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¿Pueden 12 divisiones mitóticas producir 6000 núcleos?

¿Pueden 12 divisiones mitóticas producir 6000 núcleos?



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La siguiente cita es de "Principios de desarrollo" de Tickle & Wolpert:

"Después de la fertilización y fusión de los núcleos del esperma y del óvulo, el núcleo del cigoto sufre una serie de divisiones mitóticas rápidas […] El resultado después de 12 divisiones nucleares es un sincitio en el que alrededor de 6000 núcleos están presentes en un citoplasma común"

12 divisiones (a partir de 1 núcleo cigoto) no deben producir más de 212= 4096 núcleos, no 6000. ¿Es esto solo un simple error en el libro de texto? Alternativamente, ¿existe una explicación biológica que hace que el 212 estimación inválida?


De hecho, hay algunos errores en ese extracto de Wolpert & Tickle. En primer lugar, el blastodermo es no un sincitio, es un cenocito en su lugar (mira mi respuesta aquí). Por cierto, esa es una nomenclatura incorrecta utilizada por todos libros sobre biología del desarrollo que conozco ... por lo tanto, al estar tan bien establecido, esa nomenclatura incorrecta probablemente no cambiará pronto. Tenemos que acostumbrarnos.

Volviendo a los números:

El segundo error en ese extracto (también reproducido por la mayoría de los libros sobre biología del desarrollo) es el número de divisiones: no es 12, sino 13. Y eso nos daría 213, o 8192 núcleos. Como puede ver, eso es más que el omnipresente "6000" que vemos en todas partes en la literatura.

Ahora la pregunta se invierte: ¿cuál es la razón por la que el blastodermo tiene un menor cantidad de núcleos en comparación con el número esperado?

Según Miles et al. (2010), el número de núcleos depende del tamaño del huevo:

El número de núcleos en la etapa de blastodermo celular también cambió en respuesta a la selección, con líneas seleccionadas de huevos grandes que tienen más de 1000 núcleos adicionales en relación con las líneas de huevos pequeños. Sin embargo, este aumento en el número de núcleos en huevos más grandes no se relaciona con el tamaño del huevo, ya que la densidad nuclear se correlaciona inversamente con la longitud del huevo. (énfasis mío)

Y la parte más importante de ese documento, que aborda su pregunta (ahora invertida):

Después 13 divisiones mitóticas el número máximo posible de núcleos en la etapa de blastodermo es 213 o 8192 núcleos, considerablemente más que el valor clásico de ~ 6000 dado en la literatura (Zalokar y Erk 1976; Turner y Mahowald 1983). Descubrimos que el número de células no es constante en 6000 núcleos en el ciclo 14 del embrión, sino que se correlaciona positivamente con el tamaño del huevo. En promedio, nuestro tratamiento seleccionado con huevos grandes tenía más de 1000 núcleos adicionales que el tratamiento seleccionado con huevos pequeños, una diferencia que surgió como una respuesta correlacionada a la selección por tamaño del huevo. Sin embargo, al comparar el número de células en otras líneas y especies (no seleccionadas), llegamos a la conclusión de que el número de células no debe ser completamente una consecuencia del tamaño del huevo, sino que debe ser en sí mismo un rasgo genéticamente variable. Por ejemplo, D. sechellia (número medio de células = 7448,7, algunos embriones se acercan a los 213 límite) y el Indiana cepa de D. melanogaster (número medio de células = 6569,1) tienen distribuciones casi no superpuestas del número de células a pesar de tener una longitud de huevo casi idéntica. (enfatiza el mío)

Conclusión

213 (o 8192) es el límite superior cuando se consideran 13 divisiones. El número real de núcleos es menor y varía de blastodermo a blastodermo. La explicación mecánica de ese número más pequeño es, probablemente, que algunos núcleos no se dividen.

Asimismo, cabe mencionar que, a partir del ciclo 14 en adelante, las divisiones pasan a asincrónico, es decir, los núcleos no se dividen al mismo tiempo: algunos se dividen más rápido y otros más lento, y la exponencial 2norte (dóndenortees el número de divisiones) para el número total de núcleos ya no se aplica (porque, en un momento dado, tiene varios valores diferentes paranorte).


Fuente:

  • Miles, C., Lott, S., Luengo Hendriks, C., Ludwig, M., Manu, Williams, C. y Kreitman, M. (2010). LA SELECCIÓN ARTIFICIAL DEL TAMAÑO DEL HUEVO PERTURBA LA FORMACIÓN TEMPRANA DEL PATRÓN EN DROSOPHILA MELANOGASTER. Evolución, 65 (1), págs. 33-42.

Resumen del capítulo

Casi todos los eucariotas se reproducen sexualmente. La variación introducida en las células reproductoras por la meiosis parece ser una de las ventajas de la reproducción sexual que la ha hecho tan exitosa. La meiosis y la fertilización se alternan en los ciclos de vida sexual. El proceso de meiosis produce células reproductoras genéticamente únicas llamadas gametos, que tienen la mitad de cromosomas que la célula madre. La fertilización, la fusión de gametos haploides de dos individuos, restaura la condición diploide. Por lo tanto, los organismos que se reproducen sexualmente se alternan entre las etapas haploide y diploide. Sin embargo, las formas en que se producen las células reproductoras y el tiempo entre la meiosis y la fertilización varían mucho. Hay tres categorías principales de ciclos de vida: diploide dominante, demostrado por la mayoría de los animales haploide dominante, demostrado por todos los hongos y algunas algas y alternancia de generaciones, demostrado por plantas y algunas algas.

7.2 Meiosis

La reproducción sexual requiere que los organismos diploides produzcan células haploides que pueden fusionarse durante la fertilización para formar descendencia diploide. El proceso que da como resultado células haploides se llama meiosis. La meiosis es una serie de eventos que organizan y separan los cromosomas en células hijas. Durante la interfase de la meiosis, cada cromosoma se duplica. En la meiosis, hay dos rondas de división nuclear que dan como resultado cuatro núcleos y generalmente cuatro células hijas haploides, cada una con la mitad del número de cromosomas que la célula madre. Durante la meiosis, se introduce una variación en los núcleos hijos debido al cruce en la profase I y al alineamiento aleatorio en la metafase I. Las células que se producen mediante la meiosis son genéticamente únicas.

La meiosis y la mitosis comparten similitudes, pero tienen resultados distintos. Las divisiones mitóticas son divisiones nucleares simples que producen núcleos hijos que son genéticamente idénticos y tienen el mismo número de conjuntos de cromosomas que la célula original. Las divisiones meióticas son dos divisiones nucleares que producen cuatro núcleos hijos que son genéticamente diferentes y tienen un conjunto de cromosomas en lugar de los dos conjuntos que tenía la célula madre. Las principales diferencias entre los procesos se producen en la primera división de la meiosis. Los cromosomas homólogos se separan en diferentes núcleos durante la meiosis I provocando una reducción del nivel de ploidía. La segunda división de la meiosis es mucho más similar a una división mitótica.

7.3 Errores en la meiosis

El número, tamaño, forma y patrón de bandas de los cromosomas los hace fácilmente identificables en un cariograma y permiten la evaluación de muchas anomalías cromosómicas. Los trastornos en el número de cromosomas, o aneuploidías, suelen ser letales para el embrión, aunque algunos genotipos trisómicos son viables. Debido a la inactivación de X, las aberraciones en los cromosomas sexuales suelen tener efectos más leves en un individuo. Las aneuploidías también incluyen casos en los que se duplican o eliminan segmentos de un cromosoma. Las estructuras cromosómicas también pueden reorganizarse, por ejemplo, mediante inversión o translocación. Ambas aberraciones pueden provocar efectos negativos en el desarrollo o la muerte. Debido a que obligan a los cromosomas a asumir pares contorsionados durante la meiosis I, las inversiones y translocaciones a menudo se asocian con una fertilidad reducida debido a la probabilidad de no disyunción.


