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¿Las semillas de una sola fruta de pimiento son genéticamente idénticas?

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Ojalá no sea una pregunta demasiado básica para el lugar. Soy un aficionado al cultivo de chile y he pasado algún tiempo buscando y leyendo sobre la reproducción de la pimienta (angiospermas), pero no obtengo una imagen clara de los detalles.

Parece que las flores tienen múltiples óvulos y parece que un grano de polen que aterriza en el estigma conduce a la fertilización de un solo óvulo. Y parece que ese proceso produce una sola semilla.

Pero esa fertilización también provoca el crecimiento de la fruta y la muerte de las flores, y las frutas del pimiento tienen muchas semillas, nunca solo una (que yo haya visto).

Entonces, ¿cada semilla tiene un padre potencialmente diferente? ¿O las múltiples semillas se generan a través de un proceso de reproducción / clonación sobre el que no veo escrito? ¿O algo mas?


No, las semillas no son genéticamente idénticas. Cada semilla proviene de la fertilización de un óvulo con un espermatozoide de un grano de polen separado. Dado que cada grano de polen puede provenir de una planta diferente, las semillas generalmente serán diferentes entre sí.

Además, incluso los óvulos de una sola planta no suelen ser genéticamente idénticos entre sí. Esto se debe a que el proceso que crea los óvulos (meiosis) mezcla los genes de la planta madre y luego coloca solo la mitad en el óvulo. El mismo tipo de mezcla ocurre en la creación de granos de polen.

En el género de ají (Pimiento), las plantas se autopolinizan predominantemente. Esto significa que la mayor parte del polen de las semillas de una fruta procederá de la misma planta. Esto generalmente reduce la cantidad de variación observada en la descendencia en comparación con la polinización cruzada completa de plantas. No obstante, puede producirse cierta polinización cruzada si hay otras variedades en el vecindario. La fruta no mostrará los efectos de las nuevas combinaciones genéticas presentes en su semilla, pero solo una planta cultivada a partir de la semilla hará evidentes las diferencias.


Micropropagación: métodos y etapas | Biotecnología

En este artículo discutiremos sobre: ​​- 1. Métodos de micropropagación 2. Etapas de micropropagación 3. Ventajas 4. Usos comerciales.

La multiplicación de copias genéticamente idénticas de un cultivar por reproducción asexual se denomina propagación clonal. La propagación clonal in vivo es a menudo difícil, cara e incluso infructuosa. El método de cultivo de tejidos ofrece una forma alternativa de propagación clonal que se conoce popularmente como micropropagación.

Aquí, en este método, se produce un número múltiple de miniaturas de brotes vegetativos a partir de un clon en un período de tiempo y espacio corto (Fig. 18.8). El uso del cultivo de tejidos para la micropropagación fue iniciado por G. Morel (1960), quien encontró que éste era el único enfoque comercialmente viable para la propagación de orquídeas.

Las diferentes técnicas de cultivo unicelular y de protoplastos también permiten derivar miles de plantas en un corto espacio y tiempo. Los productos de esta rápida propagación vegetativa también pueden considerarse clones cuando se establece que las células que comprenden son genéticamente idénticas.

Métodos de micropropagación:

(i) Multiplicación por tejido meristemático de brotes axilares y apicales:

Los brotes axilares y apicales contienen meristemos inactivos o activos según el estado fisiológico de la planta. Cuando estas puntas de los brotes se cultivan en un medio basal que no contiene reguladores de crecimiento, estos típicamente se desarrollan en brotes como una sola plántula con fuerte dominancia apical (Fig. 18.9A-B).

Por el contrario, cuando los brotes del mismo material de explante se cultivan en medios de cultivo que contienen citoquinina, los brotes axilares se desarrollan precozmente que proliferan para formar grupos de brotes secundarios y terciarios. Estos grupos, cuando se subdividen y transfieren nuevamente a un medio fresco, formarán grupos similares.

Este proceso de subdivisión puede continuar indefinidamente cuando se le proporcionen nutrientes básicos. Aproximadamente 5-10 tasas de multiplicación en 4-8 semanas de ciclo de micropropagación pueden conducir finalmente a un rango de propagación clonal extremadamente impresionante de 0.1-3.0 x 10 6 dentro de un año.

(ii) Multiplicación por brotes adventicios:

Las yemas axilares son & # 8220 meristemos preformados & # 8221 presentes en las axilas de las hojas, mientras que las yemas adventicias pueden surgir de cualquier estructura de la planta y esta regeneración a menudo depende de la presencia de tejido vegetal organizado. Los explantes pueden ser tallos, entrenudos, láminas foliares, cotiledones, zona de elongación radicular, bulbos, bulbos, tubérculos, rizomas, etc.

Si estos explantes se inducen usando un nivel apropiado de reguladores de crecimiento en el medio, formarán la zona meristemática que regenera múltiples brotes en un medio de cultivo adecuado. Un gran número de brotes adventicios pueden surgir solo de una sola célula epidérmica.

La propagación continua mediante la proliferación de brotes adventicios de bulbos y bulbos se puede lograr cultivando dos piezas de base de brotes divididas verticalmente. Pueden desarrollarse racimos de brotes a partir de las superficies abaxiales de hojas y escamas en desarrollo. El recorte de los ápices de los brotes es un buen enfoque que se ha encontrado para garantizar cultivos productivos de manera continua de diferentes plantas híbridas durante un período indefinido.

(iii) Multiplicación por formación de embriones adventicios:

Es otro enfoque útil seguido para muchas especies de plantas importantes. Los embriones adventicios pueden surgir directamente de un grupo de células dentro de los explantes originales o de embrioides primarios.

Hay muchas especies de plantas que desarrollan embriones in vivo a partir de diversos tipos de explantes, p. las puntas de las hojas de las orquídeas producen una gran cantidad de embrioides, mientras que Citrus y Mangifera han demostrado desarrollar poliembriones a partir del tejido nucelar.

Estos embrioides adventicios son de naturaleza diploide y pueden usarse como material clonal para la micropropagación. De manera similar, in vitro, los embriones adventicios originados a partir de diferentes explantes pueden ser buenos materiales para la propagación clonal.

(iv) Multiplicación a través del cultivo de callos:

La formación directa de plántulas a partir de los explantes en cultivo es más deseable en caso de micropropagación o propagación clonal. Pero la formación de brotes puede ocurrir a través de la organogénesis o embriogénesis del callo producido por el explante.

La limitación de este sistema es que las células del callo no son genéticamente tímidamente estables, por lo que no se puede llamar como un solo clon y este proceso lleva más tiempo y es más tímido. Además, la capacidad de regeneración de las plantas puede disminuir debido a la condición de inestabilidad genética.

En el caso de algunas especies de plantas, también se han derivado callos genéticamente estables, en estos tipos de callos se forman zonas meristemáticas de crecimiento lento a partir de la capa periférica. Las capas meristemáticas comprenden invariablemente células diploides que expresan totipotencia. Estos tipos de callos se pueden subdividir en partes más pequeñas y que pueden producir múltiples brotes de cada uno.

Etapas de la micropropagación:

El proceso de micropropagación o propagación clonal es un proceso complicado que puede subdividirse en cuatro etapas destacadas de operación:

Este es el paso inicial de la micropropagación en el que las plantas madre deben cultivarse bajo condiciones controladas antes de usarlas para el inicio del cultivo.

La preparación de explantes a partir de plantas madre va seguida de su establecimiento j en un medio de cultivo adecuado.

Los pasos involucrados en esta etapa son:

(d) Establecimiento del explante en un medio de cultivo apropiado.

Esta etapa implica la multiplicación de brotes o la formación rápida de embriones somáticos utilizando un medio de cultivo definido.

Varios enfoques seguidos para la micropropagación incluyen:

(i) Multiplicación a través del crecimiento y proliferación de meristemas extraídos del brote apical y axilar de la planta madre.

(ii) Inducción y multiplicación de meristemas adventicios mediante procesos de organogénesis o embriogénesis somática directamente sobre explantes.

(iii) Multiplicación de callos derivados de cualquier tipo de explante y posteriormente desarrollo de brotes ya sea por organogénesis o embriogénesis. El ciclo de cosecha suele durar de 4 a 8 semanas. Los brotes se comercializan directamente o se transfieren a la siguiente etapa para su posterior desarrollo.

Los brotes obtenidos de la etapa II se transfieren al siguiente medio de enraizamiento o almacenamiento. Estos brotes se establecen directamente en el suelo como micro-esquejes para desarrollar raíces. El manejo de los brotes en esta etapa difiere de una especie a otra.

Cuando los brotes se transfieren directamente al suelo, se deben mantener los siguientes procedimientos:

(i) Cada brote debe enraizarse individualmente,

(ii) Endurecimiento de los brotes para aumentar su resistencia,

(iii) Permitir las plantas capaces de desarrollo autótrofo en lugar del desarrollo heterótrofo en cultivo,

(iv) Cumplir con los requisitos para romper el letargo.

Se logra la transferencia de plántulas al suelo esterilizado para su endurecimiento en un ambiente de invernadero. Este paso es para asegurar la transferencia exitosa de las plántulas de la etapa III o de los ápices de los brotes sin raíces de la etapa II a la mezcla de compost adecuada y al suelo en macetas bajo condiciones controladas de luz, temperatura y humedad.

Para la comercialización, a veces, estas plataformas se establecen en un medio de cultivo y tímido artificial, como mezclas sin suelo, tapones Rockwood o esponjas. La comercialización de los productos terminados demora entre 4 y 16 semanas.

Ventajas de la micropropagación:

1. La técnica de micropropagación es un enfoque alternativo a los métodos convencionales de propagación vegetativa, que tiene la tasa de multiplicación mejorada.

2. Se puede obtener un millón de puntas de brotes a partir de un pequeño trozo microscópico de tejido vegetal en un corto período de tiempo y espacio.

3. La ventaja de este tipo de propagación es que como la multiplicación de brotes suele tener un ciclo corto (2-6 semanas) y cada ciclo da como resultado un aumento logarítmico en el número de brotes.

4. Este método de propagación es más ventajoso en el caso de plantas que producen bulbos o cormos, porque los mini-tubérculos o mini-cormos para la multiplicación de plantas están disponibles durante todo el año, independientemente de la estación.

