×
Log in to StudySoup
Get Full Access to UM - Study Guide
Join StudySoup for FREE
Get Full Access to UM - Study Guide

Already have an account? Login here
×
Reset your password

UM / OTHER / BIL / What is Speciation?

What is Speciation?

What is Speciation?

Description

School: University of Miami
Department: OTHER
Course: Evolution and Biodiversity
Term: Spring 2019
Tags: plants, geologictime, protists, and prokaryotes
Cost: 50
Name: BIL 160 Exam 2 Study Guide
Description: This Study Guide covers every topic listed from lectures 9-19 on Professor Groff's Study Guide. It also includes additional, in class only lecture information that is likely to be tested. The important concepts and terms are listed and highlighted, and are easy to recognize and study (unlike the lecture slides or endless textbook diagrams).
Uploaded: 02/27/2019
19 Pages 6 Views 11 Unlocks
Reviews

vxl211 (Rating: )



BIL 160 Test 2 Study Guide


What is Speciation?



Lectures 9­10: Speciation + Species concepts + Micro/macro evolution

● Speciation: when 1 species splits into 2 species/ bridge between micro+macro evolution ○ Allopatric speciation: in different geographic areas (result of geographic  separation)

■ Ex: mosquitoes in different ponds

○ Sympatric speciation: in same geographic area (reproductive barrier exist) ■ Polyploidy: extra chromosome set

● Autopolyploid: 4n chromosomes from ONE species

● Allopolyploid: chromosomes from 2 different species

■ Sexual selection 

● Can include sexual dimorphism: different secondary sexual 

characteristics from male to female (ex peacocks feathers)

○ Intersexual: mate choice

○ Intrasexual: direct competition

■ Habitat differentiation

● Microevolution: smallest unit of evolution=a population

■ microevolution=change in allele frequencies over time


What is Polyploidy?



● Macroevolution mechanisms

○ Natural selection: THE ONLY MECHANISM FOR ADAPTATION ○ Stabilizing: favors the intermediate variation

○ Disruptive: towards both extremes

○ Directional:towards one extreme

○ Genetic drift: random change in allele frequencies (not caused by natural  selection/sexual selection/etc…)

■ Can happen just due to sampling error

● Ex: pick a few marbles out of jar­ might not be representative of 

full marble population

■ Founder effect: small group from the population go start their own 

population alone

■ Bottleneck effect: disaster/rapid die off of much of the population leaves  only a few individuals and their few alleles left

○ Gene flow: immigration or emigration of alleles in/out of population ● Species concepts We also discuss several other topics like

■ Biological: reproductive isolation

● Species can interbreed +produce viable offspring


What is Sexual selection?



● Can't use for asexual/fossils/extinct

● Reproductive isolation: biological factors that prevent  We also discuss several other topics like What are the factors that determine supply?

interbreeding

○ Prezygotic 

■ Behavioral isolation

■ Temporal isolation

■ Gametic isolation

■ Geographical isolation

■ Mechanical isolation

○ Post zygotic 

■ Reduced hybrid fertility

■ Reduced hybrid viability

■ Hybrid breakdown (even if hybrid 

survive/reproduce, its offspring cannot)

■ Morphological: based on body shape/form

● Use for sexual/asexual

● problem=subjectivity

■ Phylogenetic: based on common ancestor

● Note that there are many ways to define species

● Similar to biological species concept because it breaks off parts of  tree of life to be one species

■ Ecological: based on ecological niche/how species interact with 

environment

● sexual/asexual

Lectures 11­12

● Know the Geologic Time Scale: 25.1 in textbook!

○ 1st eukaryote fossil: 1800 mya

○ 1st multicell eukaryote: 1200 mya (red algae)

○ Earliest human ancestor: (miocene) 23 mya

○ Origin of Homo: (pleistocene) 2.6 mya

○ Permian extinction: 252 mya

○ Cretaceous extinction: 66 mya

● Conditions on early earth (start by producing simple cells)

○ 1. Abiotic synthesis of small organic molecules We also discuss several other topics like What are the Native workers chew leaves for a boost the same way we drink coffee for stimulation?

