دسته: دسته‌بندی نشده

  • پاسخ به محیط

    پاسخ به نور

    دیدیم که ساقه به سمت نورِ یک‌جانبه خم می‌شود. آیا ریشه نیز به نور یک‌جانبه همانند ساقه پاسخ می‌دهد؟
    می‌دانید که نقش نور در گیاهان حیاتی است؛ اما نور، افزون بر نقشی که در فتوسنتز دارد، فرایندهای متفاوتی را نیز در گیاهان تنظیم می‌کند. گلدهی یکی از این فرایندهاست که در ادامه به آن می‌پردازیم.

    گلدهی در گیاهان

    گیاهانی که در محل زندگی خود می‌بینید، در چه فصل یا فصل‌هایی گل می‌دهند؟ چرا بعضی گیاهان در فصلی خاص و بعضی در همۀ فصل‌ها گل می‌دهند؟ اگر بخواهیم گیاهی را که در تابستان گل می‌دهد، مثلاً در پاییز وادار به گلدهی کنیم، آن را باید در چه شرایطی قرار دهیم؟

    گیاه هنگامی گل می‌دهد که مریستم رویشی که در جوانه قرار دارد، به مریستم گل یا زایشی تبدیل شود. این تبدیل به شرایط محیطی مانند دما و طول روز و شب وابسته است.

    گیاهان را براساس نیاز به نور، برای گلدهی در سه دسته روز کوتاه، روز بلند و بی‌تفاوت قرار می‌دهند. گیاه داوودی در روزهای کوتاه پاییز گل می‌دهد. در واقع این گیاه برای گل دادن به شب‌های طولانی نیاز دارد و زمانی گل می‌دهد که طول شب از حدی کمتر نباشد. شبدر که در تابستان گل می‌دهد، روز بلند است. این گیاه برای گل دادن به شب‌های کوتاه نیاز دارد و زمانی گل می‌دهد که طول شب از حدی بیشتر نباشد. آگاهی از تأثیر نور بر گلدهی به پرورش دهندگان گل امکان داد تا با ایجاد شرایط نوری مصنوعی بتوانند در همۀ فصل‌ها، گل‌هایی با نیازهای نوری متفاوت پرورش دهند.

    به هر حال گل دادنِ بعضی گیاهان وابسته به طول شب و روز نیست. چنین گیاهانی را بی‌تفاوت می‌نامند؛ گیاه گوجه فرنگی از این گروه است.

    فعالیت

    پاسخ به دما

    گیاهان هر دمایی را نمی‌توانند تحمل کنند. مثلاً سرمای شدید می‌تواند مانع از رویش دانه‌ها و جوانه‌ها شود. برگ بعضی درختان با کاهش دما در فصل پاییز می‌ریزد و جوانه‌ها با برگ‌های پولک‌مانندی حفظ می‌شوند.

    دیدیم که گیاهان برای گل دادن نیازهای نوری متفاوتی دارند. بعضی گیاهان برای گل دادن نیاز به گذراندن یک دوره سرما نیز دارند. مثلاً برای نوعی گیاه گندم مشاهده شده است که اگر بذر آن را مرطوب کنیم و در سرما قرار دهیم، دورۀ رویشی آن کوتاه می‌شود و زودتر گل می‌دهد. کشف این ویژگی در گیاهان، امکان بهره‌برداری از زمین‌هایی را فراهم کرد که اکثر سال با برف و یخ پوشیده شده‌اند.

    پاسخ به گرانش زمین

    آیا گرانش زمین بر جهت رشد ساقه و ریشه اثر دارد؟ همانطور که در شکل زیر می‌بینید، ساقه در خلاف جهت گرانش و ریشه در جهت گرانش زمین رشد می‌کند. رشد جهت‌دار اندام‌های گیاه نسبت به گرانش زمین، زمین‌گرایی نامیده می‌شود. می‌توانید با طراحی و اجرای آزمایش‌هایی، زمین‌گرایی را در انواعی از دانه‌رست‌ها بررسی کنید.

    اندام‌های گیاه که تحت تاثیر زمین‌گرایی قرار می‌گیرند

    الف. درست است بگوییم برخی از این اندام‌ها در تولید مثل غیر جنسی نقش دارند؟

    پاسخ

    نه. اندام‌هایی از گیاه که تحت تاثیر زمین‌گرایی قرار می‌گیرند ریشه و ساقه هستند. هم ریشه(مثل ریشه آلبالو) و هم ساقه(مثل زمین‌ساقه و پیاز) می‌توانند در تولید مثل غیر جنسی استفاده شوند.


    ب. آیا هر نوع ساقه و یا هر نوع ریشه‌ای تحت تاثیر زمین‌گرایی قرار می‌گیرد؟

    پاسخ

    خیر. مثلا ریشه‌های درخت حرا در خلاف جهت گرانش حرکت می‌کنند و یا ساقه‌هایی مثل ساقه رونده به صورت افقی رشد می‌کنند.

    پاسخ به تماس

    در شکل بالا مثال‌هایی از پاسخ گیاهان به تماس را مشاهده می‌کنید. شاید بعضی گیاهان را دیده باشید که به دور گیاهان دیگر یا یک پایه می‌پیچند. مثلاً ساقۀ درخت مو در تماس با درختی دیگر و یا پایه، به دور آن می‌پیچد. پیچش به علت تفاوت رشد ساقه در بخش قرار گرفته روی تکیه‌گاه و سمت مقابل آن ایجاد می‌شود؛ به طوری که رشد یاخته‌ها در محل تماس کاهش می‌یابد.

    ضربه زدن به برگ گیاه حساس، باعث تا شدن برگ می‌شود. این پاسخ به علت تغییر فشار تورژسانس در یاخته‌هایی رخ می‌دهد که در قاعدۀ برگ قرار دارند.

    برگ تله‌مانند گیاه گوشتخوار، کرک‌هایی دارد که با برخورد حشره به آن‌ها، تحریک شده و پیام‌هایی را به راه می‌اندازند که سبب بسته شدن برگ و در نتیجه به دام افتادن حشره می‌شود.

    پاسخهایی از جنس دفاع

    گیاهان در معرض هجوم عوامل بیماری‌زا و جانوران گیاه‌خوار قرار دارند. شاید نام بیماری‌های قارچی مانند زنگ گندم یا سیاهک گندم را شنیده باشید. این بیماری‌ها سبب تخریب محصولاتی مانند گندم و جو می‌شوند. به هر حال، گیاهان در برابر آن‌ها بی‌دفاع نیستند. به نظر شما گیاهان چگونه از خود دفاع می‌کنند؟

    تلاش برای جلوگیری از ورود

    در بخش‌های جوان گیاه، روپوست (اپیدرم) خارجی‌ترین سامانه بافتی است که در بخش‌های هوایی با پوستک (کوتیکول) پوشیده شده است. پوستک تا حدودی مانع نفوذ عوامل بیماری‌زا می‌شود. همچنین، دیوارۀ یاخته‌ای محکم که حاوی ترکیباتی مانند لیگنین یا سیلیس است، این سد فیزیکی را تقویت می‌کند. با این حال، عوامل بیماری‌زا می‌توانند از طریق روزنه‌ها یا فضای بین یاخته‌ها از این سد عبور کنند.

    با توجه به انگل‌ها و عوامل‌بیماری‌زای دارای اندام مکنده:

    الف. آن‌ها را نام ببرید(در کتاب دهم و یازدهم).

    پاسخ

    گیاه گل جالیز(کتاب دهم) و نوعی قارچ(کتاب یازدهم) دارای اندام مکنده هستند.


    ب. آیا همه این جانداران قارچ هستند؟

    پاسخ

    خیر. گیاه گل جالیز نوعی گیاه است.


    پ. آیا همه‌ی این جانداران اندام مکنده خود را وارد آوند‌ها می‌کنند؟

    پاسخ

    خیر. نوعی قارچ که در شکل بالا می‌بینید اندام مکنده خود را از طریق روزنه‌ها به سلول‌های بافت زمینه‌ای وارد می‌کنند.

    در اندام‌های مسن‌تر گیاهان، بافت چوب پنبه علاوه بر حفظ آب، مانعی در برابر عوامل آسیب‌رسان است. کرک‌ها و خارها نیز در دفاع از گیاهان نقش دارند. برای مثال، حشرات کوچک نمی‌توانند به راحتی روی برگ‌های کرک‌دار حرکت کنند. اگر گیاه مواد چسبناک ترشح کند، حرکت حشره دشوارتر و گاه غیرممکن می‌شود.

    برخی گیاهان در پاسخ به زخم، ترکیباتی ترشح می‌کنند که نقش محافظتی دارند. گاه حجم این ترکیبات به قدری زیاد است که حشره در آن به دام می‌افتد. با سخت شدن این ترکیبات، سنگواره‌هایی ایجاد می‌شود که حشره در آن حفظ می‌شود.

    دفاع شیمیایی: گیاهان ترکیباتی تولید می‌کنند که باعث مرگ یا بیماری گیاه‌خواران می‌شوند. ترکیبات سیانیددار نمونه‌ای از این گروه هستند که در تعدادی از گونه‌های گیاهی ساخته می‌شوند. سیانید با توقف تنفس یاخته‌ای عمل می‌کند.

    آلکالوئیدها نیز در دور کردن گیاه‌خواران نقش دارند. نیکوتین، که از آلکالوئیدهاست، چنین نقشی در گیاه تنباکو دارد.

    اگر ترکیبات ساخته شده توسط گیاه، جانور را نکشد، او را مسموم کرده و جانور از خوردن مجدد آن پرهیز می‌کند. جالب است که این ترکیبات برای خود گیاه مرگبار نیستند. گیاهان سازوکارهای متفاوتی برای جلوگیری از اثر این مواد بر فرایندهای یاخته‌ای خود دارند. یکی از این سازوکارها، تولید ترکیباتی است که در خود گیاه سمی نیستند، بلکه در لوله گوارش جانوران تجزیه شده و به ماده سمی تبدیل می‌شوند. برای مثال، گیاه ترکیب سیانیدداری می‌سازد که تأثیری بر تنفس یاخته‌ای ندارد، اما وقتی جانور گیاه را می‌خورد، این ترکیب تجزیه شده و سیانید سمی آزاد می‌شود.

