PLANTÉATELO: LA CIENCIA ES DIVERTIDA

PLANTATELOLA CIENCIA ES DIVERTIDA

Prcticas de laboratorio de Biologa Vegetal

para Primaria y Secundaria

mANuALDE

PRCTICAS

mANuALDE

PRCTICAS

CuADERNODE PRCTICAS

PRImARIA ySECuNDARIA

PLANTatelo: la Ciencia es divertida es una oportunidad para que maestros de educacin primaria y profesores de secundaria profundicen en la realiza-cin de ejercicios prcticos de Biologa, adaptados al nivel de sus alumnos. Te proponemos realizar una serie de ejercicios prcticos en los laboratorios del IBMCP para que luego puedas llevarlos a cabo con tus alumnos en tu Centro Educativo. En los Talleres para profesores realizaremos de modo presencial las prcticas, apoyndolas con material audiovisual y didctico que luego podrs usar con tus alumnos.

El Instituto de Biologa Molecular y Celular de Plantas Eduardo Primo Yfera es un Centro Mixto de la Universidad Politcnica de Valencia (UPV) y el Con-sejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC). Est ubicado en la Ciudad Politcnica de la Innovacin (CPI) en el Campus de la UPV. Las principales acti-vidades del IBMCP son la investigacin y la docencia. Intentamos contribuir al desarrollo de una agricultura menos agresiva con el entorno generando cono-cimientos para obtener plantas con una mejor productividad, calidad de fruto o ms resistentes a enfermedades y a estreses ambientales. La Comisin de Divulgacin del IBMCP se ocupa de coordinar la difusin de los trabajos que se realizan en el Instituto a los distintos sectores sociales mediante la organi-zacin de Jornadas Cientficas, conferencias divulgativas, visitas guiadas a sus instalaciones y otras actividades como la que os proponemos.

Las plantas constituyen una importante fuente de alimento para la mayora de los seres vivos y su presencia en la Biosfera es imprescindible para el manteni-miento de las condiciones de vida en la Tierra. Con la elaboracin de un Manual de Prcticas de Biologa Vegetal que incite al estudio de los diversos aspectos

PRLOgO

de su interesante ciclo vital, pretendemos incentivar entre los ms jvenes su inters por el mtodo cientfico. Las prcticas que planteamos tratan de con-testar una serie de interesantes cuestiones sobre la Biologa de las Plantas: Por qu son verdes las plantas?, cmo se forma un tomate?, tienen ADN los pltanos?, cmo crecen las plantas?, etc.

Como creemos que el principal beneficiario de PLANTatelo: la Ciencia es diverti-da son tus alumnos y queremos que ellos puedan realizar las prcticas que hars con nosotros en el IBMCP, al finalizar tu formacin te obsequiaremos con mate-riales didcticos que te faciliten realizar cada prctica con tus alumnos. Recibirs un vdeo (USB) con todas las prcticas filmadas paso a paso, un manual detalla-do de cmo realizarlas y un completo kit de prcticas conteniendo todos los ma-teriales necesarios para repetir las prcticas con al menos 60 alumnos. Las prc-ticas estn diseadas para su repeticin en los cursos venideros, ya que en ellas se utilizarn materiales de uso cotidiano y muy asequibles para los Centros.

Esperamos que con la informacin y el material de laboratorio que te vamos a suministrar durante tu asistencia a los Talleres, puedas repetir las prcticas cada curso con tus alumnos. Al finalizar el curso os pasaremos unas encuestas para profesores y alumnos con objeto de evaluar la acogida de nuestra inicia-tiva y al mismo tiempo recoger sugerencias para mejorar en el futuro nuestras ofertas divulgativas.

Por ltimo, queremos agradecer tanto a la FECYT como al CSIC y la UPV la finan-ciacin de esta actividad, as como al Instituto de Ciencias de la Educacin (ICE) de la UPV por colaborar en la filmacin de las prcticas.

