Tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp là quá trình xảy ra trong thực vật, giúp thực vật tăng kích thước vĩnh viễn. Tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp đều xuất hiện do việc phân chia tế bào nhanh chóng trong các mô phân sinh. Ngoài ra, trong cây thân gỗ, tăng trưởng sơ cấp được tiếp theo bởi tăng trưởng thứ cấp. Vậy tăng trưởng thứ cấp và tăng trưởng sơ cấp có những điểm tương đồng và điểm khác nhau như thế nào?
Sự phân biệt tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp sẽ giúp học sinh lớp 11 có nhiều gợi ý tham khảo để biết cách tìm ra điểm tương đồng và khác nhau giữa hai quá trình này. Từ đó, họ sẽ biết cách trả lời câu hỏi và đạt kết quả cao trong các bài kiểm tra sắp tới. Hơn nữa, học sinh cũng có thể tham khảo thêm Bài tập trắc nghiệm về Tăng trưởng và phát triển trong thực vật.
Phân biệt tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp một cách ngắn gọn
Tiêu chí Tăng trưởng sơ cấp Tăng trưởng thứ cấp Khái niệm Tăng trưởng theo chiều dài (hoặc cao) của thân, rễ Tăng trưởng theo chiều ngang (chu vi) của thân và rễ Nguyên nhân Do hoạt động nguyên phân của các tế bào trong mô phân sinh đỉnh Do hoạt động nguyên phân của các tế bào trong mô phân sinh bên Đối tượng Cây một lá mầm và phần thân non của cây hai lá mầm Cây hai lá mầm
So sánh tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp đầy đủ
Phân biệt
Tăng trưởng sơ cấp
Tăng trưởng thứ cấp
Khái niệm Quá trình tăng kích thước theo chiều dài của cây do sự phân chia tế bào trong mô phân sinh đỉnh Quá trình tăng kích thước của thân cây do sự phân chia tế bào trong mô phân sinh bên Dạng đáy Một lá mầm và chóp của thân hai lá mầm còn non Hai lá mầm Nơi tăng trưởng Mô phân sinh đỉnh Mô phân sinh bên (tầng sinh vỏ và tầng sinh mạch) Đặc điểm bó mạch Xếp lộn xộn Xếp chồng chất hai bên tầng sinh mạch Kích thước thân Nhỏ Lớn Dạng tăng trưởng Tăng trưởng chiều cao Tăng trưởng chiều ngang Thời gian sống Thường chỉ sống một năm Thường sống nhiều năm
Tóm lại:
Tăng trưởng không xác định tiếp tục trong suốt vòng đời của cây, trong khi tăng trưởng xác định dừng lại khi một phần của cây (chẳng hạn như lá) đạt đến một kích thước cụ thể.
Tăng trưởng sơ cấp của thân cây là kết quả của sự phân chia tế bào nhanh chóng trong mô phân sinh đỉnh ở chói.
Ưu thế của một chói giúp giảm sự phát triển theo chiều dọc của các cành và thân, tạo cho cây hình dạng hình nón.
Sự phát triển của các mô phân sinh bên, bao gồm tầng sinh gỗ mạch và tầng sinh gỗ bần (trong cây thân gỗ), làm tăng độ dày của thân trong quá trình tăng trưởng thứ cấp.
Các nút chùm (vỏ cây) bảo vệ cây khỏi tổn thương vật lý và mất nước; chúng chứa một chất sáp được gọi là suberin ngăn nước thấm vào mô cây.
Xylem thứ cấp phát triển gỗ dày vào mùa thu và gỗ mỏng vào mùa xuân, tạo ra một vòng đặc trưng cho mỗi năm tăng trưởng.
Tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp là hai cơ chế khác nhau mà thực vật sử dụng để tăng kích thước. Tăng trưởng sơ cấp xảy ra do hoạt động của mô phân sinh đỉnh, trong khi tăng trưởng thứ cấp xảy ra do hoạt động của tầng sinh gỗ. Tăng trưởng sơ cấp làm tăng chiều dài của cây, trong khi tăng trưởng thứ cấp làm tăng đường kính của cây. Sự khác biệt chính giữa tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp là loại mô liên quan đến mỗi quá trình và loại tăng trưởng.
