Bài học

Ôn tập cảm ứng, sinh trưởng và sinh sản

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em hệ thống hoá và vận dụng lại kiến thức về cảm ứng, sinh trưởng — phát triển, và sinh sản vào một đề ôn tập tổng hợp mang tính vận dụng, không chỉ ghi nhớ đơn thuần.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài này ôn lại ba khoá học: Cảm ứng ở sinh vật, Sinh trưởng và phát triển ở sinh vật, Sinh sản ở sinh vật (same-grade bridge). Cũng như bài trước, không có nội dung mới — mọi khái niệm dưới đây đều đã được dạy đầy đủ ở khoá tương ứng.

Khởi động

Một con bướm trải qua đủ bốn giai đoạn — trứng, sâu, nhộng, bướm trưởng thành — trước khi có thể sinh sản. Một con gà con lại chỉ lớn dần lên, không qua giai đoạn nào khác hẳn hình dạng ban đầu. Vì sao hai kiểu phát triển này lại khác nhau đến vậy?

Kiến thức trọng tâm

Cảm ứng ở thực vật thể hiện qua hướng động — hướng sáng, hướng nước, hướng trọng lực, hướng tiếp xúc — luôn là phản ứng chậm vì diễn ra qua con đường sinh trưởng. Cảm ứng ở động vật thể hiện qua tập tính, chia làm hai loại: tập tính bẩm sinh (có sẵn từ khi sinh ra, giống nhau ở mọi cá thể cùng loài, như bản năng làm tổ) và tập tính học được (hình thành qua trải nghiệm, khác nhau giữa các cá thể, như một con chó được huấn luyện).

Sinh trưởng và phát triển là hai khái niệm khác nhau dù luôn song hành: sinh trưởng là tăng kích thước, khối lượng một cách không thể đảo ngược; phát triển là thay đổi về chất — biệt hoá tế bào, bắt đầu khả năng sinh sản. Ở động vật, một số loài phát triển qua biến thái — biến thái hoàn toàn ở bướm, đổi hẳn hình dạng qua từng giai đoạn; biến thái không hoàn toàn ở châu chấu, hình dạng gần giống con trưởng thành ngay từ đầu — trong khi gà chỉ đơn giản lớn dần, không qua biến thái.

Biến thái hoàn toàn: mỗi giai đoạn khác hẳn hình dạng giai đoạn trước, khác với gà chỉ lớn dần không đổi hình dạng.

Sinh sản có hai kiểu chính. Sinh sản vô tính cần một cá thể duy nhất, cho ra đời genes giống hệt cá thể mẹ, nhanh nhưng dễ bị quét sạch bởi một loại bệnh nếu cả quần thể đồng nhất. Sinh sản hữu tính cần hai cá thể góp giao tử, cho ra đời con đa dạng hơn cha mẹ. Ở động vật, cách chăm sóc trứng và con non cũng khác biệt lớn: cá thụ tinh ngoài, đẻ rất nhiều trứng nhưng gần như không chăm sóc; chim thụ tinh trong, đẻ ít trứng hơn nhưng ấp và nuôi con kỹ lưỡng — cả hai chiến lược đều tồn tại được vì bù trừ giữa số lượng và mức chăm sóc.

Hai chiến lược đều tồn tại được nhờ đánh đổi giữa số lượng trứng và mức độ chăm sóc con non.

