LA RIPRODUZIONE NEI VEGETALI
La riproduzione nei vegetali può essere: -VEGETATIVA - SESSUALE - PER SPOROGONIA assenza di ricombinazione genica formazione di nuovi corredi cromosomici
Nei vegetali la meiosi può dare origine a due diversi tipi cellulari con funzione riproduttiva: gameti o meiospore Un gamete è una cellula aploide in grado di dare origine ad un nuovo individuo solo se si fonde con un altra cellula aploide di sesso opposto, cioè un altro gamete Una meiospora (spora meiotica) è una cellula aploide che origina un nuovo individuo senza fondersi con un altra cellula aploide Nei vegetali prevale la produzione di spore meiotiche o meiospore!
Le generazioni che avranno origine dalla fusione di due gameti o da una singola spora avranno un corredo cromosomico, rispettivamente, doppio o singolo, saranno cioè diploidi (generazione sporofitica) o aploidi (generazione gametofitica)
La riproduzione vegetativa si basa sulla mitosi e origina individui geneticamente identici
LA RIPRODUZIONE ASESSUATA o VEGETATIVA Gemmazione nei lieviti
Organismi unicellulari
Nella scissione la cellula madre si divide completamente in due nuove cellule figlie SCHIZOTOMIA Un più elevato valore di propagazione si ha nella divisione multipla (SCHIZOGONIA) di una cellula nella quale da una cellula madre si originano molte cellule figlie
Organismi unicellulari Organismi unicellulari o pluricellulari Sporocisti di un fungo piena di tante spore mitotiche (mitospore )
Le spore mitotiche (mitospore) sono AGAMETI (cellule germinali asessuate) che rappresentano un importante mezzo di propagazione. Si sono evolute in quasi tutti gli organismi vegetali e consentono una rapida moltiplicazione se le condizioni ambientali sono favorevoli.
SPORULAZIONE Le mitospore, oltre a rappresentare la forma di dispersione della specie, possono anche rappresentare una forma di resistenza
SPORULAZIONE conidi Spore asessuate di alcuni funghi (zigomiceti)
Consiste nel distacco di una parte del corpo specializzata per la riproduzione vegetativa e dalla quale si originerà un nuovo individuo
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Stoloni della fragola (Fragaria sp.)
Stoloni: sono fusti modificati, con internodi allungati, si sviluppano nel terreno o in superficie ma parallelamente al suolo (plagiotropi). Lo stolone rappresenta una struttura semplificata rispetto al caule (fusto) aereo. Ai nodi degli stoloni si formano radici (avventizie). Es, fragola Rizomi: fusti ipogei, plagiotropi, con maggiori tessuti di riserva rispetto agli stoloni. Come un fusto aereo il rizoma è formato da nodi ed internodi. In corrispondenza dei nodi possono formarsi piccole scaglie, che in realtà sono le vere foglie ma non crescono e non fotosintetizzano. All ascella di queste scaglie si possono organizzare le gemme ascellari che allungandosi verso l esterno formano i nuovi rami. Es, bambù, iris, gigli Stoloni e rizomi possono essere frammentati per dare origine a nuove piante: riproduzione per frammentazione
La patata ha tre diversi tipi di fusto: 1)fusto verticale con le vere foglie; 2) stoloni sotterranei 3) tuberi all estremità dei rizomi. La riproduzione vegetativa si attua mediante l isolamento degli occhi (gemme) e la loro messa in coltura.