5. Los propágulos de tamaño más pequeño son ventajosos para almacenar y transportar, ya que ocupa menos espacio.

6. Los propágulos se pueden mantener en un ambiente sin suelo lo que facilita su almacenamiento a gran escala.

7. Se pueden mantener reservas de germoplasma durante muchos años utilizando este método de propagación.

8. Este método es más aplicable cuando se desean propágulos libres de enfermedades. Esta técnica in vitro ayuda a criar plantas libres de patógenos y a mantenerlas.

9. La micropropagación es muy útil en el caso de plantas dioicas, porque allí el rendimiento de la progenie de semillas es 50% masculina y 50% femenina, pero esta técnica ayuda a obtener la progenie según el sexo deseado.

10. Una de las principales ventajas de la micropropagación es el espacio mínimo de cultivo requerido en los viveros comerciales. Se pueden mantener de miles a millones de plántulas dentro de los viales de cultivo. Esto es especialmente útil para el mantenimiento de especies hortícolas.

11. Este método es más útil en el caso de plantas de crecimiento lento donde las semillas se producen después de un largo plazo y las semillas son el único propágulo. Este método puede superar la dificultad de obtener los propágulos.

12. A través de la producción de semillas, no siempre es posible una progenie genéticamente uniforme. Pero el método de micropropagación ayudará a mantener la uniformidad genética en los propágulos.

13. La micropropagación es una de las mejores formas de multiplicación de plantas mediante la técnica in vitro de cultivo de tejidos vegetales. El material tisular más nuevo obtenido mediante la tecnología de ADN r o el cultivo haploide o la hibridación somática puede ser la fuente de material tisular para la micropropagación, ya que es el método más sencillo para obtener los propágulos múltiples.

Usos comerciales de la micropropagación:

La micropropagación de orquídeas demostró beneficios en todo el mundo, además de orquídeas se han clonado con éxito unas 600 especies de otras plantas ornamentales y algunas de ellas se explotan comercialmente (Crisantemo, Clavel, Gerbera y Anturio), la lista de nombres aumenta día a día , la ventaja es la clonación rápida de individuos de color seleccionados.

Excepto las plantas con flores hortícolas, una gran cantidad de árboles forestales, árboles frutales, plantas productoras de aceite (eucalipto, palma aceitera), hortalizas y muchos cultivos comestibles como melocotón, manzana, pera, cereza, albaricoque y palma se han clonado y puesto en utilizar comercialmente (Fig. 18.10).

La reproducción y selección por hibridación sexual es un procedimiento muy lento debido al largo tiempo de generación y es difícil de propagar vegetativamente. Por tanto, se ha logrado con éxito la clonación in vitro de más de 100 especies leñosas en una amplia gama de familias.

Los árboles forestales son una fuente importante de nuestra biodiversidad y también nos proporcionan alimentos, combustible, productos de construcción e industriales.

Estos recursos están disminuyendo a un ritmo sin precedentes. Se han desarrollado técnicas in vitro a gran escala, rentables y amigables con el vivero, como los protocolos de micropropagación, para árboles forestales selectivos, aproximadamente 70 especies de árboles forestales de angiospermas y aproximadamente 30 especies de árboles forestales de gimnospermas.

El aspecto más importante de la micropropagación comercial es la economía involucrada y el costo unitario de una plántula. Los logros de la investigación en el campo de la micropropagación y la timidez no siempre son económicamente viables y no son aceptados por las casas comerciales. La inversión en el negocio comercial de cultivo de tejidos dependerá en gran medida del costo de la instalación del laboratorio, el tipo de planta que se propagará y la habilidad involucrada.

El encargado del vivero comercial debe comenzar con aquellas especies de cultivo para las que se dispone de métodos publicados y también es esencial que el cultivador tenga cierta capacitación en cultivo de tejidos y manejo de plantas. Otro enfoque seguido en la micropropagación es automatizarlo en sus diversas etapas.

A este respecto, los biorreactores se están utilizando para la multiplicación a gran escala de embriones, brotes y bulbos somáticos. La automatización también se ha utilizado para el subcultivo de brotes durante las etapas III y IV de la micropropagación. Esto reduce el costo del componente de mano de obra en la micropropagación.


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DEPARTAMENTO DE AGRICULTURA DE EE. UU.

Investigación sobre la preservación de los recursos genéticos agrícolas: Fort Collins, CO

Preguntas generales de conservación:

¿Qué son los recursos genéticos? Los recursos genéticos son material vivo como cultivos, ganado, especies relacionadas, variedades raras y en peligro de extinción y razas que incluyen genes, combinaciones genéticas (también conocidas como genotipos) o frecuencias genéticas que dan diversidad a futuras variedades o razas. En la agricultura, los criadores utilizan los recursos genéticos para aumentar los rendimientos y la tolerancia al estrés, mejorar la nutrición y agregar valor, belleza, sabor y adaptabilidad.

¿Qué es el germoplasma? El germoplasma es un conjunto de propágulos que transporta el recurso genético deseado (es decir, genes, combinaciones genéticas o frecuencias de genes).

¿Qué es una adhesión? Una accesión es una muestra de planta genéticamente única de una ubicación geográfica particular. En NLGRP, una accesión puede ser una bolsa de semillas, cultivos de tejidos vegetales o brotes de ramitas de cultivos frutales. A veces, NLGRP almacena más de una muestra de una accesión en particular. Cuando las muestras se vuelven a cultivar o se reproducen, la generación siguiente tiene el mismo número de acceso que la muestra original. La nueva muestra tiene un número de inventario que identifica el número de generación.

¿Qué es un propágulo? Un propágulo es un tejido, órgano o parte de una planta que se puede regenerar en una planta completa (es decir, semillas, esquejes y yemas).

¿Qué es la diversidad genética? La diversidad genética es una variación en la vida que es hereditaria. Los cultivos o las razas de ganado modernas pueden tener poca diversidad debido a la selección repetida de rasgos deseables y al uso generalizado de pocos individuos o variedades. Las poblaciones se vuelven diversas a través de los procesos de mutación y reproducción sexual. La selección natural actúa sobre esta diversidad para favorecer los cambios que permitan la mejor supervivencia en un entorno particular. Las poblaciones que tienen mucha diversidad genética pueden sobrevivir a entornos dinámicos mejor que las poblaciones que tienen una baja diversidad genética. La diversidad genética es lo que permite a los criadores mejorar las variedades de plantas y las razas de animales.

¿Qué es un clon? Un clon es un grupo de células genéticamente idénticas que descienden de un único antepasado común, uno o más organismos que descienden asexualmente de un único antepasado, uno que es una réplica exacta de otro (Webster II. The Riverside Publishing Company, 1984).

¿Qué es la criopreservación? La criopreservación es un proceso de enfriamiento de células o varios tipos de tejidos a temperaturas bajo cero para ralentizar de manera efectiva los procesos de vida sin dañar el material. Los tejidos vegetales o las células vegetales generalmente se crioconservan en nitrógeno líquido (-196 o C) o vapor de nitrógeno líquido (aproximadamente -156 o C).

¿Qué son los cultivos de tejidos vegetales? Los cultivos de tejidos vegetales son tejidos, células u órganos vegetales que se mantienen o propagan in vitro en condiciones asépticas en un medio de cultivo estéril. Este método de propagación de plantas se denomina a menudo micropropagación. Las plantas derivadas de un propágulo original (planta, tejido o célula) son clones.

¿Qué es una semilla recalcitrante? Una semilla recalcitrante, a diferencia de la mayoría de las semillas de cultivos, es una semilla que no puede sobrevivir al secado y, por lo tanto, no puede sobrevivir en el congelador. La conservación de semillas recalcitrantes requiere un procedimiento que evite el daño por secado o congelación. Esto se ha logrado en varias especies mediante la extirpación de la parte en crecimiento de la semilla, optimizando el contenido de agua y enfriando muy rápidamente. Las semillas recalcitrantes son producidas frecuentemente por árboles forestales de zonas templadas, especies ribereñas y plantas de los trópicos. Ejemplos de semillas recalcitrantes son semillas de roble, arroz silvestre y cítricos.

¿Por qué el NLGRP está ubicado en Fort Collins, Colorado? El clima seco fue la razón principal por la que el Laboratorio Nacional de Almacenamiento de Semillas del USDA (NSSL) estaba ubicado en Fort Collins, CO. Con una humedad relativa promedio de alrededor del 30%, se necesitó poco esfuerzo para ajustar el contenido de humedad de la semilla al nivel óptimo necesario para almacenamiento a largo plazo. En la década de 1950, un profesor de la Universidad Estatal de Colorado, el Dr. D.W. (Scotty) Robertson, fue muy activo en la promoción de la preservación del germoplasma. Un criador de cebada, el Dr.Robertson, argumentó que se debería establecer una colección base de recursos genéticos y trabajar para que el Laboratorio se construyera en el campus de la Universidad Estatal de Colorado. La Beet Sugar Development Foundation también apoyó estos esfuerzos.

¿Cuál es la capacidad NLGRP? El NLGRP tiene capacidad para almacenar entre uno y 1,5 millones de accesiones, según el tamaño del propágulo, en bóvedas de almacenamiento refrigeradas a -18 o C (almacenamiento convencional). Además, el NCGRP tiene una capacidad de 220 criotanques, cada uno de los cuales contiene alrededor de 3.000 semillas y 70.000 accesiones de semen.

¿Qué tan seguras son las colecciones? La instalación tiene acceso protegido a todas las áreas de trabajo del edificio. Las áreas de almacenamiento, incluidas las cámaras frigoríficas de semillas y la sala criogénica, están aún más restringidas por la seguridad adicional con acceso limitado de solo unas pocas personas, puertas cerradas adicionales, cámaras de seguridad e información codificada en bolsas de muestras. El área de la bóveda está fortificada contra tornados e inundaciones y hay sistemas mecánicos de respaldo.

¿Alguien puede obtener semillas de NLGRP? Las distribuciones se realizan con fines de investigación desde los sitios de NPGS ubicados en los EE. UU.

¿De dónde proviene el germoplasma y quién lo dona? El germoplasma proviene de todo el mundo y es donado por recolectores, criadores o expertos en sistemática que localizan material con características inusuales o interesantes que eventualmente pueden ser de utilidad en la agricultura. Por ejemplo, un recolector puede encontrar una manzana con un sabor inusual o una variedad local de trigo resistente a los pulgones. La mayor parte del germoplasma para cultivos agrícolas proviene del área donde evolucionó ese cultivo. Se cree que esta área, conocida como el Centro para la Diversidad, tiene la mayor variabilidad genética en el área geográfica más pequeña.