Biología del desarrollo. 6ª edición.

En el último capítulo, discutimos la especificación de las células embrionarias tempranas mediante la adquisición de diferentes determinantes citoplasmáticos que se habían almacenado en el ovocito. Las membranas celulares establecen la región del citoplasma incorporada en cada blastómero nuevo, y se cree que los determinantes morfogenéticos dirigen la expresión génica diferencial en estos blastómeros. Durante Drosophila En el desarrollo, sin embargo, las membranas celulares no se forman hasta después de la decimotercera división nuclear. Antes de este momento, todos los núcleos comparten un citoplasma común y el material puede difundirse por todo el embrión. En estos embriones, la especificación de los tipos de células a lo largo de los ejes anterior-posterior y dorsal-ventral se logra mediante las interacciones de los materiales citoplasmáticos. dentro de la única célula multinucleada. Además, el inicio de las diferencias anterior-posterior y dorsal-ventral está controlado por la posición del óvulo dentro del ovario de la madre. Mientras que el sitio de entrada de los espermatozoides puede fijar los ejes en ascidias y nematodos, los ejes anterior-posterior y dorsal-ventral de la mosca se especifican mediante interacciones entre el óvulo y las células foliculares circundantes.

SITIO WEB

9.1 Drosophila fertilización. La fertilización de Drosophila solo puede ocurrir en la región del ovocito que se convertirá en la parte anterior del embrión. Además, la cola de los espermatozoides parece permanecer en esta región. http://www.devbio.com/chap09/link0901.shtml


Explicación de las 4 fases de la mitosis

Tenemos un artículo mucho más extenso que cubre las cuatro fases de la mitosis con más detalle, pero queremos darle una descripción general de cuáles son las cuatro fases de la mitosis y qué sucede durante cada fase aquí. Si está buscando profundizar en las cuatro fases de la mitosis, eche un vistazo a nuestro artículo, "Un desglose detallado de las 4 fases de la mitosis".

La mitosis es un proceso que ocurre en fases que siempre ocurren en el mismo orden y realizan las mismas tareas (a no ser que ¡Algo va mal!). Las cuatro fases de la mitosis son profase (P), metafase (M), anafase (A) y telofase (T). Cada una de estas fases ayuda a lograr el propósito de la mitosis al hacer avanzar el proceso de división y reproducción celular. Sin la finalización adecuada de cada una de las cuatro fases, la división celular no sucedería de la manera que se supone.

¡A continuación, analizaremos rápidamente cada fase de la mitosis!

Fase 1: profase y prometafase

Durante la profase, la primera fase de la mitosis, comienzan las cromatinas dentro del núcleo de la célula. condensando en cromosomas. La membrana protectora que rodea el núcleo de la célula, llamada envoltura o membrana nuclear, también comienza a romperse.

A medida que los cromosomas se condensan dentro del núcleo y la membrana nuclear se desintegra, los centríolos fuera del núcleo comienzan a moverse hacia lados opuestos de la célula y forman el huso mitótico, que está formado por fibras llamadas microtúbulos. El huso mitótico se extiende de un lado a otro de la célula, suspendido entre esos centríolos que se alejaron unos de otros.

Fase 2: Metafase

La metafase es la segunda fase de la mitosis. Durante la metafase, las fibras del huso se adhieren al centrómero de cada par de cromátidas hermanas. Las cromátidas hermanas también se mueven hacia el centro de la célula y se alinean a lo largo de una línea invisible, llamada placa de metafase. Estas fibras del huso preparan las cromátidas hermanas para que se separen correctamente en la siguiente fase de la mitosis.

Fase 3: Anafase

La anafase es la tercera fase de la mitosis, y aquí es cuando realmente comienza la división celular. Durante la anafase, las fibras del huso unidas a las cromátidas hermanas comienzan a acortarse, lo que separa las cromátidas hermanas por el centro hacia los lados opuestos de la célula. Al final de la anafase, cada lado de la célula tiene un conjunto completo e idéntico de cromosomas.

Fase 4: Telofase

Finalmente, tenemos la telofase: la cuarta y última fase de la mitosis. En la telofase, los cromosomas separados comienzan a desplegarse y forman cromatina. El huso también se desintegra y se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de los dos nuevos conjuntos de cromosomas. Estos dos nuevos conjuntos de cromosomas forman dos núcleos, que han recibido información genética de su célula madre.

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Prometafase I

El evento clave en la prometafase I es la unión de los microtúbulos de las fibras del huso a las proteínas del cinetocoro en los centrómeros. Las proteínas cinetocoros son complejos multiproteicos que unen los centrómeros de un cromosoma a los microtúbulos del huso mitótico. Los microtúbulos crecen a partir de centrosomas colocados en polos opuestos de la célula. Los microtúbulos se mueven hacia el centro de la célula y se unen a uno de los dos cromosomas homólogos fusionados. Los microtúbulos se unen a cada uno de los cromosomas y cinetocoros # 8217. Con cada miembro del par homólogo unido a polos opuestos de la célula, en la siguiente fase, los microtúbulos pueden separar al par homólogo. Una fibra del huso que se ha adherido a un cinetocoro se llama microtúbulo de cinetocoro. Al final de la prometafase I, cada tétrada se une a los microtúbulos de ambos polos, con un cromosoma homólogo frente a cada polo. Los cromosomas homólogos todavía se mantienen juntos en los quiasmas. Además, la membrana nuclear se ha roto por completo.


Introducción

Wolbachia es un género de bacterias intracelulares obligadas que infecta a artrópodos y nematodos filiariales en todo el mundo (para revisiones, ver Werren, 1997 Stouthamer et al., 1999 Bandi et al., 2001). En sus huéspedes artrópodos, Wolbachia causar una variedad de alteraciones reproductivas que incluyen el desarrollo feminizado de machos genéticos (Rousset et al., 1992 Bouchon et al., 1998 Kageyama et al., 2002), matanza masculina (Hurst et al., 1999 Fialho y Stevens, 2000 Hurst et al. ., 2000), partenogénesis (Stouthamer et al., 1990 Stouthamer et al., 1993 Arakaki et al., 2001 Weeks y Breeuwer, 2001) e incompatibilidad citoplásmica (IC) (Yen y Barr, 1971 Wade y Stevens, 1985 Hoffmann et al., 1986 Breeuwer y Werren, 1990 O'Neill y Karr, 1990 Hoffmann y Turelli, 1997). Todas estas manipulaciones aumentan el número o la aptitud de las mujeres infectadas en la población, lo cual es ventajoso para Wolbachia porque se transmiten por vía materna a través del citoplasma del huevo.

La incompatibilidad citoplásmica es el efecto más común de Wolbachia infección e implica una incompatibilidad espermatozoide-óvulo expresada en óvulos fecundados. Se produce cuando los machos infectados con Wolbachia aparearse con hembras no infectadas (o con hembras infectadas con una cepa diferente de Wolbachia). En los insectos diploides y en la mayoría de los haplo-diploides, la IC da como resultado una eclosión de huevos muy reducida (Hoffmann et al., 1986 Breeuwer, 1997 Vavre et al., 2000 Vavre et al., 2002 Bordenstein et al., 2003). Tres especies estrechamente relacionadas de la avispa haplo-diploide Nasonia difieren en el tipo de IC que expresan. La especie hermana N. giraulti y N. longicornis muestran una mortalidad predominantemente embrionaria mientras que N. vitripennis muestra predominantemente la conversión de embriones de CI al desarrollo masculino (Bordenstein et al., 2003). Análisis genético de Nasonia reveló que las diferencias en el tipo de CI entre estas especies se deben a efectos genéticos nucleares más que a diferencias en el Wolbachia (Bordenstein et al., 2003).

