Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.

Bài học

Mô phân sinh và sinh trưởng sơ cấp, thứ cấp

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em phân biệt được sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp theo đúng loại mô phân sinh đảm nhiệm, giải thích được vì sao cây một lá mầm như lúa không có sinh trưởng thứ cấp thật sự, và đọc được tuổi cùng những năm sinh trưởng thuận lợi hay bất lợi của một cây gỗ qua vòng gỗ hàng năm.

Kiến thức nền cần nhớ

Ở lớp 6, em đã biết cây lớn lên nhờ tế bào phân chia rồi lớn dần lên, ở mức mô tả chung chung (prior-grade review). Bài này gọi đúng tên loại tế bào chịu trách nhiệm cho việc đó — mô phân sinh — và chỉ ra vì sao có cây chỉ cao lên, có cây vừa cao lên vừa to ra.

Khởi động

Một cây bàng trồng ở sân trường, sau vài năm cao lên rõ rệt, thân cũng to ra hẳn, vỏ sần sùi dày lên từng lớp. Nhưng một khóm tre hay khóm lúa quan sát suốt nhiều vụ lại gần như không to thêm bao nhiêu, dù vẫn cao lên đều đặn mỗi lần trồng mới. Cùng là thực vật, vì sao hai kiểu cây lại "lớn" theo hai cách khác hẳn nhau?

Kiến thức trọng tâm

Nhìn ở cấp cơ thể, sinh trưởng của gần như mọi sinh vật đều theo một đường cong hình chữ S khá quen thuộc: chậm lúc mới bắt đầu, tăng nhanh ở giai đoạn giữa, rồi chậm dần khi cơ thể tiến gần kích thước tối đa của loài. Nhưng đường cong đó chỉ mô tả kết quả nhìn từ bên ngoài — câu hỏi thật sự là ở bên trong cây, tế bào nào đang phân chia để tạo ra sự tăng kích thước đó?
Đường cong hình chữ S minh hoạ kiểu sinh trưởng chậm - nhanh - chậm dần theo thời gian, điển hình ở nhiều sinh vật.Thời gian% kích thước tối đa24681020406080100Kích thước cơ thể
Đường cong mang tính minh hoạ xu hướng chung, không phải số liệu đo đạc của một loài cụ thể — hình dạng chữ S là điều cần nhớ, không phải các con số trên trục.

Câu trả lời nằm ở mô phân sinh: những nhóm tế bào chưa phân hoá, còn giữ khả năng phân chia nguyên phân liên tục, nằm ở những vị trí cố định trong cây chứ không rải rác khắp nơi. Thực vật có hai loại mô phân sinh, phụ trách hai kiểu sinh trưởng khác hẳn nhau.

Mô phân sinh đỉnh nằm ở chồi ngọn, chồi nách và chóp rễ. Tế bào mới sinh ra từ đây kéo dài rồi phân hoá thành các mô trưởng thành, làm thân và rễ dài thêm ra — đó là sinh trưởng sơ cấp. Mọi thực vật có mạch, kể cả cây một lá mầm như lúa, đều có mô phân sinh đỉnh và đều sinh trưởng sơ cấp bình thường.

Mô phân sinh bên thì khác hẳn: gồm tầng sinh mạch, nằm xen giữa gỗ và libe, sinh gỗ thứ cấp vào phía trong và libe thứ cấp ra phía ngoài; và tầng sinh bần, sinh lớp bần bảo vệ ở ngoài cùng. Hoạt động của mô phân sinh bên làm thân to ra theo bề ngang — sinh trưởng thứ cấp — và chỉ có ở cây hai lá mầm, cây hạt trần sống lâu năm, chứ không có ở mọi thực vật.
Sơ đồ phân loại hai loại mô phân sinh theo vị trí, chức năng và phạm vi cây có được.Mô phân sinhđỉnh — sinhtrưởng sơ cấpnằm ở chồingọn, chồi náchvà chóp rễlàm thân và rễdài racó ở mọi thựcvật có mạch, kểcả một lá mầmMô phân sinhbên — sinhtrưởng thứ cấpgồm tầng sinhmạch và tầngsinh bầnlàm thân to ratheo bề ngang,tạo gỗchỉ có ở câyhai lá mầm, câyhạt trần lâunăm
Cùng là mô phân sinh nhưng vị trí khác nhau dẫn tới kết quả khác hẳn: một bên làm cây dài ra, một bên làm cây to ra.
Sự khác biệt về mô phân sinh bên để lại một dấu vết đếm được: vòng gỗ hàng năm. Vào mùa thuận lợi — đủ nước, nhiệt độ ấm — tầng sinh mạch hoạt động mạnh, tạo ra nhiều tế bào mạch gỗ có kích thước lớn, thành mỏng, màu sáng hơn. Vào mùa bất lợi — khô hạn hoặc lạnh — tầng sinh mạch hoạt động chậm lại, tế bào mạch gỗ nhỏ hơn, thành dày hơn, màu sẫm hơn. Ranh giới rõ rệt giữa lớp gỗ sáng màu của năm sau và lớp gỗ sẫm màu của năm trước tạo thành một vòng — mỗi năm đúng một vòng.
Đếm số vòng gỗ trên một khúc gỗ cắt ngang cho biết tuổi cây, còn độ rộng của từng vòng phản ánh mức độ thuận lợi của năm đó: vòng rộng ứng với năm đủ nước đủ nhiệt, vòng hẹp ứng với năm khô hạn hoặc bất lợi. Nhưng dấu vết này chỉ tồn tại ở cây có mô phân sinh bên — cây một lá mầm như lúa hoàn toàn không có vòng gỗ, vì đơn giản là chúng không có tầng sinh mạch để tạo ra nó.
Ví dụ
Vì sao thân cây lúa không to ra theo kiểu thân gỗ dù vẫn cao lên đều mỗi vụ
  1. 1