■ Early earth atmosphere had little oxygen, but had water vapor+chemicals  from volcanic eruptions

■ Oparin and Haldone suggest strong reducing atmosphere

● Miller, Urey show that organics can originate in reducing 

atmosphere

■ Another idea: hydrothermal vents (Alkaline vents )

■ Meteorites: murchison meteorite had organics

○ 2. Joining of the small organic molecules into macromolecules

■ RNA can spontaneously make polymers

■ Small organics polymerize when in contact with hot sand/clay/etc

○ 3.  Packaging of molecules into Protocells: replication and metabolism appear ■ May have formed fluid filled vesicles with membrane­like structure

● If montmorillonite added (clay), vesicle formation increases

○ Vesicles: growth, reproduction, metabolism (key life 

features)

○ 4. Origin of self replicating molecules (RNA before DNA) If you want to learn more check out What are the Basic characteristics of living organisms?

■ RNA central in protein synthesis + catalysis

● Ribozymes: can make complimentary copies of short RNA strands

■ Self replicating RNA produced due to natural selection

○ Know 2013 research: read page 465 in text 

■ Jack Szostak and colleagues construct vesicle where its RNA can self  replicate within the vesicle

● This vesicle could make protocells

● The fossil record (fossils found in sedimentary rock layers=strata)

○ The fossil record is fragmented/biased: favors species that:

■ Existed for a long time

■ Were abundant/widespread

■ Had hard shells/parts that last

○ Dating fossils: Radiometric dating (half life)

○ Fossil record shows origin of new organisms We also discuss several other topics like Why is it important that archaeologists record the details of their activities during an excavation?

■ Ex: trace evolution of mammals (type of tetrapods)

● Homologies visible in different skull parts

● Key events: origin of single and multicell organisms, land colonization ○ 1. 3500 mya: The first single celled organisms: stromatolites

■ Stromatolite: rock formed from accumulation of sediment on bacterial mat ● Prokaryotes were sole inhabitants for 1.5 billion years

○ 2. 2700 mya: oxygen begins increase (produced by photosynthesis) ■ Photosynthesis originated from prokaryotes; before photosynthetic  materials like plants/chloroplasts…

● 1st photosynthesis organisms=cyanobacteria

■ Oxygen reacted with iron to produce bands in earth

■ Caused extinction of many anaerobes

○ 3. 1800 mya: The first eukaryote fossils (endosymbiosis)

■ Eukaryotes have: nuclear envelope, membrane organelles, mitochondria ○ 1200 mya: Multicellular eukaryotes (1st= red algae)

■ 635 mya: More multicellular eukaryotes: Ediacaran Biota

○ 541 mya: Cambrian explosion: sudden appearance of fossils resembling modern  animal phyla (may have existed beforehand but not fossilized due to soft body ■ Cambrian explosion had “long fuse” (Oldest extant fossil: 560 mya)

■ First evidence of predator­prey interactions

● Large predators with claws/other adaptations

● Prey have defense adaptations/shells/armor

○ 500 mya: First colonization of land (ordovician)

■ Plants + fungi likely colonized land together (Ex: mycorrhizae)

■ Arthropods and tetrapods are the most widespread/diverse land animals ● Tetrapods: 365 mya (devonian); evolve from lobe finned fishes Don't forget about the age old question of What is flawed character?

○ Human lineage evolved 6­7 mya 

○ Modern humans: 195,000 years ago (2.6 mya=pleistocene)

● Speciation and extinction (reflected by rise/fall of organisms)

○ Plate tectonics: the continents move/ earth’s crust floating on mantle ■ Original: pangaea: 252 mya/ end of paleozoic era, permian period ○ Mass extinctions

■ 5 big mass extinctions: 50% or more of marine species go extinct

● Permian: between paleozoic and mesozoic eras 252 my

○ Extreme volcanism; Global warming: Anoxic nutrients

● A 6th mass extinction?

