MÔN SINH HỌC
(Tài liệu lưu hành nội bộ)
HÀ NỘI, tháng 8 – 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC
CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN
GIÁO DỤC TRUNG HỌC
TÀI LIỆU
TẬP HUẤN PHÁT TRIỂN CHUYÊN MÔN
GIÁO VIÊN TRƯỜNG THPT CHUYÊN - NĂM 2012
Danh mục các chữ viết tắt
BT: Bài tập
CH: Câu hỏi
CNTT: Công nghệ thông tin
CSVC: Cơ sở vật chất
CTĐT: Chương trình đào tạo
CTGDPT: Chương trình giáo dục phổ thông
GD và ĐT: Giáo dục và Đào tạo
GDPT: Giáo dục phổ thông
GV: giáo viên
HS: học sinh
KHV: kính hiển vi
KT-ĐG: kiểm tra - đánh giá
KT - KN: kiến thức – kĩ năng
SGK: Sách giáo khoa
SH: Sinh học
TB: Tế bào
THPT: Trung học phổ thông
PP: Phương pháp
PPDH: Phương pháp dạy học
QLGD: Quản lí giáo dục
Tài liệu tham khảo
3
Qui luật “Chuyển từ hưng phấn sang ức chế”
Đây là quy luật có tính chất chung cho hoạt động thần kinh, qui luật này được phát biểu như
sau: “#!$%$&'$'()&*+,%$*-!$./0+)(&1)2($ 34
%!35-$(6.728*6$.$9:7;/(*6!
;<.
Qui luật “Lan toả và tập trung”
Hưng phấn và ức chế có thể được coi như đơn vị tạm thời và đơn giản nhất trong hoạt động
thần kinh. 9$. !)=6&*+>!$?@%$*-()*A$./0+)$
&B@%$CD*E(A>4F$)GH$I*-9$3F2J2J3
KJ>L/(*6%$/()*ó .7F*M$.@FH$$.2J/N*-
9$3
Qui luật “Mối tương quan giữa cường độ kích thích và cường độ phản xạ”
Quy luật này chung cho cả hoạt động thần kinh cấp thấp và hoạt động thần kinh cấp cao. “D
/4)$*%$J&!)$ $.)G>A*N&?H&O*%$9,&'$'
$$ O*%G>$H&O*%&'$'/M$L94$ O*%;
G>35G<
Qui luật “Cảm ứng qua lại”
“%$L9$. $J&,.%$L9$. $J&*DF@>L D
$6 *MPF(?$MG<
Trong dạy học thường xảy ra 4 loại cảm ứng sau:
- QG,$'H*7$O là hiện tượng khi có một trung khu hưng phấn mạnh và tập
trung gây ra quá trình ức chế ở các trung khu xung quanh nó. Ví dụ, khi học sinh đang say mê một
loại kiến thức nào đó thì trung khu phụ trách kiến thức ấy hưng phấn mạnh gây ức chế các trung
khu khác ở vỏ não nên chúng thường không nhận thấy các tác nhân kích thích khác ở xung quanh
mình.
- QG2R$'H*7$O là hiện tượng khi có một trung khu ở trạng thái ức chế mạnh
gây ra quá trình hưng phấn ở các trung khu xung quanh nó. Ví dụ, khi học sinh đang say mê chơi
một hoạt động nào đó mà bỗng nhiên thầy giáo không cho các em chơi nữa thì trung khu phụ trách
100>
QS
S
T
=
(1)
Sau đó L.M.Terman đã áp dụng công thức (1) có sửa lại và tạo thành test Stanford - Binet, áp
dụng cho cả trẻ em lẫn người lớn nhưng vẫn là test cá nhân không dùng đo cùng một lúc cho nhiều
người được.
Cách tính chỉ số IQ của Stern, Binet và Terman vẫn còn những hạn chế nhất định như: quá
chú trọng đến ngôn ngữ, phải có các thiết bị đặc biệt và các chuyên viên thực hiện, chỉ cho biết
năng lực trí tuệ chung và không áp dụng được cho người lớn.
Năm 1939, David Wechsler đã nghiên cứu xây dựng test đo trí tuệ theo hướng mới. Ông
không chấp nhận sự giải thích truyền thống về trình độ trí tuệ (IQ) qua mối tương quan giữa các chỉ
số tuổi trí không (MA) và tuổi đời (CA). Không giống như Stern và Binet, Wechsler D. cho rằng, sự
phát triển trí tuệ diễn ra trong suốt đời người một cách không đồng đều. Nếu đánh giá sự phát triển
trí tuệ thông qua mối tương quan giữa tuổi trí khôn và tuổi đời thì không đánh giá được nhịp độ phát
triển trí tuệ của mỗi người. Từ lí luận này, Wechsler D giới thiệu phương pháp đánh giá trí tuệ bằng
trắc nghiệm WAIS vào năm 1955 dành cho những người 16 tuổi trở lên và ông đưa ra cách xác định
IQ bằng công thức:
10015 +
−
= >
UU
T
Mỗi điểm trắc nghiệm ở đây sẽ có một giá trị IQ tương đương. Dựa trên chỉ số IQ, người ta
phân loại thành các mức trí tuệ khác nhau.
