تولید مثل و رشد و نمو در گیاهان
تولیدمثل در گیاهان
خزه گیان جزء گیاهان بدون آوند هستند، کوچکند، پیکر ساده‌ای دارند، ریشه و ساقه و برگ ندارند و مواد غذایی و آب را از راه انتشار و اسمز منتقل می‌کنند.
خزه گیان به دو دلیل باید در محیط مرطوب باشند: نداشتن آوند و ریشه؛ برای تولیدمثل و جابجایی گامت نر.
تولیدمثل جنسی در خزه: خزه مثل همه‌ی گیاهان دارای چرخه‌ی تناوب نسل است که شامل مراحل اسپوروفیتی و گامتوفیتی است.
مراحل تولیدمثل
۱- گیاهان اصلی در خزه گامتوفیت است و دو نوع گامتوفیت نر و ماده به صورت جدا وجود دارند، گامتوفیت نر تولید آنتریدی و گامتوفیت ماده تولید آرکگن می‌کند. (آنتریدی و آرکگن ساختارهایی چند سلولی هستند که گامت تولید می‌کنند.)
۲- آنتریدی سرانجام آنتروزئید دو تاژکی (گامت نر) را می‌سازد و آرکگن سرانجام تخمزا (گامت ماده) را به وجود می‌آورد.
۳- بعد از رسیدن آنتریدی دهانه‌ی آن باز شده و آنتروزوئید‌های دو تاژکی آزاد شده و با شنا خود را به آرکگن و تخمزا می‌رسانند و عمل لقاح انجام شده و بر روی گامتوفیت ماده سلول تخم به وجود می‌آید. (با تشکیل سلول تخم مرحله‌ی اسپوروفیتی آغاز می‌شود.)
۴- بر روی گامتوفیت ماده سلول تخم با تقسیمات میتوزی پی در پی خود اسپوروفیت را به وجود می‌آورد.
۵- اسپوروفیت خود شامل دو بخش تار و هاگدان است که درون‌هاگدان با تقسیمات میوزی هاگ‌ها یا همان اسپورها به وجود می‌آیند.
۶- بعد از رسیدن‌هاگ‌ها، هاگدان باز شده و هاگ‌ها توسط آب و باد پراکنده می‌شوند.
۷- با قرار گرفتن هر هاگ در محیط مناسب، شروع به رویش و تقسیم کرده و گامتوفیت‌ها را به وجود می‌آورند.
نــکـات
۱- گیاهی اصلی گامتوفیت است.
۲- اسپوروفیت بالغ فتوسنتز نمی‌کند.
۳- اسپوروفیت کوچکتر از گامتوفیت است.
۴- گامتوفیت فتوسنتز می‌کند.
۵- آنتروزوئید در آب شنا می‌کند. (جنبش فعال، تاکتیکی، القایی است)
۶- گیاه اصلی هاپلوئید است. (کروموزوم همتا ندارد)
۷- گیاه اصلی از رشد هاگ ایجاد می‌شود.
۸- اسپوروفیت به گامتوفیت پیوسته باقی می‌ماند.
۹- تراکئید ندارند.
۱۰- گیاه پست بوده و سانتریول دارد.
گامتوفیت در خزه گیان از سه بخش تشکیل می‌شود:
۱- ضمایم برگ مانند (n)، ۲- محور ساقه مانند (n)، ۳- ریزوئید یا ریشه (n)
اسپوروفیت در خزه گیان
تار (n2): کپسول یا هاگدان (n2) می‌باشد.
اسپروفیت در خزه گیان توانایی جذب مواد و فتوسنتز را ندارد و به صورت انگل زندگی می‌کند.
تست ۱ : اسپور، کپسول، پروتال و ساقه‌ی خزه از راست به چپ به ترتیب کدامیک n و کدامیک n2 کروموزومی‌هستند؟
۱) n، n2، n، n
۲) n، n، n، n2
۳) n2، n2، n، n
۴) n2، n، n2، n2
تست ۲ : در چرخه زندگی خزه، کدام یک مربوط به دوره اسپوروفیتی است؟
۱) ساقه‌ی اولیه
۲) تار
۳) ریشه مانند
۴) محور
تست ۳ : سلولهای حاصل از تقسیم میتوز هاگ . . . ، قدرت فتوسنتز دارند.
۱) خزه
۲) ذرت
۳) گندم
۴) کاج
تست ۴ : شکل فرضی مقابل، بخشی از مراحل تشکیل . . . را نشان می‌دهد.
۱) پروتال از‌هاگ سرخس
۲) هاگ از اسپوروفیت خزه
۳) اندوسپرم از بافت خورش کاج
۴) دانه‌ی گرده‌ی نارس در کیسه گرده شاه پسند
تولیدمثل در نهانزادان آوندی (سرخس)
این گیاهان دارای آوند هستند و در مکان‌های مرطوب و سایه دار گسترش دارند زیرا تولیدمثل آنها وابسته به آب سطحی است.
مراحل تولیدمثل
۱- در زیر گامتوفیت سبز رنگ قلبی شکل که پروتال نام دارد، اندام آرکگن و آنتریدی به وجود می‌آیند.