○ Evidence shows that extinction rates correlate with major  

changes in earth’s temperature 

○ Mass extinctions pave the way for adaptive radiations and predator/prey ■ Adaptive radiation: rapid evolution of diversely adapted species from a  common ancestor­­leads to great amount of speciation

● Adaptive radiations follow:

○ Mass extinctions

○ Evolution of novel characteristics/ adaptation (ex: flight)

○ Colonization of new regions (few predators)

● Gene sequence and regulation changes= major body form changes ○ Changes in rate/timing of developmental genes

■ Heterochrony: evolutionary change in rate/ timing of development events ● Ex: fetuses more similar than adult forms

○ Human+chimp fetus/infant more similar than 

human+chimp adult (human skull is paedomorphic)

■ Paedomorphosis:  adult stage of species retains juvenile characteristics ● Ex: axolotl: adult salamander that retains gills

● 2 ways to evolve paedomorphosis (compared to ancestor)

○ 1. Earlier reproduction

○ 2. Slower development in non reproductive systems

○ Changes in spatial arrangement: Homeotic genes: determine placement ■ Hox genes: homeotic; provide positional info during embryo development ● Ex: Ubx genes: controls where legs go in insect vs. crustacean

○ Due to change in SEQUENCE 

■ Changes in gene REGULATION: 3 spined stickleback fish example 

● REGULATION (not sequence) of Pitx gene led to loss of spines 

● Evolution is not goal oriented­ it is like tinkering; novelties

○ Tinkering: new forms arise by slight modification of existing forms

■ Evolution simply responds to current environmental conditions

○ Evolutionary novelties: Novel structures evolve from existing structures ■ Exaptation: structure that evolves for one purpose but adapts for another  purpose

■ Ex: 4 limbs of tetrapods came from fins being repurposed

■ Ex: eyes evolved from simple photoreceptors in limpets 

■ Ex: flagella in bacteria

○ Evolutionary trends= reveal them with fossil record

■ Ex: Horses­­ increase size; less toes; grazing teeth

Lectures 13­15

● Phylogeny: evolutionary history of species/species groups; show relationships ○ Depict with phylogenetic tree/diagram: represent HYPOTHESIS

■ Historical science; show pattern of DESCENT (not similarity)

■ node/branch point: divergence of 2 species (can rotate branches)

■ Sister taxa: groups that share immediate common ancestor

■ Rooted: includes branch to represent last common ancestor of all taxa in  tree

● When ancestral lineage is shown; it is rooted

■ Basal taxon:diverges early; originates near group common ancestor ■ Polytomy: branch from where more than two groups emerge

○ Using phylogenies example: provide info about similar characteristics ■ Ex: Whale Meat: mtDNA analysis show that whales related to illegal  species to harvest

● Systematics: classifying organisms/determining evolutionary relationships ○ Use systematics to create the phylogenetic tree/diagram

● Taxonomy: naming/classifying species/organisms

○ Binomial nomenclature: used to name species; hierarchical classification ■ 2 word name= a binomial; 1st letter of genus capitalized

● 1st word=genus; 

● 1st+2nd word= the entire species name (both word italicized)

○ Taxon: systematic unit at any specific level of hierarchy

○ Note that Linnaean classification + phylogeny not always same

● Hierarchical classification (From most to least inclusive (taxonomic groups)) ○ 1.Domain (bacteria +archaea=prokaryote; eukarya=3 kingdom +protists) ○ 2. Kingdom (Protists are NOT a kingdom)

○ 3­8: Phyla, Class, Order, Family, Genus, Species

● Homology + analogy + homoplasy

○ Homologies: phenotypic and genetic similarities due to shared ancestry ○ Analogies: due to convergent evolution

■ An analogous structure that evolved independently= Homoplasy 

● Also includes reversals/ loss of structure or sequence

● Homoplasy takes 2 or more steps to evolve

■ Ex: leglessness in lizards and snakes== analogy not homology

■ Ex: moles: australian vs african golden mole; convergent evolution ● Cladistics: grouping organisms by common descent

○ Monophyletic group: include ancestor + all descendants

■ Clade: monophyletic group

○ Paraphyletic group: includes common ancestor + some (not all) descendants ■ Ex: all land vertebrates that do not fly

● They all had common ancestor with same characteristic, but not all descendants are included

■ Ex: protists: all eukaryotes except the 3 kingdoms­ plantae, fungi, animalia ○ Polyphyletic group: defined by a convergence/homoplasy/analogy

■ Group of organisms that does not include most recent ancestor because  defined by a trait that was not present in recent common ancestor

■ Ex: all land animals that can fly (flying is ANALOGOUS)

■ Ex: lots of groups used in ecology­­ trees, carnivores…

■ Ex:photosynthetic eukaryotes (b/c photosynthesis not in common ancestor ○ Synapomorphy: shared derived character­ an evolutionary novelty for a clade ■ Use synapomorphy to infer phylogenies (derived characters used)

