New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Bio102 Unit 2 Study Guide

by: Amanda Merritt

Bio102 Unit 2 Study Guide Bio 102

Marketplace > University of Rhode Island > Biology > Bio 102 > Bio102 Unit 2 Study Guide
Amanda Merritt
GPA 3.5

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

These notes cover the readings that we will be tested on for our next exam!
Principles Biology II
Serena Moseman-Valitierra
Study Guide
Biology, Science, Study Guide
50 ?




Popular in Principles Biology II

Popular in Biology

This 14 page Study Guide was uploaded by Amanda Merritt on Monday February 22, 2016. The Study Guide belongs to Bio 102 at University of Rhode Island taught by Serena Moseman-Valitierra in Spring 2016. Since its upload, it has received 52 views. For similar materials see Principles Biology II in Biology at University of Rhode Island.


Reviews for Bio102 Unit 2 Study Guide


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 02/22/16
Pages 580­596 (Starting with 31.2) 31.2 How Do Biologists Study Green Algae and Land Plants?  To understand how green pants originated and diversified, biologists analyze: o Morphological traits o Fossil record o Phylogenetic trees estimated from similarities and differences in DNA sequences  from homologous genes and whole genomes Analyzing Morphological Traits  Green algae includes species that are o unicellular o colonial o multicellular  Live in  o marine o freshwater o moist terrestrial Similarities Between Green Algae and Land Plants  Chloroplasts contain the photosynthetic pigments chlorophyll a and b and accessory B­ carotene  Similar arrangements of internal, membranous sacs: thylakoids  Cell walls, sperm, peroxisomes are similar in structure and composition  Chloroplasts synthesize starch   Two most similar: o Coleochaetohyceae  o Charophyceae  Hypothesize land plants evolved from multicellular green algae and lived in freshwater  habitats More Morphological Difference Among Land Plants  Land plants clustered into broad 3 categories o Nonvascular Plants  bryophytes  lack vascular tissue  Ex. Mosses o Seedless vascular plants  Do not make seeds  make microscopic pores that are carried by wind  Ex. Ferns o Vascular seed plants  Seed consist of embryo and a store of nutritive tissue, surrounded by a  tough protective layer  Flowering plants: angiosperms Using a Fossil Record  First green plants on fossil record: green algae  Supports hypothesis that land plants are derived from green algae  Reasonable to hypothesize that the evolution of green algae contributed to the ride of  oxygen levels Origin of Land Plants  Most fossils are microscopic o consist of reproductive cells (spores) and cuticles (waxy coating0  Observations of fossils from green plants o Cuticle helps them resist drying o Fossilized spores are surrounded by sheetlike coating  Sporopollenin; encases spores and pollen from modern land plants and  help resist drying o Fossilized spores have been found in association with spore­producing structure  Sporangia Silurian­Devonian Explosion  Second major interval in fossil records  Biologists found fossil records from most major plant lineages  Virtually all adaptations that allow plants to occupy dy, terrestrial habitats are present o including water­conducting tissue and roots  Plants colonized the land conjunction with fungi and grew in mutually beneficial  symbiosis o Fungi provided nutrients from below the surface o plants provided sugars and other products of photosynthesis The Carboniferous Period  Third integral in fossil records  Extensive deposits of coal o Carbon rich rock packed with fossil spores,branches, leaves, and tree trunks  Most fossils were derived from seedless vascular plants  Coal formation is thought to start only in the presence of water, Carboniferous fossils  indicate the presence of extensive forested swamps Diversification of Gymnosperms  Fourth interval of land plant history  Characterized by seed plants: gymnosperms  Five major groups o Ginkgophyta o Cycadophyta o Cupressophyta o Pinophyta o Gnetophyta  Continents became blanketed with green plants for the first time during this period Diversification of Angiosperms  Fifth interval in history of land plants  Still underway  Age of flowering plants o Angiosperms  Plants that first produced flowers are the ancestors of today’s grasses, orchids, daises,  oaks, maples, and roses  According to fossil record o Green algae appear first o Nonvascular plants o Seedless vascular plants o Seed plants  Organisms that appear late in the fossil record are often less dependent on moist habitats o Support hypothesis that green plants evolved from green algae an land plants  evolved to colonize dry habitats Evaluating Molecular Phylogenies  Green plants are monophyletic o single common ancestor gave rise to them  Green algae are paraphyletic  Charophyceae are the closest living relative to land plants  Land plants are monophyletic  Nonvascular plants are the earliest­branching groups among land plants  Non­vascular plants are paraphyletic  Seedless vascular plants are paraphyletic, but the vascular plants as a whole are  monophyletic  Seed plants are monophyletic  Gymnosperms and angiosperms are a monophyletic group  Land plant evolution began with nonvascular plants, proceeded to seedless vascular  plants, and continued with the evolution of seeds 31.1 What Themes Occur in the Diversification of Land Plants? The most ancient groups in the lineage are dependent on wet habitats  More recently evolved groups can live and reproduce in dry, or even desert, conditions  The story of land plants is the story of adaptations that allowed photosynthetic organisms  to move from aquatic to terrestrial environments The Transition to Land: How Did Plants Adapt to Dry Conditions with Intense Sunlight?  