۲- آنتریدی تولید آنتروزوئید و آرکگن تولید تخمزا می‌کند.
۳- آنتروزوئید آزاد شده و با شنا خود را به تخمزا رسانده و عمل لقاح صورت گرفته و سلول تخم به وجود می‌آید.
۴- از رشد و تقسیم سلول تخم بر روی پروتال، اسپوروفیت به وجود می‌آید که سبز رنگ است و بعد از تکمیل شبیه یک برگ بزرگ است و به آن برگ شاخه گفته می‌شود.
۵- دسته‌های هاگدانی به نام هاگینه در سطح پشتی برگ شاخه به وجود می‌آید که بعد از رسیدن تولید تعداد زیادی هاگ می‌کنند.
۶- هاگ‌ها بعد از رسیدن و آزاد شدن و قرار گرفتن در محیط مناسب، رویش و تقسیم انجام داده و گامتوفیت‌ها (پروتال‌ها) را به وجود می‌آورند.
اسپوروفیت در سرخس
۱- ساقه (n2) / 2- ریزوم (n2) / 3- برگ شاخه (n2) / 4- هاگینه (n2) می‌باشد.
اسپروفیت بالغ در سرخس توانایی جذب مواد و فتوسنتز یا تثبیت گاز دی‌اکسید کربن را دارد. گامتوفیت و اسپوروفیت در سرخس توانایی جذب مواد و فتوسنتز را دارند. در سرخس آنتریدی و آرکگن بر روی یک گامتوفیت یا پروتال (سطح زیرین) ایجاد می‌شود. آنتروزوئید سرخس چند تاژکی بوده و دارای جنبش فعال، تاکتیکی، القایی است و به منظور تحرک به آب سطحی نیاز دارد. اسپوروفیت جوان یا سرخس نابالغ بر روی پروتال تشکیل شده و به پروتال یا گامتوفیت وابسته است.
تست ۱ : منبع تغذیه اسپوروفیت نورسته سرخس، کدام است؟
۱) اندوسپرم
۲) ریزوئید
۳) پریسپرم
۴) پروتال
تست ۲ : سلولهای کدام،ها پلوئید است؟
۱) تار خزه
۲) آرکگن سرخس
۳) لپه‌ی گندم
۴) ریزوم زنبق
تست ۳ : کدام گزینه در مراحل اسپوروفیتی و گامتوفیتی، قادر به انجام فتوسنتز می‌باشد؟
۱) سرخس
۲) خزه
۳) نخود
۴) گندم
تست ۴ : چند مورد جمله زیر را به طور صحیح تکمیل می‌نمایند؟
هاگ و گامت سرخس، ازنظر . . . به یکدیگر شباهت دارند.
الف) شکل و‌اندازه، ب) توانایی تقسیم شدن، ج) عدد کروموزومی، د) نوع تقسیمی‌که به طور مستقیم از آن به وجود می‌آیند.
۱) ۱
۲) ۲
۳) ۳
۴) ۴
تست ۵ : در چرخه زندگی سرخس، . . .
۱) اندام‌های تولیدمثلی در سطح فوقانی گامتوفیت قرار دارند.
۲) سلولهای n کروموزومی، حاصل تقسیم میتوز یا میوز هستند.
۳) پیکر پر سلولی n کروموزومی، فاقد قدرت فتوسنتز کنندگی است.
۴) لقاح سلول‌های‌ها پلویید حاصل از مرحله‌ی اسپورفیت، امکان پذیر است.
تست ۶ : فرآیند میوز در کدام، انجام نمی‌گیرد؟
۱) تخمک لوبیا
۲) زیگوسپورانژ
۳) پروتال
۴) کیسه گرده نخود
تست ۷ : در چرخه‌ی زندگی سرخس . . . تولیدکننده‌ی تخم زا می‌باشد.
۱) پروتال
۲) هاگدان
۳) آرکگن
۴) آنتریدی
تولیدمثل گیاهان دانه‌دار
تولیدمثل این گیاهان ویژگی‌هایی به شرح زیر دارد:
– گامتوفیت این گیاهان میکروسکوپی است.
- هاگ‌ها در اسپوروفیت باقی می‌مانند و گامتوفیت‌ها را درون اسپوروفیت به وجود می‌آورند.
– گامتوفیت نر در این گیاهان به دانه گرده تمایز می‌یابد و گامتوفیت ماده در تخمک که بخشی از اسپوروفیت است به وجود می‌آید.
– بعد از لقاح، تخمک و محتویات آن تبدیل به دانه می‌شود.
– این گیاهان برای لقاح نیازی به آب سطحی ندارند.
– در این گیاهان دانه‌ی گرده (گامتوفیت نر) در طی گرده افشانی جابجا می‌شود و با قرار گرفتن بر روی بخش تولیدمثلی ماده لوله‌ی گرده را به وجود می‌آورد که گامت نر را به تخمزا می‌رساند.