Aunque el mecanismo molecular de la CI no se comprende en ningún insecto, el análisis genético y citológico de la CI en Drosophila simulans y N. vitripennis muestran que el genoma paterno está excluido de participar en el desarrollo embrionario (Ryan y Saul, 1968 Breeuwer y Werren, 1990 Reed y Werren, 1995 Callaini et al., 1996 Lassy y Karr, 1996 Callaini et al., 1997 Tram y Sullivan, 2002 ) (para una revisión, véase Tram et al., 2003). En los embriones de CI, los cromosomas paternos están subcondensados, retrasan la entrada en la metafase y se segregan incorrectamente en la anafase (Ryan y Saul, 1968 Callaini et al., 1996 Lassy y Karr, 1996 Callaini et al., 1997). En D. simulanos esto conduce a la mortalidad embrionaria. En N. vitripennis, en el que los huevos no fertilizados normalmente se convierten en machos, la exclusión del genoma paterno conduce al desarrollo del macho. Debido a que el análisis citológico de IC en haplo-diploides solo se ha realizado en N. vitripennis, en el que la gran mayoría de los embriones de CI se desarrollan como machos, no se sabe cómo el CI induce la mortalidad embrionaria en haplo-diploides.

Para obtener información sobre la base celular de los fenotipos de CI específicos de la especie en haplo-diploides, analizamos el comportamiento cromosómico en la embriogénesis temprana en los tres Nasonia especies descritas anteriormente. Mostramos una notable correlación entre el comportamiento de segregación de los cromosomas paternos durante la primera división mitótica y las diferencias en la tasa de mortalidad embrionaria en los tres Nasonia especies. En la mayoría de N. vitripennis Embriones de CI, el genoma paterno se excluye de uno o ambos núcleos hijos producidos a partir de la primera división mitótica. El genoma paterno no se segrega o se segrega solo en uno de los dos núcleos hijos. El núcleo haploide restante continúa dividiéndose y resultan machos haploides viables. En contraste, en N. giraulti y N. longicornis Embriones de CI, el genoma paterno se segrega de manera inadecuada y desigual a ambos núcleos hijos. Como resultado, se observan graves defectos de segregación en las divisiones mitóticas posteriores. Las tasas de eclosión de huevos y los recuentos de huevos a adultos demuestran que casi toda la mortalidad inducida por CI en estas especies puede explicarse por los patrones de segregación observados de los cromosomas paternos durante la primera división mitótica. La letalidad embrionaria inducida por CI ocurre cuando la segregación cromosómica paterna anormal afecta a ambos productos de la primera división mitótica, mientras que la CI da como resultado el desarrollo masculino cuando los cromosomas paternos no se segregan o están segregados solo en uno de los dos núcleos hijos.


División meiótica de la célula (con diagrama)

La división meiótica incluye dos divisiones completas de una célula diploide que resulta en cuatro núcleos haploides. La primera división meiótica incluye una profase larga en la que los cromosomas homólogos se asocian estrechamente entre sí y se produce el intercambio de material hereditario entre ellos.

Además, en la primera división meiótica tiene lugar la reducción del número de cromosomas y, por lo tanto, esta división da como resultado dos células haploides.

La primera división meiótica también se conoce como división heterotípica. En la segunda división meiótica, la célula haploide se divide mitóticamente y resulta en cuatro células haploides. La segunda división meiótica también se conoce como división homotípica. En el emparejamiento de cromosomas por división homotípica, no se produce el intercambio de material genético ni la reducción del número de cromosomas.

Ambas divisiones meióticas ocurren continuamente y cada una incluye las etapas habituales de la mitosis, es decir, profase, metafase, anafase y telofase. La profase de la primera división meiótica es una fase muy significativa porque la mayoría de los eventos citogenéticos como la sinapsis, el cruce, etc., ocurren durante esta fase.

La profase es la fase meiótica más larga, por lo tanto, por conveniencia, se divide en seis sub etapas, a saber, preleptonema (proleptoteno), leptonema (leptoteno), zygonema (cigoteno), paquinema (paquiteno), diplonema (diploteno) ) y diaquinesia.

Las sucesivas sub etapas meióticas se pueden representar de la siguiente manera:

Heterotípico División o Primera División Meiótica:

Al comienzo de la primera división meiótica, el núcleo del meiocito comienza a hincharse al absorber el agua del citoplasma y el volumen nuclear aumenta aproximadamente tres veces. Este aumento del volumen del núcleo provoca la modificación de los componentes nucleares. Después de estos cambios, la célula pasa a la primera etapa de la primera división meiótica que se conoce como profase.

La primera profase es la etapa más larga de la división meiótica. Durante esta etapa, la cantidad de ADN se duplica. La mayor parte de la síntesis de ADN ocurre al comienzo de esta fase.

Incluye las siguientes sub etapas:

1. Preleptoteno o preleptonema:

La etapa de preleptoteno se parece mucho a la profase mitótica temprana. En esta etapa, los cromosomas son estructuras en forma de hilo extremadamente delgadas, largas, desenrolladas, longitudinalmente únicas y delgadas.

2. Leptoteno o leptonema:

En la etapa de leptoteno, los cromosomas se desenrollan más y adoptan una forma larga parecida a un hilo. Los cromosomas en esta etapa adoptan una orientación específica dentro del núcleo, los extremos de los cromosomas convergen hacia un lado del núcleo, ese lado donde se encuentra el centrosoma (etapa del ramo).

El centríolo se duplica y cada centríolo hijo migra hacia el polo opuesto de la célula. Al llegar a los polos, cada centríolo se duplica y, por lo tanto, cada polo de la célula posee dos centríolos o un solo diplosoma.

3. cigoteno o zygonema:

En la etapa de cigoteno, tiene lugar el emparejamiento de cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos que provienen de la madre (por óvulos) y del padre (por espermatozoides) se atraen entre sí y se produce su apareamiento. El apareamiento de los cromosomas homólogos se conoce como sinapsis (Gr., Sinapsis = unión). La sinapsis comienza en uno o más puntos a lo largo de los cromosomas homólogos.

Se han reconocido tres tipos de sinapsis:

(I) Sinapsis pro-terminal:

En el tipo de sinapsis pro-terminal, el apareamiento en los cromosomas homólogos comienza desde el final y continúa hacia sus centrómeros.

(ii) Sinapsis procéntrica:

En la sinapsis precéntrica, los cromosomas homólogos comienzan a emparejarse desde sus centrómeros y el emparejamiento progresa hacia los extremos de los cromosomas homólogos.

(iii) Emparejamiento localizado o sinapsis aleatoria:

El tipo aleatorio de sinapsis ocurre en varios puntos de los cromosomas homólogos. El emparejamiento de los cromosomas homólogos es muy exacto y específico. Se supone que el ramo mantiene una regularidad en el mecanismo de sinapsis.

4. Paquiteno o paquinema:

En la etapa de paquiteno o paquinema, el par de cromosomas se retuercen en espiral entre sí y no se pueden distinguir por separado. En el medio de la etapa de paquinema, cada cromosoma homólogo se divide a lo largo para formar dos cromátidas.

En realidad, la duplicación de las cadenas de moléculas de ADN, que es necesaria para la posterior duplicación de los cromosomas, ocurre antes, antes del comienzo de la profase meiótica.

Sin embargo, a través de la parte anterior de la profase meiótica, la molécula de ADN de cada cromosoma se comporta como un solo cuerpo. En la etapa de paquinema, esto ahora cambia, las dos cromátidas de cada cromosoma que contienen la mitad del ADN presente en el cromosoma al principio, se vuelven parcialmente independientes entre sí, aunque todavía continúan unidas por su centrómero común.

