جزوه فصل 8 زیست شناسی یازدهم .... ادامه مطلب ...گیاهان نهاندانه به دو روش جنسی و غیر جنسی می توانند تولید مثل نمایند.
ویژگهای تولید مثل غیرجنسی شامل موارد زیر است:
1- از بخشهای رویشی گیاه استفاده می شود. بخشهای رویشی شامل: ساقه، ریشه و برگ می باشد.
2- زاده یا گیاه بوجود آمده از نظر ویژگیهای ژنتیکی و تعداد کروموزومها همانند گیاه مادری است.
ویژگیهای تولید مثل جنسی شامل موارد زیر است:
1- اندام گل نقش اساسی دارد. 2- سلولهای جنسی نر و ماده در گل تشکیل می شود.
3- سلولهای جنسی نر و ماده با هم لقاح پیدا می کنند. 4- ویژگیهای گیاه تشکیل شده تر کیبی از ویژگیهای گیاه یا گیاهانی است که سلولهای جنسی نر و ماده تولید کرده اند.
روشهای مرسوم در تولید مثل غیرجنسی گیاهان شامل موارد زیر است:
1- قلمه زدن 2- پیوند زدن 3- خوابانیدن 4- استفاده از ساقه های تخصص یافته 5- فن کشت بافت
قلمه زدن: استفاده از قطعه ای از گیاه و قرار دادن آن در خاک یا آب. این قطعه باید دارای جوانه باشد. گیاهانی که با قلمه زدن تکثیر پیدا می کنند مانند: درخت انار، در خت انگور
پیوند زدن: جوانه یا شاخه ای از یک گیاه که ویژگیهای مطلوب دارد برداشته می شود و روی یک گیاه دیگر که معمولا ویژگیهای مطلوب دیگری مانند: مقاومت در برابر بیماریها، شوری یا سازگار در برابر خشکی دارد پیوند زده می شود. به گیاهی که پیوند دریافت می نماید گیاه پایه گویند.جوانه یا شاخه ای که برای پیوند برداشته می شود پیوندک گویند
همانطور که در شکل می بینید در پیوند زدن روی گیاه پایه یک شکاف T شکل ایجاد می شود و سپس پیوندک در داخل آن قرار داده می شود و سپس شکاف بسته می شود. در این روش هم ویژگیهای گیاهی که از پیوندک بوجود می آید همانند گیاهی است که از آن پیوندک جدا شده است.
در شکل روبرو نحوه پیوند زدن را ملاحظه می نمایید
خوابانیدن:در این روش بخشی از ساقه یا ریشه که دارای گره است با خاک پوشانده می شود. سپس از محل گره ریشه و ساقه برگدار بوجود می آید با جداکردن این بخشهای تازه رویش یافته از بقیه قسمتهای گیاه ، گیاه جدیدی بوجود می آید.
در شکل زیر نحوه خوابانیدن نشان داده شده است
ساقه های تخصص یافته برای تولید مثل رویشی:این نوع ساقه ها در انواع خاصی از گیاهان وجود دارد و برای تولید مثل رویشی تخصصی شده اند. این ساقه ها شامل موارد زیرند:
1- زمین ساقه ( ریزوم ) : به طور افقی در زیر خاک رشد می کند و دارای جوانه های انتهایی و جانبی است. این ساقه همانطور که در زیر حاک رشد می نماید در محل جوانه ها پایه های جدیدی شکل می گیرد.مانند: گیاه زنبق، گیاه مرغ
ساقه ریزومی و نحوه تشکیل گیاهان جدید
2 - غده: ساقه ای است زیر زمینی که در آن مواد غذایی ذخیره شده است. این نوع ساقه دارای جوانه های متعددی است. مانند سیب زمینی، هنگامی که سیب زمینی به قطعاتی تقسیم شود که هر قطعه دارای یک جوانه باشد و در زیر خاک قرار گیرند این جوانه ها به گیاه جدید تبدیل می شوند.