تولیدمثل در بازدانگان – تولیدمثل کاج
این گیاهان موفق‌ترین گیاهان برای زندگی در خشکی هستند و دلیل آن وجود مخروط است. مخروط‌ها اجتماعی از برگهای تغییر شکل یافته هستند که پولک نامیده می‌شوند.
بازدانگان دو نوع مخروط دارند:
۱- مخروطهای نر / ۲- مخروطهای ماده
در زیر پولک‌های مخروطهای نر، کیسه گرده تشکیل می‌شود که دانه‌های گرده را به وجود می‌آورند و تخمک‌ها در سطح بالایی پولک‌های مخروط ماده ظاهر می‌شوند. در بیشتر بازدانگان مخروطهای نر و ماده بر روی یک گیاه به وجود می‌آیند
مراحل تولیدمثل
الف) در بخش ماده
هر تخمک شامل پارانشیم خورش، یک پوسته و منفذی به نام سفت است که در دومین سال تشکیل تخمک یکی از سلولهای پارانشیم خورش با تقسیم میوز، ۴ سلول به وجود می‌آورد که فقط یکی از آنها باقی مانده و با تقسیمات میتوزی پی در پی خود، بافتی را به نام اندوسپرم (همان گامتوفیت ماده) را به وجود می‌آورد. در هر‌اندوسپرم، چند آرکگن به وجود می‌آید و هر آرکگن یک سلول تخمزا به وجود می‌آورد.
ب) در بخش نر
در مخروط نر کیسههای گرده به وجود می‌آیند که درون این کیسه‌ها سلول‌هایی وجود دارند که با تقسیم میوز خود، دانه‌ی گرده نارس را به وجود می‌آورند.
هر سلول دانه‌ی گرده‌ی نارس با دو بار تقسیم میتوز پی در پی چهار سلول ایجاد می‌کند که بعداً اطراف آنها را پوسته‌ی سختی فرا می‌گیرد که در این حالت دانه‌ی گرده رسیده است.
ج) لقاح
بعد از قرار گرفتن دانه‌ی گرده بر روی تخمک یکی از سلولهای آن به نام سلول رویشی ایجاد لوله‌ی گرده می‌کند، سلول دیگری به نام زایشی در لوله گرده تقسیم میتوز انجام داده و دو آنتروزوئید (گامت نر) به وجود می‌آورد که فقط یکی از آنها با سلول تخمزا ادغام و لقاح انجام می‌شود و سلول تخم به وجود می‌آید.
سلول تخم به همراه تخمک، دانه را به وجود می‌آورد به این صورت که:
– پوسته‌ی تخمک بعدا پوسته دانه را به وجود می‌آورد.
- آندوسپرم، بخش ذخیره‌ای دانه را به وجود خواهد آورد.
– سلول تخم با تقسیمات میتوزی خود رویان دانه را تشکیل خواهد داد.
به مخروطهای ماده بعد از لقاح و تشکیل دانه، مخروطهای دانه گفته می‌شود.
مخروطهای دانه سرانجام بعد از رسیدن کامل باز شده و دانه را به اطراف پراکنده خواهند کرد.
دانه‌ی رسیده‌ی کاج دارای بالی است که مانند تیغه‌های هلیکوپتر در هنگام افتادن دانه را می‌چرخاند و باعث دور شدن دانه از گیاه اصلی می‌شود.
تست ۱ : تخمک کاج در دومین سال تشکیل، فاقد . . . است.
۱) آرکگن
۲) دو پوسته
۳) پارانشیم خورش
۴) سلول تخم زا
تست ۲ : کدام بخش دانه‌ی کاج، از رویش تخم، حاصل شده است؟
۱) لپه
۲) پوسته
۳) بال
۴) اندوسپرم
تست ۳ : بیش ترین برگ تغییر شکل یافته‌ی رویانی در . . . وجود دارد.
۱) کاج
۲) لوبیا
۳) آگاو
۴) ذرت
تولیدمثل نهان‌دانگان (گیاهان گـل دار)
گامتوفیت نهان‌دانگان در گل‌ها تمایز می‌یابند.
گل‌ها دارای ۴ بخش هستند:
۱- کاسبرگ
۲- گلبرگ
۳- پرچم
۴- مادگی
گلی که دارای هر ۴ حلقه باشد گل کامل و گلی که فاقد یک یا چند تا از این حلقه‌ها باشد گل ناکامل نامیده می‌شود. گلی که حلقه‌ها‌ی پرچم و مادگی را دارد گل دو جنسی و گلی که فاقد یکی از این حلقه‌ها باشد گل تک جنسی نامیده می‌شود.
اکثر گل‌ها، گلبرگ‌هایی با رنگ درخشان و دارای شهد و بوی قوی و شکل‌هایی جذاب برای جانوران گرده افشان هستند و آنها را به سمت خود می‌کشند. نمونه‌ی جانوران گرده افشان حشره‌ها، پرندگان و خفاش‌ها می‌باشند. گل‌ها منبع غذایی جانوران گرده افشان هستند. دانه‌ی گرده منبع غنی پروتئین برای زنبورها است زنبورها گل را در ابتدا با استفاده از بو و سپس از طریق رنگ و شکل شناسایی می‌کنند.