Bạn là người lạc quan, luôn tin
tưởng vào những kết quả tốt đẹp ở
tương lai
5
Bạn vẫn chưa thực sự hiểu rõ những
điểm mạnh, điểm yếu của mình
6
Đôi khi chính bạn cũng không biết
mình thực sự thích điều gì
7
Bạn vẫn thường không hiểu động cơ
nào dẫn đến những hành động của
mình
8
Bạn thường có quyết định mà sau
đó khiến bạn phải hối tiếc
9
Bạn thoải mái nhìn nhận
về những mặt hạn chế,
yếu kém của mình
10
Bạn thường phải thay đổi
các quyết định của mình
để phù hợp với tình hình
thực tế
11
Các thất bại không ám ảnh
và làm giảm ý chí của bạn
12
Khi phải chờ đợi, ví dụ
Thỉnh thoảng
Cũng khá thường xuyên
19. Đâu là tính cách của bạn
Trầm tư, suy nghĩ thấu đáo
Sôi nổi, nhiệt tình
Dung hòa giữa hai tính cách trên
20. Giả sử bạn đang đi trên đường và bị trượt chân ngã làm bẩn hết quần áo, phản ứng của bạn thường là
Tôi sẽ đứng dậy và tự cười với chính mình
Khi đó chắc tôi sẽ cảm thấy xấu hổ
Khi đó tôi chắc sẽ cảm thấy bực tức
21. Quan điểm của bạn ra sao với cái gọi là số phận
Tôi tin vào số phận, những nỗ lực phấn đấu khó thay đổi được số phận
Tôi không tin vào số phận, sẽ nhận được kết quả tốt hơn nếu ta luôn cố gắng phấn đấu
Tôi không thực sự tin vào số phận, tuy nhiên đôi khi nó cũng tác động làm giảm sự cố gắng
của tôi
22. Khi đứng trước những thử thách, nhiệm vụ trong cuộc sống
Tôi thường rất tự tin là mình sẽ vượt qua hay hoàn thành nhiệm vụ
Tôi thường khá tự tin để thực hiện công việc, tuy nhiên vẫn có một chút lo lắng
Tôi thường cảm thấy lo lắng và bối rối
23. Khi gặp phải một nhiệm vụ khó khăn, bạn đã xoay sở vài tuần mà vẫn chưa giải quyết được
Tôi sẽ tìm kiếm sự giúp đỡ từ người khác
Tôi là người tự lập, tôi sẽ cố gắng tự xoay sở
Tôi sẽ cố gắng quên nó đi, mặc mọi chuyện đến đâu thì đến
7
24. Khi nhận một nhiệm vụ, bạn thường có xu hướng nhận những nhiệm vụ nào
Nhiệm vụ đơn giản, điều đó giúp tôi hoàn thành một cách dễ dàng, chắc chắn
Những nhiệm vụ trong khả năng của mình
Những nhiệm vụ khó khăn, điều đó sẽ phát huy sự nỗ lực và khả năng sáng tạo của tôi
25. Khi người khác gây ra một lỗi lầm nào đó cho bạn
Tôi thường phản ứng gay gắt, điều đó sẽ làm tôi cảm thấy nhẹ nhàng hơn
Khi đó chắc tôi sẽ rất hứng khởi và bắt tay vào việc luôn
Thư giãn, sau đó dành vài ngày để thu thập dữ liệu trước khi chính thức bắt tay vào việc
Bắt đầu lo lắng về nhiệm vụ được giao
33. Bạn có phải là người luôn cố gắng, tận tâm với công việc của mình
Tôi vẫn luôn như vậy, ngay cả khi không có ai thấy được điều đó
8
Tôi chỉ thực sự cố gắng khi được khích lệ động viên
Tôi thường không cố gắng làm việc trừ khi bị một sức ép nào đó
34. Bạn thường sẽ lựa chọn công việc nào sau đây
Một công việc với mức lương cao nhưng không phù hợp
Một công việc thực sự phù hợp nhưng lương thấp hơn, chỉ bằng một nửa
Một công việc không phù hơp lắm và thu nhập cũng tạm ổn
35. Giả thiết một chức vụ bạn mong muốn được đề bạt đã được giao cho người khác
Tôi sẽ vẫn tiếp tục cố gắng và chờ đợi một cơ hội mới
Tôi sẽ rất thất vọng và khó có thể cố gắng làm việc như trước
Tìm cách để chứng minh mình phù hợp với vị trí đó để hy vọng có sự thay đổi
36. Khi có một người bạn muốn tâm sự cùng bạn, người đó nói khá nhiều
Tôi thường chăm chú lắng nghe, thỉnh thoảng còn có thêm những câu phải hồi
Tôi vẫn lắng nghe, nhưng sự tập trung thường giảm dần
Tôi thường thiếu kiên nhẫn lắng nghe, và tìm cách chuyển chủ đề
37. Khi bạn thấy một người bạn hay đồng nghiệp có vẻ đang có gì đó lo lắng, băn khoăn
Tôi thường chủ động hỏi xem có việc gì để xem có thể giúp gì được không
Tôi chỉ tham gia góp ý khi được hỏi
Tôi thường lảng tránh để khỏi phiền phức có thể gặp phải
38. Khi hai người bạn hoặc đồng nghiệp đang tranh cãi khá to tiếng, bạn thường
Giữ mình tách khỏi cuộc tranh luận ấy
Tìm cách giúp họ bình tĩnh lại
Cố gắng hướng sự chú ý của họ đến một vấn đề khác
39. Khi bạn phải đưa ra một quyết định có liên quan đến nhiều người khác nữa ngoài bạn
Tôi thường tham khảo kỹ ý kiến của những người liên quan và quyết định theo số đông
Tôi sẽ không thèm nói chuyện với người đó nếu họ không tự nhận lỗi
Tôi sẽ bình tĩnh nói về lỗi của người đó giúp họ hiểu ra lỗi lầm của mình
Tôi sẽ làm như không có chuyện gì, đã quá muộn để nói lại
47. Giả sử trong một cuộc gặp mặt một người mới quen, bạn nhận thấy người kia không thoái mái và
hào hứng