¿NLGRP salva especies de plantas en peligro de extinción? En colaboración con grupos conservacionistas, almacenamos semillas de especies en peligro de extinción. Esta actividad puede preservar la diversidad genética restante de una especie en peligro de extinción hasta que se reintroduzca en hábitats nativos.

¿Qué tan grande es la colección de plantas NLGRP? Hay más de 500.000 accesiones en la colección. Cada accesión contiene alrededor de 3000 a 5000 semillas, dependiendo de la biología reproductiva de la especie.

¿Cuántas especies hay en la colección de plantas NLGRP? Aproximadamente 12.000. Las necesidades cambiantes de la agricultura y los paisajes de los EE. UU. Conducirán a un aumento inevitable en el número de especies recolectadas y almacenadas en NLGRP.

¿Cómo solicito germoplasma? Busque y solicite germoplasma utilizando GRIN-Global.

¿Cuál es la mejor forma de almacenar semillas? Deje que las semillas se sequen durante algunas semanas en un lugar con aproximadamente un 20% de humedad relativa. Luego, guarde las semillas en recipientes a prueba de vapor, como un frasco de vidrio o una bolsa sellada a prueba de humedad, en un lugar frío como un congelador doméstico.

¿Cuánto tiempo pueden sobrevivir las semillas almacenadas? La longevidad de la semilla depende de las condiciones de almacenamiento y la calidad de la semilla. Esperamos que la mayoría de las semillas sin daños que se secan adecuadamente sobrevivan unos cien años en almacenamiento convencional (-18 ° C) y unos mil años en condiciones criogénicas (nitrógeno líquido).

¿Cuál es la semilla viva más antigua? Los estudios más confiables muestran que algunas semillas en el suelo en sitios arqueológicos sobrevivieron de 100 a 1700 años. (por ejemplo, Odum 1965. Germinación de semillas antiguas: observaciones florísticas y experimentos con muestras de suelo fechadas arqueológicas. Dan. Bot, Arkiv 24 (2): 1-70 Shen-Miller, J., Mudgett, MB, Schopf, JW, Clarke, S., y Berger, R. 1995. Excepcional longevidad de la semilla y crecimiento robusto: Antiguo loto sagrado de China. American Journal of Botany).

¿Cuánto dura el ADN? El ADN, el código genético, que se encuentra en toda la vida, es una molécula muy estable. Se han encontrado fragmentos de miles de años en artefactos arqueológicos, especialmente si los artefactos se han mantenido secos o libres de microbios que causan descomposición.

¿Puedo plantar semillas de una manzana que realmente disfruté? Puede plantar semillas de esa manzana y obtener un árbol en aproximadamente 5 a 10 años, pero la fruta del nuevo árbol no será la misma que la manzana que disfrutó. Esto se debe a que la calidad de la fruta es específica de la planta madre y el árbol madre y el árbol descendiente son genéticamente diferentes. La mayoría de los cultivos de frutas deben polinizar de forma cruzada para producir semillas. Para los cultivos de frutas, la misma línea genética generalmente se mantiene injertando la yema de la planta madre en un patrón o enraizando tallos que se cortan de la planta madre.


Ciencia seminal: ¿Cuántas semillas producen diferentes frutas?

Introducción
¿Te gusta tu gelatina de fresa con o sin semillas? ¿Está contento de tener una sandía sin semillas o le gusta escupir las semillas en el jardín? Puede que no le guste encontrar semillas en su fruta, pero la fruta es una herramienta de la planta para dispersar semillas y crear descendencia. En esta actividad investigarás cuántas semillas se pueden dispersar para cada tipo de fruta. Según la cantidad de semillas que producen, ¿qué tan productivas crees que son algunas de tus frutas favoritas?

Fondo
Muchas plantas producen frutos para encerrar y proteger sus semillas, que necesitan extenderse para que crezcan nuevas plantas. A los animales les encanta comer frutas dulces y jugosas. Este enfoque parecería una mala manera para que las plantas protejan sus semillas, entonces, ¿por qué sería beneficioso hacer frutas sabrosas? Cuando un animal come fruta, se digiere la parte carnosa. Las semillas, sin embargo, pasan sin daño a través del sistema digestivo y son esparcidas por el animal cuando excreta (caca). De esta manera, se depositan más lejos de la planta original (junto con un poco de fertilizante fresco) y pueden convertirse en una nueva planta. A esto se le llama dispersión de semillas, y es solo una estrategia que usan las plantas para esparcir semillas en un área amplia y producir más plantas.

Podría pensar que todas las plantas frutales empacarían tantas semillas como sea posible en cada fruta para maximizar la cantidad de nuevas plantas que crecerán. Pero, de hecho, diferentes plantas tienen diferentes estrategias para la producción y dispersión de semillas. Algunas frutas producen muchas, muchas semillas para asegurarse de que al menos algunas crezcan, incluso si la mayoría falla. Otras frutas ponen todos sus recursos en producir y proteger una semilla muy grande.

Materiales
& toro Diferentes tipos de frutas: intente incluir un pimiento, tomate y manzana, así como una calabaza o pepino (sí, técnicamente todas estas se consideran las & quot; frutas & quot de sus plantas).
y cuchillo de toro
y tabla de cortar de toro
y toallas de papel de toro

Preparación
& bull Vaya a la tienda de comestibles y elija diferentes tipos de frutas. No se limite a ceñirse a las frutas tradicionales, pruebe también algunas nuevas. ¡Algunos productos que podría pensar que son vegetales son realmente frutas! Trate de incluir al menos un pimiento, un tomate y una manzana, junto con una calabaza o un pepino. Evite las variedades sin semillas.
&Toro Propina: Los plátanos tienen semillas, pero son muy pequeñas y aparecen como pequeñas manchas negras en el centro de una rodaja de plátano. Puedes intentar contarlos, ¡pero no es recomendable!
&Toro Propina: Si diseca un pimiento, asegúrese de lavarse las manos antes de tocarse los ojos después de manipular las semillas. ¡Las semillas de pimiento pueden ser picantes y causar una sensación de ardor! Use una variedad de pimiento suave, como un pimiento morrón, si es muy sensible.
& bull Es posible que necesite que un adulto le ayude a cortar la fruta.

Procedimiento
& bull Comienza a disecar tu primer fruto, quitando las semillas y colocándolas sobre una toalla de papel. En la fruta, ¿las semillas están dispuestas en un patrón determinado?
& bull Cuando haya terminado de quitar las semillas, cuente el número de semillas en la toalla de papel. ¿Cuántas semillas había en la fruta?
&Toro Propina: Si está diseccionando un pepino o una calabaza, en lugar de quitar las semillas, puede intentar cortar la fruta a lo largo, contar las filas de semillas y luego cortar la fruta en rodajas de la otra manera para determinar cuántas semillas hay en una fila. Multiplica estos dos números para obtener una buena aproximación del número total de semillas.
& toro Una a la vez, continúe diseccionando cada fruta, coloque las semillas en una toalla de papel y luego cuéntelas. Asegúrese de mantener separadas las semillas de diferentes frutas.
&Toro ¿Cuántas semillas hay en cada fruta? ¿Cuál contenía más semillas? ¿El menos? ¿Tipos similares de frutas produjeron cantidades similares de semillas?
&Toro ¿Cómo se ven similares o diferentes las semillas de diferentes tipos de frutas? En cada fruta, ¿hubo patrones similares en los que se dispusieron las semillas?
&Toro Extra: Intente esta actividad nuevamente, pero use varias frutas de cada tipo, como varios pimientos, tomates, pepinos y calabazas. ¿El mismo tipo de fruta siempre contiene una cantidad similar de semillas o la cantidad varía mucho?
&Toro Extra: ¿El tamaño de la fruta está relacionado con la cantidad de semillas? Repita esta actividad, pero esta vez use una regla para medir cada fruta antes de contar sus semillas para ver si las frutas más grandes tienden a producir más semillas que las más pequeñas. (También puede usar una balanza para pesar cada fruta como una forma alternativa de medir el tamaño de la fruta). ¿Las frutas más grandes producen más semillas?
&Toro Extra: ¿Las variedades de frutas sin semillas realmente no tienen semillas? Diseccionar varias variedades diferentes de frutas sin semillas y buscar semillas. ¿Las variedades de frutas "sin semillas" están completamente sin semillas o simplemente tienen menos semillas de lo normal? ¿Cuál es la menor productividad de semillas de las variedades sin semillas en comparación con las variedades normales en una comparación de fruta a fruta?

Observaciones y resultados
¿Algunos tipos de frutas tenían claramente más semillas que otros? ¿Los pepinos, la calabaza, el tomate y el pimiento tenían muchas semillas, fácilmente más de 100 cada una? ¿La manzana solo tenía unas pocas semillas, no más de 10?

Las frutas se dividen en tres grupos generales, y el grupo & quotsimple fruits & quot constituye la mayoría que encontramos. Se forman a partir de un ovario en una de las flores de la planta. A medida que el ovario se convierte en fruto, diferentes partes del ovario se convierten en diferentes partes del fruto cuando se fertilizan, pequeñas estructuras llamadas óvulos se convierten en las semillas del fruto y más óvulos fertilizados significan más semillas. Los otros dos grupos de frutas son más complejos. En & quotaggregate fruit & quot & mdash, como las frambuesas & mdash, varios ovarios se fusionan en una sola flor. En el tercer grupo, llamado "múltiples frutos", se unen muchos ovarios y flores. Una piña es un buen ejemplo de & quot; múltiples frutas & quot.

Los pepinos, melones y calabazas son frutas simples (forman parte de un tipo de fruta llamada pepo, que son bayas) con una cáscara firme y un interior más suave y acuoso. Y, como probablemente hayas visto, ¡estas frutas producen muchas semillas! Un calabacín o un pepino pueden tener fácilmente un par de cientos de semillas cuidadosamente estampadas.

Los tomates, las uvas, los kiwis y los pimientos también son frutas simples (bayas técnicamente verdaderas) con paredes más carnosas y por lo general un interior muy fluido. ¡Piense en lo aguado que es un tomate maduro! Algunos, como los tomates y los pimientos, pueden tener un par de cientos de semillas, mientras que otros, como los kiwis, pueden tener varios cientos. Los cítricos también son bayas (un tipo llamado hesperidio), con cáscaras coriáceas y, por lo general, solo unas pocas semillas.

Del mismo modo, las manzanas y las peras también solo tienen unas pocas semillas (10 como máximo) pero no son bayas y pertenecen a un tipo de fruta diferente, conocidas como pepitas, que tienen algo de pulpa de la fruta que no está hecha del ovario de la flor, sino de tejido vegetal. cerca del ovario, que es lo mismo para las fresas.