زنبورها معمولا گرده افشانی گل‌هایی به رنگ‌ها‌ی آبی یا زرد را انجام می‌دهند. حشره‌هایی که در شب تغذیه می‌کنند به سمت گل‌ها‌ی سفید رنگ دارای رایحه‌ی قوی می‌روند. انواع مگس‌ها‌ی گرده افشان، گرده‌ی گل‌هایی را که بویی شبیه به گوشت گندیده دارند، می‌افشانند. مرغ شهد خوار نمونه‌ی پرندگان گرده افشان است. (هم زیستی) خفاش‌ها، گل‌ها‌ی سفیدی را که در شب باز می‌شوند، گرده افشانی می‌کنند. گرده افشانی بسیاری از گل‌ها مانند چمن‌ها و بلوط توسط باد انجام می‌گیرد. گل‌هایی که گرده‌افشانی آنها توسط باد انجام می‌شود، معمولا کوچک، فاقد رنگ‌ها‌ی درخشان، بوی‌ها‌ی قوی و شیره هستند و معمولاً کاسبرگ و گلبرگ ندارند و مقادیر فراوانی نیز دانه‌ی گرده تولید می‌کنند.
مـراحـل تولیدمثل:
الف) بخـش مـاده:
الف) مادگی از یک یا چند برچه تشکیل شده است که هر برچه شامل: کلاله؛ خامه و تخمدان است.
ب) تخمدان بخش متورم انتهایی برچه است که درون آن تخمک تشکیل می‌شود و پایه‌ای به نام خامه دارد که به کلاله ختم می‌شود. کلاله متورم و چسبناک است.
پ) تخمک دارای پارانشیم خورش، منفذ سفت و دو پوسته است، یکی از سلولهای خورش رشد کرده و تقسیم میوز انجام می‌دهد و ۴ سلول‌ها پلوئید به وجود می‌آورد (معادل هاگ) که یکی از آنها سه بار متوالی تقسیم میتوز انجام می‌دهند و یک بخش ۸ سلولی به نام کیسه رویانی (گامتوفیت ماده) را به وجود می‌آورد.
ت) ۸ سلول درون کیسه‌ی رویانی به این صورت آرایش می‌یابند که سلول تخمزا به همراه دو سلول دیگر در نزدیکی سفت قرار می‌گیرد، دو سلول در وسط که سلول دو هسته‌ای نامیده می‌شود، و سه سلول در بخش انتهایی کیسه‌ی رویانی قرار می‌گیرند.
ب) بخـش نـر
الف) پرچم دارای دو بخش میله و بساک است که بساک در بخش بالایی میله قرار می‌گیرد.
ب) کیسههای گرده درون بساک به وجود می‌آیند، درون کیسه‌ی گرده سلول‌هایی تقسیم میوز انجام می‌دهند و هر کدام ۴ سلول‌ها پلوئید (هاگ) به وجود می‌آورند که با رویش هر کدام دانه‌ی گرده‌ی رسیده به وجود می‌آید. (دو بار میتوز)
پ) دانه‌ی گرده‌ی رسیده دارای دیواره‌ی خارجی و داخلی است و دارای سلولهای زایشی و رویشی.
ت) با قرار گرفتن دانه‌ی گرده‌ی رسیده بر روی کلاله‌ی مادگی، سلول رویشی ایجاد لوله‌ی گرده کرده و سلول زایشی در داخل لوله‌ی گرده یک بار دیگر میتوز انجام داده و دو آنتروزوئید (گامت نر) به وجود می‌آورد.
لقـاح و تشـکیـل دانـه:
الف) در گیاهان گل دار لقاح مضاعف است (دو لقاح صورت می‌گیرد) به این صورت که یکی از گامت‌ها‌ی نر با سلول تخمزا ترکیب شده و تخم اصلی دیپلوئید (n2) را به وجود می‌آورند و گامت نر دیگر با سلول دو هسته‌ای ترکیب و تخم ترپلوئید (n3) را می‌سازد.
ب) تخم اصلی با تقسیمات خود رویان را به وجود خواهد آورد و تخم ترپلوئید با تقسیمات خود بخش ذخیره‌ای دانه را به نام آلبومن تشکیل خواهد داد.
پ) آلبومن سرشار از مواد غذایی است که رویان از آن تغذیه خواهد کرد.
برای تشکیل رویان تخم اصلی تقسیم نامساوی انجام می‌دهد که سلول بزرگتر بخشی را می‌سازد که رویان را به گیاه مادر متصل نگه می‌دارد و سلول کوچکتر رویان قلبی شکلی را به وجود خواهد آورد.
ت) دانه از نمو تخم و بافت‌ها‌ی تخمک بعد از لقاح به وجود می‌آید به این صورت که:
ث) پوسته‌ی تخمک تبدیل به پوسته‌ی دانه خواهد شد.
ج) آلبومن بخش ذخیره‌ای دانه را تشکیل خواهد داد. (در مواردی لپه)
چ) تخم اصلی هم رویان را به وجود خواهد آورد.