    مرگ یاخته‌ای

    مرگ یاخته‌ای یکی دیگر از پاسخ‌های دفاعی در گیاهان است. فرض کنید نوعی ویروس بیماری‌زا توانسته است به گیاه نفوذ کند. ورود ویروس در گیاه فرایندهایی را به راه می‌اندازد که نتیجه آن، مرگ یاخته‌های آلوده و قطع ارتباط آن‌ها با بافت‌های سالم است. در نتیجه ویروس نمی‌تواند در بافت‌های سالم گیاه تکثیر یابد و گیاه فرصت پیدا می‌کند تا با سازوکارهای دیگری مانند تولید ترکیبات ضد ویروس با آن مقابله کند.

    در مرگ یاخته‌ای، یاخته به وسیله آنزیم‌های خود خودگوارش می‌شود. سالیسیلیک اسید که از تنظیم‌کننده‌های رشد در گیاهان است، در مرگ یاخته‌ای نقش دارد. یاخته گیاهی آلوده، این ترکیب را رها کرده و مرگ یاخته‌ای را القا می‌کند.

    جانوران از گیاهان حفاظت میکنند

    شکل زیر نشان‌دهندۀ حملۀ انبوهی از مورچه‌ها به حشره‌ای است که قصد خوردن برگ‌های درخت آکاسیا (Acacia) را دارد. به نظر می‌رسد این حشره شانس کمی برای جان سالم به در بردن از حملۀ مرگبار مورچه‌ها دارد. این مورچه‌ها حتی به پستانداران کوچک و گیاهان دارزی (گیاهانی که روی درختان رشد می‌کنند) نیز حمله می‌کنند.

    نکتۀ جالب این است که گرده‌افشانی درخت آکاسیا به زنبورها وابسته است. اما چه چیزی مانع از حملۀ مورچه‌ها به زنبورهای گرده‌افشان می‌شود؟ مشخص شده است که وقتی گل‌های آکاسیا باز می‌شوند، نوعی ترکیب شیمیایی تولید و منتشر می‌کنند که با فراری دادن مورچه‌ها، مانع از حملۀ آن‌ها به زنبورهای گرده‌افشان می‌شود.

    همچنین، برخی گیاهان در برابر حملۀ گیاه‌خواران، مواد فراری تولید و در هوا پخش می‌کنند که سبب جلب جانوران دیگر می‌شود. همانطور که در شکل می‌بینید، نوزاد کرم‌شکلی در حال خوردن برگ تنباکو است. از یاخته‌های آسیب‌دیدۀ برگ، ترکیب فراری متصاعد می‌شود که نوعی زنبور وحشی آن را شناسایی می‌کند. زنبور ماده‌ای که در اطراف زندگی می‌کند، با ردیابی این مواد، خود را به نوزاد کرم‌شکل رسانده و روی آن تخم می‌گذارد. نوزادان زنبور پس از خروج از تخم، از نوزاد کرم‌شکل تغذیه کرده و در نتیجه آن را می‌کشند. این رویداد منجر به کاهش جمعیت حشرۀ آفت می‌شود.

    با توجه به برگ گیاه تنباکو

    الف. می‌توان گفت آزاد شدن ترکیبات فرار سبب مرگ نوزاد کرم می‌شود؟

    پاسخ

    خیر، چون چیزی که روی برگ گیاه تنباکو است نوزاد کرمی شکل پروانه است نه نوزاد کرم.


    ب. آیا نیکوتین تنباکو برای نوزاد کرمی شکل سمی‌ست؟

    پاسخ

    خیر. این نوزاد بی‌هیچ مشکلی روی تنباکو زندگی می‌کند.


    پ. در هنگام خورده شدن برگ توسط نوزاد کرمی شکل چه نوع ترکیب شیمیایی دیگری به جز ترکیب فرار در برگ ترشح می‌شود؟

    پاسخ

    به دلیل آسیب بافتی در اینجا اتیلن نیز آزاد می‌شود. در تمام آسیب‌های بافتی گیاه اتیلن آزاد می‌شود.


    ت. زنبور وحشی کجا تخم می‌گذارد؟

    پاسخ

    زنبور وحشی روی نوزاد کرمی شکل تخم می‌گذارد نه برگ.

    خودآزمایی

    به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.

  • تنظیم‌کننده های رشد در گیاهان

    اوّلین آزمایش

    خم شدن گیاهان به سمت نور پدیده‌ای رایج در طبیعت است. چارلز داروین، که به مطالعۀ پدیدۀ حرکت در گیاهان علاقه‌مند بود، همراه با پسرش آزمایش‌هایی را با استفاده از دانه‌رُستِ نوعی گیاه از گندمیان برای بررسی این موضوع طراحی و اجرا کرد. آن‌ها دریافتند دانه‌رُست در صورتی به سمت نور یک‌جانبه (نوری که از یک طرف به گیاه می‌تابد) خم می‌شود که نوک آن در برابر نور باشد. با توجه به خم شدن دانه‌رُست به سمت نور یک‌طرفه، به نظر شما کدام یک از سطوح داخلی یا خارجی آن رشد بیشتری دارد؟

    (اعداد به ترتیب از سمت راست تصویر مرتب شده اند)کاری که انجام دادندنتیجه‌ای که حاصل شد
    ۱قرار دادن دانه‌رست در برابر نور یک‌جانبهخم شدن نوک دانه‌رست به سمت نور
    ۲گذاشتن پوشش مات روی نوک دانه‌رست و قرار دادن آن در برابر نور یک‌جانبه عدم خم شدن دانه‌رست
    ۳گذاشتن پوشش شفاف روی نوک دانه‌رست و قرار دادن آن در برابر نور یک‌جانبه خم شدن نوک دانه‌رست به سمت نور
    ۴گذاشتن پوشش مات روی سطحی پایین‌تر از نوک دانه‌رست و قرار دادن آن در برابر نور یک‌جانبه خم شدن نوک دانه‌رست به سمت نور
    ۱-در خم شدن دانه‌رست به سمت نور یک‌طرفه، سطح خارجی آن نسبت به سطح داخلی آن رشد بیشتری می‌کند(دقت کنید این رشد از نظر ابعاد است نه با تقسیم سلول).
    ۲-در رویش دانه‌رست چمن ریشه و ساقه از دو سمت مخالف از دانه بیرون زده‌اند.
    ۳-داروین نتوانست بفهمد که چه ماده‌ای سبب خم شدن ساقه می‌شود.

    بعدها محققان دیگری با انجام آزمایش‌هایی نشان دادند که عامل خم شدن دانه‌رُست به سمت نور، ماده‌ای است که در نوک آن وجود دارد. به شکل زیر توجه کنید! در این آزمایش، نوک دانه‌رُستی را که در نور همه‌جانبه رشد کرده است، بُریده و برای مدتی روی آن قطعه‌ای از آگار قرار داده‌اند. بعد از مدتی این قطعۀ آگار را روی لبه دانه‌رُستی قرار می‌دهند که نوک آن بریده شده؛ همان‌طور که می‌بینید دانه‌رُست خم شده است، در حالی که قرار دادن آگار معمولی روی دانۀ رُستِ بدون نوک، سبب خم شدن آن نمی‌شود.

    خم شدن دانه‌رُست به معنای اختلاف اندازۀ یاخته‌های دو طرف آن است. مشاهده‌های میکروسکوپی نیز نشان داد که رشد طولی یاخته‌ها در سمت سایه بیشتر از یاخته‌هایی است که در سمت رو به نور قرار دارند. نور یک‌جانبه باعث جابه‌جایی این ماده از سمت مقابل نور به سمت سایه (دور از نور) می‌شود. در نتیجه، به علت تجمع این ماده در سمت سایه، رشد طولی یاخته‌ها در این سمت بیشتر از سمت رو به نور است و در نتیجه دانه‌رُست خم می‌شود (شکل ۴). رشد جهت‌دار اندام‌های گیاه در پاسخ به نور یک‌جانبه را نورگرایی نامیدند. سرانجام ترکیب شیمیایی این ماده شناسایی و «اکسین»، به معنای «رشد کردن»، نامیده شد. پژوهش‌های بیشتر نشان داد که انواعی از ترکیبات مشابه اکسین در گیاهان متفاوت ساخته می‌شوند که اثرات مشابه دارند؛ بنابراین، نام اکسین‌ها را به این گروه از ترکیبات دادند.

    کشف اکسین سرآغازی برای شناسایی ترکیبات دیگری بود که رشد و فعالیت‌های گیاهان را تنظیم می‌کنند. این ترکیبات را تنظیم‌کننده‌های رشد یا هورمون‌های گیاهی نامیدند. انواعی از تنظیم‌کننده‌های رشد در گیاهان تولید می‌شوند. اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها، جیبرلین‌ها، اتیلن و آبسیزیک اسید پنج تنظیم‌کنندۀ رشد هستند که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شوید.

    محرک‌های رشد

    اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها و جیبرلین‌ها در فرایندهای رشد مانند تحریک تقسیم یاخته، رشد طولی یاخته‌ها، ایجاد و حفظ اندام‌ها نقش دارند. گرچه این تنظیم‌کننده‌ها را به عنوان محرک رشد می‌شناسیم، اما بر اساس مقدار و محل اثر ممکن است نقش بازدارنده نیز داشته باشند. در ادامه به عملکرد هر یک از این تنظیم‌کننده‌ها می‌پردازیم.

    عامل‌های رشد همگی پسوند «ها» دارند، این یعنی به طور مثال چند نوع اکسین وجود دارد.

    اکسین‌ها

    اکسین با افزایش رشد طولی یاخته‌ها، سبب افزایش طول ساقه می‌شود. اکسین ریشه‌زایی را تحریک می‌کند؛ بنابراین، برای تکثیر رویشی گیاهان با استفاده از قلمه به کار می‌رود. اکسین‌ها را به طور صنعتی می‌سازند و آن‌ها را در مواردی مانند تشکیل میوه‌های بدون دانه و درشت کردن میوه‌ها به کار می‌برند.

    بعد از کشف ساختار شیمیایی اکسین‌ها، این ترکیبات به طور مصنوعی ساخته و پژوهش‌هایی برای شناسایی اثر آن‌ها بر گیاهان انجام شد. محققان دریافتند که بعضی از این ترکیبات، گیاهان دو لپه‌ای را از بین می‌برند؛ بنابراین، آن‌ها را برای ساختن سموم کشاورزی به منظور از بین بردن گیاهان خودرو در مزارعی مانند مزرعه گندم، به کار بردند. عامل نارنجی که مخلوطی از اکسین‌ها بود، چنین اثری داشت. ایالات متحدۀ آمریکا در جنگ با ویتنام به مدت ده سال عامل نارنجی را به کار برد.