Tôi sẽ hẹn gặp vào buổi khác và chuẩn bị kỹ hơn nội dung cuộc nói chuyện
Tôi sẽ cố gắng tìm chủ đề mà người ấy quan tâm để hấp dẫn họ trở lại câu chuyện
Tôi sẽ để mọi chuyện tự nhiên và dành thời gian suy nghĩ về những việc mình quan tâm
48. Bạn đang nói chuyện với một nhóm bạn, có người trong đó nói xấu về một người trong nhóm nhưng
vắng mặt
Tôi sẽ lắng nghe và đưa ra nhận xét khách quan của mình về người bạn vắng mặt đó
Tôi sẽ giữ im lặng, mặc cho mọi người muốn nói sao thì nói
Tôi sẽ tìm một chủ đề khác để hướng mọi người vào chủ đề mới này
49. Khi cuộc trò chuyện giữa bạn và một người bạn trở nên căng thẳng vì một điểm bất đồng nào đó
Tôi thường cảm thấy rất khó chịu vì những bất đồng đó
Tôi thường giữ được bình tĩnh trong hoàn cảnh đó và tìm nguyên nhân chính gây ra sự căng
thẳng này
Tôi thường giữ im lặng và tìm cách kết thúc cuộc nói chuyện
50. Bạn sẽ nghĩ sao nếu sau 15 cuộc điện thoại liên hệ bán hàng mà không ai đồng ý thiết lập cuộc gặp
với bạn
Có lẽ tôi không phù hợp với công việc này
Có lẽ tôi thử thay đổi cách tiếp cận xem sao
Có lẽ hôm nay mình không may mắn, để hôm khác bắt đầu lại
Chuyên đề 1: PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TRONG CÁC PHƯƠNG PHÁP
DẠY HỌC ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN SINH VẬT
TS.Vũ Đức Lưu
- Vì sao nói các cấp tổ chức chính của giới sống có mối quan hệ mật thiết theo thứ bậc kế tiếp
nhau?
Các cấp tổ chức chính của giới sống có mối quan hệ mật thiết theo thứ bậc kế tiếp nhau vì:
10
- Kì trung gian là thời kì sinh trưởng của tế bào bao gồm ba pha:G
1
, S, G
2
.
V Pha G
1
diễn ra sự gia tăng của tế bào chất nhờ các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ diễn ra, là
thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào.
- Pha S diễn ra sự sao chép ADN và nhân đôi NST.Khi kết thúc pha S, NST từ thể đơn chuyển sang
thể kép gồm hai sợi crômatit hay nhiễm sắc tử chị em giống hệt nhau đính với nhau ở tâm động
- Pha G
2
tiếp ngay sau pha S, tiếp tục tổng hợp prôtêin có vai trò đối vớ sự hình thành thoi phân
bào.NST ở pha này vẫn giữ nguyên trạng thái như ở cuối pha S. Sau pha G2, tế bào diễn ra quá trinh
nguyên phân.
Thông thường sau khi thông báo GV chuyển tiếp sang mục tiếp theo, còn HS lĩnh hội một cách
thụ động các thông tin do thày thông báo và không gợn lên một suy nghĩ hay thắc mắc gì. Nếu GV
nêu vấn đề :
- Vì sao tế bào không lớn lên mãi mà phải phân chia?
11
Câu hỏi này đưa HS vào tình huống có vấn đề, buộc phải chú ý và động não. GV giải thích :
Sự gia tăng bề mặt và thể tích hình cầu có mối liên hệ với nhau, về mặt toán học: bề mặt
hình cầu tăng theo r
2
trong khi thể tích tăng theo r
3
. Điều đó có ảnh hưởng bất lợi đối với các quá
trình trao đổi với môi trường xung quanh. Mặt khác khi kích thước của tế bào chất tăng, nhân không
còn có khả năng điều hòa các quá trình xảy ra trong TB do sự phá vỡ tỉ lệ thích hợp giữa nhân và tế
- sự tiếp hợp và trao đổi chéo những đoạn tương đồng trên đó có kí hiệu các gen bằng chữ đã đưa
đến sự hoán vị các gen tương ứng (alen), và tạo ra tái tổ hợp (sắp xếp lại) các gen không alen, là cơ
chế tạo nên các loại giao tử khác nhau về tổ hợp gen, từ đó góp phần làm tăng nguồn biến dị tổ hợp.
Để làm rõ hơn ý này GV nên minh hoạ và giải thích bằng ví dụ cụ thể ở ruồi giấm như:
P : Ruồi cái thân xám, cánh dài × ruồi đực thân đen, cánh cụt
AB/ ab ab/ab
G : AB, ab, Ab, aB ab
12
F
1
:
AB
ab
,
ab
ab
,
Ab
ab
,
aB
ab
xám, dài , đen, cụt
xám, cụt , đen, dài
- Tại sao nói những vận động của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng diễn ra ở kì sau lần phân
bào I là cơ chế tạo ra nhiều loại giao tử mang tổ hợp nhiễm sắc thể khác nhau?
- sự phân li độc lập của các cặp NST kép tương đồng khi đi về hai cực tế bào bằng kí hiệu bằng chữ
(thay cho NST), vì trên hình vẽ trong SGK chỉ thể hiện được một khả năng. Từ đó, HS tự nhận thức
ra đây là cơ chế chủ yếu tạo ra nhiều loại giao tử khác nhau về tổ hợp NST. GV nên nêu ví dụ như :
Sinh trưởng và phát triển không đồng nhất nhưng hai quá trình này có mối quan hệ rất chặt chẽ
trong đời sống của cá thể. Nếu không có quá trình hình thành mới các yếu tố cấu trúc thì không thể
có sự sinh trưởng. Sự vận động của quá trình không phải là quá trình tương hợp đơn thuần mà nó
còn bao gồm cả quá trình hình thành cấu trúc hiển vi.
