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¿Cuál es el uso de plantas masculinas en la naturaleza?


Si la polinización la realizan insectos como las abejas y a través del aire, entonces, ¿de qué sirven las plantas masculinas en la naturaleza?


Polen, espermatozoides, óvulos y abejas

El polen es una sustancia gruesa que contiene los espermatozoides. La planta de los machos crea estos pólenes. Cuando las abejas visitan las flores, el polen se queda pegado a su cuerpo. Cuando la abeja cubierta de polen visita la planta hembra, el polen puede adherirse al azar al órgano femenino. El espermatozoide crece en un tubo dentro de este órgano y fertiliza el óvulo.

En resumen, las abejas son ...

En otras palabras, necesita hembras para los ovarios, machos para los espermatozoides y abejas para los servicios de parto.

Tenga en cuenta que las abejas no hacen estos servicios de entrega solo para ser amables con las plantas. Lo hacen porque obtienen néctar (sustancia llena de azúcar) en las flores.

La realidad es más compleja y diversa

Tenga en cuenta también que la realidad es más compleja y más diversa de lo que expliqué. No todas las especies de plantas son polinizadas por abejas. No todas las especies de plantas tienen flores. La mayoría de las especies de plantas son hermafroditas (tienen flores masculinas y femeninas o incluso tienen órganos masculinos y femeninos dentro de la misma flor).


Los caballitos de mar machos son el señor de la naturaleza, dicen los investigadores

Los caballitos de mar machos son las mamás de la vida real de la naturaleza: llevan la paternidad a un nivel completamente nuevo: el embarazo.

Aunque es común que los peces machos desempeñen el papel dominante de crianza, el embarazo masculino es un proceso complejo exclusivo de la familia de peces Syngnathidae, que incluye peces pipa, caballitos de mar y dragones marinos. El investigador de biología evolutiva de la Universidad de Texas A & ampM, Adam Jones, y sus colegas en su laboratorio están estudiando los efectos del embarazo masculino en los roles sexuales y la selección sexual de parejas y están tratando de comprender cómo evolucionaron las nuevas estructuras corporales necesarias para el embarazo masculino. Al hacer esto, los investigadores esperan obtener una mejor comprensión de los mecanismos evolutivos responsables de los cambios en la estructura de los organismos a lo largo del tiempo.

"Estamos utilizando caballitos de mar y sus parientes para abordar una de las áreas de investigación más interesantes de la biología evolutiva moderna: el origen de rasgos complejos", dijo Jones. "La bolsa de cría en los caballitos de mar machos y peces pipa donde las hembras depositan los huevos durante el apareamiento es un rasgo novedoso que ha tenido un gran impacto en la biología de la especie porque la capacidad de los machos de quedar preñadas ha cambiado por completo la dinámica del apareamiento".

Cuando los caballitos de mar se aparean, la hembra inserta su ovipositor en la bolsa de cría del macho (una estructura externa que crece en el cuerpo del macho) y deposita sus huevos no fertilizados en la bolsa. Luego, el macho libera esperma en la bolsa para fertilizar los óvulos. "No sería tan interesante si la bolsa de cría fuera solo un colgajo de piel donde las hembras ponen huevos de peces regulares y se desarrollan en la bolsa en lugar de en el fondo del mar", dijo Jones. "Pero el embarazo masculino en algunas especies de caballitos de mar y peces pipa es fisiológicamente mucho más complejo que eso".

Después de que la hembra deposita sus huevos no fertilizados en el macho, la cáscara exterior de los huevos se rompe y el tejido del macho crece alrededor de los huevos en la bolsa. Después de fertilizar los huevos, el macho controla de cerca el entorno prenatal de los embriones en su bolsa. El macho mantiene el flujo de sangre alrededor de los embriones, controla las concentraciones de sal en la bolsa y proporciona oxígeno y nutrición a la descendencia en desarrollo a través de una estructura parecida a la placenta hasta que da a luz.

El embarazo masculino tiene implicaciones interesantes para los roles sexuales en el apareamiento, explicó Jones, porque en la mayoría de las especies, los machos compiten por el acceso a las hembras, por lo que generalmente se ve la evolución de los rasgos sexuales secundarios en los machos (por ejemplo, la cola de un pavo real o las astas de los ciervos) . Pero en algunas especies de peces pipa, los roles sexuales se invierten porque los machos quedan embarazadas y el espacio de la bolsa de cría es limitado. Entonces, las hembras compiten por el acceso a los machos disponibles y, por lo tanto, los rasgos sexuales secundarios (como la ornamentación de colores brillantes) evolucionan en las hembras de pez pipa en lugar de en los machos.

"Desde el punto de vista de la investigación, es interesante porque no hay muchas especies en las que haya una inversión de roles sexuales", dijo Jones. "Brinda una oportunidad única para estudiar la selección sexual en este contexto inverso".

