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Secuencia Didáctica 2: Reproducción en individuos.

1. Mitosis, crecimiento y reproducción asexual¿Por qué los hijos se parecen a sus padres? ¿Qué mecanismo reproductor es más

eficiente? ¿Cómo han evolucionado los procesos de reproducción?

La consecuencia directa de la reproducción celular por mitosis, es la pluricelularidad. Los organismos pluricelulares crecen por aumento en el número de sus células por reproducciones mitóticas. Para los unicelulares, la reproducción celular es la reproducción del individuo, es decir, que al llegar a cierto límite de crecimiento, todo el individuo se constituye en una unidad reproductora.

Reproducción asexual.1. En este tipo de reproducción participa un solo progenitor que se divide por mitosis y se

puede realizar siguiendo varias modalidades. 2. Permite que los organismos se multipliquen con rapidez, y se caracteriza por la

ausencia de fusión de células especializadas y porque los organismos resultantes son genéticamente idénticos a su progenitor.

3. Los descendientes se forman a partir de unidades reproductoras obtenidas por procesos de mitosis, de manera que los hijos recibirán idéntica información hereditaria, lo cual constituye una ventaja adaptativa mientras que el medio ambiente sea el mismo.

4. Los organismos asexuales, no tienen otra forma de variación que la mutación y las mutaciones son al azar y de carácter favorable o desfavorable según el medio ambiente.

ACTIVIDAD# 1 Con la información que aparece a continuación y empleando las imágenes anexas (imagen #1), diseña un gráfico de cada una de las formas de reproducción asexual en organismos unicelulares.

Reproducción Asexual en organismos UnicelularesMuchos organismos unicelulares, al alcanzar su estado adulto, se constituyen en una unidad reproductora que tendrá un desarrollo por bipartición, gemación o esporulación.

Bipartición o fisión binaria. El organismo se divide a la mitad y da origen a dos células hijas de igual tamaño. Este tipo de reproducción se presenta en algas, bacterias y protozoarios.

Gemación. El organismo se divide en dos células de diferente tamaño. El proceso empieza con la formación de un pequeño brote o yema que termina por separarse de la célula materna. Esta modalidad reproductiva es característica de las levaduras.

Esporulación. Una célula se divide en muchas células pequeñas. Los esporozoarios son un grupo de protozoarios que se reproduce por esta modalidad; entre ellos se encuentra el Plasmodium, que produce el paludismo.

ACTIVIDAD# 2 Con la información que aparece a continuación y empleando las imágenes anexas (imagen #2), diseña un gráfico o collage de cada una de las formas de reproducción asexual en animales.

Reproducción asexual en los animales

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Se presenta en aquellos organismos cuyas células conservan aún la totipotencia embrionaria (la totipotencia se observa en la capacidad del cigoto de dar origen a cada tipo de célula del adulto), es decir, la capacidad no sólo de multiplicarse, sino también de diferenciarse en distintos tipos de células para lograr la reconstrucción de las partes del organismo que pudieran faltar, tiene lugar en esponjas, celentéreos(medusas), anélidos (gusanos anillados), nemertea (gusanos aplanados), equinodermos (estrella de mar) y también en los estados larvarios y embrionarios de todos los animales. En esta reproducción no intervienen espermatozoides ni óvulos, es la diferencia principal entre la reproducción sexual y la asexual.Las modalidades básicas de reproducción asexual son las siguientes:

La gemación o yemación. La fragmentación o escisión. La bipartición. La esporulación o esporogénesis. La poliembrionía. La partenogénesis.

La gemación: Consistente en la formación de prominencias o yemas sobre el individuo progenitor, que al crecer y desarrollarse origina nuevos seres que pueden separarse del organismo parental o quedar unidos a él, iniciando así una colonia. Es un proceso de mitosis asimétrica que se da en algunos seres unicelulares, como las levaduras. A nivel pluricelular o más de dos células, este tipo de reproducción es frecuente en los cnidarios (medusas, corales,..), briozoos y Porífera.

La fragmentación es un tipo de reproducción en que un animal se divide en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales regenera un organismo completo. Un ejemplo de fragmentación es lo que se da al partir simétricamente una estrella de mar, a los 8 o más días aparecen dos individuos idénticos al "padre".