Lý thuyết về tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp
a. Tăng trưởng trong thực vật là gì?
Tăng trưởng trong thực vật là quá trình tăng kích thước của cơ thể thực vật (lớn lên) do sự tăng số lượng tế bào. Tăng trưởng trong thực vật được chia thành hai dạng là tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp. Tăng trưởng sơ cấp có mặt ở tất cả các loài thực vật, trong khi tăng trưởng thứ cấp làm tạo ra gỗ lõi, gỗ vỏ và vỏ.
Tăng trưởng là một đặc trưng của cơ thể sống. Nó là quá trình thay đổi vĩnh viễn làm tăng kích thước của cây. Tương tự như các sinh vật khác, thực vật cũng trải qua quá trình phát triển. Tăng trưởng là một đặc điểm thiết yếu của thực vật giúp chúng có thể thu nhận chất dinh dưỡng từ xa. Tăng trưởng giúp thực vật canh tranh với nhau và bảo vệ các cơ quan quan trọng.
Ví dụ quan trọng về quá trình tăng trưởng trong thực vật là việc mầm nảy mầm, trong đó hạt giống phát triển thành cây con và cây con tiếp tục phát triển thành cây trưởng thành thông qua quá trình tăng trưởng.
2. Các mô phân sinh
– Mô phân sinh là một nhóm tế bào chưa phân hoá, có khả năng tiếp tục nguyên phân.
– Khi vượt qua giai đoạn trẻ non, quá trình tăng trưởng của cây nhiều tế bào bị hạn chế trong mô phân sinh.
– Mô phân sinh bao gồm mô phân sinh đỉnh, mô phân sinh bên và mô phân sinh lóng.
+ Mô phân sinh đỉnh: nằm ở vị trí đỉnh của thân và rễ, có chức năng tạo ra quá trình tăng trưởng sơ cấp của cây, làm tăng chiều dài của thân và rễ. Mô phân sinh đỉnh có mặt ở cả cây một lá mầm và cây hai lá mầm.
+ Mô phân sinh bên: phân bố theo hình trụ và hướng xuất phát từ phần ngoại của thân, có chức năng tạo ra quá trình tăng trưởng thứ cấp nhằm tăng độ dày (đường kính) của thân. Mô phân sinh bên chỉ có ở cây hai lá mầm.
+ Mô phân sinh lóng: nằm ở các mắt lá của vỏ thân, có tác dụng tăng chiều dài của lóng (hoặc các vị trí khác của thân). Mô phân sinh lóng chỉ có ở cây một lá mầm.
3. Tăng trưởng sơ cấp
– Diễn ra ở cây một lá mầm và cây hai lá mầm.
– Tăng trưởng sơ cấp là quá trình tăng trưởng chiều dài của thân và rễ do hoạt động của mô phân sinh đỉnh thân và đỉnh rễ.
4. Tăng trưởng thứ cấp
– Diễn ra chủ yếu ở cây hai lá mầm.
– Tăng trưởng thứ cấp là quá trình tăng trưởng theo chiều ngang của thân, làm tăng đường kính (độ dày) của thân và rễ do hoạt động nguyên phân của mô phân sinh bên. Hai mô phân sinh bên bao gồm tầng phát sinh mạch dẫn và tầng phát sinh vỏ.
– Tăng trưởng thứ cấp tồn tại trong cây gỗ lâu năm và tạo ra thân gỗ lớn với nhiều vòng gỗ và lớp vỏ bên ngoài được gọi là vỏ thân cây.
– Cấu trúc của thân cây gỗ:
+ Phần vỏ bao quanh phần thân.
+ Phần gỗ: Gỗ lõi (tròng) nằm ở trung tâm của thân, gồm các lớp mạch gỗ thứ cấp già, vận chuyển nước và muối khoáng. Gỗ giác màu sáng, tiếp theo gỗ lõi, gồm các lớp mạch gỗ thứ cấp trẻ, vận chuyển nước và muối khoáng chủ yếu.