Limpiar
Deseche las semillas de su fruta o, si está motivado y tiene curiosidad, averigüe cómo podría cultivar plantas a partir de sus semillas. ¡Puede comer el resto de la fruta o guardarla para un bocadillo sabroso y saludable más tarde!

Esta actividad te ofrece en colaboración con Science Buddies


¿Por qué todas las frutas tienen semillas?

Las frutas tienen un trabajo muy importante que hacer en la naturaleza & # 8211 mucho más importante para la planta que simplemente alimentar a los insectos, pájaros, animales o personas cercanos.

Las semillas escondidas dentro de cada fruta tienen todo lo que necesitan para convertirse en una nueva planta y asegurar la supervivencia de esa especie de planta.

Para asegurarse de que sus semillas se planten y tengan la oportunidad de crecer, la planta produce una fruta externa sabrosa alrededor de sus semillas para alentar a los insectos, aves y otros animales a comer la fruta y luego distribuir las semillas no digeridas.

Esta es también la razón por la que las frutas sin semillas mencionadas en la sección anterior aquí no ocurren típicamente en la naturaleza y los agricultores deben manipular genéticamente sus plantas de alguna manera para que produzcan frutas sin semillas.

¡Las plantas que producen frutos sin semillas en la naturaleza estarían rápidamente en peligro de extinguirse!


¿Las semillas de una sola fruta de pimiento son genéticamente idénticas? - biología

La descendencia de cualquier organismo, si no son clones, se diferencian entre sí. Las semillas producidas por una planta madre no son una excepción y varían en tamaño, color y forma. Por lo general, estas diferencias son menores y representan un continuo de cambios graduales, pero algunas especies de plantas producen varias categorías de semillas claramente diferentes. Este fenómeno se llama heteromorfismo discreto. Un ejemplo es la producción de una sola planta de dos tipos de semillas: semillas que tienen una estructura especial para la dispersión del viento llamadas pappus y aquellas sin pappus. La producción de dos tipos de semillas tiene una importancia funcional: mientras algunas semillas permanecen en el lugar de origen, otras se dispersan lejos de él.

Otro tipo de heteromorfismo de la semilla, cuando la semilla no se puede clasificar en varias clases distintas de forma, color o tamaño, llamado heteromorfismo continuo, hasta hace poco se pensaba que era puramente el resultado de una variación en el desarrollo. Las semillas dentro del fruto, la inflorescencia o la unidad de dispersión pueden competir por los recursos disponibles y, como resultado, ser más grandes o más pequeñas. Esto explica, por ejemplo, por qué las semillas de flores en posiciones basales, que son las primeras formadas y por lo tanto mejor desarrolladas, suelen ser más grandes que las semillas de flores en posiciones distales.

La pregunta que hicimos fue si esta variación es solo un subproducto del proceso de desarrollo de semillas dentro de una planta o tiene alguna importancia funcional para una planta y, como tal, se convirtió en un objetivo para la selección natural.

El trigo silvestre, un progenitor del trigo cultivado que crece en el Cercano Oriente y Turquía, produce espigas que en la madurez se desarticulan en espiguillas en forma de flecha. Cada espiguilla comprende 2 o rara vez 3 granos. Los granos de diferente posición dentro de una espiguilla difieren ligeramente en tamaño, pero, como hemos demostrado en una serie de experimentos, difieren en el patrón de germinación tanto en el campo como en condiciones controladas. El grano superior de una espiguilla es más grande que el grano inferior y germina en la temporada siguiente a la dispersión o muere. Por el contrario, una fracción sustancial de los granos de fondo no germina en la primera temporada, pero permanece inactiva en el banco de semillas del suelo durante un año.

La diferencia de dos granos en la latencia no puede explicarse solo por una competencia por los recursos. Cuando las plantas se cultivan en un invernadero, los recursos son abundantes y la competencia por ellos entre los dos tipos de granos es poco probable o mínima. En estas condiciones, la diferencia de tamaño entre el grano superior e inferior es sutil, pero se mantiene una diferencia en la latencia del grano.

En teoría, la producción de semillas tanto latentes como no latentes puede ayudar a lidiar con la imprevisibilidad ambiental, cuando algunas semillas permanecerán inactivas en el suelo en un año en el que la cantidad de lluvia está por debajo de un umbral para la supervivencia y reproducción de las plantas, lo que permite la persistencia de la población. En este caso, una mayor proporción de semillas inactivas puede ser más importante y seleccionarse para condiciones de mayor aridez. Otra hipótesis relaciona la producción de semillas latentes y no latentes con la competencia entre la descendencia en especies con baja capacidad de dispersión de semillas. Esta hipótesis predice una mayor importancia de la producción de dos tipos de semillas en un ambiente más productivo porque en este ambiente la competencia es más intensa.

Encontramos cierto aumento en la latencia de las semillas de los granos del fondo con un aumento en la aridez de sus ubicaciones, pero una alta latencia de las semillas estuvo presente en las espiguillas de todos los orígenes.

Parece que el polimorfismo de la semilla no se puede atribuir a una sola causa evolutiva, y es un rasgo de la historia de vida con una historia evolutiva complicada y una amplia aplicabilidad adaptativa. El polimorfismo de semillas parece evolucionar originalmente como una adaptación para reducir la competencia en ambientes productivos (alta precipitación), y bajo una aridez creciente se volvió importante para sobrevivir períodos de lluvias insuficientes.

Sergei Volis
Laboratorio clave para la diversidad vegetal y biogeografía de Asia oriental, Instituto de Botánica de Kunming,
Academia de Ciencias de China, Kunming, China


Fuentes de plántulas

Los propietarios de tierras de Mississippi tienen varias fuentes de plántulas. MTN 4E Forest Seedling Availability de los viveros regionales y estatales enumera varios viveros en Mississippi y los estados vecinos. Puede solicitar una copia de esta lista enviando un correo electrónico a [email protected]

Recuerde que es su responsabilidad estar informado sobre las plántulas que solicite. También es importante ordenar las plántulas temprano porque los viveros a menudo se agotan en la temporada de siembra. Si planea utilizar fondos de costos compartidos estatales o federales o el crédito fiscal por reforestación de Mississippi para la plantación de árboles forestales en su tierra, un técnico forestal del área de MFC debe aprobar la fuente de sus plántulas.


El género Capsicum

La terminología del pimiento es muy confusa con pimienta, guindilla, chile, ají, ají, pimentón y pimiento, todos usados ​​indistintamente para describir las plantas y vainas del género Capsicum. Hemos optado por utilizar "chile", ya que es la terminología más utilizada en el Reino Unido. Se cree que los chiles fueron cultivados por primera vez por la gente de América Central y del Sur alrededor del año 7000 a.C. y ahora hay una gama desconcertante de más de 3000 variedades conocidas que van desde el pimiento más suave hasta el habanero picante. El 'género' botánico al que pertenecen todos los chiles es Capsicum (CAP-see-coom), del griego kapto que significa 'morder'. El género Capsicum también es miembro de la familia más amplia de las solanáceas o solanáceas y, por lo tanto, los pimientos chile están estrechamente relacionados con sus primos genéticos, el tomate, la papa, el tabaco y la berenjena. Desde entonces, el médico inglés convertido en botánico Robert Morrison describió 33 especies de pimientos chile en su estudio, 'Plantarum Historiae Universalis Oxonniensis', publicado en 1680, ha habido mucha discusión y debate entre botánicos y taxonomistas en cuanto al número y clasificación de las especies de Capsicum. .

Después de muchos argumentos y enmiendas, ahora se acepta ampliamente que el género Capsicum consta de cinco especies domesticadas y veintiséis especies silvestres. Debido a la facilidad con la que las especies domesticadas, en particular, se polinizan entre sí y al desarrollo activo y la hibridación de nuevas variedades, a menudo con fines comerciales, ahora hay una gama desconcertante de variedades disponibles que hacen que la clasificación sea una tarea cada vez más difícil. Puede encontrar información más detallada e ilustraciones con imágenes de cada una de estas especies y sus numerosos cultivares en la base de datos de Thechileman. Para refinar su búsqueda, asegúrese de seleccionar la especie apropiada de la lista desplegable.Las cinco especies domesticadas Annuum, Baccatum, Chinense, Frutescens y Pubescens son las especies más comúnmente disponibles para los entusiastas de Chile y cada especie tiene sus propias características distintivas.

Capsicum annuum (ANN-tú-um)

Annuum que significa 'anual' es en realidad una designación incorrecta dado que los chiles son plantas perennes en condiciones de cultivo adecuadas. Esta especie es la más común y cultivada extensivamente de las cinco especies domesticadas e incluye el ancho, pimiento morrón, cayena, cereza, cubana, de árbol, jalapeño, mirasol, ornamental, nuevo mexicano, pimentón, pimiento, chícharo, serrano, calabaza y Tipos de vainas de cera.

Annuum's solía dividirse en dos categorías, pimientos dulces (o suaves) y chiles picantes. Sin embargo, el fitomejoramiento moderno ha eliminado esa distinción, ya que ahora se han cultivado variedades de campana caliente y jalapeños dulces.

Capsicum Chinense (chi-NEN-ver)

Chinense que significa 'de China' también es un nombre inapropiado, ya que esta especie se originó en la cuenca del Amazonas y ahora es común en todo el Caribe, América Central y del Sur y en los trópicos.

Esta especie incluye muchos de los cultivares más calientes del mundo, incluidos el habanero, el Scotch Bonnet y el legendario Red Savina. Los tipos de vainas, así como las plantas, son muy variados en esta especie, aunque se caracterizan por un aroma afrutado distintivo que a menudo se describe como albaricoque.

El Chinense es una especie tropical que tiende a desarrollarse mejor en áreas de alta humedad. Son productores relativamente más lentos, tienen temporadas de crecimiento más largas que muchas de las otras especies y las semillas pueden tardar mucho en germinar.

Capsicum Baccatum (bah-COT-tum o bah-KAY-tum)

Baccatum, que significa 'parecido a una baya', se compone de los cultivares sudamericanos conocidos como Aji. Son casi tantos cultivares de baccatum como annuums con vainas que van desde no picantes a muy calientes.

La especie baccatum se distingue generalmente de las otras especies por las manchas amarillas o tostadas en las corolas (en las flores) y por las anteras amarillas. Muchas de las especies de baccatum son de crecimiento alto, a menudo alcanzan los 5 pies de altura y las vainas generalmente están erectas y se vuelven colgantes a medida que maduran.