13
Sinh trưởng và phát triển cơ thể không diễn ra đồng thời trong một cây, giữa các bộ phận khác
nhau trong cây hoặc giữa các cây trong cùng một loài hoặc giữa các cây thuộc các loài khác nhau.
Một cơ quan hoặc bộ phận của cây sẽ có thể sinh trưởng nhanh và phát triển chậm và ngược lại
hoặc có thể cả 2 quá trình đều nhanh hoặc đều chậm.
Mức độ sinh trưởng và phát triển do đặc điểm di truyền của loài chi phối hoặc do điều kiện ngoại
cảnh.
Khi bón phân và tưới nước nhiều cây sinh trưởng nhanh, kéo dài thời gian sinh trưởng do đó
chậm phát triển. Dựa vào đặc điểm này trong nông nghiệp có thể điều khiển, tác động kết thúc quá
trình sinh trưởng và phát triển ở một trong những giai đoạn xác định.
Trong thực tế ranh giới giữa sinh trưởng và phát triển thật khó tách bạch. Bởi vì sự phát triển của
cơ thể thực vật là toàn bộ những biến đổi diễn ra theo chu kỳ sống bao gồm 3 quá trình liên quan
đến nhau là sinh trưởng, phân hóa, phát sinh hình thái tạo nên các cơ quan của cơ thể (rễ, thân, lá,
hoa, quả). Sinh trưởng và phát triển là hai mặt của quá trình trao đổi chất biến đổi như quy luật
Lượng – Chất diễn ra từ quá trình vận động và phát triển của các sự vật, hiện tượng trong sinh giới:
Sự tích lũy về lượng tới điểm tới hạn xảy ra bước nhảy dẫn tới sự thay đổi về chất. Sự tích lũy về
lượng dần tới sự biến đổi về chất, lượng đổi chất cũng sẽ đổi.
Tuy nhiên sinh trưởng và phát triển vẫn nằm trong giới hạn của loài, do gen của loài quy định
hay sinh trưởng và phát triển đặc trưng cho loài được quy định bởi gen.
Đời sống của cây là sự kết hợp của cả quá trình sinh trưởng và phát triển. Giai đoạn sinh trưởng
và phát triển sinh dưỡng hình thành nên rễ, thân, lá. Đỉnh cao của sự phát triển rễ, thân, lá là sự hình
thành, sinh trưởng và phân hóa cơ quan sinh sản, cơ quan dự trữ chiếm ưu thế. Sự tạo thành cơ quan
sinh sản là một sự kiện quan trọng để từ đó nó để lại nòi giống cho thế hệ sau, sự hình thành cơ
quan dự trữ cũng rất quan trọng, là kết quả của hoạt động sinh tổng hợp các chất của cây, những sản
phẩm thừa được cây tích lũy lại giúp cho cây khi gặp điều kiện bất lợi sẽ sử dụng đến chúng.
Dựa vào chu kỳ sống của cây người ta phân chia cây thành cây môt năm, cây hai năm và cây
trước và chúng không phải là một bản copy nguyên vẹn mà là sự cải biến kế thừa những đặc điểm
tốt đồng thời có thêm những đặc điểm mới đảm bảo cho sinh trưởng của con cháu là tốt nhất.
Lịch sử thực vật đã chứng minh những cây một năm và hai năm là những cây tiến hóa hơn cây
nhiều năm vì chúng có khoảng cách giữa các thế hệ ngắn hơn. Chúng chỉ sinh trưởng và phát triển
trong điều kiện thời gian thuận lợi. Và tất cả năng lượng trong đời sống của chúng được dùng để
tạo ra nòi giống cho thế hệ sau. Vì vậy thế hệ sau của chúng được đảm bảo tốt nhất và số con cháu
của chúng cũng rất ít bởi vì chúng có hiệu suất nảy mầm cao. Phần lớn chúng là cây thân cỏ, kích
thước cơ thể không quá lớn tránh được mưa gió gây hại, nếu bị hư hại thì chúng có thể phục hồi
nhanh chóng.
Cây một năm và cây hai năm là những cây sử dụng nguồn năng lượng từ thiên nhiên tốt nhất. Và
đây có lẽ là một may mắn cho loài người vì phần lớn chúng đều là các cây lương thực, thực phẩm
có thời gian thế hệ ngắn, hiệu suất cao nhất và chúng được xếp ở những nấc thang cao nhất trong
thế giới thực vật.
3. Cây lâu năm
Là những cây có chu kỳ sống nhiều năm, chúng là những loài cây ra hoa một lần rồi chết như tre,
nứa, dứa sợi và chúng cũng là cây ra hoa kết hạt nhiều lần trong đời kéo dài hàng chục thậm chí
hàng trăm năm hay lâu hơn nữa (cây bao báp sống đến 4000 năm). Cây ra hoa kết hạt nhiều năm
như là cây ăn quả, cây rừng, cây cảnh …
Phần lớn cây lâu năm là cây gỗ thuộc ngành hạt kín, hạt trần. Là những cây có đặc điểm kém tiến
hóa so với cây xuất hiện sau vì chúng có thời gian thế hệ dài, chống chịu với các điều kiện bất lợi
kém ,,, Tuy nhiên lịch sử tự nhiên không phải là sự nhảy vọt mà vẫn có thể xảy ra sự quá độ tạo nên
một sự lãng phí trong tiến hóa mà chưa được khắc phục. Một trong những ví dụ chúng ta có thể
nhận thấy là những cây tạo rất nhiều quả mà hiệu suất nảy mầm rất thấp. Đây chính là sự lãng phí
về năng lượng – sản phẩm tích lũy để tạo thành quả và hạt.