– Vòng gỗ hàng năm: do tầng phát sinh mạch làm hình thành nhiều mạch gỗ xếp thành các vòng đồng tâm có độ dày khác nhau.
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tăng trưởng
a) Yếu tố nội bộ
– Đặc điểm di truyền, giai đoạn tăng trưởng của giống, của loài cây.
– Hormone thực vật.
b) Yếu tố bên ngoài
– Nhiệt độ: ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tăng trưởng của cây. Nhiệt độ lý tưởng cho sự tăng trưởng cây nhiệt đới là 25 – 35 độ C.
– Lượng nước: nguồn cung cấp cho quá trình quang hợp và các hoạt động trao đổi chất khác của cây. Tùy thuộc vào đặc điểm sinh lý của từng loại cây mà có nhu cầu nước khác nhau.
– Ánh sáng: ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và sự tích lũy chất trong cây. Ánh sáng ảnh hưởng đến tăng trưởng của thân cây và phân hoá búp hoa.
– Oxy: cần thiết cho sự tăng trưởng của thực vật. Nồng độ ôxy giảm xuống dưới 5% sẽ làm ức chế tăng trưởng.
– Dinh dưỡng khoáng: cần nhập khẩu đủ các yếu tố vi lượng và các yếu tố vi lượng, nếu thiếu các yếu tố này sẽ làm ức chế tăng trưởng, cây sẽ tăng trưởng chậm và năng suất giảm.
Bài tập về tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp
Câu 1: Cắt ngang thân cây trong quá trình tăng trưởng thứ cấp theo thứ tự từ ngoài vào trong là:
a/ Vỏ → Tầng sinh vỏ → Mạch gỗ thứ cấp → Mạch gỗ sơ cấp → Tầng sinh mạch → Gỗ sơ cấp → Gỗ thứ cấp → Tuỷ.
b/ Vỏ → Tầng sinh vỏ→ Mạch gỗ thứ cấp→ Mạch gỗ sơ cấp→ Tầng sinh mạch→ Gỗ sơ cấp → Gỗ thứ cấp → Tuỷ.
c/ Vỏ → Tầng sinh vỏ → Mạch gỗ sơ cấp → Mạch gỗ thứ cấp → Tầng sinh mạch → Gỗ sơ cấp → Gỗ thứ cấp → Tuỷ.
d/ Tầng sinh vỏ → Vỏ → Mạch gỗ sơ cấp → Mạch gỗ thứ cấp → Tầng sinh mạch → Gỗ thứ cấp → Gỗ sơ cấp→ Tuỷ.
Câu 2: Đặc điểm nào không có ở tăng trưởng sơ cấp?
a/ Làm tăng kích thước chiều dài của cây.
b/ Diễn ra hoạt động của tầng sinh vỏ.
c/ Diễn ra cả ở cây một lá mầm và cây hai lá mầm.
d/ Diễn ra hoạt động của mô phân sinh đỉnh.
Câu 3: Lấy tuỷ làm trung tâm, sự phân bố của mạch gỗ sơ cấp và thứ cấp trong quá trình tăng trưởng thứ cấp là như thế nào?
a/ Gỗ nằm bên trong và mạch gỗ nằm bên ngoài tầng sinh mạch.
b/ Gỗ và mạch gỗ cùng nằm bên ngoài tầng sinh mạch.
c/ Gỗ nằm bên trong còn mạch gỗ nằm bên ngoài tầng sinh mạch.
d/ Gỗ và mạch gỗ cùng nằm bên ngoài tầng sinh mạch.
Câu 4: Mô phân sinh bên và mô phân sinh lóng xuất hiện ở vị trí nào trên cây?
a/ Mô phân sinh bên và mô phân sinh lóng xuất hiện ở thân cây một lá mầm.
b/ Mô phân sinh bên xuất hiện ở thân cây một lá mầm, còn mô phân sinh lóng xuất hiện ở thân cây hai lá mầm.
c/ Mô phân sinh bên xuất hiện ở thân cây hai lá mầm, còn mô phân sinh lóng xuất hiện ở thân cây một lá mầm.
d/ Mô phân sinh bên và mô phân sinh lóng xuất hiện ở thân cây hai lá mầm.