Para estudiar el comportamiento de apareamiento de los caballitos de mar y los peces pipa, el laboratorio de Jones utiliza marcadores moleculares para el análisis forense de la maternidad para determinar la madre de la descendencia de un macho. El laboratorio descubrió que los peces pipa del golfo se aparean de acuerdo con el sistema de "poliandria clásico", en el que cada macho recibe huevos de una sola hembra por embarazo, pero las hembras pueden aparearse con varios machos. Debido a que las hembras atractivas pueden aparearse varias veces, este sistema da como resultado una competencia muy fuerte en la selección sexual, y las hembras de pez pipa del golfo han desarrollado fuertes rasgos sexuales secundarios, dijo Jones.

Los caballitos de mar, sin embargo, son monógamos dentro de una temporada de reproducción, y cada caballito de mar solo se aparea con otro caballito de mar. En este sistema, si hay proporciones de sexos iguales, no hay tanta competencia entre las hembras porque hay suficientes parejas para todos, explicó Jones. Así que los caballitos de mar no han desarrollado los fuertes rasgos sexuales secundarios que tienen los peces pipa.

El embarazo masculino también resulta en una reversión de los comportamientos relacionados con el sexo, dijo Jones. "Las mujeres exhiben un comportamiento competitivo que normalmente es un atributo de tipo masculino, y los hombres terminan siendo exigentes, que normalmente es un atributo más de tipo femenino", dijo. Su laboratorio estudia los pasos evolutivos que conducen a esa inversión en el comportamiento y el papel que juegan las hormonas en el cambio.

El laboratorio de Jones también estudia cómo la bolsa de cría evolucionó por primera vez en caballitos de mar y peces pipa. "Una gran pregunta en biología evolutiva es cómo una estructura novedosa consigue que funcionen todos los genes y partes necesarios", dijo Jones. "Así que estamos tratando de comprender cómo surgieron la bolsa de cría y los genes necesarios para el embarazo masculino durante el tiempo evolutivo".

Una de las cosas interesantes de la bolsa de cría es que parece haber evolucionado de forma independiente varias veces. Hay dos linajes principales de caballitos de mar y peces pipa (cría del tronco y cría de la cola) y la estructura de la bolsa de cría evolucionó de forma independiente en cada uno de estos grupos, dijo Jones.

Otra área que está investigando el laboratorio de Jones son los pasos evolutivos que llevaron a la forma general única de los caballitos de mar. "¿Cómo se pasa de ser un pez de aspecto normal a ser algo realmente inusual como un caballito de mar?" Dijo Jones. "Hay muchos pasos evolutivos involucrados en eso".

Jones explicó que el primer paso en el proceso evolutivo fue el alargamiento del cuerpo del pez, que el laboratorio está estudiando actualmente. El siguiente paso fue la adición de otras características estructurales únicas que poseen los caballitos de mar, como la flexión del pez en su forma única. La cabeza de un caballito de mar es inusual porque, a diferencia de la mayoría de los peces, la cabeza de un caballito de mar forma un ángulo de 90 grados con respecto a su cuerpo, explicó Jones. Los caballitos de mar también tienen una cola prensil, lo que significa que, a diferencia de la mayoría de los peces, pueden usar su cola para agarrar cosas.

"Todos estos son cambios interesantes y estamos interesados ​​en estudiar cómo surgieron estos rasgos novedosos y los pasos evolutivos que los llevaron", dijo Jones. "En última instancia, esperamos obtener conocimientos más profundos sobre algunos de los mecanismos evolutivos responsables de los increíbles cambios en la estructura de los organismos que se han producido durante la historia de la vida en la Tierra".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Texas A & ampM. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Mostrar / ocultar palabras para saber

Evolución: es cualquier proceso de crecimiento, cambio o desarrollo a lo largo del tiempo.

Genes: una región de ADN donde se mantiene un conjunto específico de instrucciones para un rasgo. Obtenemos algunos de nuestros genes de nuestra madre y otros de nuestro padre.

Depredador: un animal que se come a otros animales para sobrevivir. Por ejemplo, un león es un depredador. más

Reproducir: para hacer más individuos de su especie. más

En muchos lugares y culturas hay una época del año en la que las personas centran su atención en sus seres queridos. Es durante estas épocas del año cuando los corazones rojos, los caramelos rosados ​​y las rosas blancas parecen estar por todas partes. Estos son algunos de los colores y formas populares que la gente usa para mostrar su afecto por esa persona especial.

No solo para los humanos, muchos animales usan el color para atraer a una pareja.

Los seres humanos no son los únicos que utilizan expresiones coloridas de amor. Durante millones de años, la madre naturaleza ha mostrado sus dulces señales de atractivo sexual. Pueden ser pétalos de flores amarillas o elegantes plumas de pavo real azul. El mundo natural está lleno de versiones coloridas y evolutivas de las tarjetas del Día de San Valentín. Los mensajes especiales y personalizados se envían a través de colores o patrones llamativos, así como a través del resto de los canales de comunicación de la naturaleza: canciones, bailes, olores, caricias e incluso pulsos eléctricos.