Capsicum Frutescens (fru-TES-enz)

Frutescens que significa 'arbustivo' o 'tupido' no se cultiva ampliamente con la excepción de Tabasco, que se ha utilizado en la fabricación de la salsa de fama mundial desde 1848. Otra variedad famosa es la Malagueta, que crece en la cuenca del Amazonas en Brasil donde probablemente se originó la especie.

Las plantas frutescens tienen un hábito compacto, tienen muchos tallos y crecen entre 1 y 4 pies de altura, dependiendo de las condiciones locales. Las flores tienen corolas de color blanco verdoso sin manchas y anteras violetas. Los tipos de vainas son menos variados que las otras especies (con la excepción de Pubescens) a menudo son pequeñas, puntiagudas y crecen erectas en las plantas. Esta especie es particularmente buena para la jardinería en macetas y una sola planta puede producir 100 o más vainas.

Capsicum Pubescens (pew-BES-enz)

Pubescens que significa "peludo" es probablemente el menos común en las cinco especies domesticadas y es la única especie domesticada de Capsicum sin forma salvaje. Sin embargo, se cree que dos especies silvestres 'Cardenasii' y 'Eximium' están estrechamente relacionadas. Pubescens tiene un hábito compacto a erecto (a veces extenso y como una enredadera) y puede crecer hasta 8 pies de altura, aunque 2 pies es más común. Las flores tienen corolas moradas, anteras moradas y blancas y se mantienen erguidas de las hojas. Las vainas normalmente tienen forma de pera o manzana.

Un punto interesante a tener en cuenta es que la especie está "aislada" de las otras especies domesticadas, ya que no puede polinizar de forma cruzada con ellas. Otro rasgo distintivo de la especie son las semillas negras de los frutos. Las variedades incluyen el 'Rocoto' peruano y el 'Manzano' mexicano. Probablemente la más difícil de cultivar de las cinco especies domesticadas.

Las especies salvajes

Las veintiséis especies silvestres carecen de un estudio exhaustivo sobre su biología y las semillas son mucho más difíciles de conseguir, ya que a menudo están sujetas a una distribución de semillas restringida. Una generalización interesante es que la mayoría de las especies silvestres de Chile tienen frutos pequeños, que son comidos con facilidad por las aves, el agente de dispersión natural de las especies de Capsicum. Las 23 especies silvestres ampliamente reconocidas son:

Buforum

Especie silvestre de Chile originaria de Brasil.

Caatingae

Una clasificación reciente (2011) del noreste de Brasil.

Campylopodium

Una especie salvaje de Chile nativa del sur de Brasil

Cardenasii

Una especie silvestre tubular de flores púrpura nativa de La Paz, Bolivia. Genéticamente es parte de taxones que incluyen Capsicum pubescens y se conoce más comúnmente como 'Ulupica'.

Chacoense

Una pequeña especie silvestre de flores blancas nativa de Argentina, Bolivia y Paraguay. Se le conoce localmente como 'Tova' en Paraguay. La planta tiene un hábito de crecimiento erecto y mide aproximadamente 80 cm de altura. Las vainas erectas son alargadas, triangulares, de 2,5 cm de largo, 0,5 cm de ancho y maduran de verde a rojo. Muy escaso.

Coccineum

Una especie de Chile silvestre de floración blanca nativa de Bolivia y Perú.

Cornutum

Especie silvestre de Chile originaria del sur de Brasil.

Dimorphum

Especie silvestre de Chile originaria de Colombia.

Dusenii

Especie silvestre de Chile originaria del sureste de Brasil.

Exilio

Una especie silvestre de flores blancas que no se cultiva comercialmente, aunque varios entusiastas de Chile han cultivado con éxito el cultivar 'Cobincho'. Esta planta es muy diferente a la mayoría de los otros pimientos. Las plantas pueden crecer hasta más de 130 cm de altura con hojas pequeñas y lisas.

Eximium

Especie silvestre de flores moradas originaria de Bolivia y el norte de Argentina. Se dice que es un pariente salvaje del Rocoto. Genéticamente parte de taxones que incluyen Capsicum pubescens y se dice que crece como un árbol pequeño.

Galapaqoense

Especie silvestre de flores blancas nativa de las Islas Galápagos de Isabela y Santa Cruz. También se encuentra en Ecuador. Las vainas de esta planta están muy calientes y crecen hasta 0,25 pulgadas de largo, madurando de verde oscuro a rojo.

Geminifolio

Especie silvestre de Chile originaria de Colombia y Ecuador.

Hookerianum

Especie silvestre de Chile originaria de Ecuador.

Lanceolatum

Especie silvestre de Chile originaria de Guatemala, Honduras y México.

Leptopodum

Especie silvestre de Chile originaria de Brasil.

Longidentatum

Una clasificación reciente (2011) del noreste de Brasil.

Minutiflorum

Especie silvestre de Chile originaria de Argentina, Bolivia y Paraguay.

Mirabile

Especie silvestre de Chile originaria del sur de Brasil.

Parvifolium

Especie silvestre de Chile originaria del noreste de Brasil, Colombia y Venezuela.

Praetermissum

Se vende comercialmente en partes de Brasil y también se conoce como Capsicum baccatum var. praetermissum. Esta variedad puede crecer hasta seis pies de altura en una sola temporada de crecimiento y tiene cientos de frutas del tamaño de un arándano que maduran hasta ponerse rojas. Las flores son totalmente planas cuando están completamente abiertas, tienen un borde morado con una banda interior blanca y un centro amarillo verdoso. Se dice que los frutos maduros son muy cutres.

Romboideum

Una especie silvestre de Capsicum muy inusual y escasa que inicialmente se creía que era hermana de Capsicum Tovarii, aunque después de un estudio más detallado por Eshbaugh en 1988, desde entonces se ha omitido de la lista de especies de Capsicum. Originaria del sur de México y América del Sur, esta especie tiene tallos y hojas pubescentes y flores amarillas. Los diminutos frutos rojos no tienen calor. Ahora es sinónimo de Witheringia ciliata, aunque más recientemente ha sido reclasificado (una vez más) como Capsicum rhomboideum.

Schottianum

Especie silvestre de Chile originaria de Argentina, sur de Brasil y sureste de Paraguay. Estas plantas erectas de 80-100 cm de altura tienen muchas ramas que crecen en zig zag. Las flores son blancas con manchas amarillo verdosas en la base de los pétalos. Los frutos son colgantes y de color naranja rojizo en la madurez.

Scolnikianum

Especie silvestre de Chile originaria de Perú.

Tovarii

Una especie silvestre de flor violeta nativa de la cuenca del río Mantaro en el centro-sur de Perú. Genéticamente parte de taxones que incluyen Capsicum pubescens.

Villosum

Especie silvestre de Chile originaria del sur de Brasil.

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¡Tan picante!

Aunque hay variedades que no son picantes, como los pimientos dulces, el picante y el picante son las cualidades más deseadas por los comedores de chile. & ldquoEl picor de los chiles es causado por alcaloides conocidos como capsaicinoides. Fueron desarrollados para evitar que los mamíferos comieran las frutas y así destruyeran las semillas en su tracto digestivo ”, explica Bosland. Sin embargo, este problema no ocurre cuando las aves comen las frutas, y han ayudado a difundir el género por todo Estados Unidos.

Aunque Grabiele no centró su investigación en el picante, descubrió que C. rhomboideum, que produce frutos sin picante, tiene cromosomas muy diferentes al resto y un genoma tres veces más pequeño. & ldquoEste pimiento, que no es picante, se separó temprano del resto de pimientos hace 15,6 millones de años, muy cerca del surgimiento del género. Como todos los demás pimientos tienen frutas picantes y comparten su último ancestro común hace 13,8 millones de años, ese momento sería el inicio del picante de los pimientos ”, dice.

Según Bosland, los chiles podrían ser uno de los primeros cultivos domesticados en Estados Unidos porque data de hace 10.000 años. "Se encontraron asociaciones de maíz, pimientos y cerámica en algunas regiones del continente, lo que demuestra que el maíz y el chile se encontraban juntos como un antiguo complejo alimentario", dice.

La domesticación ocurrió de forma independiente en diferentes lugares para las cinco especies de chile cultivadas. El pensamiento actual sugiere que C. annuum fue domesticado por primera vez en México. Un estudio publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias en 2014 determinó que el origen de esta especie estaba en el centro-este de México, más al sur de lo que se pensaba y en una región diferente de donde se originaron los cultivos de maíz y frijol.

Mientras tanto, C. frutescens fue domesticado en Centroamérica C. chinense, en la Amazonía brasileña C. baccatum, en Perú y C. pubescens en Bolivia. En Perú, los restos arqueológicos más antiguos que prueban su presencia se encontraron en Caral, considerada la civilización más antigua de América.


Clase 12: Genética 1 — División celular y material genético segregado

En esta primera conferencia sobre genética, el profesor Martin habla sobre cómo fluye la información entre las células, por ejemplo, de las células madre a las células hijas. También habla sobre los flujos de información de una generación a la siguiente, y finaliza la conferencia con una demostración.

Instructor: Adam Martín

Lección 1: Bienvenida Introdu.

Clase 2: Enlace químico.

Clase 3: Estructuras de Am.

Clase 4: Enzimas y Meta.

Clase 5: Carbohidratos an.

Clase 9: Remodelación de cromatina.

Clase 11: Cells, The Simpl.

Clase 16: ADN recombinante.

Clase 17: Genomas y ADN.

Clase 18: SNPs y humanos.

Clase 19: Cell Traffickin.

Clase 20: Señalización celular.

Clase 21: Señalización celular.

Clase 22: Neuronas, Acción.

Clase 23: Ciclo celular y.

Clase 24: Stem Cells, Apo.

Clase 27: Visualizando Lif.

Clase 28: Visualizando Lif.

Conferencia 29: Imagen celular Te.

Clase 32: Enfermedades Infecciosas.

Clase 33: Bacterias y An.

Clase 34: Virus y hormigas.

Clase 35: Reproductiva Cl.

ADAM MARTIN: Bueno, en primer lugar, buen trabajo en el examen. Estábamos bastante satisfechos con cómo les fue. Y así, a partir de ahora en el curso, el profesor Imperiali les ha estado hablando sobre el flujo de información, pero la información fluye dentro de sí misma, por lo que la información fluye del ADN a las proteínas que se producen en la célula, lo que determina lo que hace esa célula. Así que hoy vamos a cambiar de dirección. Y vamos a empezar a hablar sobre cómo fluye la información entre las células, es decir, de una célula madre a sus células hijas. Y también vamos a hablar sobre cómo fluye la información de generación en generación.