رویان گیاه در واقع اسپوروفیت جدید است. در بعضی نهان‌دانگان (دو لپه‌ای‌ها)، مواد غذایی آلبومن به طور کامل جذب رویان می‌شود و این دانه‌ها فاقد آلبومن هستند. لپهها برگهای تغییر شکل یافته‌ای هستند که بخشی از رویان تشکیل می‌دهند و کار آنها ذخیره یا انتقال مواد غذایی به رویان است.
در بازدانگان بافت حاوی مواد غذایی (اندوسپرم) بخشی از گامتوفیت ماده است و پیش از لقاح تشکیل شده است و n یا هاپلوئید است در نهادانگان بخش ذخیره‌ای بعد از لقاح و توسط تخم ترپلوئید به وجود می‌آید و n3 است. تعداد لپه‌ها‌ی رویان بازدانگان دو یا بیشتر است مثلاً رویان کاج دارای ۸ لپه است. رویان بعضی از نهان‌دانگان یک لپه دارد و تک لپه‌ای نام دارند و آنهایی که دو لپه دارند دو لپه‌ای نامیده می‌شوند.
بیشتر گیاهان می‌توانند به روش غیرجنسی تولیدمثل کنند که افراد حاصل از نظر ژنتیکی کاملا همانند گیاه والد خواهند شد. در تولیدمثل غیرجنسی، بخشهای رویشی گیاه مانند ساقه‌ها، ریشه‌ها و برگ‌ها نقش دارند. تولیدمثل گیاه از طریق بخشهای رویشی گیاه، تولیدمثل رویشی نام دارد. ساقه‌ها‌ی رونده، پیازها، بنه‌ها، غده‌ها و ریزوم‌ها همه انواعی از ساقه‌ها‌ی تغییر شکل یافته‌اند که گیاه با استفاده از آنها تولیدمثل رویشی انجام می‌دهد.
ساقه‌ی رونده، در سطح خاک به صورت افقی رویش می‌کند. مثلاً در توت فرنگی. پیاز ساقه‌ای بسیار کوتاه با برگهای ضخیم و گوشتی است و مخصوص تک لپه‌ای هاست مانند پیاز خوراکی، نرگس و لاله. ریزوم، ساقه‌ای زیر زمینی و افقی است مانند زنبق و سرخس. غده، ساقه‌ای زیرزمینی و گوشتی است مانند سیب زمینی.
در بیشتر گیاهان تولیدمثل رویشی سریعتر از تولیدمثل جنسی است و به سرعت باعث پراکندگی گیاه در محیط می‌شود مثلاً در خزه‌ها و چمن‌ها با این روش به سرعت پراکنده می‌شوند. انسان به روش‌ها‌ی زیر باعث تکثیر گیاهان می‌شود:
۱- تکثیر گیاهان با استفاده از بخش‌هایی که برای تولیدمثل رویشی اختصاص نیافته‌اند. مثلاً قطعات ساقه‌ی گیاه برگ بیدی یا استفاده از برگ گیاه بنفشه‌ی آفریقایی.
۲- پیوند زدن که در این روش جوانه‌ای از درخت مطلوب به درخت دیگری پیوند زده می‌شود. به این جوانه پیوندک و درختی که پیوند روی آن انجام می‌شود، پایه‌ی پیوند نامیده می‌شود.
۳- فن کشت بافت که در این فن، قطعاتی از گیاه روی محیط کشت سترون (بی‌میکروب) کشت داده می‌شود که در نهایت گیاهچه‌ها‌ی جدیدی حاصل خواهد شد که در محیط مناسب برده و کاشته می‌شوند.
پیوند زدن در بسیاری از درختان میوه، بادام و یا گل سرخ‌ها‌ی دو رگه انجام می‌شود. نمونه‌ی قطعه‌قطعه کردن در درختان زینتی، درختچه‌ها و انجیر و سیب زمینی و ….. صورت می‌گیرد. کشت بافت در ارکیده، سیب زمینی و بسیاری از گیاهان آپارتمانی صورت می‌گیرد.
رشـد و نمـو در گیـاهـان
بسیاری از دانه‌ها باید قبل از جوانه‌زنی:
در معرض سرما و یا نور قرار بگیرند؛ پوسته‌ی آنها بشکند؛ در معرض آتش قرار بگیرند؛ از دستگاه گوارش جانوران عبور کنند؛ روی تخته سنگی بیافتند و …
نفوذ آب و اکسیژن به درون دانه برای جوانه‌زنی لازم است. با نفوذ آب به درون دانه، بافت‌ها‌ی آن متورم می‌شود و پوسته‌ی آن می‌شکافد و رویش دانه آغاز می‌شود.
جوانه‌زنی:
اولین علامت آن ظهور ریشه‌ی رویان (ریشه چه) است.
ساقه‌ی جوان بعضی از گیاهان مانند لوبیا بعد از جوانه‌زنی، قلاب تشکیل می‌دهند و به اینصورت از خاک خارج می‌شوند. قلاب از رأس ساقه محافظت می‌کند و از صدمه دیدن آن هنگام رشد در میان خاک جلوگیری می‌کند.