Pero a diferencia del Día de San Valentín, la naturaleza no tiene vacaciones. Tener solo un día para enviar sus mensajes de amor más poderosos sería un suicidio evolutivo para muchos animales. En cambio, los animales se encuentran en constante competencia dentro de la arena de apareamiento de la Tierra. Tómese incluso un día libre durante los tiempos de reproducción y sus genes pueden quedarse atrás.


Producción de plantas haploides (con diagrama)

Las plantas haploides se caracterizan por poseer un solo conjunto de cromosomas (número gametofítico de cromosomas, es decir, n) en el esporofito. Esto contrasta con los diploides que contienen dos conjuntos (2n) de cromosomas. Las plantas haploides son de gran importancia para la producción de líneas homocigotas (plantas homocigotas) y para la mejora de plantas en los programas de fitomejoramiento.

Breve historia:

La existencia de haploides fue descubierta (ya en 1921) por Bergner en Datura stramonium. Los fitomejoradores han realizado una extensa investigación para desarrollar haploides. Los científicos indios Cuha y Maheswari (1964) informaron del desarrollo directo de embriones y plántulas haploides a partir de microesporas de Datura innoxia mediante cultivos de anteras extirpadas.

Posteriormente, Bourgin y Hitsch (1967) obtuvieron las primeras plantas haploides de Nicotiana tabacum. A partir de entonces, se ha avanzado mucho en los cultivos de anteras de trigo, arroz, maíz, pimienta y una amplia gama de especies de importancia económica.

Agrupación de haploides:

Los haploides se pueden dividir en dos categorías amplias:

1. Monoploides (monohapioides):

Estos son los haploides que poseen la mitad del número de cromosomas de una especie diploide, p. maíz, cebada.

Los haploides que poseen la mitad del número de cromosomas de una especie poliploide se consideran polihaploides, p. trigo, patata. Cabe señalar que cuando se usa generalmente el término haploide, se aplica a cualquier planta que se origine a partir de un esporofito (2n) y que contenga la mitad del número (n) de cromosomas.

En vivo y Enfoques in Vitro:

La importancia de los haploides en el campo del fitomejoramiento y la genética se conoció hace mucho tiempo. Sin embargo, su aplicación práctica se ha visto restringida debido a una frecuencia muy baja (& lt 0,001%) de su formación en la naturaleza.

El proceso de apomixis o partenogénesis (desarrollo del embrión a partir de un óvulo no fertilizado) es responsable de la producción natural espontánea de haploides. Se hicieron muchos intentos, tanto por métodos in vivo como in vitro, para desarrollar haploides. El éxito fue mucho mayor con las técnicas in vitro.

Técnicas in vivo para la producción de haploides.:

Existen varios métodos para inducir la producción de haploides in vivo.

Algunos de ellos se enumeran a continuación:

El desarrollo de un óvulo que contiene un núcleo masculino a un haploide se denomina androgénesis. Para una androgénesis in vivo exitosa, el núcleo del huevo debe inactivarse o eliminarse antes de la fertilización.

Un huevo no fertilizado puede manipularse (mediante polinización retardada) para que se convierta en una planta haploide.

3. Hibridación a distancia:

Los híbridos se pueden producir mediante la eliminación de uno de los genomas parentales como resultado de la hibridación distante (cruces interespecíficos o intergenéricos).

4. Efectos de la irradiación:

Pueden usarse rayos ultravioleta o rayos X para inducir la rotura cromosómica y su posterior eliminación para producir haploides.

Ciertos productos químicos (p. Ej., Cloranfenicol, colchicina, óxido nitroso, hidrazida maleica) pueden inducir la eliminación cromosómica en las células somáticas, lo que puede dar lugar a haploides.

Técnicas in vitro para la producción de haploides.:

En los programas de biotecnología vegetal, la producción de haploides se logra mediante dos métodos.

La producción de haploides se produce a través del cultivo de anteras o polen, y se denominan haploides androgénicos.

Cultivo de ovario o de óvulos que da como resultado la producción de haploides, conocidos como haploides ginogénicos.

Androgénesis:

En la androgénesis, el gametofito masculino (microesporas o polen inmaduro) produce una planta haploide. El principio básico es detener el desarrollo de la célula de polen en un gameto (célula sexual) y forzarla a convertirse en una planta haploide. Hay dos enfoques en la androgénesis: cultivo de anteras y cultivo de polen (microesporas). Las plantas jóvenes, cultivadas en condiciones óptimas de luz, temperatura y humedad, son adecuadas para la androgénesis.

Otra cultura:

Los botones florales seleccionados de las plantas jóvenes se esterilizan en la superficie y se eliminan las anteras junto con sus filamentos. Las anteras se extirpan en condiciones asépticas y se trituran en acetocarmina al 1% para probar la etapa de desarrollo del polen.

Si están en la etapa correcta, cada antera se separa suavemente (del filamento) y las anteras intactas se inoculan en un medio nutritivo. Las anteras lesionadas no deben usarse en cultivos, ya que provocan callos en el tejido de la pared de las anteras.

Los cultivos de anteras se mantienen en periodos alternos de luz (12-18 h) y oscuridad (6-12 h) a 28 ° C. A medida que las anteras proliferan, producen callos que luego forman un embrión y luego una planta haploide (Fig. 45.1).