● Outgroup: species/group that is closely related to (ingroup) ,but not part of it (like a basal taxon); diverge before ingroup from ancestor

● Ingroup: the group of species being studied

● Phylogenetic Hypotheses: Maximum parsimony and maximum likelihood  ○ Maximum parsimony: simplest hypothesis/least amount of steps preferred ■ Probability is not involved­­ just agree to choose simplest hypothesis ○ Maximum likelihood: It is possible to find a tree with the most likely sequence of  evolutionary events if DNA rules are given

● Evolutionary history documented by genes

○ For investigation about many mya: (DNA for rRNA (ribosomal) changes slowly) ○ For more recent investigation: mtDNA (mitochondrial)  evolves rapidly ○ Gene duplications: Increase number of genes in an organism’s genome ■ Multiple duplications make a gene family 

■ Duplicated genes can be traced to a common ancestor (like homologous  genes)

■ Orthologous genes: due to a speciation event

● Can be across multiple species

● Single appearance in genome

● Can diverge only after speciation event

● orthologous genes are widespread; can show evolutionary relations

■ Paralogous genes: due to duplication

● In one specific species

● Multiple appearance in genome

● Can diverge with a species; develop a new function

● Molecular Clocks: use assumptions about rate of evolution of genes to infer absolute time of evolutionary change (calibrate with fossil evidence)

○ Orthologous genes: nucleotide substitutions are assumed to be proportional to the  time since they last shared a common ancestor (in diff. species)

○ Paralogous genes: nucleotide substitutions proportional to time since genes  duplicated (in same species)

○ Applying molecular clock: HIV example­­uncertainties; approx 1st appeared 1930 Lectures 16­17

● Major types of prokaryotes

○ Spherical: cocci

○ Rod shaped: bacilli

○ Spiral: spirochetes

● Prokaryote features

○ Cell wall (outside cell membrane) (usually has peptidoglycan in bacteria) ■ No peptidoglycan in archaea, most bacteria have peptidoglycan 

■ How to classify bacteria by cell wall: Gram Stain 

● Gram positive: simple walls=lots of peptidoglycan

● Gram negative: less peptidoglycan; more lipopolysaccharides

● So archaea would not stain at all­­ no peptidoglycan at all 

○ Capsule/slime layer: sticky, outer layer; offers protection

○ Fimbriae: hairlike (pilli= fimbriae for DNA exchange)

● Prokaryote metabolism

○ Photoautotrophy 

■ energy=light

■ carbon=compounds like CO2, HCO3­

■ Cyanobacteria, some plants

○ Chemoautotrophy 

■ energy=inorganic chemicals

■ carbon= compounds like CO2, HCO3­

■ Often found in extreme environments (black smoker, deep sea) ○ Photoheterotrophy 

■ energy=light

■ carbon=organics

○ Chemoheterotrophy 

■ energy= organics

■ carbon=organics

■ Humans, animals,fungi, some plants

● Prokaryote roles in biosphere

○ Nitrogen fixation: some prokaryotes (N fixing bacteria)  convert N2 to NH3  ○ Metabolic cooperation (anabaena (cyanobacterium))

■ Photosynthetic cells+ nitrogen fixing cells=heterocysts 

● Forms biofilm (cells working together; coat surface)

○ Chemical recycling­­Decomposers: chemoheterotrophic prokaryotes ○ Ecological interactions: Symbiosis: 2 species live in close contact  ■ Mutualism: both benefit

■ Commensalism: one benefits, other no change

■ Parasitism: one harms, but does not kill the other

● pathogen= a parasite, but causes disease in host

● Major groups of bacteria (note that archaea + eukarya closer related than to bacteria) ○ Proteobacteria (diverse nutrition/anaerobes+aerobes)

■ Alpha: mitochondria evolved from Alpha via endosymbiosis

● Ex: rhizobium (N2 fixation)

■ Beta: nitrosomonas: soil bacteria (NH4 to NO2)

■ Gamma: 

● Autotrophs: sulfur bacteria (thiomargarita)