در اطراف ساقه‌ی جوان بعضی از گیاهان مانند ذرت، یک غلاف محافظت کننده به وجود می‌آید که از رأس ساقه محافظت می‌کند و بعد از خارج شدن از خاک پاره می‌شود و برگهای گیاه از آن خارج می‌شوند. در برخی گیاهان مانند لوبیا، لپهها پس از خروج از خاک باز می‌شوند و بعضی دیگر مانند ذرت و نخود، لپه‌ی دانه درون خاک باقی می‌ماند.
تست : در کدام یک از گیاهان زیر باز شدن لپهها و رشد محور زیر لپه در خارج از خاک انجام می‌شود؟
۱) سرو و بلوط
۲) بلوط و کرچک
۳) نخود و لوبیا
۴) لوبیا و کرچک
طـول عمـر گیـاهـان :
گیاهان یک ساله / گیاهان دو ساله / گیاهان چند ساله
همه‌ی گیاهان یک ساله، علفی هستند مثل لوبیا، آفتابگردان و …
نمونه‌ی گیاهان دوساله هویج، جعفری و پیازها هستند.
بسیاری از گیاهان علفی و همه‌ی گیاهان چوبی چند ساله‌اند.
آگاو،داودی، نرگس، و زنبق زرد از گیاهان چند ساله‌ی علفی هستند.
گیاهان همیشه سبز مثل کاج و سرو و مرکبات.
گیاهان برگ ریز مثل نارون، افرا، مو و …
برخی از گیاهان چند ساله‌ی علفی قبل ازمرگ تنها یک بار تولیدمثل می‌کنند مانند گیاه اگاو.
ساقه‌ها‌ی هوایی گیاهان علفی اغلب پس از هر دوره‌ی رشد از بین می‌روند.
نکات آگاو ( خنجری)
۱- نهاندانه / ۲- گلدار علفی چند ساله / ۳- یک بار گل می‌دهد. / ۴- سانتریول ندارد. / ۵- آرکگن ندارد. / ۶- لقاح مضاعف دارد.
تست : کدام عبارت نادرست است؟
۱) گیاه آگاو پس از چند بار گل دادن می‌میرد.
۲) گیاه معمولا در طول زندگی به نمو خود ادامه می‌دهد.
۳) علت تشکیل حلقه‌ها‌ی سالیانه تفاوت قطری عناصر آوندی است.
۴) کامبیوم چوب پنبه ساز، پس از رشد قطری و از بین رفتن رو پوست، تشکیل می‌شود.
رشـد و نمـو
رشـد یعنی بزرگ شدن بخشهای تشکیل دهنده‌ی یک جاندار یا تشکیل بخش‌هایی در بدن جاندار، که مشابه بخشهای قبلی باشد. مثلاً پیداش انشعابات ریشه، ساقه و برگ جدید.
به طور کلی رشد در جانداران به دو روش انجام می‌شود.
افزایش تعداد سلول‌ها از طریق تقسیم؛ افزایش غیر قابل بازگشت ابعاد سلول‌ها؛ مثلاً آماس سلول‌ها پس از جذب آب، رشد به حساب نمی‌آید، چون این افزایش حجم با دفع آب، بازگشت‌پذیر است.
تمـایـز به معنی کسب یک ویژگی جدید در یک یا تعدادی سلول است و با تغییرات ساختاری و بیوشیمیایی همراه است. تمایز اغلب به همراه رشد صورت می‌گیرد.
رشد و تمایز در طول زمان منجر به تشکیل موجود زنده‌ی پیچیده ازنظر ساختاری و متابولیسمی می‌شوند.
نمـو یعنی عبور از یک مرحله زندگی به مرحله‌ای دیگر که همراه با تشکیل بخشهای جدیدی است که قبلا وجود نداشته‌اند مثلاً تشکیل گل روی گیاهی که قبلا فاقد گل بوده است. رشد و نمو اغلب به همراه یکدیگر و هماهنگ با یکدیگر رخ می‌دهند.
نمو گیاهان پیوسته، اما برگشت پذیر است.
ژن‌ها نمو گیاهان و جانوران را هدایت می‌کنند. اما الگوی نمو در آنها متفاوت است. در جانوران همگام بانمو، دسته‌ای از ژن‌ها که کنترل کننده‌ی تمایز هستند، غیرفعال می‌شوند و بیشتر آنها مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. بیشتر تمایز جانوران بعد از بلوغ متوقف می‌شود.
بر عکس، گیاهان به طور مداوم یا مریستم‌ها‌ی خود سلولهای جدید به وجود می‌آورند که این سلول‌ها می‌توانند متمایز شوند یا به این بافت‌ها اضافه شوند. گیاهان معمولا در طول زندگی به نمو خود ادامه می‌دهند بسیاری از سلولهای گیاه بالغ می‌توانند همه‌ی ژن‌ها‌ی خود را فعال کنند. چنین سلول‌هایی می‌توانند با تقسیم خود توده‌هایی از سلول‌ها به نام کالوس را تولید کنند. به این حالت تمایززدایی گفته می‌شود.
