หน่วย3_การสืบพันธุ์ของพืชดอกและการเจริญเติบโต

Biology ชีววิทยา เลม่ 1 หน่วยการเรียนร้ทู ี่ 1 หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 2 หน่วยการเรยี นรู้ที่ 3 ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 5 กลุ่มสาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตร์ หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 4 Slide PowerPoint_สื่อประกอบการสอน นายสัมพันธ์ อรุณเจริญกจิ

3หน่วยการเรียนร้ทู ่ี การสืบพันธ์ขุ องพชื ดอกและการเจริญเติบโต ผลการเรียนรู้ • อธบิ ายวัฏจกั รชวี ติ แบบสลบั ของพืชดอก • อธิบาย และเปรยี บเทียบกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธเุ์ พศผแู้ ละเพศเมียของพชื ดอก และอธบิ ายการปฏสิ นธิของพืชดอก • อธบิ ายการเกิดเมล็ดและการเกิดผลของพืชดอก โครงสร้างของเมลด็ และผล และยกตวั อยา่ ง การใช้ประโยชนจ์ ากโครงสร้างตา่ ง ๆ ของเมลด็ และผล • ทดลอง และอธบิ ายเกี่ยวกบั ปจั จัยตา่ ง ๆ ท่มี ผี ลตอ่ การงอกของเมลด็ สภาพพกั ตัวของเมล็ด และบอกแนวทางในการแกส้ ภาพพกั ตัวของเมลด็

วัฏจกั รและโครงสรา้ งของพชื ดอก วัฏจักรชวี ติ ของพืชดอก เป็นวฏั จกั รชวี ิตแบบสลบั (alternation of generation) โดยพชื จะมชี ว่ งระยะสปอโรไฟต์ (sporophyte) สลบั กบั ระยะแกมโี ทไฟต์ (gametophyte) ดังภาพ สปอโรไฟต์ ระยะสปอโรไฟต์ (sporophyte) เมลด็ อับเรณู ระยะแกมโี ทไฟต์ (gametophyte) เป็นระยะที่เกิดขึ้นหลังจากการปฏิสนธิ (เซลล์กาเนิดไมโครสปอร์) เป็นระยะที่เซลล์กาเนิดสปอร์หรือสปอร์ หรือ สปอรม์ าเทอร์เซลล์ แบ่งเซลล์แบบไมโอซิส สร้าง ระหว่างเซลล์ไข่กับสเปิร์มแล้วเจริญเติบโต เอนโดสเปริ ์ม รังไข่ ไซโกต ออวุล สปอรท์ ่มี ีจานวนโครโมโซม 1 ชดุ (n) เป็นต้นสปอโรไฟต์เพ่ือสร้างสปอร์ โดย (เซลลก์ าเนิดเมกะสปอร์) สปอร์ของพืชมี 2 ชนิด คือ ไมโครสปอร์ การปฏสิ นธิ ไมโอซิส • ไมโครสปอร์ หรือ เรณู จะแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซิส และเมกะสปอร์ ต้นสปอโรไฟต์บางชนิด ระยะสปอโรไฟต์ สามารถสร้างสปอร์ได้ท้ัง 2 ชนิดภายในต้น เจริญเป็นแกมีโทไฟต์เพศผู้ เพ่ือสร้างเซลล์ เดียว หรือบางชนิดอาจสร้างสปอร์ได้เพียง ระยะแกมโี ทไฟต์ สบื พันธเ์ุ พศผู้ คอื สเปิรม์ (sperm) ชนิดเดียว โดยเซลล์ในระยะนี้จะอยู่ใน เรณู ไมโครสปอร์ เมกะสปอร์ • เมกะสปอร์ หรือ ถุงเอ็มบริโอ จะแบ่งเซลล์แบบ สภาพท่ีมีจานวนโครโมโซม 2 ชุด (2n) (แกมโี ทไฟตเ์ พศผู้) เรยี กวา่ ดิพลอยด์ ไมโทซิสเจริญเป็นแกมีโทไฟต์เพศเมีย เพ่ือสร้าง เซลลส์ ืบพันธ์ุเพศเมยี คอื เซลลไ์ ข่ (egg) ไข่ (n) ถุงเอ็มบรโิ อ (แกมโี ทไฟต์เพศเมยี ) สเปริ ์ม (n)