Luis A. CaasVicedirector de Cultura CientficaInstituto de Biologa Molecular y Celular de Plantas

NDICEDE PRCTICASPRCTICA 1. Cmo se forma un tomate? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

PRCTICA 2. Por qu son verdes las plantas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

PRCTICA 3. Pueden tener hijos las patatas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

PRCTICA 4. El increible mundo interior de las plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

PRCTICA 5. Las plantas tienen venas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

PRCTICA 6. Las plantas y la Hidra de 7 cabezas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

PRCTICA 7. Cmo alargar la vida de las flores cortadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

PRCTICA 8. Persiguiendo la luz sin piernas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

PRCTICA 9. La col chivata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

PRCTICA 10. Tienen ADN los pltanos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

PRCTICA 11. Tienen ojos las plantas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

PRCTICA 12. Cmo crecen las plantas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

PRCTICA 13. Pintando con plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

PRCTICA 14. Se puede cultivar un huerto en un tarro? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

PLANTatelo 7

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es una planta de gran inters agron-mico y comercial que se utiliza en alimentacin humana desde hace muchos aos. Actualmente el tomate es la hortaliza ms consumida a nivel mundial, tanto en fresco como en conserva, y, por tanto, la de mayor valor econmico. Su xito radica en que ha alcanzado una extensa variedad de tipos y posee excelentes cualidades para integrarse en la preparacin de infinidad de ali-mentos, ya sean cocinados o crudos. Su demanda aumenta continuamente en todo el mundo, y con ella su cultivo, produccin y comercio. Por este mo-tivo, en la actualidad se cultivan varios cientos de cultivares e hbridos de tomate que se han ido desarrollando como respuesta a la diversidad de la demanda que presenta el mercado.En esta prctica vamos a germinar semillas de tomate de la variedad Micro-Tom. Esta variedad es enana, produce frutos de pequeo tamao y tiene un ciclo de vida relativamente corto lo que la hace idnea para estudiar el ciclo de vida de una planta desde que germina hasta que produce flores y frutos.

OBSERVACIN DEL CICLO DE VIDADE uNA PLANTA: DE LA SEmILLA AL FRuTO

NIVEL DE DIFICuLTAD:

CmO SEFORmAuN TOmATE?

BAJO

8 PLANTatelo

Estudiar el ciclo de vida de una planta desde que germina la semilla y rea-liza su desarrollo vegetativo, hasta que se produce su reproduccin sexual: floracin, fecundacin y fructificacin.

1. Semillas de tomate de la variedad MicroTom (fenotipo enano).2. Bandejas de plstico con alveolos perforados en la base (semillero).3. Macetas de plstico.4. Sustrato de cultivo (fibra de coco o turba con arena).5. Palillos de barbacoa y cinta adhesiva o cordel para entutorar (opcional).6. Lupa de mano.

objetivo

materiales necesarios

1

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2

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El semillero se prepara llenando con sustrato (fibra de coco o mezcla de turba con arena en una proporcin 3:1) una bandeja de plstico perforada en su base para evitar el encharcamiento. Las semillas de tomate se colo-can en la superficie del sustrato y luego se recubren ligeramente con ms sustrato hasta que queden tapadas por el mismo. Colocar una semilla por alveolo. Regar con agua abundantemente y mantener el semillero en un lugar con poca luz a una temperatura de unos 24C hasta que hayan ger-minado y los cotiledones sobresalgan del sustrato.

TransplanTe de las planTas a maceTas

Dejar crecer las plntulas en un lugar soleado hasta que tengan varias ra-mas con hojas. Luego se pueden transplantar a macetas de plstico con el mismo sustrato teniendo cuidado de no romper las races de la base. Culti-var cerca de una ventana soleada a una temperatura de unos 24C. Regar cuando sea necesario. Segn la planta va creciendo en altura se puede en-tutorar utilizando un palillo de barbacoa y sujetndola con cinta adhesiva o cordel para evitar que el peso de los frutos la tumben.

procedimiento

Germinacin de semillas de TomaTe y culTivo en maceTa:preparacin del semillero

CmO SEFORmAuN TOmATE?

coTiledones

10 PLANTatelo

Se puede observar la arquitectura de la planta duran-te su desarrollo vegetativo: tallo, ramas laterales, tipo de hojas (compuestas), etc.