رشد نخستین – رشد پسین
بافت‌ها‌ی نخستین روپوستی، زمینه‌ای و آوندی می‌باشند.
برخی از سلولهای حاصل از مریستم‌ها‌ی نزدیک به نوک ریشه، بخشی از کلاهک ریشه را نیز تشکیل می‌دهند. که کلاهک از مریستم‌ها‌ی نوک ریشه محافظت می‌کنند.
رشد پسین از ویژگی‌ها‌ی بارز گیاهان چوبی است. اما در بعضی بخشهای گیاهان علفی، مانند ریشه‌ی هویج دیده می‌شود.
رشد پسین (مسئول رشد قطری)
رشد پسین نتیجه فعالیت دو مریستم است:
۱- مریستم کامبیوم چوب پنبه ساز: درون پوست قرار دارد و سلولهای چوب پنبه‌ای (سوبرین) ایجاد می‌کنند.
۲- مریستم کامبیوم آوند ساز: در استوانه مرکزی (زیر پوست) قرار دارد. به طرف بیرون آبکش پسین (سلول غربالی و سلول همراه) می‌سازد و به طرف داخل چوب پسین می‌سازد.
چوب پنبه، کامبیوم چوب پنبه ساز و آبکش پسین مجموعا پوست درخت را تشکیل می‌دهند.
نــکـات
۱- فعالیت کامبیوم آوندساز زودتر از کامبیوم چوب پنبه ساز صورت می‌گیرد که منجر به تخریب اپیدرم و شروع فعالیت کامبیوم چوب پنبه ساز می‌شود.
۲- گیاهان علفی فاقد اگزودرم یا برون پوست می‌باشد.
اندودرم (درون پوست) توسط مریستم زمینه‌ای و اگزودرم توسط کامبیوم چوب پنبه ساز ساخته می‌شود.
۳- اندودرم یا درون پوست یک لایه بوده و در ریشه تمام گیاهان وجود دارد. ولی اگزودرم چند لایه بوده و تنها در ریشه برخی از گیاهان چوبی دیده می‌شود.
۴- نزدیک‌ترین لایه به کامبیوم آوند ساز در گیاهان چند ساله آوند‌ها‌ی چوب و آبکشی می‌باشند که در همان سال تشکیل شده‌اند.
فعالیت کامبیوم آوند ساز به سمت داخل بیشتر از خارج بوده و این لایه بیشتر آوند چوب و فیبر می‌سازد.
۵- سلولهای مریستمی علاوه بر تکثیر و تمایز و ایجاد بخشهای مختلف گیاهان مسئول ترشح هورمون‌ها‌ی گیاهی (اتیلن، آبسزیک اسید، ژیبرلین، سیتوکینین و اکسین) نیز می‌باشند.
تست ۱ : در شکل مقابل به جای علامت سوال (؟) کدام اصطلاح مناسب است؟
۱) دیواره دومین
۲) آبکش ثانویه
۳) چوب ثانویه
۴) کامبیوم آوندی
تست ۲ : کدام یک محل کامبیوم چوب پنبه ساز در ساقه چوبی می‌باشد؟
۱) مابین چوب و آبکش
۲) درون استوانه مرکزی
۳) درون پوست
۴) ما بین‌اندودرم و پریسیکل
تست ۳ : در یک گیاه سه ساله، کدام لایه آوندی به کامبیوم چوب پنبه ساز نزدیکتر است؟
۱) چوب سال دوم
۲) چوب سال سوم
۳) آبکش سال دوم
۴) آبکش سال سوم
تست ۴ : مواد غذایی در کدام بافت هویج ذخیره می‌شود؟
۱) آبکش پسین
۲) آبکش نخستین
۳) چوب پسین
۴) چوب نخستین
در تمایز زدایی سلول بار دیگر می‌تواند تمایز یابد و به صورت یک گیاه بالغ نمو کند. برای رویاندن گیاه جدید از بافتی که تمایز زدایی کرده است، از فن کشت بافت استفاده می‌شود. توده سلولهای تمایز نیافته در محیط کشت سترون، پس از رشد و تمایز، سرانجام به گیاهانی تبدیل می‌شوند که ازنظر ژنتیکی هم ارز گیاه مادر هستند.
روش‌ها‌ی جـدیـد بهسـازی گیـاهـان
۱- کشت بافت، سلول یا اندام گیاهی:
از کشت بافت برای تکثیر گیاهان از جمله گیاهان زینتی ارزشمند مانند ارکیده‌ها، گیاهان گلدانی و درختان میوه استفاده می‌شود. در این روش هزاران کشت از یک گیاه منفرد حاصل می‌شود. برای ایجاد گیاهان دارای ویژگی‌ها‌ی جدید از فن کشت بافت استفاده می‌شود.
۲- هم جوشی (الحاق) پروتوپلاست‌ها:
از هم جوشی پروتوپلاست‌ها برای ایجاد گیاهان دو رگه (هیبرید) اطلسی، سیب زمینی و هویج استفاده شده است. پروتوپلاست، سلول گیاهی است که دیواره‌ی سلولی آن را با کمک آنزیم‌ها یا روش‌ها‌ی مکانیکی جدا کرده‌اند. برخی مواد شیمیایی، یا شوک الکتریکی باعث هم جوشی دو پروتوپلاست با یکدیگر می‌شود.