Cultivo de polen (microesporas):

Las plantas haploides se pueden producir a partir de polen inmaduro o microesporas (células gametofíticas masculinas). El polen se puede extraer presionando y exprimiendo las anteras con una varilla de vidrio contra los lados de un vaso de precipitados. La suspensión de polen se filtra para eliminar los restos de tejido de las anteras.

El polen viable y grande (el polen más pequeño no se regenera) se concentra por filtración, se lava y se recoge. Estos polen se cultivan en un medio sólido o líquido. El callo / embrión formado se transfiere a un medio adecuado para finalmente producir una planta haploide (Fig. 45.1), y luego una planta diploide (en tratamiento con colchicina).

Comparación entre cultivos de anteras y polen:

Otro cultivo es fácil, rápido y practicable. Otras paredes actúan como factores condicionantes y promueven el crecimiento de la cultura. Por tanto, los cultivos de anteras son razonablemente eficaces para la producción de haploides. La principal limitación es que las plantas no solo se originan a partir del polen sino también de otras partes de la antera. Esto da como resultado la población de plantas en diferentes niveles de ploidía (diploides, aneuploides). Las desventajas asociadas con el cultivo de anteras pueden superarse mediante el cultivo de polen.

Muchos trabajadores prefieren el cultivo de polen, aunque el grado de éxito es bajo, ya que ofrece las siguientes ventajas:

I. Se pueden evitar los efectos indeseables de la pared de la antera y los tejidos asociados.

ii. La androgénesis, a partir de una sola célula, se puede regular mejor.

iii. Las microesporas aisladas (polen) son ideales para diversas manipulaciones genéticas (transformación, mutagénesis).

iv. El rendimiento de plantas haploides es relativamente mayor.

Desarrollo de haploides androgénicos:

El proceso de androgénesis in vitro para la producción final de plantas haploides se muestra en la figura 45.2.

Las microesporas cultivadas siguen principalmente cuatro vías distintas durante las etapas iniciales de la androgénesis in vitro.

La microespora uninucleada experimenta una división igual para formar dos células hijas de igual tamaño, p. Datura innoxia.

En ciertas plantas, la microespora se divide de manera desigual para dar una célula vegetativa más grande y una célula generativa más pequeña. Es la célula vegetativa la que sufre más divisiones para formar callos o embriones. La célula generativa, por otro lado, degenera después de una o dos divisiones, por ejemplo, Nicotiana tabacum, Capsicum annuum.

En este caso, la microespora sufre una división desigual. Los embriones se forman a partir de la célula generativa, mientras que la célula vegetativa no se divide en absoluto o sufre un número limitado de divisiones, p. HyoScyamus niger.

La microespora se divide de manera desigual como en las vías I y II. Sin embargo, en este caso, tanto las células vegetativas como las generativas pueden dividirse más y contribuir al desarrollo de plantas haploides, p. Datura metel, Atropa belladonna.

En las etapas iniciales, la microespora puede seguir cualquiera de las cuatro vías descritas anteriormente. A medida que las células se dividen, el grano de polen se vuelve multicelular y se abre de golpe. Esta masa multicelular puede formar un callo que luego se diferencia en una planta (a través de la fase de callo). Alternativamente, la masa multicelular puede producir la planta mediante embriogénesis directa (Fig. 45.1).

Factores que afectan la androgénesis:

Un buen conocimiento de los diversos factores que influyen en la androgénesis ayudará a mejorar la producción de haploides androgénicos. Algunos de estos factores se describen brevemente.

Genotipo de plantas donar:

El éxito del cultivo de anteras o polen depende en gran medida del genotipo de la planta donante. Por lo tanto, es importante seleccionar solo genotipos altamente sensibles. Algunos trabajadores eligen un enfoque de reproducción para mejorar el genotipo antes de que se utilicen en la androgénesis.

Etapa de microesporas o polen:

La selección de anteras en una etapa ideal de desarrollo de microesporas es muy crítica para la producción de haploides. En general, las microesporas que van desde la tétrada hasta las etapas binucleadas responden mejor. Las anteras en una etapa muy joven (con células madre de microesporas o tétradas) y en una etapa tardía (con microesporas binucleadas) generalmente no son adecuadas para la androgénesis. Sin embargo, para una producción máxima de haploides androgénicos, la etapa adecuada de desarrollo de las microesporas depende de la especie de la planta y debe seleccionarse cuidadosamente.

Estado fisiológico de una planta donar:

Las plantas cultivadas en las mejores condiciones ambientales naturales (luz, temperatura, nutrición, CO2 etc.) con buenas anteras y microsporas sanas son las más adecuadas como plantas donantes. Las flores obtenidas de plantas jóvenes, al comienzo de la temporada de floración, son muy sensibles. Se debe evitar el uso de plaguicidas al menos 3-4 semanas antes del muestreo.