● Heterotrophs: pathogens

○ Salmonella, Legionella 

■ Delta: slime secreting myxobacteria 

■ Epsilon: many pathogens

● Helicobacter pylori: stomach ulcers

● Campylobacter: blood poisoning

○ Chlamydias: parasites; live in host cells

○ Spirochetes: helical heterotrophs; some are pathogenic

■ Treponema­­syphilis

■ Borrelia­­lyme disease

○ Cyanobacteria: chloroplasts evolved from cyanobacteria (endosymbiosis) ■ Photoautotrophs; Generate oxygen; can form filaments if stick together ○ Gram positive: stain dark with crystal violet; thick peptidoglycan wall ■ Bacillus anthracis: anthrax

■ Clostridium botulinum: botulinism

■ Staphylococcus, streptococcus: may be pathogenic

■ **mycoplasmas: stain gram negative but are related to gram positive Lecture 17­18

● Protists= all eukaryotes not in kingdom plantae, fungi, or animalia­­ paraphyletic group ○ Very diverse: auto/hetero/mixotrophs; most protists/eukaryotes are unicellular ○ Protists have a nucleus; most do not have cell wall but some do

● The 4 major supergroups of eukarya

○ 1. Excavata: classify by cytoskeleton; only protists

■ 1. Diplomonads: have mitosomes (reduced mitochondria)

● Giardia intestinalis : parasite

■ 2. Parabasalids: hydrogenosomes (reduced mitochondria)

● Trichomonas vaginalis: pathogen

■ 3. Euglenozoans: unique flagella

● Kinetoplastids: 1 mitochondrion with DNA mass =kinetoplastid ○ Trypanosoma: cause sleeping sickness

● Euglenids: some can be auto+heterotrophic; have 1 or 2 flagella ○ 2. SAR: classify by DNA similarities; only protists; 3 major groups ■ Stramenopiles [Note that algae is POLYPHYLETIC]

● 1. Diatoms: unicellular algae

● 2. Golden algae

● 3. Brown algae: largest/most complex algae

○ Plant like structure: holdfast, stipe, blades

○ Ex: laminaria: know life cycle [alt. Of multicell gen.]

■ 1. Sporophyte (2n) has sporangia that produce 

spores: (n); unicellular­­called zoospores here

● Zoospores produced via meiosis 

■ 2. Spores develop into (n) gametophytes (multicell)

■ 3.Male+female gametophyte­fertilization=2n zygote

■ 4. Zygote grows into sporophyte while attached to 

female gametophyte

■ Alveolates: have membrane enclosed sacs (alveoli)

● 4. Dinoflagellates: 2 flagella; cellulose plates

○ Play role in red tide

● 5. Apicomplexans: parasites

○ Have apical complex

○ Have vestigial apicoplast (modified plastid)

○ Include plasmodium: malaria parasite­­know life cycle 

[NOT ALT of GEN]

■ Need human + mosquito

■ 1.Anopheles mosquito inject sporozoites into 

human

■ 2.sporozoites multiply in liver=make merozoites 

■ 3.merozoites enter RBCs; divide asexually; form 

gametocytes

■ 4. Gametocytes picked up by mosquito

■ 5.gametocytes form gametes in mosquito

■ 6. fertilization=zygote (only 2n stage)

■ 7.Meiosis: oocyst formed, releases more sporozoites

● 6. Ciliates: have cilia to move/feed

○ Ex: paramecium

○ Genetic variation from conjugation: haploid micronuclei 

exchanged

■ Rhizarians: many are amoebas=have threadlike pseudopodia:to move/feed ● 7. Forams: have tests: multichambered shells

● 8. Cercozoans: heterotrophs; include parasites and predators

○ Ex: paulinella chromatophora: has chromatophore

● 9. Radiolarians: symmetrical skeleton made of silica

○ 3. Archaeplastida: 

■ 1. Red algae: usually multicellular; includes most seaweeds (porphyra) ■ Green algae (paraphyletic)=2. Chlorophytes and 3. Charophytes ● 2. Chlorophytes: larger, more complex/complex life cycles

○ Due to multicellular bodies, repeated nuclei division, 

colony formation

● 3. Charophytes: closest relative of land plants

■ 4. Land plants (kingdom plantae/embryophytes)

○ 4. Unikonta: may be part of separate clade from other 3 groups; diverse ■ Amoebozoans: have lobe/tube like pseudopodia (diff. From rhizarians) ● 1. Slime molds

○ Plasmodial: brightly pigmented; form unicellular 

plasmodium mass[NOT malarial!]