غده سیب زمینی که جوانه آن در حال رویش است
3 - پیاز: ساقه زیرزمینی و تکمه مانندی دارد که توسط برگهای خوراکی پوشیده شده است. از هر پیاز تعداد کوچکی پیاز بوجود می آید که رشد کرده و تبدیل به گیاه جدید می شود. مانند: پیاز خوراکی، گل نرگس، لاله
به بخشهای مختلف ساقه پیازی توجه نمایید
4 - ساقه رونده: به طور افقی روی خاک رشد می کند و دارای گره است. از محل گره ها گیاه جدیدی رشد می نماید. مانند: توت فرنگی
5 - فن کشت بافت: در این نوع کشت یاخته یا قطعه ای از بافت یک گیاه در یک محیط کشت سترون که دارای مواد مغذی است قرار داده می شود و سپس سلول یا بافت با تقسیمات میتوزی تبدیل به توده ای بنام کال می شود. سپس کال می تواند به یک گیاه تبدیل شود. گیاهی که به این ترتیب بوجود می آید از نطر ژنی دقیقا مانند گیاهی است که از آن بافت یا سلول جدا شده است. محیط سترون یا استریلیزه محیطی است که هیچگونه میکروب بیماریزا ندارد. از این روش برای تولید انبوه گیاهانی که ویژگیهای مطلوب دارند استفاده می شود.
تست: سه گیاه داریم بنامهای A که از قلمه زدن بوجود آمدهاست. گیاه B از پیوند زدن بوجود آمده است. گیاه D از ریزوم بوجود آمده است. با توجه به جمله زیر کدام گزینه درست است؟
تعداد کروموزومها در تمام سلولهای گیاه ........... یکسان بوده ولی در گیاه ........... یکسان نیست.
1) D - B ( 4 B - A ( 3 A - D ( 2 A - B
گفتار 2 – تولید مثل جنسی
گل در گیاهان دارای ساختارهای کاسبرگ، گلبرگ ، پرچم و مادگی است. این ساختارها به ترتیب از بیرون به طرف داخل قرار گرفته اند و هرکدام یک حلقه را تشکیل می دهند. در برش عرضی به صورت دایره های هم مرکز دیده می شوند.
همه این بخشها روی ساختاری به نام نهنج قرار گرفته اند و نهنج ممکن است صاف، برآمده یا گود باشد. گلها را برحسب اینکه واجد هر 4 ساختار اصلی باشند یا نه به دو گروه گلهای کامل و ناکامل تقسیم می کنند. مثلا اگر کلی کاسبرگ نداشته باشد ولی بقیه قسمتها را داشته باشد گل ناکامل محسوب می شود. گلها را بر حسب اینکه پرچم و مادگی را با هم داشته باشند یا فقط یکی از این ساختارها را داشته باشند به دو گروه تک جنسی و دو جنسی تقسیم می کنند: گلهای تک جنسی یا فقط پرچم دارند یا مادگی . مانند گلهای کدو که تک جنسی هستند. گلهای تک جنسی ناکامل هستند.
پرچمها از بساک و بخش میله مانند تشکیل شده است. پرچمها سلول جنسی نر را تولید می نمایند. مادگی از بخشهایی بنام برچه تشکیل شده است. برچه ها در واقع واحد سازنده مادگی است و از بخشهای: تخمدان، کلاله و خامه تشکیل شده است. مادگی ممکن است دارای یک یا چندین برچه باشد. در گلهایی که چندین برچه دارند ممکن است فضای مادگی توسط دیواره برچه ها از هم جدا شد
تشکیل دانه گرده یا سلول جنسی نر: در داخل بساک کیسه های گرده وجود دارند. سلولهای کیسه های گرده دیپلوئید هستند. با تقسیم میوز هر سلول به 4 سلول هاپلوئید تبدیل می شود که به هرکدام از این سلولها دانه گرده نارس گویند. سپس هر دانه گرده نارس یکبار تقسیم میتوز انجام می دهد و به دو سلول تبدیل می شود. در دیواره آنها تغییراتی روی می دهد و تبدیل به دانه گرده رسیده می شوند. دانه گرده رسیده دو دیواره دارد. دیواره خارجی و دیواره داخلی. دانه گرده رسیده دو نوع سلول دارد: سلول رویشی و سلول زایشی. سلول رویشی سیتوپلاسم بیشتری دارد و بزرگتر است.
تشکیل سلول تخم زا و سلول دوهسته ای: بخش متورم مادگی تخمدان نام دارد. در داخل تخمدان تخمک تشکیل می شود. تخمک از پوشش دولایه ای و بافت خورش تشکیل شده است. بافت پوششی بافت خورش را در برگرفته است. سلولهای هر دو قسمت دیپلوئید هستند.