Once green plants made the transition to survive out of water, growth on land offered  many resources o Light  Amount of light is reduced for photosynthesis when it has to penetrate  water  On land that isn’t the case = more light for photosynthesis o Carbon Dioxide  most important molecule required by photosynthetic organisms  More abundant in the atmosphere and diffuses more readily than it does in water  Adaptations that solved the drying out problem o Preventing water loss which kept cells from drying out and dying o Providing protection from harmful UV radiation o Moving water from tissues with direct access to water to tissues without direct  access Preventing Water Loss: Cuticle and Stomata  Cuticle: sheets of a waxy substance that coats the plant and prevents water loss by  transpiration o Made the transition to land possible  Coverings in wax creates a problem though: makes it harder for carbon dioxide to diffuse  Stomata: opening surrounded by guard cells: pore that lets gasses flow in and out but can  be regulated with the guard cells  Guard cells gave land plants the ability to regulate gas exchange and control water loss Providing Protection From UV Radiation  Exposed to higher light intensities, could photosynthesize faster  UV rays known to damage DNA  Most plants today accumulate UV­absorbing compounds: flavonoids o protects DNA from damage o Plant pigments that act as sunscreen The importance of Upright Growth  Hypothesize the first land plants were small or had low, sprawling growth habit  Competition for space would have become intense  Individuals that can grow erect have better access to sunlight   Two problems have to be overcome for plant growth to be erect o Transporting water from tissues that are in contact with wet soil to tissues  exposed to dry air against gravity o becoming rigid enough to avoid falling over in response to gravity and wind o Vascular tissues solved both The Origin of Vascular Tissue  Established a species containing elongated cells that were organized into tissues along the length of the plant o hypothesized that the elongated cells move from the base of tha plants upward to  erect portions through water conducting cells  Some has a simple cellulose containing cells  some water conducting cells had cell walls with thickened rings containing a molecule called lignin  Lignin o extremely effective in resisting gravity   Hypothesis: lignified cell walls face stem tissues the strength to remain erect in the face  of wind and gravity  Defining feature in vascular tissue Elaboration of Vascular Tissue: Tracheids and Vessels  Natural selection favored more complex tissues that were more efficient in providing  support and transport  Tracheids o long, thin, tapering cells that have  thickened, lignin­containing secondary cell wall in addition to cellulose­ based primary cell wall  pits in the sides and ends of cell where secondary cell wall is absent,  where water can flow efficiently from one to the next  Secondary cell wall gave tracheids ability to provide better structural  support  Vessel Elements o Most advanced type of water conducting cells o shorter and wider o Upper and lower ends have gaps where both primary and secondary cell walls are  missing o Continuous pipelike structure  Wood o combination of tracheids and vessels o Extremely strong supportive material o ability to make lignified vascular tissues allows them to grow tall and transport  water from soil to the top Mapping Evolutionary Changes on the Phylogenetic Tree  Fundamentally important adaptations to dry conditions (cuticle, pores, stomata, vascular  tissue, tracheids) evolved once  Convergent evolution occurred: vessels evolved independently in gnetophytes and  angiosperms Transition to Land, II: How Do Plants Reproduce in Dry Conditions?  Functions of sexually reproducing eukaryotes (including plants) o increase genetic variability as a result of meiosis and fertilization o increase number of individuals o disperse individuals to new habitats  Plants are sessle  Key adaptations for reproducing on land: spores that resist drying o encased in a tough coat of sporopollenin o One of the innovations that made the initial colonization of land possible  Two other innovations occurring early were instrumental for efficiency in dry  environments o gametes were produced in complex, multicellular structures o embryo was retained on the parent plant and was nourished by it Producing Gametes in Protected Structures  Gametangia o protected gametes from drying and mechanical damage o present in all land plants except angiosperms  Antheridia: sperm­producing gametangium  Archegonium: egg­producing gametangium Retaining Offspring: Land Plant Embryos are Nourished by Their Parent  Instead of land plants shedding their eggs into water or soul, their retaining them  Aquatic o Zygote stays attached to mom where it receives nutrient o When the mom dies during fall, the zygote remains on the parent tissue, settles to  the bottom of lake or pond  in spring meiosis occurs  resulting spores turn into haploid adult plants  Terrestrial o Zygote is retained by mom  called Embryophyta o begin to develop on the living parent plant o forms multicellular embryo that remains attached to parent and can be nourished  by it o embryos don't have to manufacture their own food early in life Alternation of Generations  Individuals represent a