○ Cellular:

● 2. Tubulinids

● 3. Entamoebas: parasites

■ Opisthokonts

● 4. Nucleariids: closest relative of fungi

● 5. Fungi

● 6. Choanoflagellates: closest relative of animals

● 7. Animals

Lecture 19

● Plantae/embryophytes: evolved from ancestral alga (most recent=green­charophyte) ○ Viridiplantae: chlorophytes, charophytes, embryophytes/plants (not red alga) ■ Streptophyta: charophytes + embryophytes/plants

○ 5 defining synapomorphies (derived characters not present in charophytes) ■ 1. Alternation of [multicellular] generations

● Haploid (n) stage, spores combine= multicell gametophytes (n)

■ 2. Multicellular, dependent embryos

■ 3. Walled spores produced in sporangia

● Spore is NOT gamete because gamete=next fate is fertilization

○ spore= usually unicellular like a gamete, but no fertilization

■ 4. Multicellular gametangia(make gametes)

● Archegonia: female

● Antheridia: male

■ 5. Apical meristems: Rapidly dividing cells at various apexes

● Apex of root, apex of shoot (stem + leaves)

○ Sporophyte=2n vs gametophyte=n

■ sporophyte= 2n, diploid, multicellular­­ does MEIOSIS to make spores  (n), which do MITOSIS to make gametophyte (n)/multicell, which makes  gametes (n)/unicellular

● The 10 phyla of land plants: MUST KNOW!

○ Nonvascular plants=bryophytes  (PARAPHYLETIC not monophyletic) ■ 1. Liverworts

■ 2. Mosses: know life cycle  (dominated by gametophyte) 

● Haploid part (all things here are (n))

○ 1. Spores develop into protonemata, which produce buds 

○ 2. Buds divide via MITOSIS to make gametophytes

■ Gametophytes anchored by rhizoids 

○ 3. Gametophytes make gametes (sperm, egg)

● Diploid part

○ 4. Fertilization makes zygote

○ 5. Zygote develop into sporophyte embryo (in archegonia)

○ 6. Sporophyte grow seta: long stalk

○ 7.Seta develop sporangium=capsule,which release spores 

(n) through the peristome (gradual release of spores)

■ 3. Hornworts

○ Vascular Plants

■ Seedless vascular plants (PARAPHYLETIC not monophyletic) ● 4. Lycophytes: club moss, spike moss, quillworts

● 5. Monilophytes: ferns, horsetails, whisk ferns

○ Fern life cycle: dominated by sporophyte 

■ Haploid part

● 1. Sporangia release spores

● 2. Spores become bisexual, photosynthetic 

gametophytes 

● 3. Each gametophyte make sperm AND egg 

organs (antheridia, archegonia)

■ Diploid part

● 4. Fertilization make zygote

● 5. Zygote grow to sporophyte, while 

attached to archegonium

● 6. Mature sporophyte has sporangium

● 7. Sporangium do MEIOSIS=make spores(n

■ Seed plants (seed=embryo + food supply)

● Gymnosperms: naked seed, may have cones but no flowers

○ 6. Gingkos

○ 7. Cycads

○ 8. Gnetophytes

○ 9. Conifers

● Angiosperms:

○ 10. Flowering plants

● Chapter 30: specifics of the seed plants: gymnosperms and angiosperms ○ 5 derived traits of seed plants (synapomorphies) 

■ 1. Reduced gametophytes: gametophytes (n) are microscopic; 

nourished/protected by the sporophyte (2n)

■ 2. Heterospory: 2 different types of spores produced (unlike seedless) ● Megaspore: produce female gametophytes (only 1 at a time)

● Microspore: produce male gametophytes (many at a time)

■ 3. Ovules: entire structure of integument, megaspore and megasporangium ● Integument: 2n, sporophyte tissue that protects megasporangium

■ 4. Pollen and sperm production

● Microspores become pollen grains that contain male gametophytes ● Pollination: pollen (multicellular)  transferred to ovule

○ Pollination is NOT fertilization

■ Pollination= one pollen grain moves

■ Fertilization=2 come together to make diploid

■ 5. Seeds: survive better than unprotected spores/travel longer distances ● seed=multicellular; composite structure (like russian doll)

○ Outside of structure may be diploid, inside could be 

diploid/haploid/triploid, inside diploid

● seed=embryo and nutrients surrounded by protective coat

● Spore=unicellular; haploid;  unprotected

○ Gymnosperms (most are conifers): naked seeds on sporophylls that form cones  ■ Key features of gymnosperm life cycle [alt. Of gen.!!]