اگر پروتوپلاست‌ها متعلق به گونه‌ها‌ی مختلف باشند، حاصل هم جوشی یک سلول دو رگ خواهد بود که اگر در محیط مناسب کشت بافت قرار گیرد، به یک گیاه بالغ دو رگ تبدیل خواهد شد.
۳- مهندسی ژنتیک:
به منظور ایجاد گیاهان مطلوب کشت بافت مرحله‌ای ضروری در مهندسی ژنتیک است. در مهندسی ژنتیک، ابتدا ژن دلخواه را وارد سلولهای یک گیاه می‌کنند، سپس سلول‌هایی را که ازنظر ژنتیکی تغییر یافته‌اند، با کمک فن کشت بافت به گیاهان بالغ جدید تبدیل می‌کنند.
تنـظـیم رشـد و نمـو گیـاهـان
گیاهان برای تشکیل همه‌ی کربوهیدرات‌ها‌ی خود فقط به دو ماده‌ی خام، یعنی دی اکسید کربن و آب نیاز دارند. در گیاهان بیشترین قسمت اکسیژن مورد استفاده‌ی برگ‌ها و ساقه‌ها به منظور تنفس از هوا تامین می‌شود. ریشه‌ها اکسیژن مورد نیاز خود را از هوای موجود در فضای‌ها‌ی بین ذرات خاک به دست می‌آورند. اگر خاک اطراف ریشه‌ها فشرده و یا از آب اشباع گردد، دیگر اکسیژن کافی برای ریشه‌ها تامین نمی‌شود و ریشه‌ها می‌میرند.
گیاهان همچنین نیازمند مقادیر اندکی از عناصر معدنی هستند که بیشتر به صورت یون‌ها‌ی معدنی جذب می‌شود. عنصر نیتروژن در ساختمان پروتئین‌ها، نوکلئیک اسیدها، کلروفیل، ATP و کوآنزیم‌ها شرکت دارد و رشد گیاهان سبز را افزایش می‌دهد؛ فسفر بخشی از ATP، ADP، نوکلئیک اسیدها، فسفولیپیدها، غشای سلولی و برخی کوآنزیم‌ها است؛ پتاسیم برای انتقال فعال، فعالیت آنزیم‌ها، تعادل اسمزی و باز شدن روزنه‌ها مورد نیاز است؛ هورمون‌ها الگوهای رشد گیاهان را کنترل می‌کنند؛ رشد گیاه به سمت نور، نورگرایی (فتوتروپیسم) نام دارد.
یک زیست شناس هلندی به نام فریتزونت به این نتیجه رسید که یک ماده شیمیایی که در رأس ساقه‌ها تولید می‌شود، باعث این خمیدگی می‌شود. او این ماده را اکسین نامید.
چارلز داروین و پسر او فرانسیس داروین پی بردند که پاسخ خمیدگی راس گیاهچه‌ها‌ی گیاهان گندمی، در قسمت‌هایی پائین‌تر و دور از رأس قابل مشاهد است و باعث خمیدگی گیاهچه به سمت نور می‌شود.
بازدارندگی رشد جوانه‌ها‌ی جانبی موجود روی ساقه توسط اکسین رأس ساقه، چیرگی رأسی نامیده می‌شود.
گیاهان ازنظر نوردورگی سه دسته‌اند:
۱- گیاهان روز کوتاه
۲- گیاهان روز بلند
۳- گیاهان بی تفاوت
بنت قنسول در دی ماه و داودی در تمام طول سال در دسترس است.
داودی و بنت قنسول هر دو روز کوتاه هستند و در فصلی که معمولا گل نمی‌دهند وادار به گل‌دهی می‌شوند.
گیاه زنبق یک گیاه روز بلند است که یک فلاش نوری باعث شکستن شب بلند می‌شوند.
پاسخ به دما
در صورتی که دما در طول شب بسیار بالا باشد، بسیاری از گیاهان گوجه فرنگی گل نمی‌دهند.
خفتگی وضعیتی است که در طی آن، حتی در صورت مناسب بودن شرایط برای رشد گیاه، گیاه یا دانه غیر فعال باقی می‌مانند و نمی‌رویند.
مواد شیمیایی عامل خفتگی، در پاسخ به دماهای پائین، تجزیه می‌شوند، همچنین شسته شدن بعضی از این مواد راه دیگر برطرف شدن خفتگی دانه‌ها است.
قسمتی از تدریس استاد در این محصول:
اگر فیلم بالا را به صورت آنلاین نمی توانید نگاه کنید نرم افزار adobe flash را از اینجا دانلود و بر روی کامپیوترتان نصب نمایید تا از این به بعد فیلم ها را به صورت آنلاین تماشا کنید
و یا اگر می خواهید این فیلم آموزشی را دانلود کنید و همیشه آن را بر روی کامپیوترتان داشته باشید اینجا کلیک نمایید.