El cromosoma del paquinema, por lo tanto, consta de cuatro cromátidas estrechamente unidas en una unidad compleja llamada bivalente, porque en realidad contiene un par de cromosomas.

Durante la etapa de paquinema, un fenómeno genético importante llamado & # 8220 cruzando & # 8221 tiene lugar. El cruce implica la reorganización, la redistribución y el intercambio mutuo de material hereditario de dos padres entre dos cromosomas homólogos.

Según opiniones recientes, una cromátida de cada cromosoma homólogo de un bivalente puede dividirse transversalmente con la ayuda de una enzima, la endonucleasa que, según informa Stern y Hotta (1969), aumenta en el núcleo durante esta etapa.

Después de la división de las cromátidas, tiene lugar el intercambio de segmentos de cromátidas entre las cromátidas no hermanas de los cromosomas homólogos. Los segmentos de cromátidas rotos se unen con las cromátidas debido a la presencia de una enzima, la ligasa (Stern y Hotta, 1969).

Este proceso de intercambio de material de cromatina entre cromátidas no hermanas de cada cromosoma homólogo se conoce como el cruce que se acompaña de la formación de quiasmas.

Stern y Hotta (1969) han informado que durante las etapas de paquiteno y cigoteno, tiene lugar la síntesis de una pequeña cantidad de ADN. Esta cantidad de ADN se utiliza en la reparación de moléculas de ADN rotas de las cromátidas durante la formación y el cruce de los quiasmas. El nucleolo permanece prominente hasta esta etapa y se encuentra asociado con la región organizadora nucleolar del cromosoma.

5. Diploteno o Diplonema:

En la etapa de diploteno o diplonema, los cromosomas homólogos se repelen porque la fuerza de atracción entre los dos cromosomas homólogos disminuye. Los dos cromosomas homólogos, por lo tanto, se separan entre sí, sin embargo, no completamente porque ambos permanecen unidos en el punto de intercambio o quiasma.

En la etapa de diaquinesis, los cromosomas bivalentes se vuelven más condensados ​​y distribuidos uniformemente en el núcleo. El nucleolo se desprende de la porción organizadora nucleolar del cromosoma y finalmente desaparece. Durante la diaquinesis, el quiasma se mueve desde el centrómero hacia los extremos de los cromosomas y los quiasmas intermedios disminuyen.

Este tipo de movimiento de los quiasmas se conoce como terminalización. Las cromátidas aún permanecen conectadas por el quiasma terminal y estas existen hasta la metafase.

En la prometafase, la envoltura nuclear se desintegra y los microtúbulos se disponen en forma de huso entre los dos centriolos que ocupan la posición de dos polos opuestos de la célula. Los cromosomas se enrollan en gran medida en forma de espiral y se disponen en el ecuador del huso.

En la metafase I, los microtúbulos del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas homólogos de cada tétrada. El centrómero de cada cromosoma se dirige hacia los polos opuestos. Las fuerzas repulsivas entre los cromosomas homólogos aumentan enormemente y los cromosomas están listos para separarse.

Debido a la contracción de las fibras cromosómicas de los microtúbulos, cada cromosoma homólogo con sus dos cromátidas y centrómero indiviso se mueve hacia los polos opuestos de la célula. Los cromosomas con uno o pocos quiasmas terminales suelen separarse con más frecuencia que los cromosomas más largos que contienen muchos quiasmas.

La reducción real ocurre en esta etapa. Aquí debe notarse cuidadosamente que los cromosomas homólogos que se mueven hacia los polos opuestos son los cromosomas de origen paterno o materno.

Además, debido a que durante la formación del quiasma a partir de dos cromátidas de un cromosoma, una ha cambiado su contraparte, por lo tanto, las dos cromátidas de un cromosoma no se parecen entre sí en términos genéticos.

En la telofase I, el retículo endoplásmico forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas y los cromosomas se desenrollan. El nucleolo reaparece y, así, se forman dos cromosomas hijos. Después de la cariocinesis, se produce la citocinesis y se forman dos células haploides.

Ambas células pasan por una breve fase de reposo o interfase. En el caso de Trillium, la telofase I y la interfase no ocurren y la anafase I es seguida directamente por la profase II.

División meiótica homotípica o segunda:

La división meiótica homotípica o segunda es en realidad la división mitótica que divide cada célula meiótica haploide en dos células haploides.

La segunda división meiótica incluye las siguientes cuatro etapas:

En la segunda profase, cada centríolo se divide en dos y, así, se forman dos pares de centríolos. Cada par de centriolos migran al polo opuesto. Los microtúbulos de fibras se disponen en forma de huso en el ángulo recto del huso de la primera meiosis. La membrana nuclear y el nucleolo desaparecen. Los cromosomas con dos cromátidas se vuelven cortos y gruesos.

Durante la metafase II, los cromosomas se ordenan en el ecuador del huso. El centrómero se divide en dos y, por lo tanto, cada cromosoma produce dos mónadas o cromosomas hijos. Los microtúbulos del huso están unidos al centrómero de los cromosomas.

Los cromosomas hijos se mueven hacia los polos opuestos debido a la contracción de los microtúbulos cromosómicos y al estiramiento de los microtúbulos interzonales del huso.

Las cromátidas migran a los polos opuestos y ahora se conocen como cromosomas. El retículo endoplásmico forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas y el nucleolo reaparece debido a la síntesis de ARN ribosómico (ARNr) por el ADN ribosómico (ADNr) y también debido a la acumulación de proteínas ribosómicas.

Después de la cariocinesis en cada célula meiótica haploide, se produce la citocinesis y, por tanto, se obtienen cuatro células haploides. Estas células tienen diferentes tipos de cromosomas debido al cruzamiento en la profase I.


Comparación de la meiosis y la mitosis

La mitosis y la meiosis, que son formas de división del núcleo en las células eucariotas, comparten algunas similitudes, pero también exhiben diferencias claras que conducen a resultados muy diferentes. La mitosis es una división nuclear única que da como resultado dos núcleos, generalmente divididos en dos nuevas células. Los núcleos resultantes de una división mitótica son genéticamente idénticos al original. Tienen el mismo número de juegos de cromosomas: uno en el caso de las células haploides y dos en el caso de las células diploides. Por otro lado, la meiosis son dos divisiones nucleares que dan como resultado cuatro núcleos, generalmente divididos en cuatro nuevas células. Los núcleos que resultan de la meiosis nunca son genéticamente idénticos y contienen solo un conjunto de cromosomas; esto es la mitad del número de la célula original, que era diploide.

Las diferencias en los resultados de la meiosis y la mitosis se deben a diferencias en el comportamiento de los cromosomas durante cada proceso. La mayoría de estas diferencias en los procesos ocurren en la meiosis I, que es una división nuclear muy diferente a la mitosis. En la meiosis I, los pares de cromosomas homólogos se asocian entre sí, se unen, experimentan quiasmas y cruces entre cromátidas hermanas y se alinean a lo largo de la placa de metafase en tétradas con fibras del huso de polos opuestos del huso unidos a cada cinetocoro de un homólogo en una tétrada. Todos estos eventos ocurren solo en la meiosis I, nunca en la mitosis.

Los cromosomas homólogos se mueven a polos opuestos durante la meiosis I, por lo que el número de conjuntos de cromosomas en cada núcleo futuro se reduce de dos a uno. Por esta razón, la meiosis I se denomina división de reducción. No existe tal reducción en el nivel de ploidía en la mitosis.