Cuando la planta florece se pueden observar las partes de una flor: disec-cin en spalos, ptalos, estambres y pistilo.

pisTilo

spalos

pTalos

esTambres (cono esTaminal)

Se pueden observar los granos de polen de una antera diseccionada y los vulos dentro del pistilo con la ayuda de una lupa.

Tras la fecundacin se puede observar las distintas partes de un fruto con semillas. Las semillas se recogen y se dejan secar sobre un papel de filtro, luego se guardan en sobres de papel en un frigorfico a 4-5C. Estas semillas nos servirn para repetir la prctica.

actividades complementarias

cuadernode laboratoriocuadernode laboratorio

PLANTatelo 13

La clorofila se encuentra en todas las plantas y algas verdes, siendo el pig-mento fotorreceptor responsable de la primera etapa en la transformacin de la energa de la luz solar en energa qumica (fotosntesis). Se almacena en orgnulos celulares especficos: los cloroplastos. Existen varios tipos de clorofilas: A, B, C1, C2, D. La clorofila es insoluble en agua pero se disuelve en disolventes orgnicos como alcohol, benceno y acetona. La disolucin de la clorofila se puede obtener por maceracin de hojas con alcohol en fro.

ESTuDIO DE LA CLOROFILA yOTROS PIgmENTOS FOTOSINTTICOS


POR quSON VERDESLAS PLANTAS?

BAJO

14 PLANTatelo

Extraer de las clulas vegetales la clorofila y otros pigmentos fotosintticos (carotenos, xantofilas) para separarlos por cromatografa de papel.

1. Hojas de espinaca o acelga.2. Mortero.3. Alcohol de 96 (unos 30 ml).4. Matraz y vaso de precipitados (valen 2 vasos de vidrio normal).5. Embudo de plstico o vidrio.6. Arena (una cucharadita).7. 1 tubo de ensayo de plstico o vidrio.8. 2 ml de gasolina (gasolina de 95 octanos en cualquier surtidor).9. Un lpiz.10. Papel de filtro (vale el de cafetera).11. Cinta adhesiva y tijeras.12. Tira de papel de filtro Whatman 3MM para cromatografa.

objetivo


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1. Colocar en el mortero las hojas de espinaca o acelga troceadas (usar las tijeras). Aadir la arena y unos 30 ml de alcohol de 96. Al principio aadir slo 5 ml para poder machacar mejor las hojas y cuando ya se forme una pasta verde oscuro, ir aadiendo el resto. Triturarlas hasta que el alcohol adquiera un color verdoso intenso.

2. Colocar un filtro de cafetera sobre el embudo y ste dentro de un vaso o matraz.

3. Decantar el lquido sobre el embudo con papel de filtro y desechar los trozos de hoja retenidos en el mismo. La solucin filtrada es de color verde intenso y contiene varios tipos de pigmentos: clorofila A, clorofila B, carote-noides y xantofilas.

4. Separacin de la clorofila de los otros pigmentos: poner en un tubo de ensayo 10 ml de la solucin alcohlica compleja y aadir 2 ml de gasolina. Agitar la mezcla volteando varias veces el tubo. Dejar reposar unos minu-tos. Por diferencia de densidad se separa en la parte superior del tubo la gasolina teida de color verde intenso (clorofilas) y en la inferior, de color amarillento, el alcohol con los pigmentos carotenoides y xantofila.

procedimiento

POR quSON VERDESLAS PLANTAS?

16 PLANTatelo

5. Anlisis cromatogrfico: utilizaremos para realizarlo los 20 ml del extrac-to alcohlico restante, el cual colocaremos en el fondo de un vaso de preci-pitados. Luego recortaremos una tira rectangular de papel de filtro 3MM de la misma longitud que el vaso y la sujetaremos en vertical al centro de un lpiz con cinta adhesiva. Apoyar el lpiz en los bordes del vaso para que la tira de papel toque en el centro de la superficie del lquido. El alcohol ascen-der por capilaridad en el papel de filtro y separar la mezcla compleja de pigmentos. Transcurridos unos 30 minutos, sacaremos del vaso el papel de filtro y lo dejamos secar. Observaremos la presencia de 4 bandas colorea-das en la tira de papel.