یکی از سلولهای بافت خورش با تقسیم میوزی 4 عدد سلول بوجود می آورد که 3 عدد از این سلولها از بین رفته و یکی زنده می ماند. این سلول با تقسیمات میتوزی بخشی به نام کیسه رویانی تشکیل می دهد. کیسه رویانی دارای چندین نوع سلول می باشد که دو مورد از آنها شامل سلول تخم زا و سلول دو هسته ای است. تمام سلولهای کیسه رویانی یک مجموعه کروموزوم دارند بجز سلول دو هسته ای. البته سلول دو هسته ای دو مجموعه کروموزوم از یک نوع دارد و سلول دیپلوئید محسوب نمی شود.
گرده افشانی و لقاح: به انتقال دانه گرده از بساک به کلاله گرده افشانی گویند. انتقال دانه گرده از بساک به کلاله توسط باد، آب و جانوران صورت می گیرد. هنگامی که دیواره بساک شکافته می شود دانه گرده ها در محیط رها می شوند. دیواره خارجی دانه گرده ها منفذدار است و ممکن است صاف یا دارای تزئیناتی باشد.
هنگامی که دانه گرده روی کلاله قرار می گیرد سلول رویشی دانه گرده رشد کرده و لوله گرده را بوجود می آورد. لوله گرده در داخل خامه به پیشروی به سوی دهانه تخمک ادامه می دهد. سلول زایشی در داخل لوله گرده با یکبار تقسیم میتوزی به دو تا سلول جنسی نر تبدیل می گردد. سلولهای جنسی نر در گیاهان گلدار وسیله حرکتی ندارند و متکی به لوله گرده هستند. یکی از این سلولهای جنسی نر با سلول تخم زا ترکیب می شود و سلول تخم را بوجود می آورد و سلول تخم با تقسیمات متوالی خود رویان را بوجود می آورد سلول جنسی نر دیگر با سلول دو هسته ای ترکیب می شود و سلول ضمیمه را بوجود می آورد.
از تقسیمات متوالی سلول ضمیمه آندوسپرم تشکیل می شود که از سلولهای پارانشیمی تشکیل شده و ذخیره غذایی برای رشد رویان است. چون در داخل کیسه رویانی همزمان دو لقاح صورت می گیرد به این فرایند لقاح مضاعف گویند.
هنگامی که سلولهای ضمیمه تقسیم می شوند اگر تقسیم هسته سلول صورت بگیرد ولی سیتوپلاسم تقسیم نشود آندوسپرم به صورت مایع خواهد بود و سلولهایی که تقسیم هسته همزمان با تقسیم سیتوپلاسم باشد آندوسپرم به صورت گوشتی خواهد بود مانند نارگیل. آن بخش از نارگیل که شیر نارگیل گفته می شود تقسیم سیتوپلاسم صورت نگرفته ولی بخش سفیدرنگ نارگیل مربوط به آن بخشی است که تقسیم سیتوپلاسم صورت گرفته است.
جانورانی که کار گرده افشانی را انجام می دهند جانوران گرده افشان گویند. رنگ های درخشان، بوهای قوی و شهد گلها از جمله عواملی است که باعث جذب جانوران می شود. مثلا زنبور عسل گلهایی را گرده افشانی می کنند که دارای قند فراوان باشد و این گلها علائمی دارند که فقط توسط نور فرابنفش دیده می شود و چون چشم زنبور گیرنده امواج فرابنفش دارد می تواند این گلها را ردیابی نماید.
گرده افشانی برخی گیاهان وابسته به باد است چنین گیاهانی دارای تعداد گلهای بسیار زیادی هستند و گل آنها فاقد رنگ درخشان، بوهای قوی و شهد می باشد.
تقسیم سلول تخم: اولین بار که سلول تخم اصلی با تقسیم میتوز تقسیم شد به دو عدد سلول تبدیل می شود که یکی از سلولها بزرگتر بوده و سلول دیگر کوچک می باشد. سلول بزرگتر با تقسیمات پی در پی خود بخش میله مانندی را بوجود می آورد که باعث اتصال رویان به گیاه مادرمی شود. سلول کوچکتر با تقسیمات پی در پی خود به رویان تبدیل می شود. این تقسیمات سلولی از نوع میتوز می باشد. رویان دارای بخشهای: ساقه رویانی، ریشه رویانی و لپه می باشد. همراه با تشکیل بخشهای مختلف رویان پوسته تخمک تعییر یافته و به پوسته دانه تبدیل می شود.