La meiosis II es mucho más análoga a una división mitótica. En este caso, los cromosomas duplicados (solo un conjunto de ellos) se alinean en el centro de la célula con cinetocoros divididos unidos a las fibras del huso de los polos opuestos. Durante la anafase II, como en la anafase mitótica, los cinetocoros se dividen y una cromátida hermana se tira hacia un polo y la otra cromátida hermana se tira hacia el otro polo. Si no fuera por el hecho de que hubo cruces, los dos productos de cada división de la meiosis II serían idénticos como en la mitosis, son diferentes porque siempre ha habido al menos un cruzamiento por cromosoma. La meiosis II no es una división de reducción porque, aunque hay menos copias del genoma en las células resultantes, todavía hay un conjunto de cromosomas, como había al final de la meiosis I.

Las células producidas por la mitosis funcionarán en diferentes partes del cuerpo como parte del crecimiento o reemplazando las células muertas o dañadas. Incluso pueden estar involucrados en la reproducción asexual en algunos organismos. Las células producidas por meiosis en un organismo diploide dominante, como un animal, solo participarán en la reproducción sexual.

Figura 7.6 La meiosis y la mitosis están precedidas por una ronda de replicación del ADN; sin embargo, la meiosis incluye dos divisiones nucleares. Las cuatro células hijas resultantes de la meiosis son haploides y genéticamente distintas. Las células hijas resultantes de la mitosis son diploides e idénticas a la célula madre.


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Diploidización Editar

En ocasiones, dos núcleos haploides se fusionan para formar un núcleo diploide, con dos copias homólogas de cada cromosoma. El mecanismo es en gran parte desconocido y parece ser un evento relativamente raro, pero una vez que se ha formado un núcleo diploide, puede ser muy estable y dividirse para formar más núcleos diploides, junto con los núcleos haploides normales. Por tanto, el heterocarión consiste en una mezcla de los dos tipos nucleares haploides originales, así como núcleos de fusión diploides. [2]

Formación de quiasmas mitóticos Editar

La formación de quiasmas es común en la meiosis, donde dos cromosomas homólogos se rompen y se vuelven a unir, dando lugar a cromosomas que son híbridos de los tipos parentales. También puede ocurrir durante la mitosis, pero con una frecuencia mucho menor porque los cromosomas no se emparejan en una disposición regular. Sin embargo, el resultado será el mismo cuando ocurra: la recombinación de genes. [2]

Haploidización Editar

Ocasionalmente, la no disyunción de cromosomas ocurre durante la división de un núcleo diploide, de modo que uno de los núcleos hijos tiene un cromosoma de más (2n + 1) y el otro tiene un cromosoma de más (2n – 1). Tales núcleos con múltiplos incompletos del número haploide se denominan aneuploide, ya que ni siquiera tienen conjuntos de números de cromosomas como n o 2n. Suelen ser inestables y perder más cromosomas durante las siguientes divisiones mitóticas, hasta que los núcleos 2n + 1 y 2n-1 se revierten progresivamente a n. De acuerdo con esto, en E. nidulans (donde normalmente, n = 8) se han encontrado núcleos con 17 (2n + 1), 16 (2n), 15 (2n – 1), 12, 11, 10 y 9 cromosomas. [2]

Cada uno de estos eventos es relativamente raro y no constituyen un ciclo regular como el ciclo sexual. Pero el resultado sería similar. Una vez que se ha formado un núcleo diploide mediante la fusión de dos núcleos haploides de diferentes padres, los genes parentales pueden potencialmente recombinarse. Y, los cromosomas que se pierden de un núcleo aneuploide durante su reversión a un euploide podrían ser una mezcla de los de la cepa parental. [2]

El potencial de sufrir un ciclo parasexual en condiciones de laboratorio se ha demostrado en muchas especies de hongos filamentosos, incluidos Fusarium monoliforme, [3] Penicillium roqueforti [4] (utilizado en la elaboración de quesos azules [5]), Verticillium dahliae, [6] [7] Verticillium alboatrum, [8] Pseudocercosporella herpotrichoides, [9] Ustilago scabiosae, [10] Magnaporthe grisea, [11] Cladosporium fulvum, [12] [13] y los patógenos humanos Candida albicans [14] y Candida tropicalis. [15]

La parasexualidad se ha convertido en una herramienta útil para que los micólogos industriales produzcan cepas con las combinaciones de propiedades deseadas. Su importancia en la naturaleza es en gran parte desconocida y dependerá de la frecuencia de heterocariosis, determinada por barreras de incompatibilidad citoplásmica y también es útil en la tecnología del ADNr. [2]


Biology Question Bank – 65 MCQs on “Plant Reproduction” – Answered!

65 Questions with Answers and Explanations on “Plant Reproduction” for Botany Students.

1. Formation of gametophyte directly from sporophyte without meiosis is

Image Source: www2.humboldt.edu

Plant Reproduction For Kids”/>(b) apogamy

Respuesta y explicación:

1. (a): Formation of gametophyte directly from sporophyte without meiosis and spore formation is apospory. The gametophyte has diploid number of chromosomes such gametophyte may form viable gametes which fuse to form tetraploid sporophyte. Apogamy is development of sporophyte directly from gametophytic tissue without fusion of gametes. Amphimixis is normal sexual reproduction. Parthenogenesis is development of embryo from egg without fertilization.

2. Parthenogenesis is

(a) development of embryo without fertilization

(b) development of fruit without fertilization

(c) development of fruit without hormones

(d) development of embryo from egg without fertilization.

Respuesta y explicación:

2. (d): Parthenogenesis is the phenomenon of development of embryo from egg without fertilization. It is of two types haploid and diploid parthenogenesis. It occurs usually due to defective meiosis that results in egg nucleus having unreduced number of chromosomes.

3. Male gametophyte of angiosperms is shed as

(a) four celled pollen grain

(b) three celled pollen grain

Respuesta y explicación:

3. (b): The male gametophyte or microspore is shed at 3-nucleate stage. The microspore undergoes only two mitotic divisions.

4. Total number of meiotic division required for forming 100 zygotes/100 grains of wheat is

Respuesta y explicación:

4. (c): For formation of 100 zygotes, 100 male gametes and 100 female gametes (eggs) are required. 100 male gametes are developed from 100 microspores (from 25 meiotic divisions) and 100 eggs are developed from 100 megaspores (from 100 meiotic division).

Hence, number of meiotic divisions necessary for 100 zygotes formation = 25 + 100 = 125.

5. Double fertilization and triple fusion were discovered by

Respuesta y explicación:

5. (b): Double fertilization and triple fusion were discovered by Nawaschin and Guignard in Fritillaria and Li Ham. In angiosperms one male gamete fuses with the two polar nuclei to form triploid primary endosperm nucleus. The process is called triple fusion. These two acts together are known as double fertilization.

(c) peripheral part of endosperm

(d) disintegrated secondary nucleus.

Respuesta y explicación:

6. (b): Perisperm is persistent nucellus. Endosperm formation is accompanied by degeneration of nucellus.

7. Development of an organism from female gamete/’ egg without involving fertilization is

Respuesta y explicación:

7. (d): Development of an organism from female gamete/egg without involving fertilization is parthenogenesis and when a fruit is developed by this technique it is called parthenocarpy.

8. Nucellar embryo is

Respuesta y explicación:

8. (d): Nucellar embryo is apomictic diploid. Substitution of usual sexual reproduction by a form of reproduction which does not include meiosis and syngamy is called apomixis. In this technique embryo is developed by some other tissue without fertilization e.g., nucellus or integuments or infertilized egg. Nucellus in a diploid tissue so nucellar embryo is apomictic diploid.

9. Generative cell was destroyed by laser but a normal pollen tube was still formed because

(a) vegetative cell is not damaged.

(b) contents of killed generative cell stimulate pollen growth

(c) laser beam stimulates growth of pollen tube

(d) the region of emergence of pollen tube is not harmed.

Respuesta y explicación:

9. (a): Generative cell was destroyed by laser but a normal pollen tube was still formed because vegetative cell is not damaged. Each microspore divides by mitotic division making a smaller generative cell and a larger vegetative cell or tube cell. If generative cell is damaged then the normal pollen tube will be formed because pollen tube is formed by vegetative cell not by generative cell of microspore.