วัฏจกั รและโครงสร้างของพชื ดอก กลีบดอก เกสรเพศผู้ โครงสร้างของพืชดอก อับเรณู (anther) ภายในมเี ซลล์กาเนิดไมโครสปอร์มาเทอรเ์ ซลล์ เป็นสว่ นท่อี ย่ถู ดั จากกลีบเลย้ี ง มสี ีสันสวยงาม (microspore mother cell) ทาหนา้ ที่สร้างไมโครสปอร์ หรือ เรณู (pollen) เกสรเพศเมีย กา้ นชูอบั เรณู (filament) ยอดเกสรเพศเมีย (stigma) เป็นก้านหรือทอ่ ทาหน้าทชี่ ูอบั เรณู มีสารเหนยี ว หรือขนชว่ ยดักจับเรณู กลบี เลีย้ ง ก้านชเู กสรเพศเมยี (style) เป็นกา้ นทอ่ ยาวเชอ่ื มต่อจากยอดไปยงั รังไข่ เจรญิ เปล่ียนแปลงมาจากใบ มสี ีเขียว ทาหนา้ ท่ีห่อห้มุ และเป็นทางผ่านของสเปิร์มเข้าไปผสมกับ และปอ้ งกันอนั ตรายแก่ดอกทอี่ ยภู่ ายใน เซลลไ์ ข่ รงั ไข่ (ovary) เปน็ กระเปาะอยูต่ ดิ กับฐานดอก ภายในอาจมอี อวลุ เพียง 1 พู หรือมากกว่า 1 พู

การสบื พนั ธแุ์ บบอาศยั เพศของพืชดอก การสร้างเซลล์สบื พนั ธุ์เพศผู้ 1ภายในอบั เรณู มกี ลุม่ เซลล์ เรียกว่า ไมโครสปอรม์ าเทอร์เซลล์ 1 อบั เรณู (microspore mother cell) (2n) 2 ไมโครสปอรม์ าเทอร์เซลล์ 2ไมโครสปอรม์ าเทอรเ์ ซลล์แตล่ ะเซลล์จะแบง่ เซลล์แบบไมโอซิส ไมโอซิส (2n) 3ไดเ้ ซลล์ใหม่เรยี กวา่ ไมโครสปอร์ (microspore) (n) 3 ไมโครสปอร์ (n) การสร้างเซลล์สบื พันธ์เุ พศผู้ จานวน 4 เซลล์ ไมโทซิส (microgametogenesis) 4แต่ละไมโครสปอร์จะแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ 1 ครั้ง ได้ 2 เซลล์ คือ เซลลเ์ จเนอเรทีฟ (generative cell) และเซลล์ทิวบ์ (tube cell) 4 เซลลท์ วิ บ์ 5ไดเ้ รณู (pollen) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) เซลลเ์ จเนอเรทีฟ เมือ่ เรณแู กเ่ ต็มที่ อับเรณจู ะแตกออกทาให้เรณูกระจายออกไป 5 เรณู

การสบื พนั ธุ์แบบอาศัยเพศของพชื ดอก การสร้างเซลล์สบื พนั ธ์ุเพศเมยี รังไข่ 1 1 ภายในรงั ไข่มอี อวลุ และภายในออวลุ มีเซลล์ทเ่ี รียกวา่ เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (2n) (megaspore mother cell) (2n) ไมโอซิส เมกะสปอร์ (2n) 2 เมกะสปอร์มาเทอร์เซลลแ์ บ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ ไดเ้ มกะสปอร์ 2 (megaspore) (n) จานวน 4 เซลล์ การสรา้ งเซลล์สบื พนั ธุ์เพศเมีย 3 3 เมกะสปอร์จะสลายไป 3 เซลล์ เหลือเพียง 1 เซลล์ (megagametogenesis) ไมโทซิส 4 เมกะสปอร์ท่ีเหลือ 1 เซลล์ จะขยายขนาดแลว้ แบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ 3 ครง้ั ไดจ้ านวน 7 เซลล์ 8 นิวเคลียส แอนตโิ พแดล 5 ทงั้ 8 นิวเคลยี ส อยใู่ นตาแหน่งตา่ ง ๆ ดังนี้ 4 • 3 เซลล์ แตล่ ะเซลลม์ ี 1 นิวเคลยี สอยู่ตรงขา้ มกบั ไมโครไพล์ เรียกว่า แอนตโิ พแดล (antipodal) ซนิ เนอรจ์ ดิ โพลารน์ วิ คลไี อ • 3 เซลล์ แตล่ ะเซลลม์ ี 1 นิวเคลียสอยู่ด้านเดยี วกบั ไมโครไพลโ์ ดย 1 เซลล์ ทาหน้าที่เป็นเซลลไ์ ข่ (egg) ส่วนอีก 2 เซลลจ์ ะอยูด่ า้ นขา้ งของ 5 เซลลไ์ ข่ เรียกวา่ ซินเนอร์จดิ (synergid) • 1 เซลล์ทีเ่ หลืออยตู่ รงกลาง เกิดสภาพนวิ เคลียสคูห่ รอื มี 2 นวิ เคลียส เซลลไ์ ข่ เรยี กว่า โพลารน์ ิวคลไี อ (polar nuclei) โครงสรา้ งทง้ั หมดนี้ เรียกว่า ถุงเอม็ บริโอ (embryo sac) หรอื แกมีโทไฟต์ เพศเมีย (female gametophyte)