    در نتیجه بخشی از جنگل‌های ویتنام که مخفیگاه مبارزان بود و نیز زمین‌های کشاورزی آن‌ها از بین رفت. تولید عامل نارنجی با اتمام این جنگ، ممنوع شد؛ اما چند دهه طول کشید تا جنگل‌ها احیا شوند. سرطان و تولد نوزادان با نقص‌های مادرزادی از اثرات این ماده بود.

    با توجه به اکسین

    الف. اکسین چگونه می‌تواند باعث کنترل تقسیم سلول انسانی را به هم بزند؟

    پاسخ

    این هورمون می‌تواند موجب سرطان شود. در سرطان کنترل تقسیم سلول‌ها به هم می‌خورد.

    سیتوکینین‌ها:هورمون جوانی

    سیتوکینین‌ها با تحریک تقسیم یاخته‌ای و در نتیجه ایجاد یاخته‌های جدید، پیر شدن اندام‌های هوایی گیاه را به تأخیر می‌اندازند. به همین علت با افشانه کردن سیتوکینین روی برگ و گل‌ها آن‌ها را تازه نگه می‌دارند. سیتوکینین‌ها هورمون ساقه‌زایی نیز نامیده می‌شوند. به کارگیری این هورمون در کشت بافت، سبب ایجاد ساقه از یاخته‌های تمایز نیافته می‌شود.

    شاخه و برگ‌های بیشتر: برهم‌کنش دو تنظیم‌کننده

    اگر بخواهید گیاهی پر شاخ و برگ‌تر داشته باشید، چه کار می‌کنید؟ احتمالاً سرشاخه‌ها را که محل جوانه‌های رأسی ( انتهایی) هستند، قطع می‌کنید. همانطور که در شکل (ب) می‌بینید با قطع جوانۀ رأسی، جوانه‌های جانبی رشد کرده و شاخ و برگ جدید ایجاد کرده‌اند. به اثر بازدارندگی جوانۀ رأسی بر رشد جوانه‌های جانبی، چیرگی رأسی می‌گویند. با قطع جوانه رأسی مقدار سیتوکینین در جوانه‌های جانبی افزایش و مقدار اکسین آن‌ها کاهش می‌یابد؛ در نتیجه جوانه‌های جانبی رشد می‌کنند. اگر بعد از قطع جوانۀ رأسی، در محل برش، اکسین قرار دهیم؛ جوانه‌های جانبی رشد نمی‌کنند (شکل پ). این آزمایش نشان می‌دهد که اکسین از جوانۀ رأسی به جوانه‌های جانبی می‌رود و مانع از رشد آن‌ها می‌شود.

    عامل اصلی رشد جوانه‌های جانبی اکسین است.

    فعالیت

    قرارگیری کال در محیطی با اکسین کم و سیتوکینی زیاد سبب ساقه‌زایی می‌شود.

    قرارگیری کال در محیطی با اکسین زیاد و سیتوکینین کم سبب ریشه‌زایی می‌شود.

    جیبرلین‌ها: تلاش برای رفع مشکل

    کشف جیبرلین‌ها حاصل تلاش دانشمندان ژاپنی در بررسی نوعی بیماری قارچی بود که دانه‌رُست‌های برنج به آن مبتلا می‌شدند. آلودگی دانه‌رُست‌ها به قارچ جیبرلا سبب می‌شد تا به سرعت رشد کنند. این دانه‌رُست‌ها باریک و دراز بودند و بافت استحکامی کافی نداشتند، در نتیجه خم می‌شدند و روی زمین می‌افتادند.

    خم شدن دانه‌رست چمن در نورگرایی به دلیل تجمع اکسین در سایه رخ می‌دهد.

    خم شدن دانه‌رست‌های برنج نوعی بیماری‌ست که به علت افزایش جیبرلین‌ها رخ می دهد.

    مسلماً چنین بیماری سبب کاهش محصول برنج و در نتیجه زیان‌های فراوان بود. دانشمندان با استخراج و شناسایی ترکیبات به دست آمده از قارچ جیبرلا، توانستند جیبرلین‌ها را شناسایی و معرفی کنند.

    پس از آن مشخص شد که جیبرلین‌ها در گیاهان نیز تولید می‌شوند و رشد و فعالیت‌های آن‌ها را کنترل می‌کنند. این تنظیم‌کننده‌های رشد در افزایش طول ساقه از طریق تحریک رشد طولی یاخته و تقسیم آن، رشد میوه و رویش دانه‌ها نقش دارند؛ این هورمون گیاهی را برای تولید میوه‌های بدون دانه و درشت کردن میوه‌ها به کار می‌برند.

    جیبرلین‌ها و رویش بذر غلات: رویان غلات در هنگام رویش دانه، مقدار فراوانی جیبرلین می‌سازند. این هورمون بر خارجی‌ترین لایه درون دانه (لایه گلوتن‌دار) اثر می‌گذارد و سبب تولید و رها شدن آنزیم‌های گوارشی در دانه می‌شود. این آنزیم‌ها دیواره یاخته‌ها و ذخایر درون دانه را تجزیه می‌کنند. نشاسته یکی از این ذخایر است که بر اثر آنزیم آمیلاز تجزیه می‌شود.

    لپه هم در انتقال جیبرلیک‌اسید از رویان به درون‌دانه و هم در انتقال گلوکز از درون‌دانه به گلوکز نقش دارد.

    دقت کنید آخرین لایه دانه لایه گلوتن‌دار نیست بلکه پوسته دانه است.

    در بذر غلات(فرض کنید ۲n)

    الف. وضعیت کروموزومی سلول ترشح‌کننده جیبرلیک‌اسید چگونه است(n/۲n/۳n)؟

    پاسخ

    ۲n


    ب. وضعیت کروموزومی سلول انتقال‌دهنده جیبرلیک‌اسید به سمت سلول هدف چگونه است(n/۲n/۳n)؟

    پاسخ

    ۲n


    پ. وضعیت کروموزومی سلول‌های هدف جیبرلیک اسید چگونه است(n/۲n/۳n)؟

    پاسخ

    ۳n

    با توجه به جیبرلین

    الف. این هورمون چطور با فرایند لقاح ارتباط دارد؟ این ویژگی مانند چه هورمون دیگری‌ست؟

    پاسخ

    جبیرلین باعث تولید میوه‌های بدون دانه می‌شود و یکی از راه‌های ایجاد میوه‌های بدون دانه جلوگیری از لقاح است. علاوه بر جیبرلین اکسین نیز در تولید میوه‌های بدون دانه نقش دارد.

    با توجه به انواع دانه‌رست در کتاب درسی

    الف. چه دانه‌رست‌هایی در کتاب درسی وجود دارد؟

    پاسخ

    دانه‌رست ذرت – دانه‌رست لوبیا – دانه‌رست پیاز – دانه‌رست آلبالو – دانه‌رست چمن – دانه‌رست غلات


    ب. از بین این دانه‌ست‌ها ساقه کدام یک به صورت خمیده از خاک خارج می‌شود؟

    پاسخ

    لوبیا و پیاز

    بازدارنده‌های رشد

    آبسیزیک اسید و اتیلن دو تنظیم‌کنندۀ رشدند که در فرایندهای متفاوتی مانند مقاومت گیاه در شرایط سخت، رسیدگی میوه‌ها، ریزش برگ و میوه نقش دارند.

    آبسیزیک اسید: مقابله با شرایط نامساعد

    با فرض اینکه محیط رطوبت کافی برای تأمین آب مورد نیاز برای رشد دانه‌رُست را نداشته باشد، اگر دانه در این شرایط رویش یابد، چه بر سر دانه‌رُست می‌آید؟ اگر گیاه در شرایط خشکی قرار گیرد و روزنه‌ها همچنان باز بمانند چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

    شرایط نامساعد محیط مانند خشکی، تولید آبسیزیک اسید را در گیاهان تحریک می‌کند. آبسیزیک اسید سبب بسته شدن روزنه‌ها و در نتیجه حفظ آب گیاه و همچنین مانع رویش دانه و رشد جوانه‌ها در شرایط نامساعد می‌شود. به طور کلی این تنظیم‌کننده، رشد گیاهان را در پاسخ به شرایط نامساعد، کاهش می‌دهد.

    آبسیزیک‌اسید روی روزنه‌های آبی اثری ندارد.

    آبسیزیک اسید اثری مخالف جیبرلین در رویش دانه دارد و باعث خفتگی دانه می‌شود.

    آبسیزیک‌اسید با کاهش فشار توروژسانسی باعث بسته شدن روزنه‌ها می‌شود.

    با توجه به آبسیزیک‌اسید

    الف. این هورمون چگونه باعث ورود یون به سلول‌های عادی روپوست می‌شود؟

    پاسخ

    آبسیزیک‌اسید باعث بسته شدن روزنه می‌شود. در هنگام بسته شدن روزنه یون‌ها از سلول‌های نگهبان روزنه خارج می‌شود و به سلول‌های اطراف وارد می‌شود.

    اتیلن: رسیدن میوه‌ها

    شاید شما هم شنیده‌اید که برای رسیدن میوه‌های نارس می‌توانید در پاکت میوه‌ها، یک سیب یا موز رسیده قرار دهید. از میوه رسیده چه چیزی خارج می‌شود که باعث رسیدن میوه‌های نارس می‌شود؟

    دانشمندان در پژوهش‌های خود دریافتند که از میوه‌های رسیده اتیلن آزاد می‌شود و مقدار اتیلن با رسیدن میوه افزایش می‌یابد. اتیلن گازی است که از سوخت‌های فسیلی نیز رها می‌شود. سال‌ها قبل از آنکه دانشمندان بدانند گیاهان اتیلن تولید می‌کنند، معلوم شده بود که اتیلن حاصل از سوخت‌های فسیلی باعث ریزش برگ درختان می‌شود.

    اتیلن در ریزش میوه نیز نقش دارد. بافت‌های آسیب‌دیده گیاهان نیز اتیلن تولید می‌کنند. گاهی میوه‌ها را نارس می‌چینند و زمانی که می‌خواهند آن‌ها را در بازار پخش کنند، به مدت مشخصی، در محیط اتیلن‌دار قرار می‌دهند تا برسند.

    اتیلن در رسیدگی میوه باعث تبدیل کلروپلاست به کروموپلاست می‌شود.

    ردپای اتیلن در چیرگی رأسی

    اکسین، عامل چیرگی رأسی است و مانع رشد جوانه‌های جانبی در حضور جوانۀ رأسی یا انتهایی می‌شود. اکسینِ جوانۀ رأسی، تولید اتیلن در جوانه‌های جانبی را تحریک می‌کند و در نتیجه با افزایش اتیلن در جوانه‌های جانبی، رشد آن‌ها متوقف می‌شود.