(a) gametes are invariably haploid

(b) spores are invariably haploid

(c) gametes are generally haploid

(d) both spores and gametes are invariably haploid.

Respuesta y explicación:

10. (a): Gametes are invariably haploid. Spores are formed in lower plants by mitotic division and they may be diploid but gametes are always be made by meiosis and they are always haploid.

11. A diploid female plant and a tetraploid male plant are crossed. The policy of endosperm shall be

Respuesta y explicación:

11. (a): A diploid female plant and a tetraploid male plant are crossed. The ploidy of endosperm shall be tetraploid. Diploid female plant will have 2 polar nuclei (each haploid) with which one male gamete from tetraploid male plant (male gamete of tetraploid plant will be diploid) fuses, making endosperm, so endosperm will be tetraploid.

12. Which ones produce androgenic haploids in anther cultures?

(b) tapetal layer of anther wall

Respuesta y explicación:

12. (d): Young pollen grains produce androgenic haploids in anther cultures. Because rest all i.e., anther wall, tapetal layer of anther wall and connective tissue are the diploid tissue as they are part of anther pollen grains are produced by meiosis.

13. Male gametophyte of angiosperms/monocots is

Respuesta y explicación:

13. (c): Male gametophyte of angiosperms is microspore. Microspore is haploid, uninucleate, minute spores produced in large numbers as a result of meiosis in microspore mother cell inside the microsporangia. These are the first cell of gametophytic generations in angiosperms.

14. Female gametophyte of angiosperms is represented by

Respuesta y explicación:

14. (c): Female gametophyte of angiosperms is represented by embryo sac. The polygonum type of embryo sac is eight nucleate and seven celled. It is found in more than 80% plant families. The nucleuses of megaspore undergo division and give rise to embryosac or female gametophyte by the process of megagametogenesis.

15. Sperm and egg nuclei fuse due to

(a) base pairing of their DNA and RNA

(b) formation of hydrogen bonds

(c) mutual attraction due to differences in electrical charges

(d) attraction of their protoplasts.

Respuesta y explicación:

15. (d): The two gametes i.e., sperm released by pollen tube and egg move in opposite direction by an unknown mechanism but most probably by streaming currents of cytoplasm i.e., due to attraction of their protoplasts. The nucleus of one male gamete fuses with the egg nucleus and the phenomenon is called fertilization.

16. Entry of pollen tube through micropyle is

Respuesta y explicación:

16. (c): In most of the plants the pollen tube enters the ovule through the micropyle and the phenomenon is called as porogamy. Entry through chalaza is chalazogamy and through integuments or funiculus is mesogamy.

17. Cellular totipotency was demonstrated by

Respuesta y explicación:

17. (c): Cellular totipotency was demonstrated by F.C. Steward. Cellular totipotency is the technique of regeneration or development of complete plant from explants or cell or tissue of the plant.

18. Pollination occurs in

(a) bryophytes and angiosperms

(b) pteridophytes and angiosperms

(c) angiosperms and gymnosperms

Respuesta y explicación:

18. (c): The term pollination refers to the transfer of pollen from anther to stigma. Because pollens are found only in angiosperms and gymnosperms so this phenomenon relates to angiosperms and gymnosperms only.

19. Embryo sac occurs in

Respuesta y explicación:

19. (c): Embryo sac occurs in ovule. Ovule is integumented megasporangium. It consists of nucleus covered by one or two integuments, mounted on a funicle, chalaza and micropyle. The ovule is vascularised.

20. Which of the following pair have haploid structures?

(a) nucellus and antipodal cells

(b) antipodal cells and egg cell

(c) antipodal cells and megaspore mother cell

(d) nucellus and primary endosperm nucleus

Respuesta y explicación:

20. (b): Antipodal cells and egg cell are haploid structures as they are after meiosis while the others nucellus, megaspore mother cell and primary endosperm nucleus are diploid structures.

21. Point out the odd one

Respuesta y explicación:

21. (d): Pollen grain is odd one among all the other three. Pollen grain in a male gametophytic structure. Whereas all the other three are found inside ovule, (nucellus, micropyle and embryo sac).

22. Syngamy means

(c) fusion of two similar spores

(d) fusion of two dissimilar spores.

Respuesta y explicación:

22. (a): Syngamy means fusion of gametes. Syngamy is the phenomenon in which male gametes fuses with the egg.

23. Double fertilization is fusion of

(b) two eggs and polar nuclei with pollen nuclei

(c) one male gamete with egg and other with synergid

(d) one male gamete with egg and other with secondary nucleus.

(d) one male gamete with egg and other with secondary nucleus.

24. Meiosis is best observed in dividing

(a) cells of apical meristem

(b) cells of lateral meristem

(c) microspores and anther wall

Respuesta y explicación:

24. (d): Meiosis is best observed in dividing microsporocytes. Microsporocytes or microspore mother cell after meiosis give rise to microspore. Other cells do not divide by meiosis.

25. A population of genetically identical individuals, obtained from asexual reproduction is

Respuesta y explicación:

25. (b): A population of genetically identical individuals, obtained from asexual reproduction is clone. Cloning is a technique by which genetically same individuals can be produced without including any sexual reproduction, e.g. Dolly, the cloned sheep.

26. Study of formation, growth and development of new individual from an egg is

Respuesta y explicación:

26. (b): Study of formation, growth and development of new individual from an egg is embryology. Study of an individual’s life cycle after the fertilization takes place till it develops into a new organism.

27. Ovule is straight with funiculus, embryo sac, chalaza and micropyle lying on one straight line. Está

Respuesta y explicación:

27. (a): Orthotropous ovule is straight with funiculus, embryo sac, chalaza and micropyle lying on one straight line. It is an polygonum type ovule in which body of the ovule is straight. Funiculus, chalaza, embryo sac and micropyle lie in the same vertical axis.

28. Double fertilization is characteristic of

Respuesta y explicación:

28. (a): Double fertilization is the characteristic feature of angiosperms. This phenomenon first observed by Nawaschin, 1898 in Lilium and FriUllaria. In angiosperms one male gamete fuses with the two polar nuclei to form triploid primary endosperm nucleus. The process is called triple fusion. These two acts together are known as double fertilization.

29. Number of meiotic divisions required to produce 200/400 seeds of pea would be

Respuesta y explicación:

29. (d): Number of meiotic divisions required to produce 200/400 seeds of pea would be 250/500. 200 seeds of pea would be produced from 200 pollen grains and 200 eggs. 200 pollen grains will be formed by 50 microspore mother cell while 200 eggs will be formed by 200 megaspore mother cell so 250/500.

30. Embryo sac represents

Respuesta y explicación:

30. (b): Megaspore is the initial cell or beginning of female gametophyte or embryo sac. The nucleus of megaspore undergoes divisions and give rise to embryo sac or female gametophyte, the process is called megagametogenesis.

In polygonum type of embryosac, which is found in 70% of angiosperms, only the chalazal megaspore remains functional while the other three degenerate. The single nucleus of functional megaspore undergoes 3 mitotic divisions to form 8 nuclei. So the fully developed normal type of female gametophyte or embryo sac is 8-nucleated and 7-celled structure.

Number of nuclei in mature stage may have different patterns but most common pattern in eight-nucleate one with one egg nucleus in egg cell, two synergids at micropylar end, three antipodal cells at opposite pole and two polar nuclei in middle of sac. Fertilization of egg occurs within the embryo sac resulting in formation of zygote.