การสืบพันธุแ์ บบอาศยั เพศของพชื ดอก 23 กระบวนการปฏิสนธขิ องพืช สเปิร์มผสมโพลาร์นิวคลไี อ (3n) 1เรณู สเปริ ์ม 2 เซลล์ สเปริ ์มผสมเซลลไ์ ข่ (2n) แอนติโพแดล เซลล์ทิวบ์ ทิวบ์นิวเคลยี ส โพลารน์ วิ คลไี อ เซลลเ์ จเนอเรทฟี เซลลไ์ ข่ ซินเนอรจ์ ิด เมอ่ื เรณูไปตกลงบนยอดเกสรเพศเมีย เรณจู ะแบง่ เซลล์ เซลลเ์ จเนอเรทีฟจะเคลือ่ นทไ่ี ปตามหลอดเรณูและแบ่ง สเปิร์มตัวหน่งึ จะไปผสมกับเซลลไ์ ขแ่ ล้วเจรญิ เป็นไซโกต และ ออกเปน็ 2 เซลล์ คอื เซลล์ทิวบ์ (tube cell) ทาหนา้ ท่ี เซลลแ์ บบไมโทซิสไดส้ เปิรม์ จานวน 2 เซลล์ เขา้ สรู่ ังไข่ สเปริ ์มอกี ตัวหนึง่ จะไปผสมกบั โพลารน์ ิวคลีไอแลว้ เจรญิ เป็น งอกหลอดเรณูไปตามก้านเกสรเพศเมีย โดยแทงเขา้ ไป เอนโดสเปิรม์ เรยี กการปฏสิ นธิแบบน้ีว่า การปฏิสนธิซอ้ น (double fertilization) ในรังไข่ทางรูไมโครไพล์เพื่อเขา้ สู่ออวลุ



การสืบพันธุแ์ บบอาศยั เพศของพืชดอก โครงสร้างของผล ผนงั ผล (pericarp) เป็นส่วนท่ีเปลย่ี นแปลงมาจากผนงั รังไข่ มีลกั ษณะต่าง ๆ ประกอบดว้ ยเนอ้ื เย่อื 3 ชัน้ ผนังช้นั ใน (endocarp) ผนังชัน้ นอก (exocarp) ประกอบด้วยเนือ้ เยอ่ื ชั้นเดียว หรือหลายชน้ั เรียกวา่ เปลือก มีลักษณะต่างกนั มีลักษณะหนามาก เชน่ ผิวเรยี บ ผิวมัน ผิวขรขุ ระ หรอื อาจมหี นาม มีขน และบางชนิดเป็นเน้ือนุ่มซงึ่ รบั ประทานได้ เช่น มะพร้าว ผนงั ชน้ั กลาง (mesocarp) ผลไมท้ ั่วไปมผี นังผลชนั้ กลางหนา มีเนอื้ ออ่ นนุ่ม รับประทานได้ ยกเวน้ มะพรา้ ว มลี กั ษณะแขง็ เหมอื นเน้ือไม้ เรยี กวา่ กะลา