Ví dụ

Cây đậu leo trồng cạnh giàn tre — nhận diện ba quá trình

1
Một cây đậu leo trồng cạnh giàn tre: (a) hiện tượng nào cho thấy cảm ứng? (b) hiện tượng nào cho thấy sinh trưởng? (c) khi nào cây bước vào sinh sản?
2
Tua cuốn của cây đậu quấn quanh thanh tre để bám và vươn lên — đây là hướng tiếp xúc, một dạng hướng động, giúp cây tiếp cận vùng có nhiều ánh sáng hơn.
3
Thân cây dài ra, số lá tăng lên, đường kính thân lớn dần theo thời gian — đây là sinh trưởng, kết quả của quang hợp và trao đổi chất diễn ra liên tục.
4
Cây chỉ ra hoa khi đã đạt một mức trưởng thành nhất định, thường sau khi thân đã leo được một đoạn khá dài trên giàn — đúng nguyên tắc sinh trưởng đi trước sinh sản đã học.
5
Ba hiện tượng diễn ra theo đúng trật tự của chuỗi phụ thuộc: cảm ứng (tua cuốn bám giàn) giúp cây tiếp cận ánh sáng, nuôi sinh trưởng, sinh trưởng đủ mức mới dẫn tới sinh sản.
6
Vậy cả ba quá trình cùng xuất hiện trên một cây đậu leo, theo đúng thứ tự cảm ứng → sinh trưởng → sinh sản đã học xuyên suốt chương này.

Ví dụ

Trại gà kiểm soát nhiệt độ và thời gian chiếu sáng (dạng đề kiểm tra)

1
Trại gà kiểm soát cả nhiệt độ chuồng và thời gian chiếu sáng mỗi ngày. Chủ trại nhận thấy khi tăng thời gian chiếu sáng, gà mái đẻ trứng đều hơn, nhưng gà con lại lớn chậm nếu nhiệt độ chuồng quá thấp. Giải thích hiện tượng bằng cách chỉ ra quá trình nào — cảm ứng, sinh trưởng hay sinh sản — bị ảnh hưởng bởi yếu tố nào.
2
Thời gian chiếu sáng là tín hiệu cảm ứng mà gà mái dùng để canh thời điểm đẻ trứng — tăng thời gian chiếu sáng làm gà mái đẻ trứng đều hơn, đúng vai trò tập tính sinh sản theo mùa đã học.
3
Nhiệt độ chuồng quá thấp buộc cơ thể gà con phải dùng nhiều năng lượng hơn để giữ ấm, làm giảm phần vật chất, năng lượng dư ra để xây tế bào mới — đúng nguyên lý chuỗi phụ thuộc trao đổi chất → sinh trưởng.
4
Hai yếu tố tác động lên hai quá trình khác nhau: ánh sáng chủ yếu ảnh hưởng cảm ứng và qua đó tới sinh sản của gà mái trưởng thành; nhiệt độ chủ yếu ảnh hưởng trao đổi chất và qua đó tới sinh trưởng của gà con — nên có thể cùng lúc đẻ trứng đều mà gà con vẫn lớn chậm.
5
Muốn cả hai chỉ số cùng tốt, trại cần vừa duy trì thời gian chiếu sáng phù hợp, vừa giữ nhiệt độ chuồng đủ ấm cho gà con — không thể chỉ điều chỉnh một yếu tố.
6
Vậy thời gian chiếu sáng và nhiệt độ tác động lên hai quá trình sống khác nhau của cùng một đàn gà — đúng minh chứng cho việc mỗi yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng tới một mắt xích riêng trong chuỗi phụ thuộc.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Sai lầm thường gặp

Nhiều học sinh nhầm hướng động (một dạng cảm ứng ở thực vật, diễn ra chậm qua con đường sinh trưởng) với tập tính (một dạng cảm ứng ở động vật, diễn ra nhanh qua hệ thần kinh). Cả hai đều là cảm ứng, nhưng cơ chế và tốc độ phản ứng khác hẳn nhau — không thể dùng chung một cách giải thích cho cả hai.

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Cảm ứng gồm hướng động (thực vật, chậm) và tập tính (động vật, bẩm sinh hoặc học được). Sinh trưởng là tăng lượng, phát triển là đổi chất; một số động vật phát triển qua biến thái hoàn toàn hoặc không hoàn toàn, một số không qua biến thái. Sinh sản vô tính nhanh nhưng đồng nhất, sinh sản hữu tính tạo đa dạng.

Bài cuối của khoá học tổng hợp toàn bộ chín chủ đề của năm học vào một bài kiểm tra hoàn chỉnh, đúng như một đề kiểm tra cuối kì thật sự.