La Poliembrionía es una modalidad de reproducción alternante en animales y otros seres vivos en la que se distinguen dos fases: la fase sexual y la fase asexual. Se da cuando en el cigoto se crea más de un embrión sin importar sus orígenes. Se da tanto en animales como vegetales. Según el número de embriones que se generen puede ser simple o múltiple. A veces también se da en humanos como pasa en los gemelos univitelinos o idénticos los cuales provienen de un mismo cigoto. No confundir con gemelos dicigóticos o vivitelinos, que proceden de óvulos y espermatozoides distintos por lo que poseen diferencia genética.

La partenogénesis es una forma de reproducción basada en el desarrollo de células sexuales femeninas no fecundadas, que se da con cierta frecuencia en platelmintos, rotíferos, tardígrados, crustáceos, insectos, anfibios y reptiles, más raramente en algunos peces y, excepcionalmente, en aves. Puede interpretarse como reproducción asexual o como sexual monogamética, puesto que interviene en ella una célula sexual, gameto o huevo. Consiste en la segmentación del óvulo sin fecundar, puesta en marcha por factores ambientales, químicos, descargas eléctricas, etc. En algunos casos (peces), a los que nos referimos como geitonogamia, se requiere el contacto o la fusión con un gameto masculino, pero no se completa la fecundación, no contribuyendo con sus genes la célula masculina.

ACTIVIDAD# 3 Con la información que aparece a continuación y empleando las imágenes anexas (imagen #3), diseña un gráfico o collage de cada una de las formas de reproducción asexual en plantas.

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Reproducción asexual en plantasSe da cuando de una parte de ellas (tallo, rama, brote, tubérculo, rizoma...) se desarrolla hasta convertirse en una nueva planta. En los organismos pluricelulares, las unidades reproductoras pueden ser una porción importante del cuerpo o células; en el primer caso, se tiene la reproducción vegetativa, la fragmentación, la gemación y en el segundo, la esporulación.En la reproducción vegetativa de algunos vegetales, la unidad reproductora puede ser un tallo, un tubérculo o rizomas, una hoja, que al desprenderse del cuerpo materno da origen a una nueva planta. Esta capacidad reproductiva de los tejidos vegetales es utilizada en la producción agrícola o a nivel doméstico. Entre ellas destacan:

1. Las mitosporas.2. Los propágulos.3. La multiplicación vegetativa artificial.

1) Las Mitosporas, son esporas originadas por mitosis y se considera una modalidad de reproducción asexual en vegetales, y es típica en hongos, musgos, helechos y líquenes. Algunas se mueven por medio de cilios o flagelos, mientras que otras son dispersadas pasivamente por el agua, el viento o los animales.Cada espora consta de una sola célula protegida por una gruesa envoltura que le permite resistir condiciones ambientales desfavorables.

2) Los Propágulos son una modalidad de reproducción asexual en vegetales, por la que se obtienen nuevas plantas y órganos individualizados. Los tejidos de la porción separada deben recuperar la condición para producir todo el conjunto de órganos de la planta. Como formas más importantes de propágulos tenemos:

Los estolones: ramas que, tras crecer mucho, llegan a tocar el suelo y enraízan engendrando una nueva planta. Esto ocurre en el fresal y muchas gramíneas.

Los rizomas: tallos subterráneos que crecen alargados horizontalmente. Al cercenarse, originan nuevas plantas. Son típicas en los lirios.

Los tubérculos: porciones más o menos esféricas de tallos subterráneos, ricos en material nutritivo. En su superficie se desarrollan las yemas (ojos) capaces de dar origen a una nueva planta. Ejemplos son la patata y la chufa.

Los bulbos: tallos cortos y cónicos con una gran yema terminal rodeada por numerosas hojas que almacenan sustancias de reserva. En las axilas de estas hojas se forman los bulbos de renuevo. Estos bulbos se desprenden para dar lugar a una nueva planta. Ejemplos son la cebolla y el tulipán.

3) Reproducción vegetativa artificiala) Injertos: Un fragmento de tallo de una planta (injerto), se introduce dentro del tallo o

tronco de la misma especie o distinta, pero afín. Se suele usar en árboles frutales o especies ornamentales.

b) Estacas: la reproducción por estacas consiste en cortar un fragmento de tallo con yemas y enterrarlo. Después se espera hasta que broten raíces. Así se obtiene una nueva planta.

c) Esqueje o gajos: tallos que se preparan, en recipientes con agua o en tierra húmeda, donde forman nuevas raíces, tras lo cual pueden plantarse.

d) Cultivo de tejidos: cultivo realizado en un medio libre de microorganismos y utilizando soluciones nutritivas y hormonas vegetales, que provocan el crecimiento de raíces, tallos y hojas a partir de un fragmento de una planta.

e) Acodo: consiste en enterrar una parte de la planta y esperar a que arraigue. Entonces se corta y se trasplanta se utiliza en las vides.