Đối với các cây lâu năm tưởng như thời gian đối với chúng không có giới hạn. Chúng sinh
trưởng nhiều năm ra hoa kết hạt nhiều lần tạo ra các lứa thế hệ khác nhau từ cùng một cây. Từ hợp
tử ban đầu được tạo thành trong quá trình thụ tinh rồi phát triển thành cây chúng tiếp tục sinh
trưởng và phát triển trong nhiều năm. Bởi vì giai đoạn đầu quá trình tái tạo nhanh hơn quá trình lão
hóa, dần dần quá trình lão hóa nhanh hơn quá trình tái tạo và cây ở tình trạng già cỗi dần dần.
15
ra ở tất cả các bộ phận nhưng phôi chính là kẻ hút nước một cách tham lam nhất, chúng có thể tăng
trọng lượng lên khoảng 1000 lần so với trọng lượng khô.
Ví dụ: 100g hạt lúa hút 4,7g nước, 100g hạt đậu khô hút 200 – 400g nước.
b. Pha chuyển hóa vật chất
Kéo dài tùy theo loài, ở pha này qua trình hô hấp tăng lên rõ rệt, lượng CO
2
thải ra nhiều vì quá
trình chuyển hóa vật chất cần O
2
và thải ra nhiều CO
2
. Vì vậy ở giai đoạn này cần chú ý cung cấp
đầy đủ khí oxi để tạo điều kiện cho quá trình chuyển hóa vật chất diễn ra thuận lợi.
Thông thường pha chuyển hóa vật chất diễn ra khoảng từ 1 đến 2 ngày. Qua trình này thường
thủy phân các hợp chất để tạo ra các loại đường đơn cung cấp năng lượng cho các quá trình tạo cây
non. Có những cây như hoa lan sự nảy mầm của chúng cần một loại nấm để biến đổi tinh bột thành
đường. Vì vậy quá trình này có thể mất đến 2 – 3 năm cho đến khi chúng gặp được loại nấm đó nếu
không quá trình quá trình nảy mầm không xảy ra được.
16
Trong quá trình này sự tổng hợp protein, ARN và hoạt hóa enzim β-amylaza, α-amylaza tăng lên.
c. Pha cây non
Có sự hấp thụ nước mạnh hơn do có sự xuất hiện tế bào rễ kéo dài sau đó chồi mầm xuất
hiện.Tùy theo hạt của cây một lá mầm hay hai lá mầm mà thành phần xuất hiện trong mặt đất mà
khác nhau và lá mầm xuất hiện trên mặt hay nằm dưới đất.
Cây con sẽ xuất hiện với lá mầm đầu tiên với một lá mầm nếu chúng là cây một lá mầm hoặc là
hai lá mầm nếu chúng là cây hai lá mầm. Thân mầm sẽ sinh trưởng theo hướng ánh sáng dương còn
rễ mầm sinh trưởng theo kiểu hướng đất âm.
Từ hình dạng đầu tiên này chúng sẽ sinh trưởng và phát triển thành những cây trưởng thành.
Ở giai đoạn cây non này chúng rất nhạy cảm với các điều kiện bên ngoài môi trường, các điều
kiện bất lợi dễ làm chúng bị chết. Vì vậy trong giai đoạn này trong tự nhiên xảy ra hiện tượng tỉa
Maltozơ lại biến đổi thành glucozơ dưới tác dụng của maltaza.
Protein biến đổi thành axit amin dưới tác dụng của proteaza.
Lipid tạo thành axit béo và glyxerol dưới tác dụng lipaza.
- Lớp Aleuron: là lớp tế bào hạt hòa thảo chứa protein và các enzim bất hoạt là nguồn cung
cấp axit amin cần cho sinh tổng hợp dưới ảnh hưởng của giberelin.
- Enzim thủy phân được tách ra từ lớp Aleuron (ở các hạt hòa thảo) hay từ lyzoxom (ở các hạt
khác).
- Phôi là nơi tiết giberelin: Một số hoocmon như xytokinin và axit indol axetic (IAA) góp
phần phân chia tế bào ở miền sinh trưởng của phôi.
17
- Lá chắn của lá mầm có vai trò là một cơ quan hấp thụ chuyển các sản phẩm hòa tan của sự
thủy phân ở nội nhũ tới phôi phát triển.
- Giberelin tiết ra từ phôi dẫn tới lớp Aleuron ở đó thúc đẩy hoạt động của các axit amin
ngưng tụ bằng các enzim như α amylaza và proteaza.
4. Các nhân tố bên ngoài ảnh hưởng tới sự nảy mầm.
a. Nước
Nước là một trong các nhân tố quan trọng nhất đến sự nảy mầm của hạt. Có thể nói nước là chính
là nhân tố quan trọng đến sự nảy mầm của hạt. Không có nước sự nảy mầm sẽ không thể xảy ra
được. Nếu như trong bản thân hạt đã có sẵn tinh bột, phôi các loại enzim, hoocmon hạt được tiếp
xúc trực tiếp với nhiệt độ môi trường nhưng không nảy mầm nếu không có nước.
Đối với hạt nảy mầm nước chính là nhân tố hoạt hóa. Bởi vậy để chuẩn bị cho sự nảy mầm là hạt
hút no nước làm mềm vỏ. Muốn bảo quản hạt để hạt sống ở trạng thái tiềm sinh người ta thường
phơi khô hạt.
Nước làm ướt vỏ bọc ngoài và làm tăng tính thấm khí làm cho tế bào trương phồng lên, no nước
làm cho keo nguyên sinh giãn ra giúp tế bào trở lại đời sống hoạt động.