Pretratamiento de anteras:

El principio básico de la androgénesis nativa es detener la conversión de la célula de polen en un gameto y forzar su desarrollo en una planta. De hecho, se trata de una vía anormal inducida para lograr la androgénesis in vitro. Se requiere un tratamiento apropiado de las anteras para un buen éxito de la producción de haploides.

Los métodos de tratamiento son variables y dependen en gran medida de la especie de planta donante:

Se sabe que ciertos productos químicos inducen partenogénesis, p. Ej. Ácido 2-cloroetilfosfónico (etrel). Cuando las plantas se tratan con etreal, se producen pólenes multinucleados. Estos pólenes cuando se cultivan pueden formar embriones.

2. Influencia de la temperatura:

En general, cuando las yemas se tratan con temperaturas frías (3-6 ° C) durante aproximadamente 3 días, se produce la inducción para producir embriones de polen en algunas plantas, p. Datura, Nicotiana. Además, la inducción de la androgénesis es mejor si las anteras se almacenan a baja temperatura, antes del cultivo, p. maíz, centeno. También hay informes de que el tratamiento previo de las anteras de ciertas plantas a temperaturas más altas (35 ° C) estimula la androgénesis, p. algunas especies de Brassica y Capsicum.

Efecto de la luz:

En general, la producción de haploides es mejor a la luz. Sin embargo, hay ciertas plantas que pueden crecer bien tanto en la luz como en la oscuridad. El polen aislado (no la antera) parece ser sensible a la luz. Por lo tanto, la baja intensidad de luz promueve el desarrollo de embriones en cultivos de polen, p. tabaco.

Efecto del medio de cultivo:

El éxito de otro cultivo y la androgénesis también depende de la composición del medio. Sin embargo, no existe un medio único adecuado para cultivos de anteras de todas las especies de plantas. Los medios comúnmente utilizados para cultivos de anteras son MS, White & # 8217s, Nitsch y Nitsch, N6 y B5. De hecho, estos medios son los mismos que se utilizan en cultivos de células y tejidos vegetales. En los últimos años, algunos trabajadores han desarrollado medios especialmente diseñados para cultivos de anteras de cereales.

La sacarosa, el nitrato, las sales de amonio, los aminoácidos y los minerales son esenciales para la androgénesis. En algunas especies, se requieren reguladores del crecimiento: auxina y / o citoquinina para un crecimiento óptimo. En ciertas especies de plantas, la adición de glutatión y ácido ascórbico promueve la androgénesis. Cuando el medio de cultivo de anteras se complementa con carbón activado, se observa un aumento de la androgénesis. Se cree que el carbón activado elimina los inhibidores del medio y facilita la formación de haploides.

Ginogénesis:

Las plantas haploides se pueden desarrollar a partir de cultivos de ovario o de óvulos. Es posible desencadenar gametofitos femeninos (megaesporas) de angiospermas para que se conviertan en esporofitos. Las plantas así producidas se denominan haploides ginogénicos.

Los haploides ginogénicos fueron desarrollados por primera vez por San Noem (1976) a partir de cultivos de ovario de Hordeum vulgare. Esta técnica se aplicó posteriormente para el cultivo de plantas haploides de arroz, trigo, maíz, girasol, remolacha azucarera y tabaco.

El cultivo in vitro de ovarios (u óvulos) no polinizados suele emplearse cuando los cultivos de anteras dan resultados insatisfactorios para la producción de plantas haploides. Se describe brevemente el procedimiento para la producción de haploides ginogénicos.

Los botones florales se extirpan entre 24 y 48 h. antes de la antesis de los ovarios no polinizados. Después de retirar el cáliz, la corola y los estambres, los ovarios (v. Fig. 45.3) se someten a esterilización superficial. El ovario, con un extremo cortado en la parte distal del pedicelo, se inserta en el medio de cultivo sólido.

Siempre que se usa un medio líquido, los ovarios se colocan en un papel de filtro o se dejan flotar sobre el medio con el pedicelo insertado a través del papel de filtro. Los medios más utilizados son MS, White & # 8217s, N6 y Nitsch, factores de crecimiento suplementados. La producción de haploides ginogénicos es particularmente útil en plantas con genotipo estéril masculino. Para tales especies de plantas, esta técnica es superior a otra técnica de cultivo.

Limitaciones de la ginogénesis:

En la práctica, la producción de plantas haploides mediante cultivos de ovarios / óvulos no se utiliza con tanta frecuencia como los cultivos de anteras / polen en los programas de mejoramiento de cultivos.

Se enumeran las principales limitaciones de la ginogénesis:

1. La disección de ovarios y óvulos no fertilizados es bastante difícil.

2. La presencia de un solo ovario por flor es otra desventaja. Por el contrario, hay una gran cantidad de microesporas entre sí.

Sin embargo, el futuro de la ginogénesis puede ser más prometedor con métodos mejorados y refinados.

Identificación de haploides:

Se utilizan comúnmente dos enfoques basados ​​en la morfología y la genética para detectar o identificar haploides.

Enfoque morfológico:

Las partes vegetativas y florales y el tamaño de las células de las plantas haploides son relativamente reducidos en comparación con las plantas diploides. De esta forma se pueden detectar haploides en una población de diploides. El enfoque morfológico, sin embargo, no es tan efectivo como el enfoque genético.