Y esto, por supuesto, es el estudio de la genética. Y lo que es la genética como disciplina es el estudio de los genes y su herencia. Y los genes que hereda influyen en lo que se conoce como fenotipo. Y lo que es el fenotipo es simplemente el conjunto de rasgos que te definen. Entonces puedes pensar en ello como un conjunto de rasgos observables.

Y esto involucra a sus genes, como probablemente sepa. Quiero decir, esta misma mañana, estaba dejando a mi hijo en la escuela y él estaba comparando lo alto que era en comparación con sus compañeros de clase. Y cuando entró, dijo, gracias por los genes, papá. Así que espero que muchos de ustedes estén familiarizados con gran parte de lo que discutiremos, pero vamos a establecer una base realmente sólida, porque es realmente fundamental para comprender las reglas de la herencia y cómo funciona.

Entonces la genética es el estudio de los genes. Entonces, ¿qué es un gen? Puedes pensar en los genes de diferentes formas. Y de lo que hemos estado hablando hasta ahora, hemos estado hablando de biología molecular y lo que se conoce como el dogma central. Y el dogma central establece que la fuente del código está en el ADN. Y hay un flujo de información de un fragmento de ADN, que es un gen. Y el gen es un fragmento de ADN que luego codifica algún tipo de ARN, como un ARN mensajero. Y muchos de estos ARN pueden producir proteínas específicas que actúan en las células de su cuerpo. Así que esa es una imagen muy molecular de un gen.

Puedes pensar en un gen como una cadena de nucleótidos. Y podría haber un marco de lectura en esos nucleótidos que codifica una proteína. Así que esa es una imagen muy molecular de un gen. El campo de la genética comenzó mucho antes de que supiéramos sobre el ADN, su importancia y lo que el ADN codificaba para el ARN que codificaba proteínas. Entonces, el concepto de gen es mucho más antiguo que eso.

Entonces, otra forma en que puedes pensar en un gen es que es esencialmente la unidad funcional de la herencia. Entonces es la unidad funcional de la herencia. Subiré esto. Así que quiero hacer una breve pausa y darles una idea general de por qué creo que la genética es tan importante.

Entonces, lo que vieron aquí es que vieron una división celular. Y les mostré esto en la última conferencia: vieron los cromosomas, que están aquí, cómo están segregados en diferentes hijas. Y esto es ... básicamente, estás viendo el flujo de información de la célula madre a la propia hija. Pero vimos esto, así que voy a adelantarme.

Entonces, ¿por qué es esto tan importante? Les voy a dar una visión bastante grandiosa de por qué la genética es tan importante. Y voy a decir que podemos argumentar bien que la genética es responsable del surgimiento de la civilización moderna. Los seres humanos, como especie, comenzaron a manipular genes y genética incluso antes de que comprendiéramos lo que estaba sucediendo. Entonces esto es más una selección inconsciente.

Y así, hace 10.000 años, los humanos eran cazadores recolectores. Salían y trataban de encontrar nueces y semillas, y cazaban animales. Y así es como obtuvimos nuestra comida. Pero hace unos 10.000 años fue el primer ejemplo de donde los humanos, como especie, realmente alteraron el fenotipo de una planta, en este caso. Entonces, el trigo silvestre y la cebada silvestre, las semillas se desarrollan en una vaina. Y la biología del trigo silvestre es tal que la vaina se rompe y las semillas se esparcen por el suelo, donde pueden germinar en nuevas plantas.

Pero hace 10,000 años, los humanos decidieron que sería más ideal si tuviéramos una forma de trigo que no se rompiera, lo que se conoce como trigo que no se rompe en el que las semillas permanecen en la planta. Y eso permite que se pueda cosechar fácilmente al final de la temporada. Así que hace 10.000 años es uno de los primeros ejemplos en los que los seres humanos realmente alteraron genéticamente el fenotipo de una planta. Y seleccionaron para este trigo que no se rompe, lo que permitió el surgimiento de la agricultura.

Además del trigo, también ... Hace unos 4.000 años se produjo el auge de las frutas y nueces domesticadas. Así que aquí tienes algunas almendras. Si desea una almendra, siéntase libre de tenerla. ¿Quieren almendras? No. Si tiene alergia a las nueces, no las coma. Excelente.

Entonces, las almendras silvestres, cuando las mastica, hay una reacción enzimática que da como resultado la formación de cianuro. Rachel simplemente dejó de masticar. No te preocupes. Estas son almendras que se cosechan en Trader Joe's, por lo que está seguro. Y así, las almendras silvestres, obviamente, no eran compatibles para el consumo. Pero hace 4.000 años, los humanos nuevamente seleccionaron una forma de la almendra, que involucraba solo un gen, que no era amargo y se conocía como almendra dulce, que tampoco era tóxica.

Así que esto no solo se aplica a los alimentos, sino también a la ropa. Así que los humanos han elegido algodón con pelusa larga. Y eso sirvió como base para la ropa y de alguna manera nos permitió tener tela. Y solo quiero terminar con una pequeña historia sobre la almendra, que es parte de la evidencia arqueológica de cuando se domesticaron las almendras cuando se desenterró la tumba del rey Tut. Y encontraron un montón de almendras al lado de la tumba, porque la cultura egipcia, lo que hicieron fue enterrar a los muertos con comida para sustentarlos en el más allá. Eso le da una idea de hasta dónde se remonta la importancia de la genética.

Si pensamos en la actualidad, ahora mismo siempre ves la genética en las noticias. Y también tienes la oportunidad de hacer tu propio experimento genético. Y ahora ustedes, sin duda, están al tanto de todas estas empresas que quieren que les envíe su ADN. Y también quieren que les envíes dinero, para que puedan darte información sobre tu árbol genealógico y también información sobre tu salud.

Así que ahora es un gran negocio. Pero si no comprende la genética, esto no es tan útil como podría ser. Así que solo tengo curiosidad. ¿Cuántas personas aquí han utilizado uno de estos servicios y se les ha realizado el genotipo de su ADN? Frio. ¿Y crees que eso realmente cambió tu visión de quién eres? O fue algo así, ¿eh?

AUDIENCIA: En realidad, no sé si siquiera miramos de dónde venimos. Buscamos enfermedades genéticas.

ADAM MARTIN: Entonces estás buscando trastornos genéticos. Y no tienes que decirme nada sobre eso. Sí, no he hecho esto, pero mi padre lo ha hecho. E irá a buscar a sus parientes y los dará a luz con nuestros antepasados. Así que este es un ejemplo de cómo la genética está realmente en juego hoy. Y no todo el mundo sabe cómo funciona esto. He tenido personas en Starbucks por la mañana que se me acercan con su perfil de 23andMe y me piden que les explique cosas, porque saben quién soy. Es un poco incómodo.

Entonces también podemos usar la genética para la medicina forense. Y esto es una especie de ... Tenía un gerente de laboratorio en el laboratorio, y me dijo que la gente estaba haciendo esto en hogares de ancianos en Florida, lo que me pareció un poco divertido. Lo que me parece gracioso de esto es la foto policial del perro. Ese perro parece tan culpable. Pero puedes usar el ADN para ... puedes usar el ADN para genotipar las heces. Puedes genotipar el perro de tu vecino.Puede obtener evidencia de que es el que está haciendo caca en su césped. Así que ese es un ejemplo no tan serio.

Pero hay ejemplos más serios de dónde la genotipificación del ADN realmente está teniendo un efecto en nuestra sociedad. Y esto es algo que mencioné en la conferencia de introducción. La primavera pasada, se sospechaba que alguien era el asesino de Golden State. Este es un caso frío. Los asesinatos ocurrieron hace 40 años, pero la ruptura provino de que los investigadores obtuvieron ADN de los familiares del sospechoso para implicar a esta persona en este crimen. Entonces tenían ADN del crimen. Y vieron que había coincidencias con el ADN del crimen con ciertas personas. Y luego pueden reconstruir quién podría ser la persona en el lugar correcto para cometer el crimen.

Entonces esto es ... Creo que esto es interesante, porque también conduce a todo tipo de problemas de privacidad, ¿verdad? ¿Quién va a acceder a tu genotipo si te enviaste a estas empresas, verdad? Quiero decir, este es probablemente un caso en el que yo diría que probablemente haya un resultado beneficioso en el sentido de que realmente se puede averiguar si alguien ha cometido un delito. Pero hay otras cuestiones en términos de pensar en las compañías de seguros en las que podríamos estar interesados ​​en que nuestra información no esté disponible públicamente para las compañías de seguros. Y tal vez esto sea algo que podamos discutir más adelante en otra conferencia.

Por hoy, quiero seguir adelante y repasar realmente los fundamentos de la genética. Y lo que voy a hacer es comenzar con la respuesta. ¿OK? Hoy les voy a presentar el modelo físico de cómo ocurre la herencia. ¿OK? Así que hoy vamos a repasar el modelo físico de herencia.

Y este modelo físico involucra la división celular, que viste en la última conferencia y también en mi diapositiva de apertura. Implica la división celular y la segregación física de los cromosomas durante la división celular. Así también la segregación cromosómica.

Bien, así es como voy a representar los cromosomas. Y solo quiero explicarles lo que todo esto significa. Entonces tengo estos dos brazos que están unidos a este círculo central. El círculo está destinado a representar el centrómero. Entonces este es el centrómero.

Y recordarán de la última conferencia del lunes, el centrómero es la parte del cromosoma que está físicamente unida a los microtúbulos que van a tirar de los cromosomas para separar los polos. ¿OK? Eso es lo que se llama centrómero. Y por lo general, se denota, es como una constricción en el cromosoma o un pequeño círculo. ¿OK?

Estas otras partes del cromosoma son el cromosoma. Para que tengas los brazos del cromosoma. Ahora estoy dibujando lo que se conoce como cromosoma metacéntrico. No es importante que conozca ese término. Pero solo significa que el centrómero está en el medio del cromosoma. Hay otros tipos de cromosomas con el centrómero que podría estar al final. ¿OK? Entonces hay diferentes tipos de cromosomas.

Muy bien, ahora, para todos nosotros, tenemos células que tienen diferentes números de cromosomas. ¿OK? Algunas de nuestras células son lo que se conoce como haploides. Y lo que quiero decir con haploide es que hay un solo conjunto de cromosomas. Ahora, las células que tenemos que son haploides son nuestros gametos, por lo que son nuestros óvulos y nuestros espermatozoides. ¿OK? Entonces estos incluyen gametos.