Polloni di ulivo
rizogenesi caulogenesi neoformazione di fiori
La riproduzione sessuale ha richiesto l evoluzione della meiosi aploidi PLASMOGAMIA + CARIOGAMIA = SINGAMIA
LA RIPRODUZIONE SESSUALE
ripartizione casuale degli omologhi
FONTI DI VARIABILITA GENETICA Crossing over nuove combinazioni geniche in ciascun cromatidio Ripartizione casuale degli omologhi nuove combinazioni di cromosomi in ciascuno dei quattro nuclei aploidi
Gli ALLELI Ogni gene può esistere in due o più forme dette ALLELI Due cromosomi omologhi possono contenere nello stesso locus genico alleli uguali o diversi Nuovi alleli si formano spontaneamente di continuo (mutazioni spontanee) ma si diffondono nella specie tramite il meccanismo sessuale (alternarsi regolare di meiosi e fecondazione)
Ripartizione casuale degli omologhi
I prodotti della meiosi: gameti o spore meiotiche Nei vegetali prevale la produzione di spore meiotiche
spore meiotiche Le lamelle di un fungo a cappello contengono le strutture che producono spore meiotiche Immagini da: La biologia delle piante di Raven, Evert-Eichhorn, Zanichelli, modif
Dove sono formate e contenute le meiospore? In SPOROCISTI (unicellulari) o SPORANGI (pluricellulari)
L individuo aploide nato dalla spora meiotica si chiama gametofito Perchè? Perchè produce per mitosi i gameti, contenuti in contenitori detti GAMETOCISTI (unicellulari) o GAMETANGI (pluricellulari)
Il CICLO BIOLOGICO (detto anche CICLO ONTOGENETICO) di una specie è costituito dall insieme degli eventi e degli stadi che si verificano nell esistenza dei componeni della specie, a partire da un determinato evento fino al ripetersi dello stesso evento nei discendenti
GAMETOFITO (n) SPOROFITO (2n)
Le strutture in cui si formano i gameti sono dette: GAMETOCISTI Se i gameti si formano all interno di organi riproduttori unicellulari OOGONI GAMETANGI Se i gameti si formano all interno di organi riproduttori pluricellulari SPERMATOGONI ARCHEGONI ANTERIDI ALGHE FUNGHI Chara sp.
Immagine da: Botanica, Mauseth, Ed. Grasso
Nei vegetali primitivi i gameti dovevano essere identici (isogamia). Poi, in seguito a mutazioni, si differenziarono. Spesso è possibile distinguere gameti maschili e femminili, morfologicamente diversi (anisogamia), prodotti da gametofiti maschili e femminili (oppure dallo stesso gametofito). Quando il gamete femminile non è flagellato, si parla di oogamia.
ZIGOSPORANGI gametocisti gametocisti Gametangiogamia isogama in un fungo
I cicli vitali: l alternarsi di fasi aploidi e diploidi CICLI DIPLONTI: l unica cellula aploide è il gamete. Lo zigote, per mitosi, origina una popolazione di cellule diploidi. Es: gli animali CICLI APLONTI: l unica cellula diploide è lo zigote. Es, molti funghi e molte alghe CICLI APLODIPLONTI: lo zigote, per mitosi, origina una popolazione di cellule diploidi. Da queste, mediante la meiosi si originano delle spore aploidi (meiospore) che originano, a loro volta, per mitosi, popolazioni di cellule aploidi da cui ci formeranno (per mitosi) i gameti aploidi. Es, piante
Esempi di vegetali (alghe brune) con ciclo diplonte Sargassum sp. Fucus sp. https://commons.wikimedia.org/wiki/file:bladder_wrack_(fucus_vesiculosus)_-_geograph.org.uk_-_224125.jpg
Molte alghe
https://www.aquaportail.com/definition-13637-spirogyre.html I filamenti sono costituiti da cellule aploidi Spirogyra non forma gameti mobili ma può riprodursi sessualmente per coniugazione. Spirogyra sp. http::// www.naturamediterraneo.com
gametofito sporofito
Ciclo aplodiplonte, con generazioni isomorfiche
Riassumendo...
Piante: Briofite Pteridofite Spermatofite (Gimnosperme e Angiosperme)
Ciclo aplodiplonte con dominanza della fase aploide (gametofito) sulla fase diploide (sporofito): tipico nelle Briofite
L affermazione biologica della diploidia La generazione con due alleli per gene si afferma La generazione gametofitica (n) è, infatti, più vulnerabile rispetto allo sporofito (2n): eventuali mutazioni diventano manifeste. Gli organismi aploidi risultano più sensibili a variazioni ambientali. Inoltre, negli organismi aplonti, i gameti di segno opposto possono formarsi sullo stesso gametofito (per mitosi) e, successivamente, fondersi. La variabilità è altamente ridotta in questi casi (alla meiosi i cromatidi degli omologhi si scambiano sequenze alleliche praticamente uguali).
Nelle Gimnosperme lo sporofito è dominante sul gametofito
LE ANGIOSPERME (= PIANTE A FIORE) SONO LE PIÙ EVOLUTE TRA LE PIANTE TERRESTRI IL FIORE RAPPRESENTA LA STRUTTURA RIPRODUTTIVA DELLA PIANTA (sporofito) Il gametofito maschile maturo è ridotto tre cellule (granulo pollinico) mentre il gametofito femminile a 7 cellule contenute nell ovulo