31. When pollen of a flower is transferred to the stigma of another flower of the same plant, the pollination is referred to as

Respuesta y explicación:

31. (b): The phenomenon of transfer of pollens from anther to stigma of the same or different flower (on same or different plant) is known as pollination. Transfer of pollens from anthers to stigma of another flower on same plant is called geitonogamy. Genetically geitonogamy is equivalent to self pollination. Autogamy is the transfer of pollen grains from anther to stigma of the same flower.

It occurs in crops with bisexual flowers eg wheat, barley etc. Cross-pollination or allogamy is when the pollens are transferred from anther to stigma of different flower on different plant. It is also called xenogamy. It occurs in unisexual flowers and also in a large number of bisexual flowers.

32. The polyembryony commonly occurs in

Respuesta y explicación:

32. (C): Presence of more than one embryo inside the seed is called polyembryony. It is more common in gymnosperms than angiosperms. In angiosperms, it is generally present as an unusual feature in few cases like Citrus, mango etc.

In Citrus many embryos are formed from the structures outside the embryo (like nucellus). This is commonly called adventive polyembryony. In Citrus upto 10 nucellar embryos are formed.

33. In an angiosperm, how many microspore mother cells are required to produce 100 pollen grains?

Respuesta y explicación:

33. (C): Pollen grains or microspores are formed inside anther, which is the fertile portion of stamen or microsporophyll. The formation of microspores or pollens is called microsporogenesis. The primary sporogenous cell gives rise to microspore mother cells or pollen mother cells. Each microspore mother cell on reduction division gives rise to 4 microspores or pollens. So for the formation of 100 pollen grains, 25 MMC are required. It inolves karyokinesis followed by cytokinesis.

34. The anthesis is a phenomenon, which refers to

Respuesta y explicación:

34. (B): Anthesis refers to opening of a flower bud. It is the duration of life of a flower from the opening of the bud to setting of the fruit.

35. If there are 4 cells in anthers, what will be the number of pollen grains?

Respuesta y explicación:

35. (a): Pollen grains or microspores are formed inside anther, which is the fertile portion of stamen or microsporophyll. Inside the anther, primary sporogenous cell gives rise to microspore mother cells or pollen mother cells (MMC or PMC). Each MMC on reduction division gives rise to 4 microspores or pollens. So these four cells will give rise to 4 x 4 = 16 pollen grains.

The second male gamete fuses with 2 polar nuclei or secondary nucleus to form triploid primary endosperm nucleus and this is called triple fusion. This primary endosperm nucleus (3n) ultimately develops into a nutritive tissue for developing embryo called endosperm.

36. The role of double fertilization in angiosperms is to produce

37. If an angiospermic male plant is diploid and female plant tetraploid, the policy level of endosperm will be

Respuesta y explicación:

37. (B): If the female plant is tetraploid, then the central cell of embryo sac, which is a fused polar nuclei, will also be tetraploid. Fusion of the tetraploid central cell to the haploid male gamete forms a pentaploid endosperm in the given example.

38. The role of double fertilization in angiosperms is to produce

Respuesta y explicación:

38. (C): Refer answer 36.

39. The embryo in sunflower has

Respuesta y explicación:

39. (a): Sunflower (Helianthus) belongs to family asteraceae of dicotyledons. A dicot embryo has an embryonal axis and 2 cotyledons attached to it laterally. So the number of cotyledons in sunflower will be two.

40. An interesting modification of flower shape for insect pollination occurs in some orchids in which a male insect mistakes the pattern on the orchid flower for the female species anr 1 tries to copulate with it, thereby pollinating the flower. Este fenómeno se llama

Respuesta y explicación:

40. (d): In an orchid Ophrys speculum, there is most interesting and unique mechanism of pollination. Here pollination occurs by a wasp called Culpa aurea. In this orchid, pollination occurs by act of pseudocopulation. The appearance and odour of Ophrys is similar to female wasp and are mistake by male wasps and they land on Ophrys flowers to perform act of pseudo-copulation and thus pollin takes place. This plant-insect relationship is useful only to plant.

41. Type of placentation in which ovary is syncarpous unilocular and ovules are on sutures is called

(b) superficial placentation

Respuesta y explicación:

41. (a): Arrangement of ovules inside the ovary on placenta is called placentation. In marginal placentation ovary is unilocular and the placenta develops along the junction of the two margins of the carpel, called the ventral suture. It occurs in pea, wild pea, gram etc.

In superficial placentation ovary is multilocular and ovules are borne on inner surface or partition walls as in water lily. In parietal placentation the ovary is unilocular and the ovules are borne on periphery as in Brassica, Argemone etc.

42. The endosperm of gymnosperm is

Respuesta y explicación:

42. (d): The endosperm of gymnosperms is haploid. It is a pre-fertilization tissue and is equivalent to female gametophyte, hence it is haploid in nature but in angiosperms it is post-fertilization tissue and is generally triploid in nature.

43. Eight nucleated embryo sac is

(d) any of these formed during the double

Respuesta y explicación:

43. (d): On the basis of number of megaspore nuclei taking part in development of female gametophyte or embryo sac, there are 3 types of embryo sacs –

(i) Monosporic type – In this type the single nucleus of functional megaspore undergoes 3 mitotic divisions to form 8 nuclei, 7 cells.

(ii) Bisporic type – Here embryo sac develops from 2 megaspore nuclei out of 4 nuclei formed after reduction division of MMC. It is also 8 nucleated.

(iii) Tetrasporic type – Here all the 4 megaspore nuclei formed after reduction division of megaspore mother cell are functional and take part in development of embryo sac. It is further of different types. Fritillaria type. Plumbago type and Adoxa type are 8 nucleated.

44. Endosperm is fertilization by

(a) two polar nuclei and one male gamete

(b) one polar nuclei and one male gamete

(d) two polar nuclei and two male gametes.

Respuesta y explicación:

44. (a): In Angiosperms the endosperm is a post- fertilization tissue. The second male gamete fuses with 2 polar nuclei or secondary nucleus to form triploid primary endosperm nucleus and this is called triple fusion. The primary endosperm nucleus (3n) ultimately develops into a nutritive tissue for developing embryo called endosperm.

45. Anemophily type of pollination is found in

Respuesta y explicación:

45. (d): Anemophily is the pollination by wind. Ancmophilous plants are characterized by small flowers, pollens present in large number which are small, dry and light in weight, number of ovules generally reduced in ovary, feathery or brushy stigma to recieve the pollen. All these features are shown by coconut flower.

In Vallisncria pollination occurs outside water called ephydrophily. Callistemon is pollinated by birds and is an example of ornithophily. Salvia is insect pollinated and is an example of entomophily.

46. In grasses what happens in microspore mother cell for the formatio” of inature pollen grains?

(a) one meiotic and two mitotic divisions

(b) or.c ineiotic and one mitotic divisions

Respuesta y explicación:

46. (B): Grass is a monocot plant. Primary sporogenous cell gives rise to microspore mother cells or pollen mother cells. Each MMC on reduction division gives rise to 4 microspores or pollens and this formation of microspores or pollens is called microsporogenesis. Karyokinesis is of successive type. The successive type of cytokinesis is common in monocots. Here both meiotic I and II nuclear divisions are followed by wall formation and it leads to isobilateral tetrad.

47. Adventive embryony in Citrus is due to

Respuesta y explicación:

47. (a): Refers answers 32.

48. In angiosperms pollen tube liberate their male gametes into the

Respuesta y explicación:

48. (d): On reaching of pollen tube inside the embryo sac, the two male gametes are discharged through a sub- texminal pore in pollen tube. The contents of the pollen tube are discharged in the synergid or between egg or synergid and the pollen tube does not grow beyond it in the embryo sac. Further the cytoplasm of the pollen tube is restricted to chalazal end of this synergidal cell.