การสืบพนั ธแุ์ บบอาศัยเพศของพชื ดอก ชนดิ ของผล พชื ดอกแต่ละชนิดมีจานวนรงั ไข่ที่แตกต่างกัน ทาให้สามารถแบ่งลกั ษณะการเกิดผลออกเป็น 3 ประเภท ผลเดย่ี ว ดอกของถั่วลนั เตา เมล็ด • เมือ่ เกสรเพศเมียของแตล่ ะดอกย่อย (แตล่ ะดอกย่อยจะมีเพยี ง 1 รังไข่) รังไข่ ผล หรือ 1 ดอก 1 รังไข่ ได้รบั การผสมจะเจริญเป็นผลเดยี่ วอสิ ระ เชน่ ถวั่ ลนั เตา ถัว่ ลนั เตา มะม่วง ตะขบ สม้ ลาไย ผลกล่มุ ดอกราสเบอร์รี่ • เม่อื ดอก 1 ดอกทมี่ ีเกสรเพศเมยี มากกว่า 1 อัน ได้รบั การผสมจะ เจรญิ เป็นผลกลมุ่ ติดอยูบ่ นฐานรองดอกเดยี วกัน ซง่ึ แตล่ ะผลอาจ เกสรเพศเมีย ผล เบียดชดิ แน่นกนั อยบู่ นฐานดอกเดียวกัน ทาใหด้ คู ลา้ ยเปน็ 1 ผล เช่น นอ้ ยหน่า สตรอวเ์ บอรร์ ี ราสเบอร์รี ราสเบอร์รี ผลรวม ดอกสับปะรด (ดอกชอ่ ) รังไขข่ องดอกยอ่ ย • เมื่อดอกย่อยแต่ละดอกได้รับการผสมจะเจริญเป็นผล ขณะท่เี จรญิ เป็นผล รังไข่ของดอกย่อยอาจเชื่อมเปน็ เน้ือเดยี วกัน ทาใหม้ องดู ดอกย่อย คลา้ ยเป็น 1 ผล เช่น สับปะรด ยอ ขนุน หม่อน สาเก สับปะรด

การสบื พันธ์ุแบบอาศยั เพศของพืชดอก เปรียบเทียบโครงสรา้ งเมลด็ พชื ใบเลี้ยงเดี่ยวและเมลด็ พืชใบเลีย้ งคู่ โครงสรา้ งเมล็ดพชื ใบเลีย้ งคู่ โครงสรา้ งเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดย่ี ว เปลือกเมลด็ ผนังผลและเปลือกเมลด็ แรดเิ คิล เอพิคอทลิ ใบเลี้ยง เอนโดสเปิรม์ ไฮโพคอทลิ โคลีออพไทล์ เอพิคอทลิ ใบเล้ยี ง (ปลายหุ้มยอดแรกเกิด) ไฮโพคอทลิ โคลีโอไรซา แรดเิ คิล ส่วนประกอบของเมลด็ ถ่วั สว่ นประกอบของเมล็ดขา้ วโพด

การสืบพันธุ์แบบอาศยั เพศของพืชดอก การงอกของเมลด็ พืชใบเล้ยี งคู่ การงอกท่ีใบเลีย้ งอยเู่ หนอื ดิน เปน็ การงอกทีต่ ้นออ่ นใตใ้ บเล้ียง (ไฮโพคอทิล) มกี ารยดื ตวั เร็วมากดงึ เอาใบเลยี้ ง และส่วนลาตน้ เหนอื ใบเลี้ยง (เอพคิ อทลิ ) ออกจากเปลอื กโผล่พน้ เหนือดนิ เมือ่ อาหารในใบเลีย้ งถกู ใช้ไปหมด ใบเล้ยี งจะหลุดร่วงไปและมีใบแทท้ าหน้าทส่ี งั เคราะหด์ ว้ ยแสงสรา้ งอาหารแทน พืชท่ีมี การงอกแบบนี้ เช่น ละห่งุ มะขาม ทานตะวัน ถว่ั เขยี ว ถวั่ ดา พริก ใบแท้ ใบแท้ ใบเลยี้ ง เอพิคอทลิ ไฮโพคอทลิ ไฮโพคอทลิ ใบเลี้ยง ใบเล้ียง ไฮโพคอทิล แรดเิ คิล เปลอื กเมล็ด การงอกของเมล็ดถั่วโดยชใู บเลี้ยงคขู่ น้ึ เหนือดนิ

การสบื พนั ธุ์แบบอาศยั เพศของพชื ดอก การงอกของเมล็ดพชื ใบเล้ยี งเด่ยี ว การงอกท่ใี บเล้ียงอยูใ่ ต้ดนิ เปน็ การงอกท่ีตน้ อ่อนใต้ใบเลี้ยง (ไฮโพคอทิล) เจริญเตบิ โตและมกี ารยืดตัวชา้ ทาให้ยอดแรกเกิดงอกข้นึ เหนอื ดิน แต่ต้นออ่ นใตใ้ บเล้ียง และใบเล้ียงยังคงอยใู่ ตด้ ิน พืชที่งอกแบบนี้มกั เปน็ พชื ใบเลย้ี งเดยี่ ว เช่น ขา้ ว ขา้ วโพด มะพร้าว หญา้ และพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิด เชน่ ถว่ั ลนั เตา โคลีออพไทล์ ใบแท้ แรดิเคลิ การงอกของเมลด็ ขา้ วโพดที่มลี กั ษณะการงอกทม่ี ใี บเล้ยี งอยู่ใต้ดนิ