    در جوانه‌های جانبی اکسین و اتیلن اثری مثابه دارند.

    در جوانه‌های جانبی اکسین و سیتوکینین اثری مخالف هم دارند.

    ریزش برگ

    برگ هنگامی می‌ریزد که ارتباط آن با شاخه قطع شده باشد. با توجه به شناختیکهاز ساختار یاخته‌ها و بافت‌های گیاهی دارید، آیا می‌توانید تغییراتی را که در ساختار برگ رخ می‌دهد، پیش‌بینی کنید؟

    اگر بنا باشد که ارتباط برگ با شاخه قطع شود، باید یاخته‌ها از هم جدا شوند. مشاهدات میکروسکوپی نشان می‌دهد که در قاعده دمبرگ در محل اتصال به شاخه، لایۀ جداکننده تشکیل می‌شود. یاخته‌ها در این منطقه به علت فعالیت آنزیم‌های تجزیه‌کننده از هم جدا می‌شوند و به تدریج از بین می‌روند، در نتیجه برگ از شاخه جدا می‌شود. با چوب پنبه‌ای شدنِ یاخته‌هایی از شاخه که در محل اتصال به دمبرگ قرار دارند، لایۀ محافظی در برابر محیط بیرون ایجاد می‌شود.

    مشخص شده است که برگ در پاسخ به افزایش نسبت اتیلن به اکسین، آنزیم‌های تجزیه‌کنندۀ دیواره را تولید می‌کند.

    ترتیب اتفاقات برای ریزش برگ:

    ۱-تشکیل لایه جداکننده در قاعده دمبرگ در محل اتصال به شاخه

    ۲-افزایش نسبت اتیلن به اکسین در برگ

    ۳-تولید آنزیم‌های تجزیه‌کننده دیواره سلولی توسط سلول‌های لایه جداکننده

    ۴-جدا شدن برگ از شاخه

    ۵-چوب‌پنبه‌ای شدن دیواره سلول‌هایی از شاخه که در محل اتصال به دمبرگ قرار دارد.

    ۶-تشکیل لایه محافظ در شاخه

    ضخامت لایه محافظ از لایه جدا کننده بیشتر است.

    خودآزمایی

    به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.

  • از یاخته تخم تا گیاه

    تخم تقسیم می‌شود

    رویان از تقسیمِ پی‌درپیِ یاختۀ تخم تشکیل می‌شود. در نخستین تقسیمِ تخم، دو یاخته بزرگ و کوچک ایجاد می‌شود. (این تقسیم از چه نوعی است؟)

    از تقسیم یاختۀ بزرگ، بخشی به وجود می‌آید که ارتباط بین رویان و گیاه مادر را ایجاد می‌کند. یاختۀ کوچک منشأ رویان است. مراحل تشکیل رویان را در شکل زیر می‌بینید. لپه‌ها بخشی از رویان‌اند. ساقه و ریشۀ رویانی نیز در دو انتهای رویان تشکیل می‌شوند. پوستۀ تخمک نیز تغییر می‌کند و به پوستۀ دانه تبدیل می‌شود. بنابراین، دانه شامل پوسته، رویان و ذخیرۀ غذایی است. ذخیرۀ غذایی هنگام رشد رویان به مصرف می‌رسد. با توجه به شکل، رویان از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟

    در ابتدا سرعت تقسیم سلول بزرگ حاصل از تقسیم سلول تخم بیشتر از سلول کوچک است.

    سلول کوچک حاصل از تقسیم تخم به صورت برابر سیتوپلاسم خود را تقسیم می‌کند ولی سلول بزرگ این گونه نیست و سلول‌های حاصل از آن اندازه برابر ندارد.

    در بخش اتصال دهنده رویان به گیاه مادر یکی از سلول‌ها نسبت به سایر سلول‌ها اندازه بزرگ‌تری دارد.

    سلول تخم در همان محل ایجاد شدن کیسه رویانی شروع به تقسیم می‌کند.

    لپه‌های در حال تشکیل ابتدا ظاهری قلبی‌شکل بعد کشیده و در نهایت دچار خمیدگی می‌شوند.

    پوسته دانه از تقسیم سلول تخم اصلی ایجاد نشده است. بلکه همان پوسته تخمک است که دچار تغییراتی شده است. این یعنی محتوای ژنتیکی آن همان محتوای ژنتیکی گیاه مادر است.

    تقسیم نامساوی سیتوپلاسم در گیاهان
    فرایندنوع تقسیمسلول بزرگ‌ترسلول(های) کوچک‌تر
    تبدیل گرده نارس به گرده رسیدهمیتوزسلول رویشی(n)سلول زایشی(n)
    تقسیم بافت خورشمیوزسلول سازنده کیسه رویانی(n)سه سلولی که از بین می‌روند(n)
    تقسیمات سازنده کیسه رویانیمیتوزسلول دوهسته‌ای(n+n) > سلول تخم‌زا(n)سایر سلول‌های کیسه رویانی(n)
    اولین تقسیم سلول تخم اصلیمیتوزسلول سازنده بخش اتصال‌دهنده رویان به مادر(۲n)سلول تشکیل‌دهنده رویان(۲n)
    وضعیت بخش‌های مختلف دانه
    نام بخشمجموعه کروموزومیمشابهت ژنتیکیمنشا
    پوسته دانه۲
    رویان(ریشه رویانی، ساقه رویانی و لپه)
    آندوسپرم۲

    ممکن است دروندانه به عنوان ذخیرۀ دانه باقی بماند، یا اینکه جذب لپه‌ها شود؛ مثلاً در ذرت، ذخیرۀ دانه در آندوسپرم(دروندانه-endosperm) است و نقش لپه، انتقال مواد غذایی از آندوسپرم به رویان در حال رشد است.

    در دانۀ لوبیا مواد غذایی جذب لپه‌ها و در آنجا ذخیره می‌شوند، در نتیجه لپه‌ها که بزرگ شده‌اند، بخش ذخیره‌ای دانه را تشکیل می‌دهند. به لپه‌ها برگ‌های رویانی نیز می‌گویند؛ زیرا در بسیاری از گیاهان گلدار از خاک بیرون می‌آیند و به مدت کوتاهی فتوسنتز می‌کنند.

    فعالیت

    دانه لوبیای سمت چپ دانه نابالغ است، به همین دلیل باقی‌مانده درون‌دانه در آن وجود دارد.

    دانه لوبیای سمت راست دانه لوبیای بالغ است و لپه‌ها به طور کامل درون‌دانه را مصرف کرده‌اند.

    ریشه زودتر از ساقه از دانه خارج می‌شود.

    مقایسه دانه لوبیا و ذرت
    دانه ذرتدانه لوبیا
    در دانه بالغ آندوسپرم وجود دارددر دانه بالغ آندوسپرم به لپه‌ها منتقل می‌شود
    آندوسپرم بزرگ‌ترین بخش دانه استلپه‌ها بزرگ‌ترین بخش دانه هستند
    لپه‌ها تغییر اندازه نمی‌دهندلپه‌ها به دلیل دریافت مواد غذایی آندوسپرم بزرگ می‌شوند
    لپه فقط در انتقال مواد غذایی از‌ آندوسپرم به رویان نقش دارندلپه‌ها هم در انتقال مواد به رویان و هم در ذخیره مواد غذایی نقش دارند
    آندوسپرم بخش ذخیره‌ای دانه استلپه بخش ذخیره‌ای دانه است

    با توجه به تشکیل رویان و دانه

    الف. در گیاه ذرت وضعیت کروموزومی اندوخته غذایی دانه چگونه است(n/۲n/۳n)؟

    پاسخ

    در گیاهان تک‌لپه درون‌دانه به عنوان اندوخته غذایی باقی می‌ماند. درون‌دانه در یک گیاه ۲n، سه مجموعه کروموزومی دارد و ۳n است.


    ب. در گیاهی که وضعیت کروموزومی ذخیره دانه به صورت ۳n باشد نقش لپه‌ها چیست؟

    پاسخ

    در گیاهی که ذخیره دانه وضعیت کروموزومی ۳n داشته باشد یعنی درون‌دانه جذب لپه‌ها نشده است، بنابراین لپه در این دانه نقش ذخیره‌ای ندارد و نقش آن انتقال مواد از آندوسپرم به رویان است.

    رویش دانه

    پوستۀ دانه‌ها معمولاً سخت است. به نظر شما پوستۀ دانه از چه نوع یاخته‌هایی تشکیل شده است؟ پوستۀ دانه، رویان را در برابر شرایط نامساعد محیط و صدمه‌های فیزیکی یا شیمیایی حفظ می‌کند و با جلوگیری از ورود آب و اکسیژن به دانه، مانع از رشد سریع رویان می‌شود.

    بعد از تشکیل رویان، رشد آن تا مدتی متوقف می‌شود. رویان در شرایط مناسب رشد خود را از سر می‌گیرد و به صورت گیاهی کوچک که به آن نهال می‌گویند، از دانه خارج می‌شود. در این حالت گفته می‌شود که دانه رویش یافته است.

    دانه برای رویش به آب، اکسیژن و دمای مناسب نیاز دارد. دانه‌ها با جذب آب متورم می‌شوند و پوستۀ آنها شکاف برمی‌دارد. در نتیجه اکسیژن کافی به رویان می‌رسد. رویان با استفاده از ذخایر غذایی، رشد و نمو خود را از سر می‌گیرد.

    تقسیم سریع یاخته‌های مریستمی به طول ساقه و ریشه می‌افزاید. سه سامانه بافتی نیز در ساقه و ریشه شکل می‌گیرند. (آیا سه سامانه بافتی را به یاد دارید؟) در نهان‌دانگان، بر اساس اینکه لپه‌ها درون خاک بمانند یا همراه با ساقه از خاک خارج شوند، به ترتیب رویش زیرزمینی و رویش روزمینی تعریف شده است.

    گیاهان گلدار بعد از مدتی که از رشد رویشی آنها گذشت؛ یعنی برگ، شاخه و ریشه‌های جدید تولید کردند، می‌توانند به ترتیب گل، میوه و دانه تشکیل دهند.

    در ذرت ریشه هم درون خاک و هم بیرون از خاک وجود دارد.

    هم در تک‌لپه‌ای‌ها و هم در دولپه‌ای‌ها هر دو نوع رویش زیرزمینی و روزمینی دیده می‌شود.