Nước làm cho chất dự trữ ngậm thêm nước tạo điều kiện tái tạo lại các không bào từ các hạt
Aloron hay thủy phân Gluxit.
Sự hấp thụ nước diễn ra khá mạnh trong những giờ đầu của nảy mầm. Sau khi nước xâm nhập
vào vỏ qua lực mao dẫn tế bào trở nên trương phồng. Lượng nước hấp thụ của hạt khi nảy mầm
thay đổi tùy theo loài. Khi hạt khô nảy mầm trong đa số các trường hợp nước lớn gấp nhiều lần
C.
Một số hạt nảy mầm nếu nhiệt độ cao, thấp xen kẽ. Trong nhiều trường hợp xử lý ở nhiệt độ thấp
sẽ thuận lợi cho sự nảy mầm, có thể phá hủy vỏ hạt và cây sinh trưởng nhanh hơn.
Nhiệt độ tác động đến sự nảy mầm vì nó ảnh hướng đến hiệu suất các phản ứng enzim thủy phân.
Nhiều hạt cần thời kì có nhiệt độ thấp khi nảy mầm. Nhiệt độ thấp có thể làm tăng tính thấm của hạt
và làm giảm nồng độ chất kìm hãm như axit abxixic.
Nhiệt độ xúc tiến các biến đổi sinh hóa, làm tăng quá trình hô hấp, làm tăng tính hòa tan oxi
trong phôi. Tác động chủ yếu nằm trong vỏ hạt tham gia điều chỉnh lượng oxi cho phôi. Vì vậy
trong thực tiễn ta thường điều chỉnh cho hạt giống trong thời gian ngâm ủ ở nhiệt độ thích hợp.
d. Ánh sáng mặt trời
Ánh sáng mặt trời có vai trò quan trọng đối với sự nảy mầm của hạt. Ánh sáng có vai trò quan
trọng trong việc phá vỡ sự ngủ nghỉ của hạt. Ảnh hưởng của ánh sáng kích thích hay ức chế nảy
mầm của hạt liên quan đến hệ phytocrom.
Ánh sáng đỏ khoảng 640 – 670nm thường là bước sóng kích thích cho sự nảy mầm, còn bước
sóng 730nm (đỏ sẫm) là bước sóng ức chế sự nảy mầm.
Khoảng 70% số loài thực vật như thuốc lá, bí, xà lách, cà rốt nảy mầm cần ánh sáng, ngược lại
một số hạt lại cần bóng tối. Số còn lại không nhảy cảm với ánh sáng có nghĩa là nảy mầm được
trong cả tối và trong ánh sáng như các cây họ đậu, cà chua, dưa chuột, hòa thảo.
e. Chất điều tiết sinh trưởng
Bao gồm giberelin, xytokinin, etylen … kích thích sự nảy mầm hoặc có chất kìm hãm sự nảy
mầm như axit abxixic, KNP …Vì vậy khi hạt nảy mầm cần phá vỡ sự ngủ nghỉ của hạt. Các chất
kích thích sự nảy mầm phải có lượng lớn hơn so với chất kìm hãm. Giberelin kích thích tiết manaza
làm yếu các màng nội nhũ cho phép sự nảy mầm. Kích thích tổng hợp α amylaza giúp phôi sử dụng
tinh bột dự trữ trong hạt.
Trong thực tế dể kích thích sự nảy mầm của hạt có thể ngâm hạt trong dung dịch chứa nồng độ
loãng các chất kích thích sinh trưởng như auxin và xytokinin
- Ở hạt có 2 kiểu nảy mầm là kiểu nảy mầm nâng hạt có ở phần lớn các cây hai lá mầm. Sau
khi chồi mầm hình thành, rễ mầm tăng phát triển dần cắm xuống đất, lúc này chồi mầm cong lên
thành hình móc câu nâng cả hai tấm nội nhũ lên trên mặt đất. Từ thân mầm phát triển mọc lên
các lá mầm đầu tiên.
- Là các tế bào non, chưa phân hóa, sự phân chia liên tiếp nên tế bào hơi có góc.
- Hình dạng tế bào không giống nhau ở các vị trí khác nhau: Ở phần ngọn (thân, rễ) các tế
bào có đường kính gần đồng đều, còn ở tầng phát sinh thì hẹp, dài, gần hình thoi.
- Kích thức tế bào nhỏ, bé, chất tế bào đậm đặc, nhân to, các không bào nhỏ li ti.
- Tế bào xếp xít nhau không để hở các khoảng gian bào. Vách tế bào mỏng, nước chiếm tới
92,5% và chủ yếu là pectin và hemixenlulozơ.
- Khi mô phân sinh hoạt động phân chia mạnh thì trong tế bào thường thấy rõ các bào quan.
2. Sự sinh trưởng ở rễ
Ở rễ thời kỳ đầu tế bào có tốc độ sinh trưởng mạnh hơn thời kỳ cuối. Gặp điều kiện thuận lợi
trong các tháng đầu tốc độ sinh trưởng có thể nhìn thấy được. Tốc độ sinh trưởng của rễ trong một
ngày đêm ở ngô đạt 5 – 6cm, khoai tây 2,5cm, cỏ làm thức ăn gia súc 1 – 1,5cm, táo và thông 0,3cm
…
Các điều kiện trồng trọt như nhiệt độ, độ ẩm, độ thoáng quyết định nhịp độ sinh trưởng và kích
thước rễ. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng của rễ là 15 – 30
0
C. Để kích thích cho sinh trưởng của
hệ rễ người ta cung cấp Vitamin B
1
và một số Vitamin khác đặc biệt là axit nicotinic.