در شکل زیر بخشهای تشکیل دهنده یک رویان را می بینید به نحوه قرارگیری این بخشها در رویان توجه نمایید:
هنگامی که دانه تشکیل می شود ممکن است آندوسپرم درون دانه به عنوان ذخیره بماند و بخشی از دانه باشد مانند دانه ذرت که آندوسپرم در درون دانه وجود دارد. ضمنا دانه ذرت دارای یک لپه می باشد و وظیفه آن انتقال ذخیره مواد غذایی به رویان است. ممکن است حین تشکیل دانه جذب لپه ها شود و در دانه آندوسپرم وجود نداشته باشد. مانند دانه لوبیا که دارای دو لپه بوده و آندوسپرم جذب آنها شده اشت و در دانه آندوسپرم مشاهده نمی شود. به لپه برگهای رویانی نیز می گویند زیرا در اغلب گیاهان هنگام رویش جوانه ها از خاک بیرون می آید و در فتوسنتز شرکت می نماید.
در شکل زیر بخشهای مختلف دانه لوبیا را مشاهده می نمایید
در شکل زیر بخشهای مختلف دانه ذرت را مشاهده می نمایید
در درون دانه رویان وجود دارد که پوسته دانه اطراف آن را احاطه کرده است. پوسته دانه ها معمولا سخت است و از نوع بافت اسکلرانشیم می باشد. وظیفه پوسته دانه شامل این موارد است: حفاظت از رویان در برابر شرایط نامساعد محیطی و آسیبهای شیمیایی یا فیزیکی، جلوگیری از ورود آب و اکسیژن به درون دانه و جلوگیری از رشد سریع رویان. بعد از تشکیل رویان رشد آن تا مدتی متوقف می شود.
دانه برای رویش نیاز به آب، اکسیژن و دمای مناسب دارد. دانه ها با جذب آب متورم می شوند و پوسته آنها شکاف بر می دارد. و با دریافت اکسیژن رویان شروع به رشد می نماید و به صورت گیاهی کوچک از دانه خارج می شود که به آن دانه رست گویند. رویان برای رشد اولیه متکی به ذخایر غذایی موجود در دانه است. تقسیم سریع مریستمهای نخستین باعث تشکیل سه نوع سامانه بافتی و افزایش طول ساقه و ریشه می شود.
میوه: میوه از بخشهای مختلف گیاه به جز تخمک تشکیل می شود. میوه اگر از تخمدان تشکیل شود حقیقی است و اگر از بخشهای دیگر گل بوجود آید میوه کاذب است. میوه حقیقی مانند هلو که از رشد تخمدان بوجود می آید و میوه کاذب مانند سیب که از رشد نهنج بوجود می آید.
میوه های بدون دانه: میوه های بدون دانه به دو صورت تشکیل می شوند: 1 ممکن است سلول جنسی نر با سلول تخم زا ترکیب نشود و سلول تخمی تشکیل نشود و در نتیجه دانه نیز تشکیل نشود مانند پرتقال 2- لقاح سلول تخم زا و سلول جنسی نر اتفاق بیفتد و تخم تشکیل شود ولی رویان قبل از رشد و نمو از بین برود. در این حالت دانه های ریز و نارسی بوجود می آید. مانند موز
پراکنش میوه ها: میوه ها هم در حفظ دانه ها نقش دارند هم در پراکنش آنها. میوه توسط جانوران، باد و آب جابجا می شوند. مزه ناخوشایند میوه های نارس مانع از خورده شدن آنها توسط جانوران می شود. از طرفی جانوران با خوردن میوه ها در پراکنش آنها به روشهای گوناگون نقش دارد. دانه برخی از گیاهان در شیره های گوارشی جانوران سالم می مانند.
عمر گیاهان: گیاهان بر اساس طول عمر به سه دسته تقسیم می شوند: 1- گیاهان یک ساله 2- گیاهان دو ساله 3- گیاهان چند ساله
گیاهان یک ساله در مدت یک سال یا کمتر دوره رویشی و زایشی خود را کامل می کنند و سپس از بین می ورند. مانند گیاه گندم، ذرت
گیاهان دو ساله در سال اول رشد رویشی دارند و مواد حاصل از فتوسنتز در ریشه آنها ذخیره می شود و در سال دوم هم رشد رویشی و هم رشد زایشی دارند و مواد ذخیره شده در ریشه برای تشکیل گل و دانه به کار می رود. مانند شلغم و چغندر
گیاهان چند ساله سالها به رشد رویشی خود ادامه می دهند و برخی از آنها هر سال گل ، دانه و میوه می دهند. بعضی از گیاهان چند ساله علفی هستند. مانند زنبق. این گیاه دارای ریزوم است.
معمولا گیاهانی که مریستم پسین دارند طول عمر آنها از گیاهان علفی ( دارای مریستم نخستین ) بیشتر است.