Enfoque genético:

Los marcadores genéticos se utilizan ampliamente para la identificación específica de haploides. Se utilizan varios marcadores.

I. & # 8216a1& # 8216 marcador para aleurona de color marrón.

ii. & # 8216A & # 8217 marcador de color morado.

iii. & # 8216Lg & # 8217 marcador para caracteres sin lígulas.

Los marcadores anteriores se han utilizado para el desarrollo de haploides de maíz. Cabe señalar que para la detección de haploides androgénicos, el marcador del gen dominante debe estar presente en la planta hembra.

Diploidización de plantas haploides (Producción de plantas homocigotas):

Las plantas haploides se obtienen por androgénesis o ginogénesis. Estas plantas pueden crecer hasta una etapa de floración, pero no se pueden formar gametos viables debido a la falta de un conjunto de cromosomas homólogos. En consecuencia, no hay formación de semillas.

Los haploides se pueden diploidizar (por duplicación de cromosomas) para producir plantas homocigotas. Existen principalmente dos enfoques para la diploidización: el tratamiento con colchicina y la endomitosis.

Tratamiento con colchicina:

La colchicina se usa mucho para la diploidización de cromosomas homólogos. Actúa como inhibidor de la formación de huso durante la mitosis e induce la duplicación cromosómica. Hay muchas formas de tratamiento con colchicina para lograr la diploidización para la producción de plantas homocigotas.

1. Cuando las plantas están maduras, se aplica colchicina en forma de pasta a las axilas de las hojas. Ahora, el eje principal está decapitado. Esto estimula las yemas axilares para que se conviertan en ramas diploides y fértiles.

2. Las plántulas jóvenes se tratan directamente con solución de colchicina, se lavan a fondo y se replantan. Esto da como resultado plantas homocigotas.

3. Las yemas axilares se pueden tratar repetidamente con algodón de colchicina durante aproximadamente 2-3 semanas.

Endomitosis:

La endomitosis es el fenómeno de duplicar el número de cromosomas sin división del núcleo. Las células haploides, en general, son inestables en cultivo con tendencia a sufrir endomitosis. Esta propiedad de las células haploides se aprovecha para la diploidización para producir plantas homocigotas.

El procedimiento implica cultivar un pequeño segmento de tallo de una planta haploide en un medio adecuado suplementado con reguladores del crecimiento (auxina y citoquinina). Esto induce la formación de callos seguida de diferenciación. Durante el crecimiento del callo, la duplicación cromosómica se produce por endomitosis. Esto da como resultado la producción de células homocigotas diploides y finalmente plantas.


Competencia

Competencia es una relación entre organismos que luchan por los mismos recursos en el mismo lugar. Los recursos pueden ser alimentos, agua o espacio. Hay dos tipos diferentes de competición:

  1. Competencia intraespecífica ocurre entre miembros de la misma especie. Por ejemplo, dos pájaros machos de la misma especie podrían competir por parejas en la misma área. Este tipo de competencia es un factor básico en la selección natural. Conduce a la evolución de mejores adaptaciones dentro de una especie.
  2. Competencia interespecífica ocurre entre miembros de diferentes especies. Por ejemplo, los depredadores de diferentes especies pueden competir por la misma presa.

Competencia interespecífica y extinción

La competencia interespecífica a menudo conduce a extinción. Las especies que están menos adaptadas pueden obtener menos de los recursos que necesitan ambas especies. Como resultado, los miembros de esa especie tienen menos probabilidades de sobrevivir y la especie puede extinguirse.

Competencia interespecífica y especialización

En lugar de la extinción, la competencia interespecífica puede conducir a una mayor especialización. Especialización ocurre cuando las especies competidoras desarrollan diferentes adaptaciones. Por ejemplo, pueden desarrollar adaptaciones que les permitan utilizar diferentes fuentes de alimentos. Figura a continuación se describe un ejemplo.

La especialización permite que diferentes especies de lagartijas vivan en la misma zona sin competir.

Mire el comienzo del siguiente video para obtener más información sobre la competencia.


Los hábitos de anidación de las palomas de luto conducen a nidos en ramas horizontales de árboles de hoja perenne y de huerto, en estructuras hechas por el hombre, como los aleros de los porches y en el suelo. La construcción del nido toma alrededor de 10 horas en total, con las palomas trabajando juntas en el transcurso de 2 a 4 días. El macho le lleva ramitas, tallos de hierba y agujas de pino a la hembra, que luego las teje en un nido de unas 8 pulgadas de ancho. La transacción es un poco inusual porque el macho se para sobre la espalda de la hembra mientras transfiere el material de su pico al de ella.

Las palomas de luto macho y hembra trabajan juntas para criar a sus crías. La hembra pone dos huevos de color blanco puro. Ella se sienta sobre ellos por la noche y luego es relevada por el macho temprano en la mañana. Después de unos 15 días de compartir las tareas de incubación, los huevos eclosionan y los padres se turnan para alimentar a los polluelos con una nutritiva leche de cultivo, que se forma en sus gargantas, durante unos 14 días. Durante este tiempo, los bebés de las palomas de luto aprenden a volar. Después de aproximadamente 3 semanas, los polluelos pueden cuidarse solos.