49. What is the direction of micropyle in anatropous ovule?

50. In angiosperm all the four microspores of tetrad are covered by a layer which is formed by

Respuesta y explicación:

50. (a): Each microspore or pollen is having a two layered wall. Outer layer is thick tough cuticularized called exine, which is chiefly composed of a material called ‘sporopollenin’. Inner layer is thin, delicate and smooth called intine, which is made of pectocellulose.

Exine is not uniform but is thin at one or more places in the form of germ pores. Whereas intine made of pectocellulose cc-, wrs the entire stirfucv pollen grains.

51. In angiosperms pollen tube liberate their male gametes into the

Respuesta y explicación:

51. (a): In Angiosperms the embryosac is 8 nucleated and 7-celled structure. It includes an egg apparatus having 2 synergids and one egg cell, 3 antipodal cells at chalazal end and a central cell having two polar nuclei in center. The pollen tube always enters into the embryosac at the micropylar end. This entry may be between egg and one synergid or between wall of embryosac and synergid. So one synergid is always degenerated by pollen tube.

On reaching of pollen tube inside the embryo sac, the 2 male gametes are discharged through a sub-terminal pore in pollen tube. The contents of pollen tube are discharged in the synergid and the pollen tube does not grow beyond it in the embryo sac. Further the cytoplasm of pollen tube is restricted to chalazal end of this synergidal cell.

52. In a flowering plant, archesporium gives rise to

(a) only the wall of the sporangium

(b) both wall and the sporogenous cells

(d) only tapetum and sporogenous cells

Respuesta y explicación:

52. (B): In flowering plants, archaesporial cells are vertical rows of hypodermal cells at four angles of anther. These undergo periclinal (transverse) division to form an outer primary parietal cell and inner sporogenous cell. Primary parietal wall after few more periclinal divisions forms anther wall and sporogenous cells give rise to sporogenous tissue.

53. An ovule which becomes curved so that the nucellus and embryo sac lie at right angles to the funicle is

Respuesta y explicación:

53. (a): In hemianatropous or hemitropous ovule the nucellus and integument are at right angles to stalk or funicul us so that the ovule becomes curved. It is commonly found is primulaceae and Ranunculus. In campylotropous ovule the body of the ovule gets curved and micropyle is directed downwards.

Atropous ovule is erect and micropyle, chalaza and funiculus are in the same straight line. Anatropous ovule is the most common type of ovule in angiosperms. In this the body of the ovule gets inverted and the micropyle is on lower side. In campylotropous ovule the body of the ovule gets curved and the micropyle is directed downwards.

54. When a diploid female plant is crossed with a tetraploid male, the ploidy of endosperm cells in the resulting seed is

Respuesta y explicación:

54. (a): Endosperm is formed due to fusion of the haploid male gamete with the polar nucleus of the embryo sac. But in this case the male plant is tetraploid so that its gametes would be diploid. When these diploid gametes fuse with two polar nuclei of the embryo sac the resultant endosperm would be tetraploid.

55. Through which cell of the embryosac, does the pollen tube enter the embryo sac?

Respuesta y explicación:

55. (C): The pollen tube enters into the embryo sac at the micropylar end. This entry may be between egg and one synergid or between wall of embryo sac and synergid or through one synergid. So one synergid is always degenerated to allow the entry of the pollen tube.

56. Which one of the following represents an ovule, where the embryo sac becomes horse-shoe shaped and the funiculus and micropyle are close to each other?

57. In a type of apomixis known as adventive embryony, embryos develop directly from the

(a) nucellus or integuments

(c) synergids or antipodals in an embryo sac

(d) accessory embryo sacs in the ovule.

Respuesta y explicación:

57. (a): Normal type of sexual reproduction having two regular features, i.e., meiosis and fertilization, is called amphimixis. But in some plants, this normal sexual reproduction (amphimixis) is replaced by some abnormal type of sexual reproduction called apomixis.

Apomixis may be defined as, ‘abnormal kind of sexual reproduction in which egg or other cells associated with egg (synergids, antipodals, etc.) develop into embryo without fertilization and with or without meiosis’. Adventive embryony is a type of apomixis in which development of embryos directly from sporophytic tissues like nucellus and integuments takes place, e.g., in Citrus, mango, etc.

58. In which one pair both the plants can be vegetatively propagated by leaf species?

(b) Bryophyllum and Kalanchoe

(c) Asparagus and Bryophyllum

(d) Chrysanthemum and Agave.

Respuesta y explicación:

58. (B): Leaves of a number of plants develop or possess adventitious buds for vegetative propagation e.g. Bryophyllum, Kalanchoe, Adiantum caudatum etc.

59. What type of placentation is seen in sweet pea?

Respuesta y explicación:

59. (a): The arrangement of ovules inside the ovary on placenta is called placentation. Sweet pea or Lathyrus odoratus belongs to family leguminosae or fabaceae and in all the members of this family the placentation is marginal in which ovary is unilocular and ovules are borne on margin.

60. The arrangement of the nuclei in a normal embryo sac in the dicot plants is

Respuesta y explicación:

60. (C): Megaspore is the initial cell or beginning of female gametophyte or embryo sac. The nucleus of megaspore undergoes divisions and give rise to embryo sac or female gametophyte, which is called megagametogenesis.

During development, the single nucleus of functional megaspore (of chalazal end) undergoes 3 mitotic divisions to form 8 nuclei. Out of these 8 nuclei, 4 are present at micropylar end and 4 at chalazal end. One nucleus from each group conies in centre to form 2 polar nuclei. Remaining 3 nuclei at micropylar end constitute egg apparatus and remaining 3 nuclei at chalazal end constitute 3 antipodal cells or antipodals. So it is 3 + 2 + 3 arrangement.

So fully developed normal type of female gametophyte or embryo sac in 8-nucleated and 7-celled structure.

61. In a cereal grain the single cotyledon of embryo is represented by

62. Parthenocarpic tomato fruits can be produced by

(a) treating the plants with phenylmercuric acetate

(b) removing androecium of flowers before pollen grains are released

(c) treating the plants with low concentrations of gibberellic acid and auxins

(d) raising the plants from vernalized seeds

Respuesta y explicación:

62. (C): Development of fruits without fertilization is called parthenocarpy and such fruits are called parthenocarpic fruits. Parthenocarpic fruits are seedless. A flower is emasculated and auxins are applied to the stigma of the flower, it forms a parthenocarpic fruit. For parthenocarpy induction by auxins, these should be applied after anthesis (first opening of flower) and by gibberellins, these should be applied earlier i.e., at anthesis.

63. Which one of the following is surrounded by a callose wall?

Respuesta y explicación:

63. (d): Anther consists of microsporangia or pollen sacs. The archesporium gives rise to parietal cells and primary sporogenous tissue. Sporogenous cells divide to form pollen grain or microspore mother cells. They are diploid and connected by plasmodesmata. The microspore, mother cells consists of a callose wall inner to the cell wall. The mother cell then undergoes meiosis and forms tetrads of microspores. Finally the wall of the mother cell degenerates and pollen grains are separated.

64. Two plants can be conclusively said to belong to the same species if they

(a) have more than 90 per cent similar genes

(b) look similar and possess identical secondary metabolites

(c) have same number of chromosomes

(d) can reproduce freely with each other and form seeds.

Respuesta y explicación:

64. (d): If two plants can reproduce freely with each other and form seeds, they are concluded to belong to same species. Plants belonging to same species have mostly every character common and will be able to reproduce freely with each other to produce new generations.

65. Male gametes in angiosperms are formed by the division of

Respuesta y explicación:

65. (a): In the pollen sac (microsporangium) of the anther, haploid microspores are formed by mitosis. Mitosis then follows to produce a two-celled pollen grain with a small generative cell and a large vegetative cell. This generative cell will undergo further mitosis to form two male gametes (nuclei). The pollen tube grows through a spore in the pollen grain, with the tube (vegetative) nucleus at its tips and the male nuclei behind.


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