    در لوبیا برخلاف ذرت لپه‌ها از خاک خارج می‌شود و تا مدتی فتوسنتز نیز انجام می‌دهد.

    در لوبیا برخلاف ذرت ساقه رویانی هنگام خارج شدن از دانه دچار خمیدگی می‌شود.

    با توجه به رویش دانه

    الف. در کدام گیاه باقی‌مانده دانه بیرون از خاک دیده می‌شود؟

    پاسخ

    با توجه به شکل ۱۵ قسمت پ صفحه ۱۳۲ کتاب درسی باقی مانده دانه پیاز خارج از خاک دیده می‌شود. البته در گیاهانی که رویش روزمینی دارند باقی‌مانده دانه از خاک خارج می‌شود، مثلا لوبیا نیز این ویژگی را دارد.


    ب. می‌توان گفت در گیاه پیاز لپه‌ها از خاک خارج می‌شوند؟

    پاسخ

    در پیاز رویش روزمینی وجود دارد، اما این گیاه تک لپه است و یک لپه از خاک خارج می‌شود نه لپه‌ها.


    پ. دانه برای رویش به آب، اکسیژن و …… نیاز دارد.

    پاسخ

    دمای مناسب

    میوه

    گفتیم که تخمک‌ها به دانه تبدیل می‌شوند. میوه از رشد و نمو تخمدان یا بخش‌های دیگر تشکیل می‌شود. میوه‌ای که از رشد تخمدان ایجاد شده، میوه حقیقی نامیده می‌شود (شکل ۱۸)؛ در غیر این صورت، میوه را کاذب می‌نامند؛ مانند میوۀ سیب که حاصل رشد نهنج است.

    کدو، هلو، خیار و فلفل دلمه‌ای میوه‌های حقیقی ولی سیب و گلابی، میوه‌های کاذب مطرح شده در کتاب درسی هستند.

    دیواره تخمدان در هلو بخش خوراکی میوه را تشکیل می‌دهد.

    در هلو نسبت به سیب تخمدان حجیم‌تر است.

    در سیب بیش از یک دانه وجود دارد، زیرا گل‌های گیاه سیب دارای مادگی چند برچه‌ای هستند.

    گل‌های درخت هلو یک برچه‌ای هستند. در تخمدان این گل‌ها یک تخمک وجود دارد.

    فعالیت

    در پرتقال برچه‌ها به طول کامل از هم جدا شده‌اند. در فلفل دلمه‌ای و خیار برچه‌ها به طور ناقص از هم جدا شده‌اند.

    پراکنش میوه‌ها

    میوه‌ها علاوه بر حفظ دانه، در پراکنش آن‌ها نقش دارند. بعضی میوه‌ها به پیکر جانوران می‌چسبند و با آن‌ها جابه‌جا می‌شوند. باد و آب نیز میوه‌ها و دانه ها را جابه‌جا می‌کنند.

    میوه‌های نارس معمولاً مزۀ ناخوشایندی دارند. در نتیجه، دانه‌های نارس تا زمان رسیدگی میوه از خورده شدن به وسیلۀ جانوران حفظ می‌شوند. از طرفی جانوران با خوردن میوه‌های رسیده، در پراکنش دانه‌ها نقش دارند. پوستۀ بعضی دانه‌ها چنان سخت و محکم است که حتی در برابر شیره‌های گوارشی جانوران سالم می‌مانند. رنگ‌های درخشانِ میوه‌های رسیده جانوران را به خود جذب می‌کنند.

    میوه‌های بدون دانه

    شاید میوۀ بدون دانه را به میوه‌ای که دانه دارد، ترجیح دهید. اما چگونه میوۀ بدون دانه ایجاد می‌شود؟ آیا هر میوه‌ای که به آن بدون دانه می‌گوییم، واقعاً بدون دانه است.

    دانستیم بعد از لقاح تخم‌زا و زامه، دانه از رشد و نمو تخمک ایجاد می‌شود؛ بنابراین اگر لقاح انجام نشود، دانه‌ای نیز تشکیل نخواهد شد. پرتقال‌های بدون دانه به این روش ایجاد می‌شوند. برای تشکیل چنین میوه‌ای به تنظیم‌کننده‌های رشد نیاز داریم که در فصل بعد با آن‌ها آشنا می‌شوید.

    حالا اگر لقاح انجام شود، اما رویان قبل از تکمیل مراحل رشد و نمو از بین برود، دانۀ نارس تشکیل می‌شود که ریز و پوستۀ نازک دارد. به چنین میوه‌هایی نیز، میوۀ بدون دانه می‌گویند. موزهای بدون دانه از این نوع‌اند. به نظر شما تشکیل میوه‌های بدون دانه در طبیعت، پدیده‌ای رایج است؟

    با توجه به دانه‌ها

    الف. ممکن است در نوعی میوه بدون دانه تخم اصلی تقسیم انجام دهد؟

    پاسخ

    بله. میوه‌های بدون دانه دو نوع هستند:

    ۱-میوه‌های بدون دانه‌ای که در تخمک آن‌ها لقاح رخ نمی‌دهد؛ در این میوه‌ها به دلیل اینکه لقاح انجام نشده است اصلا تخم اصلی شکل نمی‌گیرد.

    ۲-میوه‌های بدون دانه‌ای که در آن‌ها لقاح انجام شده اما رویان قبل از تکمیل مراحل رشد و نمو از بین می‌رود؛ در چنین میوه‌هایی تخم اصلی تشکیل شده و تقسیمات خود را نیز انجام داده اما قبل از اینکه رویان به طور کامل شکل بگیرد از بین می‌رود.


    ب. در (پرتقال/موز)های بدون دانه تخم اصلی و ضمیمه تشکیل نمی‌شود.

    پاسخ

    در پرتقال بدون دانه لقاح انجام نمی‌شود پس تخم اصلی و ضمیمه تشکیل نمی‌شود.

    با توجه به گرده‌افشانی و پراکنش میوه‌ها

    الف. زنبورهای عسل گل‌هایی را گرده افشانی می‌کند که شهد آن‌ها …… فراوانی داشته باشد.

    پاسخ

    قند


    ب. در از بین گرده‌افشانی و پراکنش میوه، در کدام شیوه جانور دانه را جابه‌جا می‌کند؟

    پاسخ

    دقت کنید دانه در میوه وجود دارد نه در دانه گرده. دانه گرده حاوی سلول‌های رویشی و زایشی‌ست.


    پ. …… میوه‌های رسیده جانوران را به خود جذب می‌کند.

    پاسخ

    رنگ درخشان


    ت. دانه‌های گرده توسط جانوران، باد و …… در محیط پراکنده می‌شود.

    پاسخ

    آب

    عمر گیاهان چقدر است؟

    طول عمر گونه‌های متفاوت گیاهی فرق می‌کند و ممکن است از چند روز تا چند قرن باشد. معمولاً طول عمر درخت‌ها که مریستم پسین دارند، از گیاهان علفی (غیردرختی) بیشتر است. گیاهان را بر اساس طول عمر به چند گروه تقسیم می‌کنند:

    گیاهان یک‌ساله

    این گیاهان در مدت یک سال یا کمتر، رشد و تولیدمثل می‌کنند و سپس از بین می‌روند. گیاه گندم و خیار از گیاهان یک‌ساله هستند.

    گیاهان دو‌ساله

    این گیاهان در سال اوّل رشد رویشی دارند و در سال دوم علاوه بر رشد رویشی، با تولید گل دانه، رشد زایشی دارند؛ مثلاً گیاهانی مانند شلغم و چغندر قند در سال اوّل رشد رویشی دارند و مواد حاصل از فتوسنتز در ریشۀ آن‌ها ذخیره می‌شوند. در سال دوم ساقۀ گل‌دهنده ایجاد می‌شود و مواد ذخیره شده در ریشه برای تشکیل گل دانه مصرف می‌شوند.

    گیاهان چند‌ساله

    این گیاهان سال‌ها به رشد رویشی خود ادامه می‌دهند. بعضی از آن‌ها هر سال می‌توانند گل، دانه و میوه تولید کنند. درخت‌ها و درختچه‌ها از گیاهان چندساله هستند که ممکن است حتی تا چند قرن نیز زندگی کنند. گیاهان علفی چندساله نیز وجود دارد. زنبق مثالی از چنین گیاهانی و دارای زمین‌ساقه است که در خاک باقی می‌ماند.

    همه گیاهان یک‌ساله علفی هستند.

    خیار دارای گلبرگ‌های زردرنگ است.

    در همه گیاهان دو ساله تعداد دوره رویشی دو تعداد دوره زایشی‌ست.

    زنبق گلبرگ‌هایی آبی‌رنگ دارد.

    با توجه به طول عمر گیاهان

    الف. شلغم در سال دوم ساقه …… ایجاد می‌کند.

    پاسخ

    گل‌دهنده


    ب. به نظرتان شلغم را بهتر است چه زمانی برداشت کنند؟

    پاسخ

    در انتهای سال اول، زیرا در انتهای سال دوم با رشد زایشی و گل دادن گیاه مواد درون شلغم مصرف می‌شود.

    فعالیت ۹

    با توجه به گیاه آلبالو

    الف. این گیاه رویش روزمینی دارد یا زیرزمینی؟

    پاسخ

    این گیاه رویش زیرزمینی دارد.


    ب. می‌دانیم یکی از سلول‌های بافت خورش بزرگ می‌شود و میوز انجام می‌دهد. سلول‌های حاصل میوز ۱ این سلول اندازه‌ای برابر دارند یا نابرابر؟

    پاسخ

    این سلول‌ها اندازه‌ای نابرابر دارند.

    خودآزمایی

    به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.

  • تولید مثل جنسی

    هر گلی کامل نیست

    گل، ساختاری اختصاص یافته برای تولیدمثل جنسی است. گلی که در شکل ۵ می‌بینید، دارای گلبرگ، کاسبرگ، پرچم و مادگی است که روی بخشی به نام نهنج قرار دارند. نهنج وسیع و ممکن است صاف، برآمده یا گود باشد.

    اجزای گل در چهار حلقه هم‌مرکز تشکیل می‌شوند. کاسبرگ‌ها در خارجی‌ترین حلقه قرار می‌گیرند. گلبرگ‌ها در حلقۀ دوم و معمولاً به رنگ‌های متفاوت وجود دارند. آیا می‌دانید رنگی بودن گلبرگ‌ها چه اهمیتی دارد؟ پرچم‌ها در حلقۀ سوم و مادگی در چهارمین حلقه تشکیل می‌شوند.