Está bien, pero la mayoría de las células de su cuerpo son lo que se conoce como diploides. Y diploide significa que hay dos juegos completos de cromosomas. Bien, y obtienes un conjunto de un padre, el otro conjunto del otro padre. ¿OK? Entonces, un juego de cada padre.

OK, y dibujaré el otro conjunto así. Y lo que haré es sombrear este para indicar que es diferente. ¿OK? Entonces, estos dos cromosomas son lo que se conoce como homólogos. Son cromosomas homólogos. Homólogo.

Está bien, y lo que quiero decir con que son homólogos es que, básicamente, estos dos cromosomas tienen el mismo conjunto de genes. Bien, entonces tienen los mismos genes. Tienen los mismos genes. Pero tienen diferentes variantes de esos genes. Bien, diferentes variantes de estos genes. Y estas variantes se conocen como alelos. ¿OK? Entonces, si tiene el mismo gen pero difieren ligeramente en su secuencia de ácido nucleico, entonces son alelos distintos de esos genes.

Muy a menudo, la forma en que los genetistas se refieren a estas diferentes variantes o alelos es que usamos una letra mayúscula y una letra minúscula. Bien, entonces este cromosoma de aquí podría tener un gen cuyo alelo sea mayúscula a. Y luego este cromosoma homólogo tendrá el mismo gen pero un alelo diferente, que denotaré en minúscula. ¿OK?

Entonces, en este caso, la A grande y la a pequeña son alelos diferentes del mismo gen. Podrían producir una proteína ligeramente diferente, lo que posiblemente resultaría en un fenotipo diferente. ¿OK? ¿Entonces todos entienden esa distinción?

Oh, quiero hacer un punto porque esto surgió el semestre pasado y fue uno de esos casos en los que olvidé la parte de la cabeza. Entonces, a menudo solo tenemos dos alelos cuando enseñamos genética. Pero espero que puedas ver que debido a que un gen es una secuencia larga de ADN, hay una tonelada de alelos diferentes que puedes tener dentro de un gen dado. Entonces, una diferencia de nucleótidos en ese gen daría como resultado un alelo diferente. ¿OK? Por eso, a menudo nos referimos a dos alelos, pero puede haber más de dos alelos para un gen determinado. ¿OK? ¿Todos ven cómo se manifiesta eso? Vale genial. ¿Alguna pregunta hasta ahora? ¿Sí, Carmen?

AUDIENCIA: Entonces, cuando dices que hay más de uno, más que solo los dos alelos, no tengo más de uno en cada cromosoma. Entonces son solo más de uno ...

ADAM MARTIN: En la población. Entonces Carmen preguntó, bueno, ¿puedo tener como cinco alelos de un gen? Y esa es una gran pregunta. Y gracias, Carmen, por preguntar eso. Lo que quiero decir es si consideramos una población como un todo, ¿verdad?

Tienes dos alelos de cada gen, a menos que sea un gen que de alguna manera se haya duplicado. Entonces, cuando consideramos la población, puede haber más de ... ¿verdad? Quiero decir, veo que tenemos personas con ... el color del cabello no es un rasgo monogénico. Pero tenemos gente con cabello negro, con cabello rubio, con cabello castaño, ¿verdad? Hay más de dos alelos posibles con fenotipos posibles. ¿OK?

Muy bien, sigamos con esto. Muy bien, ahora quiero empezar por el principio. Entonces, la mayoría de nuestras células son diploides. Y el origen de nuestra primera célula diploide es de la unión de dos gametos. ¿OK? Entonces voy a dibujar dos gametos aquí. Cada uno es uno n.

Y solo voy a dibujar un juego de cromosomas para esto aquí. Entonces podríamos tener un gameto masculino y un gameto femenino. Y a lo que me refiero cuando digo n aquí, n se refiere básicamente a la cantidad de cromosomas por genoma haploide. Entonces, cuando tienes una n, significa que eres haploide porque solo tienes un conjunto de genoma haploide.

Pero al principio de tu vida, todos somos el resultado de una fusión entre un gameto masculino y femenino. Y eso crea una célula diploide. Bien, ahora, este cigoto diploide, por lo que se conoce como cigoto, es diploide y ahora tiene un conjunto de cromosomas homólogos. ¿OK? Así que solo estoy dibujando un juego de cromosomas homólogos aquí.

Entonces, en la pizarra, me limitaré a uno solo, para no tener que sacarlos a todos. En las diapositivas, tengo tres. ¿OK? Entonces, cada uno de estos representa un cromosoma. Estos son cromosomas diferentes. Los diferentes cromosomas son de diferente color o tienen una posición de centrómero diferente. Y luego estos de aquí abajo que están coloreados serán los cromosomas homólogos. ¿OK? ¿Ves cómo estoy representando esto?

Bien, una vez que tengas el cigoto, ¿no? Cada uno de ustedes es decenas de billones de células. Entonces, esta célula cigoto tuvo que reproducirse y sus células tuvieron que dividirse, de modo que usted se convirtió en un organismo multicelular completo. Lo borraré rápidamente.

Bien, entonces cuando la mayoría de sus células se dividen, y la mayoría de sus células se conocen como células somáticas. Cuando las células de su cuerpo o su intestino y su piel, cuando se dividen, se replican genéticamente. Y están experimentando un tipo de división celular conocida como mitosis. ¿OK?

En la mitosis, es esencialmente una clonación de una célula. O idealmente, es la clonación de una célula. Entonces tienes una célula diploide. Tiene que someterse a la replicación del ADN. Y cuando un cromosoma experimenta la replicación del ADN, durante la mitosis se verá así. ¿OK?

Y estos dos brazos o hebras diferentes, se conocen como cromátidas hermanas. ¿OK? Así que ese es solo otro término que debes conocer. Estas son cromátidas hermanas. Está bien, y las cromátidas hermanas, si la replicación del ADN ocurre sin errores, deberían ser exactamente iguales entre sí en términos de secuencia de nucleótidos. ¿OK?

Entonces, después de la replicación del ADN, esta célula tendrá esencialmente cuatro veces la cantidad de ADN que una célula haploide. Y se dividirá en dos celdas. Y nuevamente, ambos serán diploides. ¿OK? Y solo señalaré, si estamos pensando en nuestro par de cromosomas aquí, esta célula madre tiene ambos homólogos. Y las células hijas, debido a que deberían ser genéticamente idénticas, también tienen ambos homólogos.

Bien, ese es un ejemplo con un solo cromosoma. Le mostraré un ejemplo con estos tres cromosomas aquí: los seis cromosomas. Así que tienes ... estos son homólogos. Estos son homólogos. Estos son homólogos. Y durante la mitosis, todos estos cromosomas inicialmente se encuentran en todo el núcleo.

Pero durante la mitosis, se alinearán a lo largo del ecuador de la célula y lo que se conoce como placa de metafase. La metafase es solo un término elegante para una etapa particular del ciclo mitótico. Y luego lo que sucederá es que el huso se adherirá a un lado o al otro lado de estos cromosomas.

Y los segregará físicamente en diferentes células, ¿de acuerdo? Y lo que espero que vean aquí es que tiene seis cromosomas. Tiene seis cromosomas. Y estas dos células hijas son genéticamente idénticas a la célula madre. Bien, entonces esto se conoce como una división de ecuaciones, porque es totalmente igual. ¿OK?

Y de nuevo, las células hijas son diploides, ¿de acuerdo? Entonces eso es mitosis. ¿Alguna pregunta sobre la mitosis? está bien. Continuando, vamos a hablar ahora de otro tipo de célula. Y estas son tus células germinales. Y estas células germinales se someten a una forma alternativa de división celular conocida como meiosis, ¿de acuerdo? Y sus células germinales, las células germinales producen su óvulo y su esperma.

Entonces, la meiosis esencialmente está produciendo gametos, como óvulos y espermatozoides, ¿de acuerdo? Entonces, ¿cuál será el producto final? ¿Cuál debería ser el contenido genómico del producto final de la meiosis? Debería ser un extremo, ¿verdad? ¿Quien dijo que? Perdón. Sí, exactamente correcto. ¿Cómo te llamas?

ADAM MARTIN: Jeremy. Entonces Jeremy tiene toda la razón. ¿Derecha? Las células germinales: para reproducirse sexualmente, deben ser células haploides, de modo que puedan combinarse con otro haploide para dar lugar a un diploide, ¿de acuerdo? Entonces, el resultado final que queremos es tener células que sean un extremo.

Pero, para empezar, la mayoría de nuestras células son diploides, por lo que son dos extremos, ¿de acuerdo? Entonces, lo que tiene de especial la meiosis es que no solo vas de dos extremos a dos extremos, sino que estás reduciendo el contenido genético de las células. Vas de contenido de dos extremos a uno, ¿de acuerdo?

Entonces, nuevamente, la meiosis comienza con la replicación del ADN. Pero en este caso, la primera división, que es la meiosis I, no es igual. Y en realidad segrega los homólogos, de modo que se obtiene una celda que tiene uno de los homólogos duplicado y otra celda que tiene el otro homólogo duplicado. ¿OK?

Y te mostraré esto. Lo mostraré ahora mismo. Entonces esta es la misma celda ahora. Ha sufrido una replicación de ADN. Como puede ver, cada cromosoma tiene dos copias. Pero en lugar de que todos los cromosomas se alineen en la misma posición de la placa de la metafase, lo que ves es que los cromosomas homólogos se emparejan en la placa de la metafase.

Y lo que sucede aquí es que los cromosomas homólogos están separados, dos células diferentes. Y ahora, tienes dos células que no son genéticamente idénticas, ¿de acuerdo? Entonces, debido a que no hay ecualización y hay una reducción en el material genético que está presente en las células, esto se conoce como división reduccional, ¿de acuerdo?

Así que esa es la meiosis I. Y esa es una división reduccional. Y luego, pero esto aún no es haploide. Y entonces ... aquí, solo meteré otro aquí. Estas células luego se someten a otra ronda de división, que se conoce como meiosis II. Y durante esta meiosis, estas cromátidas hermanas se separan, de modo que queda un cromosoma.

Y mi dibujo, al menos un cromosoma por gameto, ¿de acuerdo? Entonces, cada uno de estos es 1n. ¿OK? Entonces, nuevamente, tienes los cromosomas. Pero esta vez, los tienes alineados como en la mitosis. Se alinean. Las cromátidas hermanas están físicamente separadas.