Ở rễ đang sinh trưởng ta phân biệt được 4 miền là mô phân sinh rễ được bảo vệ bằng chóp rễ,
tiếp theo là miền kéo dài, miền phân hóa có các lông hút và miền phân nhánh có các rễ phụ.
- Chóp rễ: có màu sẫm hơn các miền khác, gồm các tế bào có vách dày hóa nhày che chở cho
các mô phân sinh tận cùng đầu rễ khỏi bị hư hại và xây xát khi rễ đâm vào đất.
- Miền sinh trưởng: nằm ngay trên chóp rễ là nhóm tế bào phân chia liên tục cho rễ dài ra.
Khi miền sinh trưởng bị gãy thì rễ không dài ra nữa mà từ đó nó mọc ra nhiều rễ con.
- Miền lông hút: là miền quan trọng nhất của rễ có chức năng hút nước và ion khoáng. Miền
lông hút có chiều dài không đổi đối với mỗi loài. Miền lông hút sống và hoạt động trong một
20
thời gian nhất định sau đó già, chết rồi rụng đi. Miền lông hút ngày càng chuyển dần về phía
chóp rễ làm cho các lông hút mới xuất hiện được tiếp xúc với vùng đất mới.
thị uốn lượn hình chữ S, lúc đầu chậm chạp thiếp theo đó nhanh chóng và chậm dần ở thời kỳ cuối.
Ở cây một lá mầm có sự sinh trưởng không đồng đều, các đốt thân lớn không đều nhau. Các đốt
thân dài nhất nằm ở các phần giữa của thân. Ở các cây hòa thảo như ngô, lúa … độ dài các lóng
thường được tăng dần từ dưới lên trên. Ở mía các đốt thân giữa sinh trưởng dài nhất so với các đốt
thân ở đầu và cuối.
Sự sinh trưởng của thân phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, cây sinh trưởng mạnh khi cây có độ
no nước nhất định. Các nguyên tố đặc biệt là nito có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự sinh trưởng của
thân vì nó liên quan đến sự tổng hợp protein và axit nucleic.
4. Sự sinh trưởng ở lá
21
Là cơ quan sinh dưỡng của cây sinh trưởng có hạn trên thân và cành, thường có dạng phiến dẹp
và đối xứng hai bên thực hiện chức năng quan trọng của cây là quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước.
Sự sinh trưởng của lá có hạn. Khi lá già hoặc trong những điều kiện nhất định lá rụng. Giữa các
loài khác nhau kích thước lá thay đổi trong phạm vi tương đối lớn.
Có những lá rất lớn như các lá trong họ cau, chuối lá có thể dài tới 20m, rộng 5m. Hay như lá
nong tằm có đường kính tới hơn 1m nhưng ngược lại có những lá rất nhỏ như lá cây phi lao, lá cây
trác bách diệp …
Lá thường có dạng hình phiến. Phiến lá bản mỏng, rộng, màu lục gồm các tế bào thịt lá. Lá có
hai mặt là mặt trên và mặt dưới thường có màu đậm nhạt khác nhau do khác nhau về lượng sắc tố.
Trên phiến lá có các gân lá nổi lên, tương ứng với các bó dẫn ở bên trong làm chức năng vận
chuyển nhựa nguyên và nhựa luyện.
Lá có chức năng chính là quang hợp. Lá là cơ quan tổng hợp chất hữu cơ trong cây. Lá vươn
mình về phía mặt trời để nhận nhiều ánh sáng nhất. Ánh sáng là “thức ăn” của lá từ đó lá sử dụng
nguồn năng lượng này để tổng hợp nên các chất hữu cơ trong cây.
Ngoài chức năng chính là quang hợp là còn có chức năng trao đổi khí. Ban ngày khí CO
2
được
hấp thụ và O
2
được giải phóng nhưng ban đêm thì quá trình ngược lại. Lá thoát hơi nước cho cây
này mà các cây có thể sinh trưởng bền vững từ thế hệ này sang thế hệ khác. Ra hoa là quá trình cây
thực hiện nghĩa vụ cao cả làm tiền đề cho quá trình thụ tinh hình thành nên hợp tử.
Sự ra hoa là hiện tượng tự nhiên để cây hoàn thiện chu kỳ sống của mình. Sự ra hoa là một quá
trình rất cần nhiều năng lượng vì cây phải sinh trưởng đến một giai đoạn nhất định mới ra hoa.
Sau khi tham gia vào quá trình sinh sản của cây một năm sẽ dẫn đến cái chết, đối với cây hai
năm thì năm đầu chúng tập trung vào sinh sản sinh dưỡng còn năm tiếp theo chúng tham gia vào
quá trình sinh sản. Cây nhiều năm chúng có thể ra hoa, kết hạt nhiều lần trong đời.
Sự tạo hành hoa trong đời sống của một cây là một giai đoạn mới, là hiện tượng phát triển được
thêm vào hiện tượng sinh trưởng.
Hiện tượng nở hoa là sự chuyển hóa mô phân sinh sinh dưỡng của cây thành mô phân sinh hoa.
Sự tiến triển của chồi từ khi phân hóa đầu tiên được thực hiện sau một thời kỳ sống tiềm ẩn. Hoa
xuất hiện sau một giai đoạn dinh dưỡng gọi là sự chín của quá trình tạo hoa. Các chồi hình thành
hoa phải là các chồi tương đối lớn, số lá tương đối nhiều, các nhân tố đặc biệt phytohoocmon được
phát huy tiếp theo các phản ứng nội tại ở chồi thứ nhất.
Sự ra hoa diễn ra theo trình tự, lúc này mô phân sinh ngọn sẽ không ra thêm lá, cành non và các
lá nhỏ gọi là lá bắc chuẩn bị đón hoa.