    مادگی گل از یک یا تعدادی برچه ساخته شده است. در واقع، برچه واحد سازندۀ مادگی است. در مادگی‌های چند برچه‌ای، ممکن است فضای مادگی با دیواره برچه‌ها از هم جدا شوند.

    در گیاه آلبالو کاسبرگ‌ها به گلبرگ چسبیده‌اند.

    رنگ گلبرگ‌های کتاب درسی

    سفیدرنگ: گل میمونی WW(فصل ۳ دوازدهم) + گل‌هایی که توسط خفاش‌ها در شب گرده افشانی می‌شود + گیاه خرزهره(فصل ۶ دهم)

    زردرنگ: رنگ گلبرگ کدو و خیار(فصل ۸ یازدهم) + گلبرگ‌های داوودی(فصل ۹ یازدهم)

    آبی‌رنگ: رنگ گل ادریسی در خاک اسیدی(فصل ۷ دهم) + گلبرگ‌های زنبق

    قرمزرنگ: گل میمونی RR(فصل ۳ دوازدهم)

    صورتی‌رنگ: رنگ گلی ادریسی در خاک خنثی و قلیایی(فصل ۷ دهم) + رنگ گلبرگ‌های گیاه آلبالو(فصل ۸ یازدهم) + رنگ گل میمونی RW(فصل ۳ دوازدهم)

    آیا در همۀ گل‌ها این چهار حلقه تشکیل می‌شوند؟ مشاهدۀ گل در گیاهان متفاوت نشان می‌دهد، چنین چیزی نیست. بنابراین، گل‌ها را بر اساس وجود هر چهار حلقه یا نبودن بعضی حلقه‌ها در دو گروه گلِ کامل یا ناکامل قرار می‌دهند. همچنین گل‌هایی که هر دو حلقۀ پرچم و مادگی را داشته باشند، گلِ دو جنسی و آن‌هایی که فقط یکی از این حلقه‌ها را دارند، گلِ تک جنسی می‌نامند.

    هر گل کامل قطعا یک گل دوجنسی نیز هست اما هر گل دوجنسی لزوما یک گل کامل نیست.

    گل‌های ناکامل می‌توانند تک جنسی و یا دوجنسی باشند.

    با توجه به ساختار گل

    الف. از بین گیاهان تک‌لپه و دولپه کدام یک نهنج وسیع دارد؟

    پاسخ

    نهنج در همه گل‌ها وسیع است.

    با توجه به گل کدو

    الف. گل کدو چه رنگی‌ست؟

    پاسخ

    گل کدو زرد رنگ است.


    ب. داخلی‌ترین حلقه گل در همه گیاهان کدو مشابه است؟

    پاسخ

    داخلی‌ترین حلقه گل در کدوی نر حلقه سوم و در کدوی ماده حلقه چهارم است. بنابراین داخلی‌ترین حلقه در همه‌ی گیاهان کدو مشابه نیست.


    پ. داخلی حلقه گل در کدوی نر ضخیم‌تر است یا در کدوی ماده؟

    پاسخ

    داخلی‌ترین حلقه گل در کدوی ماده مادگی و در کدوی نر میله و بساک است. مادگی از بساک پهن‌تر و ضخیم‌تر است.


    ت. کلاله و خامه در کدو (همانند-برخلاف) آلبالو سبز رنگ نیست.

    پاسخ

    کلاله و خامه در کدو برخلاف آلبالو سبز رنگ نیست، اما تخمدان در کدو سبز رنگ است.

    تشکیل یاخته‌های جنسی

    می‌دانید که در تولیدمثل جنسی، از لقاحِ یاختۀ جنسی نر با یاختۀ جنسی ماده، تخم ایجاد می‌شود. یاختۀ جنسی نر در گیاهانی مانند خزه، همانند یاختۀ جنسی نر در جانوران، وسیلۀ حرکتی دارد و می‌تواند در قطره‌های آب یا رطوبتی که سطح گیاه را پوشانده، شنا کند و خود را به یاختۀ جنسی ماده برساند. اما یاختۀ جنسی نر در گیاهان گلدار وسیلۀ حرکتی ندارد. بنابراین، در این گیاهان برای انتقال یاختۀ جنسی نر، ساختاری به نام لولۀ گرده تشکیل می‌شود.

    تشکیل سلول جنسی نر

    به شکل زیر نگاه کنید. کیسه‌های گرده در بساک تشکیل می‌شوند و یاخته‌های دولادی دارند. از تقسیم میوز (کاستمان) این یاخته‌ها، چهار یاختۀ هاپلوئید (تک‌لاد) ایجاد می‌شود که در واقع گرده‌های نارس هستند. هریک از این یاخته‌ها با انجام دادن تقسیم میتوز (رشتمان) و تغییراتی در دیواره، به دانۀ گرده رسیده تبدیل می‌شود.

    دانۀ گرده رسیده یک دیوارۀ خارجی، یک دیوارۀ داخلی، یک یاختۀ رویشی و یک یاختۀ زایشی دارد.

    سلول رویشی ایجادکننده لوله گرده و سلول زایشی ایجادکننده اسپرم است.

    برای تولید هر دانه گرده رسیده یک تقسیم میوز و یک تقسیم میتوز انجام می‌شود، در نتیجه دو بار همانندسازی DNA انجام می‌شود.

    با توجه به تشکیل سلول جنسی نر

    الف. از هر سلول کیسه گرده در نهایت چند سلول ایجاد می‌شود؟

    پاسخ

    روند تشکیل سلول جنسی نر را از ابتدا تا انتها بررسی می‌کنیم:

    یک سلول کیسه گرده ابتدا میوز می‌دهد و چهار گرده نارس ایجاد می‌کند، این چهار گرده نیز تقسیم میتوز انجام می‌دهند و گرده رسیده‌ای ایجاد می‌کنند که دو سلول دارد. پس در نهایت از هر سلول کیسه گرده هشت سلول ایجاد می‌شود.


    ب. از هر سلول کیسه گرده در نهایت چند سلول رویشی ایجاد می‌شود؟

    پاسخ

    یک سلول کیسه گرده ابتدا میوز می‌دهد و چهار گرده نارس ایجاد می‌کند، این چهار گرده نیز تقسیم میتوز انجام می‌دهند و گرده رسیده ایجاد می‌کنند. در هر گرده رسیده یک سلول رویشی وجود دارد. پس از هر سلول کیسه گرده در نهایت چهار سلول رویشی ایجاد می‌شود.


    پ. در لوله گرده چند هسته دیده می‌شود؟

    پاسخ

    در لوله گرده سه هسته دیده می‌شود. هسته اسپرم‌ها و هسته خود سلول رویشی(که لوله گرده را ایجاد می‌کند).

    مقایسه سلول‌های گرده رسیده
    اندازهقابلیت تقسیمقابلیت لقاحمحل شروع رشد و تمایزایجاد کننده سلول جنسی استایجادکننده وسیله انتقال اسپرم‌هابه بخشی حاوی سه هسته تمایز می‌یابد
    سلول رویشیبزرگترنداردنداردروی کلالهخیربلهبله
    سلول زایشیکوچکترداردندارددرون لوله گردهبلهخیرخیر

    تشکیل سلول جنسی ماده

    تخمدان که به صورت بخشی متورم در گل دیده می‌شود، محل تشکیل تخمک‌هاست. تخمک پوششی دولایه‌ای دارد که یاخته‌های دولادی را در بر می‌گیرد. مجموع این یاخته‌ها، بافتی به نام بافت خورش (نوسل) را می‌سازد.

    یکی از یاخته‌های بافت خورش بزرگ می‌شود و با تقسیم میوز (کاستمان)، چهار یاختۀ هاپلوئید (تک‌لاد) ایجاد می‌کند. از این چهار یاخته فقط یکی باقی می‌ماند که با تقسیم میتوز (رشتمان)، ساختاری به نام کیسۀ رویانی با تعدادی یاخته ایجاد می‌کند. تخم‌زا و یاختۀ دو هسته‌ای از یاخته‌های کیسۀ رویانی‌اند که در لقاح با یاخته‌های جنسی نر شرکت می‌کنند.

    دقت کنید تخمک یک پوشش دولایه دارد، نه دو لایه پوشش.

    در قاعده هر تخمک یک منفذ وجود دارد که لوله گرده از آنجا اسپرم‌ها را وارد تخمک می‌کند.

    هر سلول بافت خورش توانایی انجام میوز را ندارد.

    سلول بافت خورش که می‌خواهد میوز انجام دهد ابتدا باید بزرگ شود، یعنی رشد ابعادی انجام دهد.

    میوز سلول خورش همراه با تقسیم سیتوپلاسم به صورت نابرابر است و یکی از سلول‌ها نسبت به بقیه بزرگ‌تر است. این سلول از منفذ تخمک بیشترین فاصله را دارد و سلول باقی‌مانده نامیده می‌شود.

    در هر قطب از کیسه رویانی سه سلول تک هسته‌ای وجود دارد.

    در مرکز کیسه رویانی یک سلول دو هسته‌ای قرار می‌گیرد.

    با توجه به تشکیل سلول جنسی ماده

    الف. می‌توان گفت در گیاهان گل‌دار اسپرم و تخمک در تخمدان لقاح می‌دهند؟

    پاسخ

    اگر به جای تخمک بنویسیم سلول تخم‌زا عبارت بالا درست است. دقت کنید در گیاهان چیزی که با اسپرم لقاح می‌دهد تخمک نیست، بلکه اسپرم و سلول تخم‌زا در ساختاری به نام تخمک لقاح می‌دهند.


    ب. می‌توان گفت تعداد لایه‌های پوشش تخمک با حلقه‌های جنسی گل برابر است؟

    پاسخ

    بله. تخمک یک پوشش دو لایه دارد و گل هم دو حلقه جنسی دارد.


    پ. کدام سلول‌های کیسه رویانی از منفذ تخمک دورتر هستند؟

    پاسخ

    سه سلول بالایی کیسه رویانی از منفذ تخمک دورتر هستند.


    تخمک در حلقه چهارم گل همانند (گرده نارس-کیسه گرده) در حلقه سوم گل است.

    پاسخ

    تخمک جایی‌ست که میوز در آن رخ می‌دهد. در حلقه سوم گل نیز میوز در کیسه گرده رخ می‌دهد و گرده نارس حاصل میوز است.