Transferencia de información y genética

La información genética proporciona la continuidad de la vida y, en la mayoría de los casos, esta información se transmite de padres a hijos a través del ADN. En los organismos eucariotas, la información hereditaria se empaqueta en cromosomas que se transmiten a las células hijas por mitosis, un mecanismo controlado que asegura que cada célula hija reciba un complemento idéntico y completo de cromosomas.

Investigación 7:
División celular: mitosis y meiosis

¿Cómo se dividen las células eucariotas para producir células genéticamente idénticas o para producir gametos con la mitad del ADN normal?

Parte 1) Modelado de la mitosis
Parte 2) Efectos del medio ambiente sobre la mitosis
Parte 3) Pérdida del control del ciclo celular en el cáncer
Parte 4) Modelado de la meiosis
Parte 5) Meiosis y cruce

Lección de Internet sobre mitosis
Lección de meiosis en Internet: use varios sitios para observar modelos de mitosis y meiosis

Mitosis en una raíz de cebolla: vea las diapositivas y cuente el número de células visibles en cada etapa

El caso de la célula dividida: estudio de caso donde los estudiantes aprenden las etapas de la mitosis y la meiosis, procariota versus eucariota

Modelado de la herencia cromosómica: uso de cuentas y limpiapipas para mostrar cómo se transmiten los genes de padres a hijos

Simulación de grupo de enlace: los limpiadores de tuberías se utilizan para modelar cruces

Investigación: Mitosis: mire diapositivas y datos reales de un estudio de cáncer para explorar el papel de P53 en el ciclo celular

Muchas de las actividades enumeradas en la investigación se pueden realizar como debates en el aula, conferencias y animaciones.

Investigación 8:
Biotecnología: transformación bacteriana

¿Cómo podemos utilizar técnicas de ingeniería genética para manipular información heredable?

Laboratorio virtual de moscas transgénicas: el HHMI utiliza un laboratorio virtual para insertar ADN en moscas que se utilizan para estudiar los ritmos circadianos

Laboratorio de bacterias: introduce bacterias, agar, cultivo y tinción

Simulación de ADN recombinante: uso de papel para modelar cómo se pueden usar las enzimas de restricción para modificar el ADN

Los kits de transformación bacteriana se pueden comprar en Carolina

Investigación 9:
Biotecnología: análisis de enzimas de restricción del ADN

¿Cómo podemos utilizar la información genética para identificar y perfilar al individuo?

Laboratorio de electroforesis DMD: utiliza electroforesis para analizar muestras de ADN de una familia para determinar quiénes son portadores de distrofia muscular de Duchenne

Extracción de ADN: extrae el ADN de una fresa

El equipo de electroforesis es caro, los colegios y universidades locales pueden estar dispuestos a prestarle equipo

Las extracciones de ADN son simples y requieren muy poco equipo.


CLASIFICACIÓN DE PLANTAS NO FLORECIENTES

Hay 11 filos principales de plantas sin flores:

Agrimonia
Musgos
Hornworts
Batir helechos
Musgos de club
Colas de caballo
Helechos
Coníferas
Cícadas
Gingko
Gnetofitos.

Las últimas cuatro forman un grupo llamado gimnospermas: producen semillas en lugar de esporas.


Biología 152: Examen final

A) Tanto los musgos como los helechos requieren viento para la dispersión de los gametos.

B) Tanto los musgos como los helechos tienen una generación de gametofitos dominante.

C) Tanto los musgos como los helechos dispersan las esporas por vía aérea.

D) Tanto los musgos como los helechos tienen una generación de esporofitos dependiente.

A) menos plasmodesmos que conectan las células.

B) una fuerte respuesta hipersensible.

C) paredes celulares más gruesas y resistentes.

A) esporas de hepática y polen de gimnospermas

B) semillas de polen y angiospermas de gimnospermas

C) esporas de helecho y semillas de gimnospermas

D) esperma de musgo y polen de angiospermas

Sus genomas contienen diversas secuencias reguladoras.

A) una mutación que cambia el color del cabello en humanos

B) una mutación que disminuye las posibilidades de supervivencia de la descendencia

C) una mutación que hace que un individuo sea más visible para los depredadores

D) una mutación que aumenta la capacidad de un organismo para encontrar alimento

A) feromonas producidas por una reina de las termitas que atraen a los trabajadores de la colonia

B) las flores de color rojo brillante de una flor de pascua y los polinizadores que atrae

C) dos alces machos uno al lado del otro, evaluando las astas y la estatura del otro

A) Es necesario tener un sistema nervioso para sentir y responder al entorno.

B) Todos los animales tienen un sistema nervioso, todos los animales perciben y responden al medio ambiente, y es necesario tener un sistema nervioso para sentir y responder al medio ambiente.