Y ahora, ves que esta célula es genéticamente idéntica a esta célula. Y esta célula aquí es genéticamente idéntica a esta célula, ¿de acuerdo? Así que esa es la meiosis II. Y esa es una división de ecuaciones mucho más parecida a la mitosis, ¿de acuerdo? Porque el producto de la división de esas dos celdas, cada una de ellas es igual, ¿de acuerdo?

Y finalmente, el resultado de la meiosis II es que te quedan gametos que tienen un contenido haploide de su genoma. Bien, quiero terminar la conferencia haciendo una demostración. Vamos a ver. Entonces esto podría ser asombroso o será un completo desastre. Así que lo haremos totalmente. Entonces todos suban. Aquí mismo. Aquí.

Evelyn, puedes irte cuando tengas que irte. Y tendremos un evento de pérdida de cromosomas. ¿OK? Tiene que ser múltiplo de cuatro. Si tenemos etiquetas de personas adicionales, las personas pueden supervisar. Ir. Ups, lo siento. Está bien. ¿Qué tenemos aquí? Aquí tienes, Bret, Andrew. Perdón. Espero no golpear a nadie.

ADAM MARTIN: ¿Qué es eso? Sí, esa es la ventaja de estos. Está bien. Aquí tienes, Myles. Vamos a ver. Aquí tienes. Perdón. Alguien tome esto. Está bien. ¿Qué tenemos aquí? Solo tengo un pequeño cromosoma aquí.

ADAM MARTIN: Vaya, lo siento. Está bien. ¿Quién no tiene cromosoma? ¿Todos en la clase tienen un cromosoma? Está bien. ¿Alguno de ustedes quiere venir aquí? Está bien. Veremos qué tan limitados estamos en términos de espacio.

Nunca había sido tan ambicioso y había tenido tantos cromosomas antes, así que estoy emocionado de ver cómo funciona esto. Así que cada uno tiene un Swim Noodle. Son colores diferentes, por lo que los colores diferentes representan cromosomas diferentes. Y luego también tienes Swim Noodles que tienen cinta adhesiva.

Y estos representan alelos diferentes de sus otros cromosomas. Entonces, estos dos cromosomas serían homólogos entre sí, ¿de acuerdo? ¿Tiene sentido? Vale genial. Está bien. Ahora, la placa de metafase estará a lo largo del centro de la habitación.

Así que, primero, recreemos la mitosis. Entonces, ¿por qué no encuentran a su hermana cromátida y luego se alinean en el medio de la habitación aquí? Hermana o hermano cromátida. ¿Cómo vamos? ¿Tenemos suficiente espacio ahí? Está un poco lleno. Puedes ver cómo está la celda, ¿te imaginas lo empaquetada que está dentro de una celda?

Bien, todos encontraron a su hermana cromátida. Normalmente, las cromátidas hermanas, se replican y se mantienen juntas. Así que no hay ningún hallazgo de cromátidas hermanas, pero ... está bien. Excelente. Así que sepárense y veremos cómo les fue. Está bien. Y el objetivo es que ustedes sean genéticamente idénticos. Entonces, ¿cómo ... Está bien, genial.

Eso parece un rojo corto, uno rojo corto. Ok, eso es bueno. Me parecen genéticamente idénticos. Está bien. Entonces esa fue mi mitosis. Ahora vamos a hacer meiosis. Bien, por qué no se alinean, como lo que sucedería durante la meiosis I. Bien, pueden volver. Piensa con quién te vas a emparejar.

Está bien. Entonces, ¿qué estabas buscando cuando estabas emparejando? ¿A quién buscabas?

AUDIENCIA: Cromosoma más largo.

ADAM MARTIN: Tu cromosoma más largo, ¿verdad? Vale genial. Está bien. ¿Por qué no se separan? Muy bien, eso fue meiosis I. Meiosis Me parece exitosa. Y ahora, tenemos que someternos a la meiosis II. Entonces, tal vez lo que podríamos hacer es que ustedes puedan rotar. Y el eje de la metafase puede estar en esta orientación.

ADAM MARTIN: Sí, eso será ... queremos un grupo allá, un grupo allá, un grupo aquí, un grupo aquí. Y esos serán nuestros cuatro gametos.

Está bien. ¿Están listos? Está bien. Ir.

Está bien, estupendo. ¿Todos haploides? Parece que todo el mundo es haploide, lo cual es bueno. ¿Derecha? Así que tomemos un minuto y pensemos en la probabilidad aquí. Entonces, ¿cuál era la probabilidad de que un gameto terminara con este alelo naranja en el cromosoma rojo?

ADAM MARTIN: La mitad, ¿verdad? Porque hay dos, ¿verdad? Entonces estos dos gametos tienen ese alelo. Estos dos no deberían, ¿verdad? Vale genial. Y acabamos de tener una pérdida de cromosomas, por lo que el gameto está en problemas. Pero tal vez podamos conseguir un TA para rescatar este cromosoma. Cualquiera de los dos está bien. Ahí tienes, David.

Está bien. Eso fue genial. Ahora, vamos ... mientras haces esto, tienes una idea de cómo las cosas podrían confundirse, ¿verdad? Y piensas dentro de la celda, ¿verdad? Así que no ... He perdido la cuenta de cuántos cromosomas. Tenemos 1, 2, 3, 4, 5, 6, ¿verdad? ¿Cuántos cromosomas tenemos?

ADAM MARTIN: Somos ... un conjunto haploide para nosotros, ¿cuántos cromosomas?

ADAM MARTIN: 23. Exactamente. ¿Derecha? Así que sería aún peor para una célula humana hacer que esto saliera bien. Entonces, ¿por qué no se alinean en la configuración de mitosis? Y consideraremos algunas cosas que podrían salir mal. Está bien. ¿Quién de aquí es un buen amigo de su hermana o hermano cromátida? ¿Alguien es muy amigo de la cromátida de su hermana o hermano?

ADAM MARTIN: Sí. Alguien se hace buenos amigos y se vuelve inseparable, ¿de acuerdo? ¿Alguien se ofrecería voluntario para ser inseparable? Vale genial. Ustedes ahora son inseparables, ¿de acuerdo? Ahora, segrega. Vale genial. Ahora, ¿qué pasó ahí?

ADAM MARTIN: Sí, ese celular se la robó. está bien. Así que ahora tenemos dos ... una duplicación de ese cromosoma. ¿Qué pasó aquí con esta célula hija?

AUDIENCIA: Falta un cromosoma.

ADAM MARTIN: Falta un cromosoma, ¿verdad?

ADAM MARTIN: Entonces, estos son los tipos de errores que se pueden asociar con que una célula se vuelva cancerosa, ¿verdad? Porque digamos que hay un gen que inhibe el crecimiento de ese cromosoma. Y no estaba en ese homólogo. Entonces podría resultar en una especie de mutante genético o la pérdida de ese gen que resultaría en una proliferación incontrolada.

Además, recoger las copias adicionales de genes que promueven el crecimiento podría permitir que esa célula tenga una ventaja proliferativa, ¿de acuerdo? Vamos a ... esto es una especie de presagio de lo que hablaremos más adelante. Pero solo quiero plantar la semilla ahora. está bien. ¿Por qué no volvemos y hacemos meiosis?

está bien. Ahora, ¿alguien ve a algún amigo mirando al otro lado del pasillo? Está bien. Excelente. Ustedes ahora son inseparables. ¿Por qué no se separan, excepto a los inseparables? Oh, pero tus cromátidas hermanas todavía tienen que permanecer adheridas. Ahí tienes. ¿Ver? Excelente. Derecha. Entonces, al igual que la última vez, esto se conoce como un evento de no disyunción en el que los cromosomas no se separan cuando deberían, ¿de acuerdo? Excelente. Ahora, ¿por qué no hacen meiosis II?

Está bien. Puedes segregar. Está bien.Ahora, ves que estos dos gametos de aquí carecen de un cromosoma naranja completo. Y estos dos gametos aquí han recogido una copia adicional de un cromosoma naranja, ¿de acuerdo?

Entonces, estos dos gametos ya no son haploides para el cromosoma naranja. Y si uno de estos gametos se fusionara con un gameto haploide que tiene un cromosoma naranja, entonces ahora tienes un cigoto que tiene tres copias del cromosoma naranja, que es anormal, ¿de acuerdo?

Entonces, si ese fuera el cromosoma 21 en humanos, eso resultaría en algo que se llama trisomía 21, que es síndrome de Down, ¿de acuerdo? Entonces, ve cómo los errores en la segregación de los cromosomas pueden resultar en enfermedades humanas. está bien. ¿Por qué no nos echamos una mano? Buen trabajo.

Bien, puedes tirar los Pool Noodles a un lado. Y solo tengo una diapositiva para mostrarles hacia dónde vamos a continuación. [INAUDIBLE]

AUDIENCIA: Entonces tengo una pregunta.

AUDIENCIA: Cuando los cromosomas homólogos se dividen, ¿pueden compartir alelos? ¿Se conservan alelos en esta porción?

ADAM MARTIN: ¿Estás preguntando si hay un cruce?

ADAM MARTIN: Hay cruce. Si. Y eso tendrá su propia conferencia completa. Si, buena pregunta. Bien, solo para darles una vista previa de lo que viene a continuación. Entonces, en la próxima conferencia, hablaremos sobre Mendel y los guisantes de Mendel. Y hablaremos de las leyes de la herencia, ¿de acuerdo?

Y darse cuenta de que Mendel era mucho antes que el ADN o lo que era nuestro conocimiento de un gen, ¿de acuerdo? A continuación, hablaremos sobre las moscas de la fruta y Thomas Hunt Morgan, y el trabajo fundamental que condujo al modelo cromosómico de herencia y también dio como resultado los conceptos de ligamiento y también mapas genéticos.

Bien, vamos a ir ... bueno, solo para anclarnos, la estructura del ADN se publicó en 1953. Así que estos estudios genéticos seminales aquí arriba se hicieron antes de que supiéramos sobre el ADN. Así que los genetistas estaban estudiando los genes y su comportamiento mucho antes de que supiéramos que el ADN era el responsable.

Y luego hablaremos sobre la secuenciación y la revolución de la secuenciación. Hablaremos sobre la clonación y la biología molecular y cómo se puede pasar de una enfermedad humana a un gen específico que la causa. Y luego, finalmente, comenzaremos a hablar de todo el genoma humano y las secuencias del genoma. Bien, eso es solo una vista previa de adónde vamos, así que que tengas un gran fin de semana.


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