Câu 5: Lấy tuỷ làm trung tâm, sự phân bố của gỗ sơ cấp và thứ cấp trong quá trình tăng trưởng thứ cấp là như thế nào?
a/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó gỗ thứ cấp nằm bên ngoài còn gỗ sơ cấp nằm bên trong.
b/ Cả hai đều nằm bên ngoài tầng sinh mạch, trong đó gỗ thứ cấp nằm bên trong còn gỗ sơ cấp nằm bên ngoài.
c/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó gỗ thứ cấp nằm bên trong còn gỗ sơ cấp nằm bên ngoài.
d/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó gỗ thứ cấp nằm bên ngoài còn gỗ sơ cấp nằm bên trong.
Câu 6: Mô phân sinh đỉnh không xuất hiện ở vị trí nào trên cây?
a/ Ở đỉnh rễ.
b/ Ở thân.
c/ Ở chồi nách.
d/ Ở chồi đỉnh.
Câu 7: Lấy tuỷ làm trung tâm, sự phân bố của mạch gỗ sơ cấp và thứ cấp trong quá trình tăng trưởng thứ cấp là như thế nào?
a/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó mạch thứ cấp nằm bên ngoài còn mạch sơ cấp nằm bên trong.
b/ Cả hai đều nằm bên ngoài tầng sinh mạch, trong đó mạch thứ cấp nằm bên trong còn mạch sơ cấp nằm bên ngoài.
c/ Cả hai đều nằm bên ngoài tầng sinh mạch, trong đó mạch thứ cấp nằm bên ngoài còn mạch sơ cấp nằm bên trong.
d/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó mạch thứ cấp nằm bên trong còn mạch sơ cấp nằm bên trong.
Câu 8: Cắt ngang thân cây trong quá trình tăng trưởng sơ cấp theo thứ tự từ ngoài vào trong là:
a/ Vỏ → Phần ngoài → Mạch gỗ sơ cấp→ Tầng sinh mạch → Gỗ sơ cấp → Tuỷ.
b/ Phần ngoài → Vỏ → Mạch gỗ sơ cấp → Tầng sinh mạch→ Gỗ sơ cấp→ Tuỷ.
c/ Phần ngoài → Vỏ → Gỗ sơ cấp → Tầng sinh mạch → Mạch gỗ sơ cấp→ Tuỷ.
d/ Phần ngoài → Vỏ → Tầng sinh mạch → Mạch gỗ sơ cấp → Gỗ sơ cấp → Tuỷ.
Câu 9: Tăng trưởng sơ cấp của cây là:
a/ Sự tăng kích thước của thân và rễ theo chiều dài do hoạt động của mô phân sinh đỉnh.
b/ Sự tăng chiều dài của cây do hoạt động phân hoá của mô phân sinh đỉnh ở cây một lá mầm và cây hai lá mầm.
c/ Sự tăng chiều dài của cây do hoạt động tư phân của mô phân sinh đỉnh ở cây cây hai lá mầm.
d/ Sự tăng chiều dài của cây do hoạt động tư phân của mô phân sinh đỉnh ở cây một lá mầm.
Câu 10: Đặc điểm nào không có ở tăng trưởng thứ cấp?
a/ Làm tăng kích thước chiều ngang của cây.
b/ Diễn ra chủ yếu ở cây một lá mầm và hạn chế ở cây hai lá mầm.
c/ Diễn ra hoạt động của tầng sinh mạch.
d/ Diễn ra hoạt động của tầng vỏ (tầng sinh bần).
Câu 11: Tăng trưởng thứ cấp là:
a/ Sự gia tăng kích thước chiều ngang của cây do mô phân sinh bên của cây thân thảo tạo ra.
b/ Sự tăng kích thước chiều ngang của cây do mô phân sinh bên của cây thân gỗ tạo ra.
c/ Sự tăng kích thước chiều ngang của cây một lá mầm do mô phân sinh bên của cây thực hiện.
d/ Sự tăng kích thước chiều ngang của cây do mô phân sinh lóng của cây thực hiện.
