làm 3 công việc chính

Đặt tên (Naming): Đặt cho đối tượng nghiên cứu một cái tên

khoa học chính xác theo danh pháp quốc tế (Oryza sativa L.)

Xếp loại (classifying): Sắp xếp thành nhóm dựa vào các đặc

điểm chung

Lớp: Monocotyledoena (một lá mầm)

Họ: Poaceae

Định danh (Identifying): Tìm tên của đối tượng nghiên cứu

mà tên nó đã được đặt và xếp loại từ trước (dựa vào chìa khóa phân loại)

Sinh vật được chia thành 5 giới:

Bacteria, Protista, Fungi, Plantae, Animalia

Khi phân loại ngoài dựa vào hình thái học

( morphology) sinh hóa học (biochemistry ), cách biến dưỡng ( metabolism ) còn dựa vào cấu trúc di truyền

(gene) 1965; dựa trên rRNA ( ribosomal RNA

(rRNA) genes 1977 bởi Carl Woese và George E

Fox ).

SV được chia thành 6 giới (Kingdom)

Giới Monera lúc trước (Archaebacteria) bây giờ tách làm hai: Bacteria và Archaea

Vì chúng có những cấu trúc sinh hóa khác với SV

khác, nơi sống khác nhau (vùng cực đoan) và xuất

hiện sơ khai nhất

( http://en.wikipedia.org/wiki/Archaea )

Nhà tự nhiên học người Thụy

18.2 Species Names

• Taxon (plural, taxa) is a group of

organisms at a particular level in a

classification system (nhóm SV đã được xếp loại)

– the branch of biology that identifies and

names such groups is called taxonomy

– no two kinds of organisms can have the same

18.2 Species Names

• The scientific name for an organism is

comprised of the two-part binomial

– the first part is the genus, which is always

Nguyên tắc chung

* Dựa trên hình thái ngoài, khu vực địa lý, đất nước, tên nhân vật

Công việc cần làm để học về phân loại học

Thu mẫu và chuẩn bị mẫu

Thực hiện các công đoạn thu mẫu, xử lý mẫu, và bảo quản mẫu

PHÂN LOẠI THỰC VẬT

Rong: sống trong nước

Địa y: do rong và nấm hợp lại

Đài Thực vật (rêu): sống chổ ẩm, có cơ quan sinh bào tử rõ Khuyết TV: có rễ thật (cây), có mạch, chưa có cơ quan hoa

Giới Thực vật (Plantae)

Tổ tiên từ tảo cổ

Phát triển từ môi trường nước dần dần lên cạn

Tự dưỡng (quang tự dưỡng)

Thành phần của một thực vật hạt kín

Figure 20.19

Table 20.1

Chương 1: Nguồn gốc và phân loại

1.Của các mô trong cơ thể

2.Rễ, Thân, Lá, (hoa, trái)

Cấu trúc & Chức năng của Thực vật

-Tế bào thực vật

- Mô thực vật

- Cơ quan thực vật

- Dinh dưỡng

Tế bào  Mô  Cơ quan  Cơ thể

Tất cả tạo thành một thể thống nhất để thực hiện chức năng:

+ Bó mạch thân sắp xếp trên một vòng (libe nằm trên

bó mộc) và có tượng tầng libe-mộc giúp gia tăng

đường kính.

+ Thường có rễ cọc (rễ cái taproot).

+ Hoa tứ hay ngũ phân Hột chứa phôi với 2 lá mầm

+ Gân lá song song.

+ Bó mạch thân sắp xếp trên nhiều vòng đồng tâm,

không có tượng tầng libe-mộc.

+ Thường có rễ chùm (rễ sợi fibrous roots).

+ Hoa tam phân Hột chứa phôi với một lá mầm.

Figure 22.21 Dicots and monocots

Figure 24.1

Phân biệt: cây HAI lá mầm cây MỘT lá mầm

Vai trò của thực vật

Thực vật rất quan trọng

Đối với động vật (có con người):

Là nguồn lương thực thực phẩm (foods) giúp con người

Nơi ở và thức ăn của SV khác

Một mắt xích trong chi trình Sinh Địa hóa (Quang hợp =>

Oxy)

Thực vật và môi trường

Thực vật rất quan trọng cho sự sống trên hành tinh

Quang hợp cung cấp oxy và chất hữu cơ từ đó động vật, nấm, vi sinh vật dị dưỡng mới tồn tại & phát triển

Thực vật ở rừng mưa nhiệt đới: rất quan trọng (có hơn

½ lòai Động và thực vật trên thế giới sống ở đây) Hiện vẫn chưa khám phá hết

Thực vật có mối quan hệ mật thiết với

CÁC KHÁI NIỆM

CỦ: Bộ phận dinh dưỡng thường nằm ở dưới đất và phù ra

.Khi củ có nhiều bột ta có khoai Khi ở trong không khí, một phần của đáy thân phù to ra ta có một giả hành.

THÂN: Bộ phận mang lá Cây có thân mềm không có cơ cấu

hậu lập liên tục gọi là cỏ Cây cứng (mộc): có nhánh không cao lắm (dưới 7 m) gọi là tiểu mộc Cây hay cỏ có thể là dây

bò, leo quấn , leo nhờ vòi hay trườn Thân ở dưới đất gọi là căn hành Khi cây sống 1 năm hay ít hơn ta có cây nhất niên (annual); khi cây sống hai năm ta có cây lưỡng niên (biennial), sống lâu hơn ta có cây đa niên (perennial).