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ACTIVIDAD# 4 Con la información que aparece a continuación elabora un resumen y empleando las imágenes anexas (imagen #4), diseña un gráfico donde relaciones las etapas o fases de la Mitosis.

Mitosis, crecimiento y reproducción asexual.En biología, la mitosis “es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucarióticas y que precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario característico”.

Una vez completados los procesos de la interfase, G1, S y G2, la célula está en condiciones de sufrir la mitosis. Al iniciar la mitosis la célula llega con el material genético duplicado (en la etapa S de la interfase). La división celular mitótica tiene dos partes principales: la mitosis (división nuclear o cariocinesis) y la división citoplásmica (citocinesis).La mitosis produce dos núcleos, cada uno con una copia de todos los cromosomas que estaban presentes en el núcleo original. Ciertas células, entre ellas algunas tumorales, experimentan mitosis sin citocinesis. Este proceso produce células individuales con varios núcleos.Las dos células hijas producidas por división celular mitótica son genéticamente idénticas una a la otra y a la célula progenitora. La mitosis es la división que realizan todas las células durante el crecimiento de un individuo, es decir, para aumentar el número, o para reponer las células que mueren. En organismos eucarióticos unicelulares representa además su reproducción. La división celular mitótica también constituye la base de la reproducción asexual, en la que se forman hijos a partir de un solo progenitor, sin la unión de gametos.

FASES DE LA MITOSISCada división mitótica es un proceso continuo. Sin embargo, con fines descriptivos la mitosis se ha dividido en etapas: Profase, metafase, anafase y telofase

Profase: Al inicio dentro del núcleo se hacen visibles las fibras de cromatina (ADN), las cuales se acortan y engruesan, estas fibras son dobles, formadas por dos hilos de cromatina llamados cromátidas. Al final las cromátidas se han diferenciado como cromosomas. Estas cromátidas están unidas en el centro del cromosoma por los centrómeros. Durante la profase el nucléolo desaparece.

Metafase. Durante esta fase los cromosomas se localizan en el ecuador de la célula, distribuidos en un solo plano. Recordemos que estos cromosomas están formados, cada uno, por dos cromátidas, que constituirán los cromosomas hijos; éstos se adhieren a las fibras del huso por medio del centrómero.

Anafase. Cuando los centrómeros se dividen y los cromosomas hijos comienzan a separarse, se ha iniciado la anafase. Los cromosomas emigran hacia los polos de la célula. Por la forma de “V” que toman los cromosomas mientras emigran, se supone que la fibra del huso de la cual están adheridos se va contrayendo y los hala hasta al polo celular.

Telofase. Durante la telofase, los cromosomas se encuentran en los polos e inician un proceso inverso de diferenciación, concluyendo con la formación de los núcleos hijos. Reaparecen el nucléolo y una nueva membrana nuclear. El huso desaparece. Se tiene al final dos núcleos con idéntica constitución genética originados por la duplicación cromosómica.

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Citocinesis. Una vez repartido el material hereditario (al final de la telofase), se divide el citoplasma. Este proceso difiere en animales y vegetales.

1. En los primeros (los animales), se origina el llamado surco de segmentación, como resultado del desplazamiento hacia dentro de la membrana celular de la zona central. De esta forma se obtendrán dos células hijas complejas y separadas.

2. En los vegetales, la citocinesis ocurre mediante la formación de un tabique de separación entre las dos células hijas que procede de la fusión de vesículas del aparto de Golgi.

IMAGEN # 1

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IMAGEN # 2

GEMACIÓN O YEMACIÓN FRAGMENTACIÓN BIPARTICIÓN

ESPORULACIÓN POLIEMBRIONIA PARTENOGENESIS

IMAGEN #3

ESTOLONRIZOMAS TUBERCULOS

BULBOSINJERTOS ESTACAS

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CULTIVO DE TEJIDOS ACODO ESQUEJES O GAJOS

IMAGEN #4Citocinesis

ACTIVIDAD # 5 En la sopa de letras encuentra de manera individual los conceptos característicos del proceso de mitosis. Identifica cuáles son las etapas de la mitosis y qué conceptos de las que aparecen en la sopa se relacionan con ellas.

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CONCEPTOS