Câu 12: Nêu các đặc điểm của tăng trưởng sơ cấp và tăng trưởng thứ cấp.
Câu 13: Chọn phương án trả lời đúng. Sau khi cây mọc mầm bắt đầu quang hợp, các lá mầm sẽ trở thành:
A. Lá mầm.
B. Vỏ cây.
C. Tán lá.
D. Phân hóa và rụng lá.
Câu 14:
Trong các hoạt động trồng trọt, khi thu hoạch sản phẩm, tùy thuộc vào mục đích kinh tế và mục đích sử dụng, có thể kết thúc một giai đoạn nào đó trong quá trình phát triển. Hãy cho ví dụ và giải thích tại sao?
Đáp án
Câu 1: a/ Vỏ → Tầng sinh vỏ → Mạch gỗ sơ cấp → Mạch gỗ thứ cấp → Tầng sinh mạch → Gỗ sơ cấp → Gỗ thứ cấp → Tuỷ.
Câu 2: b/ Diễn ra hoạt động của tầng sinh vỏ.
Câu 3: c/ Gỗ nằm bên trong còn mạch gỗ nằm bên ngoài tầng sinh mạch.
Câu 4: c/ Mô phân sinh bên có ở thân cây hai lá mầm, còn mô phân sinh lóng có ở thân cây một lá mầm.
Câu 5: c/ Cả hai đều nằm bên trong tầng sinh mạch, trong đó gỗ thứ cấp nằm bên trong còn gỗ sơ cấp nằm bên ngoài.
Câu 6: b/ Ở thân.
Câu 7: b/ Cả hai đều nằm bên ngoài tầng sinh mạch, trong đó mạch thứ cấp nằm bên trong còn mạch sơ cấp nằm bên ngoài.
Câu 8: b/ Phần ngoài → Vỏ → Mạch gỗ sơ cấp → Tầng sinh mạch → Gỗ sơ cấp → Tuỷ.
Câu 9: a/ Sự tăng kích thước của thân và rễ theo chiều dài do hoạt động của mô phân sinh đỉnh.
Câu 10: b/ Diễn ra chủ yếu ở cây một lá mầm và hạn chế ở cây hai lá mầm.
Câu 11: b/ Sự tăng kích thước chiều ngang của cây do hoạt động của mô phân sinh bên của cây thân gỗ.
Câu 12:
– Tăng trưởng sơ cấp: Quá trình tăng kích thước chiều dài của thân và rễ do hoạt động của mô phân sinh đỉnh.
– Tăng trưởng thứ cấp: Quá trình tăng kích thước chiều ngang của thân, làm tăng đường kính của thân và rễ do hoạt động của mô phân sinh bên. Tăng trưởng thứ cấp chỉ xảy ra ở cây hai lá mầm.
Câu 13: Đáp án D
Câu 14:
Tùy thuộc vào mục đích và nhu cầu sử dụng của con người, có thể kết thúc một giai đoạn nào đó trong quá trình phát triển.
– Ví dụ, muốn sử dụng rau mầm làm thức ăn, có thể thu hoạch rau ở giai đoạn mầm nảy mầm, chẳng hạn như rau má, rau mầm, v.v. Sau khi thu hoạch ở giai đoạn này, cây chưa kịp phát triển thành cành hoặc thân hoàn chỉnh.
– Thu hoạch rau ở giai đoạn cây trưởng thành, khi cây phát triển đủ lớn để sản xuất rau được thu hoạch và sử dụng cho mục đích đó.
– Thu hoạch quả: Trồng cây để thu hoạch quả, ví dụ như cây ăn trái, khi quả chín, thì thu hoạch để sử dụng. Vì có những mục đích cụ thể, con người thu hoạch quả trong quá trình phát triển của cây, và không chờ đến giai đoạn cây trưởng thành hoàn chỉnh.
– Thu hoạch hạt: Trồng cây để thu hoạch hạt, ví dụ như bí, hướng dương, v.v. Thu hoạch hạt thường xảy ra khi quả chín, và người ta thu hoạch hạt cho mục đích sử dụng, bán hoặc trồng lại.