NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Đặc điểm của bào tử
- Đặc điểm của giao tử
- Cây không mạch so với thực vật có mạch
- Kiểm soát di truyền của quá trình thế hệ
Trong tất cả các loài thực vật và một số loài tảo, sự thay đổi của các thế hệ tồn tại trong đó các loài có các giai đoạn lưỡng bội và đơn bội. Sinh sản hữu tính dẫn đến giao tử kết hợp hai tế bào từ các cá thể khác nhau. Meiosis cũng tạo ra giao tử. Các đơn bội chứa một bộ nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào của chúng. Tế bào lưỡng bội chứa hai bộ nhiễm sắc thể. Đối với thực vật, các tế bào đơn bội và lưỡng bội phân chia thông qua nguyên phân. Pha đơn bội của thực vật được gọi là giao tử, và pha lưỡng bội được gọi là bào tử. Con cái xen kẽ từ bào tử lưỡng bội đến giao tử đơn bội và trở lại sau nhiều thế hệ. Điều này có nghĩa là thực vật tạo ra hai loại thực vật khác nhau có cùng một vật liệu di truyền.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Thực vật tồn tại trong các thế hệ xen kẽ được gọi là bào tử và giao tử. Tế bào sinh bào tử đại diện cho giai đoạn lưỡng bội của thực vật.Các tế bào giao tử đại diện cho giai đoạn đơn bội của thực vật.
Đặc điểm của bào tử
Tế bào sinh bào tử là những cây lưỡng bội sử dụng phân bào để tạo bào tử. Các bào tử này là các tế bào đơn bội phát triển thành các giao tử đơn bội. Megaspores phát triển thành giao tử cái và microspores phát triển thành giao tử đực. Meiosis xảy ra trong túi bào tử của một bào tử và kết quả là bào tử đơn bội. Những bào tử này chứa một tế bào có thể trở thành một loài thực vật mới khác mà không cần giao phối. Các bào tử bào tử đã phát triển trong thực vật có mạch để trở nên lớn hơn, chiếm ưu thế hơn và sống lâu hơn so với các giao tử.
Đặc điểm của giao tử
Các giao tử là thực vật đơn bội sử dụng nguyên phân để tạo giao tử đơn bội. Những giao tử này là con cái ở dạng noãn (trứng) hoặc con đực ở dạng tinh trùng. Các tế bào giao tử có chứa archegonium, hoặc cơ quan sinh dục nữ, hoặc chúng có chứa antheridium, hoặc cơ quan sinh dục nam. Tinh trùng và trứng hợp nhất trong archegonium để tạo ra một tế bào hợp tử lưỡng bội. Hợp tử đó trở thành một bào tử. Các giao tử thực vật có mạch có xu hướng nhỏ hơn nhiều so với các bào tử bào tử, đôi khi chỉ có một vài tế bào có kích thước. Một hạt phấn đại diện cho một ví dụ về giao tử đực trong thực vật có mạch.
Cây không mạch so với thực vật có mạch
Thực vật có mạch và không có mạch cho thấy sự khác biệt thú vị giữa bào tử và giao tử của chúng. Thực vật có mạch không cần nhiều nước để phát triển mạnh, và chúng hiển thị giai đoạn bào tử lớn, tồn tại lâu như thực tế. Thực vật hạt trần như cây lá kim có chứa một chút mô giao tử cái trong nón của chúng, chẳng hạn như hạt thông. Những hạt này chứa bào tử lưỡng bội phôi. Các giao tử conifer tồn tại dưới dạng phấn hoa, được phân tán bằng gió. Đối với các loài thực vật có hoa như cây ăn quả và hoa, giao tử cái có chứa một vài tế bào và cư trú bên trong buồng trứng của hoa; con đực tồn tại như phấn hoa. Các giao tử nhỏ của thực vật có mạch chỉ sống được một mùa. Thực vật có mạch tạo ra hai loại bào tử và giao tử được gọi là dị hợp tử.
Thực vật không có mạch máu như bryophytes (bao gồm rêu, gan và sừng) hiển thị các đặc điểm khác nhau cho giao tử và bào tử của chúng. Bryophytes bao gồm các loài thực vật trên cạn lâu đời nhất trên hành tinh, đã tồn tại hơn 400 triệu năm. Họ đòi hỏi các địa phương ẩm ướt hơn cho sự thành công sinh sản của họ. Các bào tử của chúng không chiếm ưu thế rõ rệt. Tuy nhiên, thế hệ giao tử của chúng là bộ phận quang hợp đáng chú ý của cây (như rêu xanh) bám vào các chất nền thông qua rhizoids chứ không phải là bào tử lưỡng bội. Trên thực tế, bào tử của chúng không tồn tại lâu như trong thực vật có mạch. Các bào tử hình thành từ một trứng được thụ tinh bên trong archegonium giống như bình và gắn vào giao tử thông qua một bàn chân thâm nhập. Các bào tử nhận được sự nuôi dưỡng từ giao tử. Các túi bào tử tạo thành một cuống rất nhỏ gọi là seta và một bào tử đơn. Một lớp vỏ bảo vệ được gọi là đài hoa bao quanh bào tử phôi thai này. Các bào tử đơn bào di chuyển qua gió và chỉ nảy mầm trong một khu vực ẩm ướt; nước là cần thiết để thụ tinh. Sau đó, chúng tạo thành một cây giao tử mới, tạo ra nhiều bào tử trong chu kỳ bào tử. Bởi vì chúng chỉ tạo ra một loại bào tử và giao tử, những thực vật không có mạch này được gọi là homosporic.
Kiểm soát di truyền của quá trình thế hệ
Các nhà khoa học tiếp tục tìm hiểu thêm các thế hệ xen kẽ trong thực vật. Các nghiên cứu di truyền về rêu tiết lộ rằng một nhóm các protein có tên KNOX giúp thúc đẩy sự phát triển của các bào tử. Trong thực vật hạt kín Arabidopsis thaliana, gen PKL là cần thiết cho bào tử của mẹ để thúc đẩy sự phát triển giao tử đực và cái. Tiếp tục nghiên cứu mang lại các khía cạnh thậm chí hấp dẫn hơn về bản chất phức tạp của các quá trình tạo bào tử và giao tử.