    ویژگی‌های سلول باقی‌مانده
    حاصل چه نوع تقسیمیچه نوع تقسیمی انجام می‌دهدچه بخشی را ایجاد می‌کندمحل قرارگیری در تخمکتولید سلول‌هایی با قابلیت لقاحتقسیم نابرابر سیتوپلاسم را انجام می‌دهد؟
    میوزمیتوزکیسه رویانیدور از مرکز و منفذ تخمکبله(تخم‌زا + دوهسته‌ای)خیر
    مقایسه سلول باقی‌مانده و تخم‌زا
    اندازهقابلیت تقسیمقدرت لقاحمحل شروع رشد و تمایزتعداد مجموعه کروموزومیپس از لقاح چه تخمی را ایجاد می‌کندموقعیت درون کیسه رویانی
    سلول تخم‌زاکوچک‌ترندارددارددرون کیسه رویانی۱اصلیدر قطب نزدیک به منفذ
    سلول دوهسته‌ایبزرگ‌ترندارددارددرون کیسه رویانی۲ضمیمهمرکز کیسه رویانی

    گرده‌افشانی و لقاح

    با شکافتن دیواره بساک، گرده‌ها رها می‌شوند. دیواره خارجی دانه‌های گرده منفذدار و ممکن است صاف یا دارای تزئیناتی باشد.

    دانه‌های گرده به‌وسیلۀ باد، آب و جانوران در محیط پراکنده و از گلی به گل دیگر منتقل می‌شوند. به انتقال دانه گرده از بساک به کلاله، گرده‌افشانی می‌گویند. در صورتی که کلاله گرده را بپذیرد، یاختۀ رویشی رشد می‌کند و از رشد آن لولۀ گرده تشکیل می‌شود. لولۀ گرده به درون بافت کلاله و خامه نفوذ می‌کند و همراه با خود، دو زامه را که از تقسیم یاختۀ زایشی در لولۀ گرده ایجاد شده‌اند، به سمت تخمک و کیسه رویانی می‌برد.

    گرده‌افشانی ممکن است باعث انتقال دانه گرده رسیده از بساک یک گل به کلاله همان گل شود، در این صورت این گل دو جنسی‌ست.

    در زمان ایجاد لوله گرده دیواره داخلی و خارجی آن روی کلاله می‌ماند.

    اندازه اسپرم‌ها از هسته سلول رویشی بزرگ‌تر است.

    لوله گرده در طول خود منشعب نمی‌شود.

    هر دو گامت نر و ماده در گیاهان در مادگی تشکیل می‌شود(گلی که در آن سلول جنسی تولید می‌شود یا کامل است یا تک‌جنسی ماده).

    از آمیزش یکی از زامه‌ها با یاختۀ تخم‌زا، تخم اصلی تشکیل می‌شود. این تخم به رویان نمی‌نماید. زامۀ دیگر با یاختۀ دو هسته‌ای آمیزش می‌یابد که نتیجۀ آن تشکیل تخم ضمیمه است. تخم ضمیمه با تقسیم‌های متوالی، بافتی به نام دروندانه (آندوسپرم) را ایجاد می‌کند. این بافت از یاخته‌های پارانشیمی ساخته شده و ذخیرۀ غذایی برای رشد رویان است. همین‌طور که دیدید، دو لقاح رخ می‌دهد، به همین علت گفته می‌شود که نهان‌دانگان لقاح مضاعف یا دوتایی دارند.

    اگر هستۀ تخم ضمیمه تقسیم شود، اما تقسیم سیتوپلاسم انجام نگیرد، بافت درون‌دانه به صورت مایع دیده می‌شود. شیر نارگیل مثالی از چنین بافتی است. در حالی که بخش گوشتی و سفیدرنگ نارگیل، درون‌دانه‌ای است که در آن تقسیم سیتوپلاسم نیز انجام شده است.

    در نهان‌دانگان هر دو لقاح درون کیسه رویانی صورت می‌گیرد.

    تخم ضمیمه در بخش مرکزی کیسه رویانی و تخم اصلی در مجاورت منفذ تخمک ایجاد می‌شود.

    در یک گیاه ۲n، آندوسپرم مایع یک سلول بسیار بزرگ با چند هسته ۳n است.

    درون‌دانه نارگیل دو بخش دارد: بخش گوشتی و بخش شیری.

    شیر نارگیل حاصل تقسیم نشدن سیتوپلاسم و بخش گوشتی نارگیل حاصل تقسیم شدن سیتوپلاسم است.

    در فرایند لقاح

    الف. کدام سلول دانه گرده رسیده توانایی لقاح دارد؟

    پاسخ

    هیچ‌کدام. دقت کنید سلول زایشی با تقسیم میتوز اسپرم را می‌سازد و اسپرم توانایی لقاح دارد نه سلول زایشی.


    ب. می‌توان گفت تشکیل سلول‌های جنسی در حلقه سوم و چهارم گل انجام می‌شود؟

    پاسخ

    نادرست. سلول‌های جنسی در گل شامل اسپرم و سلول تخم‌زا است. اسپرم در لوله گرده تولید می‌شود که درون تخمدان قرار دارد. سلول تخم‌زا هم در تخمدان قرار دارد و تخمدان خود نیز در حلقه چهارم گل قرار دارد. پس همه سلول‌های جنسی در گیاهان گل‌دار در حلقه چهارم گل ایجاد می‌شود.


    پ. قرار گرفتن دانه گرده روی کلاله زودتر اتفاق می‌افتد یا تشکیل کیسه رویانی؟

    پاسخ

    با توجه به شکل تشکیل تخم اصلی(شکل ۹ صفحه ۱۲۷ کتاب درسی) ابتدا دانه گرده روی کلاله قرار می‌گیرد و سپس کیسه رویانی تشکیل می‌شود.

    با توجه به لوله گرده

    الف. این لوله از تقسیم چه سلولی ایجاد شده است؟

    پاسخ

    دقت کنید این لوله از تقسیم سلول ایجاد نمی‌شود، بلکه از رشد طولی سلول رویشی ایجاد می‌شود.


    ب. در این لوله چند هسته دیده می‌شود؟

    پاسخ

    در این لوله سه هسته می‌تواند دیده شود. دو هسته مربوط به اسپرم‌ها و یک هسته مربوط به خود سلول رویشی.

    در یک گیاه ۲n

    الف. وضعیت کروموزومی بخش‌های رویشی چگونه است(۲n/۳n/n+n)؟

    پاسخ

    ۲n


    ب. وضعیت کروموزومی بخش‌های تولید مثلی گیاه مانند پرچم چگونه است(۲n/۳n/n+n)؟

    پاسخ

    ۲n


    پ. وضعیت کروموزومی چه سلول‌هایی به صورت n است؟

    پاسخ

    دانه گرده نارس، دانه گرده رسیده، سلول‌های رویشی و زایشی، اسپرم و سلول تخم‌زا


    ت. وضعیت کروموزومی سلول دو هسته‌ای چگونه است(۲n/۳n/n+n)؟

    پاسخ

    n+n


    ث. وضعیت کروموزومی تخم ضمیمه چگونه است(۲n/۳n/n+n)؟

    پاسخ

    ۳n


    ج. وضعیت کروموزومی چند مورد از موارد زیر به صورت ۲n است؟

    پاسخ

    تخم اصلی(رویان)، پوسته دانه، پوسته تخمک، لپه، ساقه رویانی و ریشه رویانی

    گل‌ها و گرده‌افشان‌ها

    گل‌ها چه ویژگی‌هایی باید داشته باشند که جانوران را به سمت خود جلب کنند؟ جانورانی که گرده‌ها را از گلی به گل دیگر منتقل می‌کنند، گرده‌افشان نامیده می‌شوند. پیکر این جانوران، هنگام تغذیه از گل‌ها به دانه‌های گرده آغشته می‌شود و به این ترتیب، دانه‌های گرده را از گلی به گل دیگر منتقل می‌کنند. رنگ‌های درخشان، بوهای قوی و شهد گل‌ها از عوامل جذب جانوران به سمت گل‌ها هستند.

    زنبورهای عسل گلهایی را گرده‌افشانی می‌کنند که شهد آن‌ها قند فراوانی داشته باشد؛ همچنین این گل‌ها علائمی دارند که فقط در نور فرابنفش دیده می‌شوند و زنبور را به سوی شهد گل هدایت می‌کنند. گرده‌افشانی بعضی گیاهان وابسته به باد است. این گیاهان تعداد فراوانی گل‌های کوچک تولید می‌کنند و فاقد رنگ‌های درخشان، بوهای قوی و شهد هستند.

    با توجه به گرده افشانی

    الف. آیا هر گیاهی که گل کوچک دارد لزوما با باد گرده افشانی می‌شود؟

    پاسخ

    خیر. مثلا طبق شکل کتاب گیاهی با گل‌های سفید کوچک وجود دارد که توسط حشرات گرده‌افشانی می‌شود.

    گل قاصد گلبرگ‌های زردرنگ و جدا از هم دارد.

    خودآزمایی

    به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.

  • تولید مثل غیرجنسی

    یاد آوری

    تکثیر با بخش‌های رویشی

    گیاهان می‌توانند به روش غیرجنسی و با استفاده از بخش‌های رویشی، یعنی ساقه، برگ و ریشه تکثیر یابند. مثلاً روی ریشۀ درخت آلبالو، جوانه‌هایی تشکیل می‌شود که از رشد آن‌ها درختان آلبالو ایجاد می‌شوند. چنین تولیدمثلی از نوع غیرجنسی یا رویشی است.

    جوانه مجموعه‌ای از سلول‌های مریستمی و برگ‌های بسیار جوان‌اند.

    ریشه برخی گیاهان مانند درخت آلبالو دارای جوانه است.

    بخشی از ریشه درخت به صورت افقی و بخشی دیگر به صورت عمودی رشد می‌کند.

    پایه‌های جدید آلبالو پس از تشکیل شدن به گیاه مادر متصل می‌مانند.

    معمولاً برای تکثیر گیاهان از بخش‌های رویشی گیاه استفاده می‌کنیم. شاید شما هم با گذاشتن قطعه‌هایی از ساقه در خاک یا آب، گیاهی را تکثیر کرده باشید. در این حالت برای تکثیر گیاه، روش قلمه‌زدن را به کار برده‌اید. به نظر شما قطعه‌ای از ساقه که گیاه جدید ایجاد می‌کند، چه چیزی باید داشته باشد؟

    در قلمه زدن بخش‌هایی از ساقه انتخاب می‌شود که دارای سلول‌های مریستمی هستند.