C) Todos los animales tienen un sistema nervioso y es necesario tener un sistema nervioso para sentir y responder al medio ambiente, pero no todos los animales perciben y responden al medio ambiente.

D) Todos los animales perciben y responden al medio ambiente.

C) patrones complejos de regulación genética

C) ADH (hormona antidiurética)

A) Un exoesqueleto nunca limita el crecimiento.

B) Un exoesqueleto es fácil de reparar.

C) Un exoesqueleto evita la desecación (desecación).

D) Un exoesqueleto dura toda la vida de un individuo.

A) Las transiciones a tierra redujeron la maniobrabilidad de los animales.

B) Las transiciones a la tierra requirieron que los animales desarrollaran sistemas para mantener a los embriones en
ambientes húmedos.

C) Transitions to land were facilitated by animals developing mechanisms to retain
water during nitrogenous waste excretion.

D) Transitions to land resulted in the strengthening of skeletal systems.

A) Choanoflagellates would no longer be the sister group/closest relative to
animales.

B) The nervous system would have to have evolved multiple times or been lost
multiple times in animals.

C) Protostomes would no longer be monophyletic.

D) Deuterostomes would no longer be monophyletic.

A) Plant A will bend towards the sunlight coming through the window, whereas plant B
will not bend

B) Plant A will not bend towards the sunlight coming through the window, but plant B will bend towards the light

C) Plant A and B will both bend towards the sunlight coming through the window

A) Two sperm fertilize the egg to produce a 3N embryo

B) One sperm fertilizes the egg and the other unites with a single nucleus to form 2N nutritive tissue called diplosperm

C) One sperm unites with the two nuclei to form 3N endosperm and the other fertilizes the egg

D) Two sperm produced in the pollen grain fertilize two eggs and produce genetically
identical megagametophytes

A) ATP is required to actively transport sucrose into the sieve tube members for
transporte

B) Water moves via osmosis from xylem into the phloem cause an increase in
hydrostatic pressure in the sieve tube members

C) Sucrose is transported in phloem from areas of active photosynthesis (i.e. sources)
to areas of storage or metabolism (i.e. sinks)

A) Water can adhere to the hydrophilic surfaces inside tracheids and vessels

B) Active transport using ATP of water by root hairs helps to 'load' the xylem and sets in motion the transport of water and minerals

C) Water is polar and forms H-bonds with other water molecules

A) The axillary buds on Plant B will produce branches faster than Plant A

B) The level concentration of cytokinins in the axillary buds of Plant A will be higher
than the concentration in the axillary buds of Plant B

C) The axillary buds on Plant A will produce branches faster than Plant B

A) Epidermis of a leaf and stem are covered by a dense coating of trichomes (also
know as 'hairs' on the epidermis)

B) Production of sticky, toxic latex in response to a caterpillar biting its leaf

C) Stomata are quickly closed in response to a fungal parasite

A) Multicellular sporophytes

C) Two different spore types (heterospory)

D) A single spore type (homospory) that grows into a sporophyte

A) variation among individuals that can be passed to their offspring

B) an unbalanced sex ratio (e.g., more females than males in the population)

C) preference by one sex for certain characteristics in individuals of the other sex

D) a strong prezygotic isolating mechanism

I. well-adapted individuals leave more offspring than do poorly adapted
individuos

II. a change occurs in the environment

III. genetic frequencies within the population change

Given the information provided, this scenario illustrates evolution through:

C) Hardy-Weinberg evolution

If you were to apply the Biological Species Concept to this scenario, which of these
conclusions is correct?

A) Maine lobsters and Florida lobsters are the same species and that this
species displays variation in claw size.

B) These lobsters are different species that have evolved via polyploidy.

C) Maine lobsters and Florida lobsters are different species that are distinguished by
claw size.

D) Florida and Maine lobsters are not monophyletic, and they should be considered
only distantly related to each other.


Reproducción asexual

Asexual reproduction is how we can clone the best plant of a species. The Bartlett pear (1770) and the Delicious apple (1870) are still reproduced asexually to obtain the same quality product. Vegetative propagation is a form of reproduction by the leaves, stems, or roots of the parent plant. Asexual reproduction can also be done artificially by cutting, grafting, and layering.

Sweet potatoes, dahlias, and asparagus are all reproduced through tuberous roots. The roots of such plants contain buds that can form leaf shoots under favorable conditions. Potato and ginger are reproduced through stem tubers, the small buds present on the vegetable. Bryophyllum reproduces through leaf margins. If a leaf falls on damp soil, it can give rise to a new plant. Runners like strawberry reproduce through stems. Plants such as cacti reproduce when a part becomes detached from the parent plant. The detached part then starts a life of its own. The new plants produced by vegetative propagation are an exact copy of their parent plants.

Strawberry reproduces through running stems (Photo Credit: Kazakova Maryia/ Shutterstock)

Sexual and asexual reproduction are different adaptations that plants have used to perpetuate their species even in adverse conditions. Plants with flowers use sexual reproduction by attracting various agents of pollination. Plants without flowers rely on stems, leaves, and roots that form buds and produce identical copies!


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