    Giải thích vì sao thân cây lúa gần như không to ra theo bề ngang qua các vụ, dù vẫn cao lên rõ rệt.

  2. 2

    Ta có lúa vẫn có mô phân sinh đỉnh ở chồi ngọn và chóp rễ như mọi thực vật có mạch, nên vẫn sinh trưởng sơ cấp bình thường, cao lên đều mỗi vụ.

  3. 3

    Tuy nhiên bó mạch của lúa — một cây một lá mầm — là bó mạch kín, xếp rải rác trong thân, không có tầng sinh mạch nằm giữa gỗ và libe.

  4. 4

    Do đó lúa không có mô phân sinh bên, nên không thể tạo thêm gỗ thứ cấp hay libe thứ cấp qua từng năm. (1)

  5. 5

    Vậy thân lúa chỉ dài ra nhờ sinh trưởng sơ cấp, không to ra theo kiểu thân gỗ vì thiếu hẳn mô phân sinh bên — đây là đặc điểm chung của phần lớn cây một lá mầm.

Ví dụ
Đọc tuổi và điều kiện sinh trưởng qua vòng gỗ (dạng đề kiểm tra)
  1. 1

    Một khúc gỗ giả định cắt ngang từ một cây thân gỗ cho thấy 6 vòng gỗ rõ rệt; ba vòng đầu tiên tính từ tâm ra khá rộng, ba vòng ngoài cùng hẹp hơn hẳn. Hãy cho biết tuổi cây tại thời điểm cắt và nhận xét điều kiện sinh trưởng của ba năm gần nhất so với ba năm đầu.

  2. 2

    Ta có mỗi vòng gỗ ứng với một năm hoạt động của tầng sinh mạch, nên đếm được 6 vòng nghĩa là cây đã trải qua sinh trưởng thứ cấp 6 năm.

  3. 3

    Vòng gỗ rộng cho thấy tầng sinh mạch hoạt động mạnh, tạo nhiều tế bào mạch gỗ mới trong năm đó — dấu hiệu của điều kiện thuận lợi như đủ nước, đủ ánh sáng, nhiệt độ phù hợp. (1)

  4. 4

    Ngược lại, vòng hẹp cho thấy tầng sinh mạch hoạt động chậm lại, ít tế bào mới được tạo ra — dấu hiệu của điều kiện bất lợi hơn, chẳng hạn khô hạn hoặc thiếu dinh dưỡng. (2)

  5. 5

    Kết hợp (1) và (2), vậy cây đã sinh trưởng thứ cấp được 6 năm, với ba năm đầu có điều kiện thuận lợi hơn hẳn ba năm gần nhất.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn dễ gặp là nghĩ cây một lá mầm không to ra vì "không có mô phân sinh nào cả" — thực ra lúa vẫn có mô phân sinh đỉnh hoạt động bình thường, chỉ thiếu riêng mô phân sinh bên. Một nhầm lẫn khác là đếm vòng gỗ mà quên rằng mỗi vòng ứng với đúng một năm, không phải một mùa hay một lần tưới nước.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Mô phân sinh đỉnh ở chồi ngọn, chồi nách, chóp rễ — làm cây dài ra, có ở mọi thực vật có mạch. Mô phân sinh bên (tầng sinh mạch, tầng sinh bần) — làm cây to ra, tạo gỗ và vòng gỗ hàng năm, chỉ có ở cây hai lá mầm và hạt trần lâu năm. Cây một lá mầm như lúa thiếu hẳn loại thứ hai.

Mô phân sinh chỉ là nơi sinh trưởng diễn ra — còn điều gì ra lệnh cho nó hoạt động nhanh hay chậm, khi nào thì dừng lại? Bài sau trả lời câu hỏi đó bằng những hormone thực vật.