    پیوند زدن یکی دیگر از روش‌های تکثیر رویشی است. در این روش قطعه‌ای از یک گیاه مانند جوانه یا شاخه به نام پیوندک، روی تنۀ گیاه دیگری که به آن پایه می‌گویند، پیوند زده می‌شود. گیاه پایه ویژگی‌هایی مانند مقاومت به بیماری‌ها، سازگاری با خشکی یا شوری دارد، در حالی که گیاهی که پیوندک از آن گرفته می‌شود، مثلاً میوۀ مطلوب دارد.

    در پیوند زدن گیاه جدیدی شکل نمی‌گیرد. درواقع پیوندک رشد می‌کند و شاخه یا شاخه‌هایی را روی گیاه پایه ایجاد می‌کند که مشابه گیاهی‌ست که پیوندک از آن گرفته شده است.

    دقت کنید پیوندک ریشه تولید نمی‌کند.

    در روش خوابانیدن، بخشی از ساقه یا شاخه را که دارای گره است، با خاک می‌پوشانند. بعد از مدتی از محل گره، ریشه و ساقۀ برگدار ایجاد می‌شود که با جدا کردن از گیاه مادر، پایۀ جدیدی ایجاد می‌شود.

    در دو روش قبلی قلمه زدن و پیوند زدن بخشی از گیاه قبلی از گیاه اولیه جدا می‌شد. در روش خوابانیدن اما این اتفاق رخ نمی‌دهد.

    تخصص یافته‌ها

    انواعی از ساقه‌ها در گیاهان وجود دارند که برای تولیدمثل غیرجنسی ویژه‌ شده‌اند. زمین‌ساقه (ریزوم)، غده، پیاز و ساقۀ رونده، نمونه‌هایی از ساقه‌های ویژه‌شده برای تولیدمثل غیرجنسی هستند.

    ۱-زمین‌ساقه، به‌طور افقی زیر خاک رشد می‌کند و همانند ساقۀ هوایی، جوانه انتهایی و جانبی دارد. این ساقه به‌ موازاتِ رشدِ افقی خود در زیر خاک، پایه‌های جدیدی در محل جوانه‌ها تولید می‌کند. زنبق از گیاهانی است که زمین‌ساقه دارد.

    زنبق نوعی گیاه علفی‌ست.

    زنبق در نزدیکی سطح زمین رشد می‌کند و به آن ریشه‌هایی متصل است.

    با توجه به زمین‌ساقه

    آیا این ساقه تخصص‌یافته به ریشه متصل است؟

    پاسخ

    بله. این ساقه به ریشه متصل است.


    آیا این ساقه توانایی فتوسنتز دارد؟

    پاسخ

    خیر. این ساقه فاقد بخش‌های سبزرنگ و توانایی فتوسنتز است.


    آیا این ساقه به بخش‌های فتوسنتز کننده متصل است؟

    پاسخ

    بله. این ساقه به برگ‌ها متصل است که توانایی فتوسنتز دارند.

    ۲-غده، ساقه‌ای زیرزمینی است که به علت ذخیرۀ مادۀ غذایی در آن متورم شده است. سیب‌زمینی چنین ساقه‌ای است. هر یک از جوانه‌های تشکیل‌شده در سطح غدۀ سیب‌زمینی، به یک گیاه تبدیل می‌شود. برای تکثیر سیب‌زمینی، آن را به قطعه‌های جوانه‌دار تقسیم می‌کنند و در خاک می‌کارند.

    بخش خوراکی سیب‌زمینی درواقع همان ساقه تخصص‌یافته برای تکثیر غیرجنسی‌ست.

    بخش خوراکی در سیب‌زمینی، شلغم و چغندر قند در زیر خاک قرار دارد. این بخش خوراکی در شلغم و چغندر ریشه و در سیب‌زمینی ساقه است(+فعالیت صفحه ۱۲۲).

    ذخیره نشاسته هنگام رویش جوانه‌های سیب‌زمینی برای رشد جوانه‌ها و تشکیل پایه‌های جدید از گیاه سیب‌زمینی مصرف می‌شود(فصل ۶ دهم).

    با توجه به غده در سیب‌زمینی

    الف. آیا این ساقه به ریشه و برگ متصل است؟

    پاسخ

    خیر. غده در سیب‌زمینی به ریشه و برگ متصل نیست.

    ۳-پیاز، ساقۀ زیرزمینیِ کوتاه و کم‌محتوا مانندِ پیاز است که برگ‌های خوراکی به آن متصل‌اند. پیاز خوراکی چنین ساختاری است. نرگس و لاله نیز پیاز دارند. از هر پیاز تعدادی پیاز کوچک تشکیل می‌شود که هر کدام، یک گیاه ایجاد می‌کند.

    پیاز خوراکی گیاهی تک‌لپه با ریشه‌ی افشان است.

    با توجه به پیاز

    الف. آیا این ساقه تخصص‌یافته به ریشه و برگ متصل است؟

    پاسخ

    بله. این ساقه هم به برگ و هم به ریشه متصل است.


    ب. آیا در گیاه پیاز خوراکی همه‌ی برگ‌ها توانایی فتوسنتز دارند؟

    پاسخ

    خیر. در پیاز دو نوع برگ وجود دارد. برگ‌های سبز این گیاه که در خاک قرار ندارند توانایی فتوسنتز دارند اما برگ‌هایی از آن که زیر خاک قرار دارند فاقد توانایی فتوسنتز هستند.

    ۴-ساقۀ رونده، به‌طور افقی روی خاک رشد می‌کند. گیاه توت‌فرنگی ساقۀ رونده دارد. گیاهان توت‌فرنگی جدیدی در محل گره‌ها ایجاد می‌شوند.

    گیاه توت فرنگی برگ‌هایی با رگبرگ منشعب و ریشه افشان دارد.

    با توجه به ساقه رونده

    الف. آیا این گیاه همانند زمین‌ساقه دارای جوانه جانبی و انتهایی است؟

    پاسخ

    بله. هر دو ساقه جوانه جانبی و انتهایی دارند.


    ب. آیا این ساقه به برگ و ریشه متصل است؟

    پاسخ

    بله. ساقه رونده به برگ و ریشه متصل است.


    پ. آیا ساقه رونده توانایی فتوسنتز دارد؟

    پاسخ

    بله. ساقه رونده برخلاف سه ساقه تخصص‌یافته دیگر بخش‌های سبزرنگ دارد و می‌تواند فتوسنتز انجام دهد.

    فناوری و تکثیر گیاهان

    از فنِ کشت بافت برای تولید گیاهان با ویژگی‌های مطلوب و تولید انبوه آن‌ها در آزمایشگاه استفاده می‌شود. در این فن، یاخته یا قطعۀ کوچکی از بافت گیاهی در محیط کشت گذاشته می‌شود. این محیط دارای مواد مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه است. یاخته و بافت در شرایط مناسب، با تقسیم رشتمان، توده‌ای از یاخته‌های هم‌شکل را به وجود می‌آورند که کال نامیده می‌شود. کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر ژنی یکسان‌اند. همۀ مراحل کشت بافت در محیطی کاملاً سترون انجام می‌شود.

    بیشتر بدانید: محیط کاملا سترون چیست؟

    محیط کاملاً سترون (به انگلیسی: Aseptic environment) به محیطی گفته می‌شود که عاری از هرگونه میکروب زنده، هاگ یا عوامل بیماری‌زای دیگر باشد.

    در این محیط، اقدامات بسیار سختگیرانه‌ای برای جلوگیری از ورود هرگونه آلودگی میکروبی انجام می‌شود.


    کاربردهای محیط سترون:

    این محیط‌ها در زمینه‌های مختلفی حیاتی هستند:

    1. پزشکی و جراحی:
    • اتاق عمل: برای جلوگیری از عفونت در بیماران حین جراحی.
    • بخش مراقبت‌های ویژه (ICU): برای بیماران با سیستم ایمنی ضعیف.
    • تولید داروهای استریل: مانند واکسن‌ها، سرم‌ها، و آمپول‌ها که نباید هیچ میکروبی داشته باشند.
    1. آزمایشگاه‌های میکروب‌شناسی و زیست‌شناسی مولکولی:
    • کشت سلولی: برای رشد دادن سلول‌های زنده در آزمایشگاه بدون اینکه توسط باکتری یا قارچ آلوده شوند.
    • انجام آزمایش‌های حساس: که کوچکترین آلودگی می‌تواند نتایج را کاملاً تغییر دهد.
    1. صنایع غذایی:
    • تولید محصولات استریل: مانند شیرهای UHT (فوق استریل) یا غذاهای کنسرو شده که باید بدون میکروب و فساد باشند.

    چگونه محیط سترون ایجاد و حفظ می‌شود؟

    • استریلیزاسیون (Sterilization): استفاده از روش‌هایی مانند اتوکلاو (حرارت مرطوب)، حرارت خشک، تشعشع (گاما یا UV)، یا فیلترهای بسیار ریز برای از بین بردن تمام میکروب‌ها.
    • ضدعفونی (Disinfection): استفاده از مواد شیمیایی قوی برای کاهش تعداد میکروب‌ها در سطوح.
    • استفاده از تجهیزات مخصوص: مانند هودهای لامینار (Laminar Flow Hoods) که جریان هوای فیلتر شده ایجاد می‌کنند.
    • پوشش‌های محافظ: پزشکان، پرستاران و تکنسین‌ها از گان، کلاه، ماسک و دستکش استریل استفاده می‌کنند.
    • کنترل محیطی: تنظیم دقیق دما، رطوبت و فشار هوا برای جلوگیری از ورود میکروب‌ها.
    • قرنطینه: جدا کردن محیط استریل از محیط غیر استریل.

    با توجه به فن کشت بافت

    الف. کدام مرحله از کشت بافت در محیط سترون انجام می‌شود؟

    پاسخ

    تمامی مراحل در محیط کاملا سترون انجام می‌شود.


    ب. آیا ساقه و ریشه ایجاد شده در کال از دو بخش یکسان بیرون زده‌اند؟

    پاسخ

    خیر. ساقه و ریشه ایجاد شده در کال از دو بخش متفاوت آن بیرون زده‌اند.


    پ. آیا در ساقه خارج شده از کال می‌توان برگ مشاهده کرد؟

    پاسخ

    بله. برگ‌های کوچک سبز زندگی از انتهای ساقه بیرون زده‌اند. با توجه به آن می‌توان بین ساقه و ریشه تفاوت قائل شد.


    ت. توده کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر …… یکسان هستند.

    پاسخ

    ژنی

    خودآزمایی

    به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.