multicellular haploid phase (gametophyte) or multicellular diploid phase (sporophyte)  Two phases of life are connected by distinct types of reproductive cells) gametes and  spores  After dispersion with aid of flagella, spores begin dividing by mitosis  Suggests alteration of generations of originated in land plants independently o Male gametes no longer needed to swim o no need for free­living gametophytes  Alternation of generations sequence: o Sporophyte produces spores by meiosis (haploid) o Spores germinate and divide by mitosis to develop into multicellular, haploid  gametophytes o Gametophytes produce gametes by mitosis (gametophytes are unicellular and  haploid) o Two gametes unite during fertilization to form diploid zygote o Zygote divides by mitosis and develops into multicellular, diploid sporophytes  Zygotes vs Spores o Both singles cancelled and divide by mitosis to form multicellular individual o Zygotes develop into sporophytes o Spores develop into gametophytes o Zygotes are diploid, spores are haploid o Zygotes result from the fusion of two haploid cells o Spores are not formed by the fusion of gametes o Spores are produced by meiosis inside structures (sporangia) o Gametes are produced by mitosis inside gametangia LEARNING CATALYTICS NOTES Make sure to check power point slides (2/18) Look at the phylogeny:  Be able to label the tick marks with the adaptations   Why are they important?  Which organism has which adaptations sporopollenin is one of the most chemically inert biological polymers. It is a major component  of the tough outer (exine) walls of plant spores and pollen grains Seed: Embryo plus nutritive tissue (2n) Spore: Single cell produced by mitosis or meiosis (n) that can develop into an adult plant, found  in algae and many eukaryotes Multicellular­haploid: gametophyte  Multicellular­diploid: sporophyte  Summary of Alternation of Generations: Sporophyte makes spores via meiosis Gametophytes makes gametes via mitosis Pages 590­596 The Gametophyte­Dominant To Sporophyte­Dominant Trend in Life Cycles   (Sporophyte  Dominated Life cycle)  (Gametophyte Dominated Life Cycle)  oCcurs in all species with alternation of generations  In land plants, the relationship between gametophyte and sporophyte is highly variable  Nonvascular plants o Sporophyte is small and short lived o Largely dependent on the gametophyte for nutrition o Gametophytes are long lived and produce most of the food required  considered the dominant part of the life cycle  Vascular Plants o Sporophyte is the larger and longer lived o Said to have a sporophyte­dominated life cycle  Transition of gametophyte­dominated to sporophyte­dominated life cycles is one of the  most striking of all trends in plant evolution  Hypothesised sporophyte­dominated life cycles were advantageous because diploid cells  can responds to varying environmental conditions more efficiently than haploid cells o particularly if the individual is heterozygous at many genes Heterospory  Definition: the production of two distinct types of spores by different structures  All non vascular plants and most seedless vascular plants are homosporous o Homospory: production of a single type of spore  Homosporois species produc spores that develop into biosexual gametophytes that  prodice both eggs and sperm o If they are isolated in nature, they can self­fertilize o If two bisexuals are close to each other, outcrossing is favored for genetic  variation  Two types of spore­producing structures in heterosporous species are often found in the  same individual o Microsporangia: spore­producing structures that produce megaspores  Microspores: develop into male gametophytes: → produce sperm o Magaporangia: spore­producing structures that produce megaspores  Megaspores develop into female gametophytes → produce eggs  Gametophytes of seed plants are either male or female, never both  Evolution of heterospory was a key event in land plant evolution o made pollen possible Pollen  Nonvascular Plants: Has to be a continuous sheet of water for sperm to swim to the egg  Species that live in dry environments, pollen is used to move gametes without aid of  water  Heterosporous seed plants: microspore germinates to form tiny male gametophytes that  are surrounded by a tough coat of sporopollenin in a pollen grain  Pollen grains o can be exposed to air for a long period of time without dying from dehydration o Tiny enough to be carried to female gametophytes by wind or animal Seeds  Retaining embryos has a downside  In ferns and horsetails: sporophytes have to live in the same place as their parent  gametophytes o Seed plants overcome this limitation  embryos are portable  can disperse to new locations  Dispersal stage of the life cycle shifted from the haploid spore to the  young diploid sporophyte  Structure that includes an embryo, food supply, surrounded by a touch coating allowing  effective dispersal of the embryo  Spore are an effective dispersal stage for some plants, but lack stored nutrients, unlike  seeds  Flowers  Angiosperms  Most diverse of land plants  Flower o Two reproductive structures: stamen and carpels  Both are responsible for heterospory o Stamen: includes an anther: where microsporangia develop. Meiosis occurs inside this to form microspores, these then divide by mitosis to pollen grains o Carpel: contains a protective structure: ovary. Ovules are found here  Ovules contain the megasporangia  Cell inside megasporangium divides by meiosis to form megaspore o then that divides by mitosis to form the gametophytes  After pollen grain lands on carpel and produces sperm, fertilization