● 1. Miniaturization of gametophyte

● 2. Development of seeds from ovules

● 3. Transfer of sperm to ovules via pollen

■ Pine life cycle (long process­ 3 years from cone to mature seed) ● 1. Pine tree=sporophyte, produces sporangia (male/female cones) ● 2. small cones with microsporangia make sporocytes, which make  pollen (contains male gametophytes)

● 3. Large cones have ovules, which make megaspore that develops  into female gametophyte

■ Food layer in gymnosperm=the female gametophyte

■ Seed of gymnosperm­like a pine nut; eat female gametophyte ○ Angiosperms: reproductive organs= flowers and fruits; most widespread plants ■ Flower:specialized shoot for reproduction

● 4 types of floral organs; complete flower= has all 4

○ 1. Sepal: enclose the flower; at base of flower

○ 2. Petal: attract pollinators because brightly colored

○ 3. Stamen: produce pollen

■ Consist of filament + anther

○ 4. Carpel (a megasporophyll): produce ovule

■ Consist of stigma + style + ovary

■ Ovule develops into the seed

● Flower symmetries

○ Radial: can draw a line through any axis

■ Ex: daffodil

○ Bilateral: can only draw a line through one axis

■ Ex: orchid

■ Fruit: formed when ovary wall matures

■ Angiosperm life cycle

● The flower of sporophyte has male + female structures

○ Male gametophyte: pollen

○ Female gametophyte: embryo sac, multicellular; develops 

in ovule at base of stigma

● 1. Pollen grain enters ovule through micropyle ­­double 

fertilization= 1 sperm fertilize egg, other helps develop endosperm 

by fusing with 2 nuclei from female

○ Endosperm (gametophyte) is triploid; nourishes embryo

● 2. Inside seed, embryo= root + 2 cotyledons (seed leaves)

■ Previously angiosperms were in 2 groups

● monocots= 1 cotyledon

● dicots= 2 dicots; dicots are paraphyletic group

Extra info

● Prokaryotic reproduction: binary fission

○ Horizontal gene exchange is possible due to:

■ Conjugations

■ Transformation

■ Transduction

○ Widest example of gene exchange/horizontal gene transfer between prokaryotes ■ Can happen between domains: between archaea and bacteria 

○ NOT TRUE SEXUAL REPRODUCTION

● Eukaryotes reproduction: asexual and sexual reproduction possible

○ Some species do both types

○ Eukaryotic sexual reproduction:Separate gametes fuse together

■ First arose in protists 

○ Gametes are haploid (ploidy=n)

■ Gametes fuse; fertilization form zygote that is diploid (ploidy=2n)

○ Meiosis:one diploid cell divides to form 4 haploid cells

■ 2n=n+n+n+n

■ 2 rounds of nuclear division

■ Halves the ploidy level

■ result=spores or gametes

■ Results in genetic variation (crossing over occurs)

○ Mitosis: one nuclear division

■ Ploidy level stays same

■ No genetic variation

■ Can build a multicellular body

■ Mitosis can happen at n  or 2n stage of life cycle

● Alternation of generation (misconceptions!!!)­­ use of “multicellular” ○ NOT alternate from haploid to diploid stages

■ FALSE (humans have haploid and diploid, don't have alternation of  generation

■ All eukaryotic sexual life cycle have haploid and diploid times ■

■ In eukaryotes: Mitosis OR meiosis can make gametes

● For humans, meiosis makes gametes

● In other case, MITOSIS makes gametes

● Horizontal gene transfer: movement of genes from one genome to another ■ Exchange of transposable elements of genome

● Ex: eukaryotes acquire nuclear genes from bacteria/eukarya

○ Algae type (Galdieria sulphuraria) got 5% of its genes

■ Suggests a much more interwebbed/complicated history of life

Page Expired
5off
It looks like your free minutes have expired! Lucky for you we have all the content you need, just sign up here