Mở đầu: Hiện nay, để sản xuất một lượng lớn hoa lan nhằm cung ứng cho thị trường vào các dịp lễ, Tết, những nhà làm vườn đã thực hiện bằng cách nào?
I. SINH SẢN VÔ TÍNH Ở THỰC VẬT
Hoạt động 1: Sinh sản sinh dưỡng là hình thức sinh sản vô tính vì nó không có sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái, thay vào đó, cơ thể mới được tạo ra từ một phần của cơ thể mẹ như rễ, thân hoặc lá. Ví dụ, từ một nhánh lan, người ta có thể tạo ra một cây lan mới hoàn chỉnh, mang đặc điểm di truyền giống hệt cây mẹ.
Hoạt động 2: Sinh sản bằng bào tử ở rêu là một quá trình mà bào tử được sinh ra từ thể bào tử (2n) thông qua quá trình giảm phân. Bào tử đơn bội (n) phát triển thành thể giao tử (n), từ đó hình thành cơ quan sinh sản và tạo ra giao tử. Sinh sản vô tính diễn ra ở giai đoạn thể bào tử (2n) khi bào tử được hình thành mà không cần sự thụ tinh.
Luyện tập: Trong chu trình sinh sản của rêu, giai đoạn đơn bội chiếm ưu thế. Điều này vì thể giao tử đơn bội (n) là pha chính trong vòng đời của rêu, chịu trách nhiệm thực hiện phần lớn các hoạt động sinh lý và tạo cơ quan sinh sản.
Hoạt động 3: Trong nông nghiệp, các phương pháp nhân giống như giâm cành, chiết cành, ghép cây và nuôi cấy mô tế bào được áp dụng để nhân nhanh các giống cây trồng mang những đặc tính mong muốn. Ví dụ, cây ăn quả như cam, quýt thường được nhân giống bằng cách chiết cành để giữ nguyên các đặc điểm của cây mẹ.
Luyện tập: Nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể tạo ra số lượng lớn cây trồng có đặc điểm giống nhau vì các tế bào được nuôi cấy đều được sinh ra từ một tế bào gốc ban đầu thông qua phân bào nguyên nhiễm, không có sự tái tổ hợp di truyền. Điều này có ý nghĩa lớn đối với đời sống con người khi cho phép sản xuất hàng loạt các cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, và giúp bảo tồn các giống cây quý hiếm.
II. SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT
Hoạt động 4: Hoa có cấu tạo chung gồm các bộ phận chính: cuống hoa, đế hoa, bao hoa (gồm đài và tràng), nhị và nhụy. Nhị là cơ quan sinh sản đực, gồm bao phấn và chỉ nhị. Nhụy là cơ quan sinh sản cái, gồm bầu nhụy, vòi nhụy và đầu nhụy. Các bộ phận này phối hợp với nhau để thực hiện quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật.
Hoạt động 5: Hạt phấn được hình thành từ các tế bào mẹ trong bao phấn thông qua quá trình giảm phân, tạo ra các tiểu bào tử đơn bội, sau đó phát triển thành hạt phấn. Túi phôi được hình thành trong bầu nhụy từ một tế bào mẹ lớn, trải qua quá trình giảm phân tạo ra bốn đại bào tử, trong đó chỉ một đại bào tử phát triển thành túi phôi. Sự khác biệt giữa hai quá trình này là hạt phấn được hình thành ở cơ quan sinh sản đực (nhị), còn túi phôi được hình thành ở cơ quan sinh sản cái (nhụy).
Hoạt động 6: Quá trình thụ tinh ở thực vật có hoa được gọi là thụ tinh kép vì trong một lần thụ tinh, có hai sự kết hợp xảy ra. Một tinh tử kết hợp với tế bào trứng tạo thành hợp tử (2n), trong khi tinh tử còn lại kết hợp với nhân cực để tạo thành nội nhũ (3n), cung cấp dinh dưỡng cho phôi sau này.
Hoạt động 7: Hạt được hình thành từ noãn sau khi thụ tinh, còn quả được hình thành từ bầu nhụy hoặc các bộ phận khác của hoa. Trong quá trình chín, quả trải qua các biến đổi sinh lý như tăng cường hoạt động enzym, phân giải các chất dự trữ thành đường, thay đổi màu sắc và mềm đi, làm tăng giá trị dinh dưỡng và hương vị.
Luyện tập: So sánh sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính ở thực vật. Sinh sản vô tính không cần sự tham gia của giao tử, cơ thể mới giống hệt cây mẹ về mặt di truyền và diễn ra nhanh chóng. Sinh sản hữu tính cần sự tham gia của giao tử đực và cái, tạo ra thế hệ mới có sự đa dạng di truyền, thích nghi tốt hơn với môi trường nhưng mất nhiều thời gian hơn.
Vận dụng: Biện pháp nhân giống hiện nay được áp dụng để duy trì các giống thực vật mang nguồn gene quý hoặc có nguy cơ tuyệt chủng là nuôi cấy mô tế bào. Cơ sở khoa học của biện pháp này dựa trên khả năng phân hóa và tái sinh của các tế bào thực vật. Từ một tế bào hoặc mô thực vật, thông qua môi trường nuôi cấy đặc biệt, có thể phát triển thành cây hoàn chỉnh, đảm bảo duy trì các đặc điểm di truyền và bảo tồn nguồn gene quý giá.