takes place  Fertilization requires two sperm cells o One fuses with the egg to form the diploid zygote o One fuses with two nuclei in the female gametophyte to form a triploid nutritive  tissue called endosperm o This is all called double fertilization  Key innovation was the ovary: helps helps protect female gametophytes from insects and  other predators  Pollination by Insects and Other Animals  Once stamens and carpels evolves, they became enclosed by modified leaves called  sepals and petals  Hypothesize that flowers are adaptations to increase the probability that an animal will  perform pollination o transfer of pollen from one individual’s steman to another’s carpel o That natural selection favored structures that reward an animal (usually an insect)  for carrying pollen directly from one flower to another  Pollinator: an organism that transfers pollen  o attracted to flowers because of their pollen or nectar  Evidence: characteristics of the flower correlate with characteristics of the pollinator o scent o flower shape o flower color Fruits  evolution of ovary was an important event in land plant diversification o made fruit possible  Structure that is derived from the ovary and encloses one or more seeds  Animals eat the fruit and disperse the seeds in their feces The Angiosperm Radiation  Adaptive Radiation: occurs when a single lineage produces a large number of descendant  species that are adapted to a wide variety of habitats  Diversification of angiosperms is associated with three key adaptations o Water­conducting vessels o Flowers o Fruits  Classified into two major groups o monocotyledons/monocots o dicotyledons/dicots  Names were derived by the differences in their cotyledon o COTYLEDON STORES NUTRIENTS AND SUPPLIES THE, WITH THE  DEVELOPING EMBRYONIC PLANT  Monocots have a single cotyledon  Dicots have two  Differences also include: o arrangement of vascular tissue o arrangement of leaf veins o characteristics of flowers  Doesn’t mean each plant fits into description of either monocots or dicots  monocots are monophyletic  Dictos are paraphyletic  Eudicots o monophyletic lineage o includes most of the plants once considered dicots 26.3 Pages 472­474 Natural Selection  Occurs when heritable variation leads to differential success in survival and reproduction  If certain alleles are associated with the favored phenotypes, they increase in frequency  while other phenotypes decrease in frequency o results in evolution How Does Selection Affect Genetic Variation?  Genetic variation: the number and relative frequency of alleles that are present in a  particular population  Selection can only occur if heritable variation exists in a population  Natural selection occurs in a wide variety of patterns, or modes, each with different  consequences to genetic variation o Directional Selection: changes the average value of a trai o Stabilizing Selection: reduces variation in a trait o Disruptive Selection: increases variation in a trait o Balancing Selection: maintains variation in a trait Directional Selection  Average phenotype of a population changes in one direction  Directional selection tends to reduce the genetic diversity of a population  If this continues over time, the favored alleles will eventually approach a frequency of 1.0 while disadvantageous alleles will approach a frequency of 0.0 o alleles that reach 1.0 are said to be fixed o alleles that reach 0.0 are said to be lost  Purifying selection: disadvantageous alleles decline in frequency Stabilizing Selection  Selection reduced one extreme in the range of phenotypes and resulted in directional  change in the average characteristics of the population  Selection can also reduce both extremes in the population: stabilizing selection  Two important consequences of stabilizing selection: o No change in the average value of a trait over time o genetic variation in the population is reduced Disruptive Selection  Has the opposite effect of stabilizing selection  Eliminates phenotypes near the average value and favors extreme phenotypes  The overall genetic amount of genetic variation in the population is increased  Sometimes plays a part in speciation Balancing Selection  when no single allele has a different advantage  Balancing among several alleles in terms of their fitness and frequency  Occurs when o Heterozygous individuals have higher fitness: heterozygous advantage o Certain alleles are favored by selection at different times or in different places  As a result, overall genetic variation in the population is maintained or  increased o Certain alleles are favored when they are rare, not when they are common:  frequency dependent selection 26.4 Pages 478­479 Genetic Drift  Genetic Drift: any change in allele frequencies in a population that is due to chance  Causes allele frequencies to drift up and down randomly over time  When it occurs: allele frequencies change due to blind luck: Sampling error  Sampling error occurs when the allele frequencies of a chosen subset of a population are  different from those in the total population, by chance  Occurs especially in smaller populations Simulation Studies of Genetic Drift Computer Simulations  Given enough time, drift can be an important factor even in large populations Key Points About Genetic Drift  Genetic drift is random with respect to fitness, the changes in allele frequency that it  produces are not adaptive  Genetic drift is most pronounced in small populations  Over time, genetic drift can lead to random loss or fixation of alleles


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.