PROYECTO 3: Realización de un cariotipo a partir de preparaciones de cromosomas mitóticos de la planta Muscari comosum
Los estudiantes tendrán que realizar preparaciones cromosómicas mitóticas a partir de meristemos radiculares de la especie vegetal Muscari comosum, fotografiar núcleos en distintas etapas de la mitosis y construir un cariotipo para esta especie. Finalmente, se obtendrán conclusiones relevantes respondiendo a las preguntas del cuestionario que aparece al final de este documento.
Manual de prácticas de la asignatura:
Algunos consejos para el manejo del microscopio, conceptos teóricos sobre mitosis y meiosis y los protocolos de laboratorio, se encuentran detallados en las páginas 125-148 del Manual de Prácticas y Problemas de la asignatura:
Libro de teoría:
Leer las páginas 17-39 del Capítulo 2 del libro Genética. Un enfoque conceptual (Pierce) Panamericana (5ª edición).
Presentaciones en Powerpoint:
Este proyecto se relaciona, principalmente, con los contenidos de la unidad 2 del temario, cuyos contenidos son los siguientes:
Tema 2 | Base cromosómica de la herencia: Mitosis y Meiosis. Significado genético de la mitosis y de la meiosis. Teoría cromosómica de la herencia y su comprobación.
Material audiovisual:
Visualizar el siguiente vídeo relacionado con la mitosis:
Las preparaciones cromosómicas se realizarán la semana del 7 al 11 de octubre en horario de prácticas en el Laboratorio de Citogenética del sótano de Biológicas. Se facilitará una o varias fotografías en formato digital para cada estudiante elabore un cariotipo.
PROTOCOLO PARA LA OBTENCIÓN DE PREPARACIONES CROMOSÓMICAS A PARTIR DE MERISTEMOS RADICULARES DE MUSCARI COMOSUM
1.- Material necesario:
- Bulbos de Muscari comosum.
- Bandejas para el cultivo hidropónico.
- Lupa y microscopio.
- Material de disección.
- Papel secante.
- Cubres y portaobjetos.
- Colchicina.
- Etanol.
- Ácido acético.
- HCl.
- Orceína.
2.- Desarrollo de la práctica:
Primera semana:
Varios bulbos de Muscari comosum se dejan enraizar en un medio hidropónico hasta que alcancen un tamaño aproximado de 1 cm. A continuación, se sumergen en colchicina al 0,05% durante 4 horas. Después, se pasan se pasan a fijador Carnoy (etanol y ácido acético en proporción 3:1) y se mantienen a 4ºC hasta su posterior utilización.
Segunda semana:
El día que se vayan a realizar las preparaciones cromosómicas:
- Someter las raíces a una hidrólisis en ClH 1N a 60ºC durante 5 min.
- Transcurrido ese tiempo, ponerlas en contacto con orceína acética al 1% durante 30 min. Este colorante reacciona con los grupos aldehídos de los nucleótidos y tiñe los cromosomas.
- Con la ayuda de una aguja enmangada y una lanceta, aislar los meristemos radiculares de cada raíz bajo una lupa binocular, desechando el resto de material. Los meristemos son fácilmente reconocibles porque se habrán teñido más intensamente.
- Depositar una gota de orceína en un portaobjetos limpio y sobre ésta colocar un meristemo.
- Macerar el tejido hasta que se disgregue en varios trozos pequeños.
- Colocar un cubreobjetos limpio y aplastar el material, primero golpeando suavemente con la punta de la aguja enmangada, permitiendo que las burbujas de aire acumuladas vayan desapareciendo y, después, presionando con el pulgar. Es importante sujetar en todo momento el cubreobjetos con un papel de filtro para evitar que se deslice.
- Observar las preparaciones en un microscopio óptico.
- Fotografiar las células usando la cámara acoplada al microscopio y procesar las imágenes utilizando el software Photoshop.
3.- Videoprotocolos:
Protocolo para la realización de las preparaciones cromosómicas:
Protocolo para la realización de cariotipos:
CUESTIONARIO:
1.- Ilustrar con fotografías las distintas etapas de la mitosis. Enumerar sus características principales.
2.- Atendiendo a su morfología, enumerar los distintos tipos de cromosomas que se observan en metafase y sus características.
3.- Elaborar un cariotipo de la especie en estudio. ¿Existen diferencias entre los cariotipos obtenidos para distintos individuos? Razonar la respuesta.
4.- ¿Qué papel juega la colchicina en el método utilizado para obtener preparaciones cromosómicas? ¿Y el fijador Carnoy? ¿Para qué sirve la hidrólisis con HCl? ¿Existe alguna técnica complementaria que facilite la elaboración de cariotipos? ¿En qué consiste?
5.- Atendiendo al número cromosómico: ¿cómo se podría describir la especie Muscari comosum?
6.- Completar el siguiente esquema con los datos obtenidos:
Fase G1 S G2 Profase/Metafase Metafase Anafase Telofase/Citocinesis
Dibujo
Nº Cromosomas por célula Nº Moléculas de ADN por célula
7.- ¿Existen especies con números haploides impares? ¿Y con números diploides impares? Cita algún ejemplo utilizando las siguientes bases de datos:
Chromosome Count Database CCDB (http://ccdb.tau.ac.il/)
Plant Chromosome Number IPCN (http://www.tropicos.org/Project/IPCN)
Animal Genome Size Database (http://genomesize.com/)
8.- Diferencias y semejanzas entre mitosis y meiosis. Representar gráficamente cómo serían los cromosomas meióticos de Muscari comosum en distintas etapas del proceso.