Lá cây có vai trò quan trọng trong thể hiện tính đực và có quan hệ tới sự tổng hợp giberelin, rễ
thể hiện tính cái và có quan hệ tới sự tổng hợp xytokinin.
Hoa đực và hoa cái có thể tồn tại trên cùng một cây nhưng thường chín khác thời điểm để tránh
sự tự thụ phấn, hoặc là có các cây đơn tính riêng. Đây là giai đoạn đẹp nhất của cây. Nếu hoa có
kiểu thụ phấn nhờ gió thì thường có bao hoa khô xác, vòi nhụy có dạng chổi lông, hạt phấn nhỏ, nhẹ
và dễ bay. Nếu hoa thích nghi với kiểu thụ phấn nhờ côn trùng thì hoa thường có kích thước lớn,
màu sắc sặc sỡ thường có mùi thơm, có tuyến mật để thu hút sâu bọ. Tùy theo sự tiến hóa của mỗi
loài mà mỗi loại hoa thích nghi với kiểu thụ phấn đặc trưng.
Phần lớn các loại thực vật ra hoa xuất hiện vào một khoảng thời gian nhất định. Trong khoảng
thời gian này các điều kiện bên trong và bên ngoài thuận lợi nhất cho sự ra hoa. Nếu thiếu một trong
các điều kiện này thì cây không thể ra hoa.
Các điều kiện ảnh hưởng đến sự ra hoa của cây: ngày ngắn, ánh sáng xanh, nhiệt độ thấp, nồng
độ CO
2
Một cây khi thiếu chất dinh dưỡng sẽ già đi, nếu trẻ sẽ được xếp vào loại cây ưu thế.
Môi trường dinh dưỡng quá thừa nitơ làm cho sự nở hoa khó khăn. Nếu dinh dưỡng nitơ ở mức
cần thiết, đầy đủ với quá trình quang hợp mạnh, cây sẽ ra hoa dễ dàng hơn.
c. Florigen
Là cơ quan cảm nhận phản ứng quang chu kỳ là nội sinh sản sinh hoocmon kích thích sự ra hoa.
Giberelin được tạo ra ở cả cây ngày dài và cây ngày ngắn, cả ban ngày và ban đêm, antezin chỉ
tạo ra được ở cây ngày ngắn. Vì vậy trong điều kiện ngày ngắn phức hệ enzim hoàn chỉnh làm cho
cây ra hoa, còn cây ngày dài không tạo hoa mà chỉ có thân vươn cao dưới tác dụng của giberelin,
đối với cây ngày dài thì ngược lại. Antezin hình thành trong cả điều kiện ngày dài và ngày ngắn còn
giberelin chỉ hình thành trong điều kiện ngày dài nên cây ngày dài trong điều kiện ngày ngắn sẽ
không thể ra hoa được.
d.Tác động của nhiệt độ thấp (xuân hóa)
Dưới tác động của nhiệt độ thấp đỉnh sinh trưởng sinh ra vernalin có bản chất hoocmon – chất
xuân hóa được vận chuyển đến đỉnh sinh trưởng kích thích phân hóa mầm hoa. Giới hạn của phản
ứng xuân hóa khác nhau tùy thuộc loại cây nhìn chung từ 0
0
C – 15
0
C.
Giai đoạn mẫn cảm với nhiệt độ thấp ở cây lấy hạt là lúc hạt nảy mầm và có thể giai đoạn hạt
ngủ nghỉ. Ở các cây khác ở vào một giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng của cây. Thực tế có thể biến
cây lúa mì mùa đông thành cây lúa mì mùa xuân, cây hai năm thành cây một năm ra hoa.
Xử lý hạt giống, củ giống rút ngắn thời gian sinh trưởng, ra hoa trái vụ. Sự xuân hóa kèm theo là
sự gia tăng GA, xử lý GA có thể thay thế tác động xuân hóa ở các cây đang ở trạng thái hoa thị
trước khi ra hoa.
5. Sự hình thành quả
Sự thụ phấn là quá trình hạt phấn rơi trên núm nhụy, ống phấn được hình thành trưởng thành
xuyên qua vòi nhụy vào túi phôi đưa tinh tử thụ tinh với tế bào trứng. Ở đây diễn ra sự thụ tinh kép:
một giao tử đực n kết hợp với giao tử cái n hình thành nên hợp tử, một giao tử đực n kết hợp với
nhân cực 2n hình thành nên nội nhũ 3n (nội nhũ tam bội).
tùy thuộc vào từng loại cây, có thế là 10 năm, 20 năm hoặc có thể lâu hơn nữa như cây bao báp
khổng lồ xuất hiện trên trái đất khoảng 4000 năm và chúng vẫn tồn tại cho đến nay.
KẾT LUẬN
Thực vật là sinh vật kì diệu trong quá trình tiến hóa, là sinh vật tạo nên màu xanh của sự sống
trên trái đất. Sự có mặt của chúng làm cho những sản phẩm vô cơ hình thành nên chất hữu cơ nuôi
sống cả thế giới động vật, điều hòa khí hậu trên trái đất. Sự sinh trưởng và phát triển của thế giới
thực vật cũng tuân theo quy luật của sự sống, làm sự sống luôn được đổi mới. Sự hình thành, sinh
trưởng và phát triển các cơ quan thực hiện các chức năng hoàn thiện của thực vật đối với tự nhiên,
phục vụ cho cuộc sống của sinh giới.
Chuyên đề 4: SINH LÝ GIÁC QUAN
PGS.TS. Nguyễn Quang Vinh
a. Bµi tËp cã híng dÉn
25