la banda inferior de color verde cla-ro corresponde a la clorofila a, la siGuienTe de color verde os-curo es la clorofila b, sobre ella hay una banda amari-llenTa que corresponde a las xanTofilas y la banda superior de color anaranjado corres-ponde a los caroTenoides

las clorofilas (verdes) aparecen en la parTe superior del Tubo y las xanTofilas y caroTenos (amarillos) en la inferior

xanTofilasy caroTenos

clorofilas

PLANTatelo 19

Los tubrculos son tallos subterrneos cargados de sustancias de reserva (almidn). Las patatas, las zanahorias y las chufas son ejemplos de tu-brculos. Separados de la planta, cada tubrculo puede dar lugar a nuevas plantas. Esta forma de propagacin de la planta se denomina reproduccin asexual.Las patatas son tubrculos que proceden de Amrica donde ya se culti-vaban en la poca de los Incas. Actualmente existe una gran variedad de patatas que se utilizan fundamentalmente para alimentacin.

CONCEPTO DE REPRODuCCIN ASExuALEN LAS PLANTAS


PuEDENTENER hIJOSLAS PATATAS?

BAJO

Tubrculo raz

20 PLANTatelo

En esta prctica vamos a regenerar nuevas plantas de patata a partir de un trozo de tubrculo como ejemplo de la reproduccin asexual en los vegetales.

1. Patatas pequeas (si ya tienen algn brote mejor).2. Bandeja de plstico y papel de cocina.3. Spray con agua.4. Macetas.5. Sustrato universal (negro) y algo de grava.6. Pala de jardinera y regadera.

objetivo


1

3

4

5

6

1. Coloca las patatas en una bandeja de plstico con papel absorbente de cocina empapado con agua y en un lugar clido donde reciban directamente la luz del sol (por ejemplo, tras una ventana). Humedcelas regularmente con agua utilizando una botella con spray. El papel de la base debe estar siempre hmedo para que puedan desarrollarse los brotes.

procedimiento

PLANTatelo 21

2. Pasados unos das aparecern en la superficie del tubrculo los brotes, djalos crecer hasta que tengan aproximadamente un centmetro.

3. Prepara unas macetas rellenando su base con un par de centmetros de grava y a continuacin coloca sustrato universal (negro) llenando los 2/3 de las mismas. Asegrate que las macetas tiene un orificio en su base para su buen drenaje.

4. Coloca las patatas o trozos de las mismas con brotes en el centro de las macetas con los brotes hacia abajo y recbrelos con sustrato hasta taparlos

22 PLANTatelo

5. Sita las macetas en un sitio soleado durante todo el da a una tempera-tura de unos 14C. Riega cada da las macetas, el sustrato debe mantener-se hmedo pero sin exceso para evitar que se formen hongos.

6. Cuando hayan crecido los tallos y hojas sigue regando a diario hasta que aparezcan las flores, cuando esto suceda suspende el riego. Puedes entuto-rar la planta durante su crecimiento con una varilla o con una caa.

7. Al cabo de unos 20 das despus de la floracin podrs observar que se han formado en las races nuevas patatas que podrs recolectar y repetir la prctica con ellas.

En el caso de alumnos de Primaria, cada nio o grupo de nios podra adoptar un bebe de patata (un brote en un trozo de patata) para que se hi-ciesen responsables de su crecimiento. Se les podra suministrar unas planti-llas para rellenar unas fichas de seguimiento del bebe patata, el nio podra anotar el nombre de su hijo adoptivo, fecha y hora de riego, temperatura am-biental, etc. Se pueden hacer pruebas en distintos ambientes (al aire libre o en interior). Esto podra ser un ejercicio de responsabilidad para los nios y una oportunidad para aumentar su sensibilidad hacia el mundo de las plantas.

actividad complementaria

PLANTatelo 25

Los diferentes tipos de clulas de las plantas se agrupan para formar r-ganos. El complejo cuerpo de una planta es el resultado de una larga evo-lucin que se manifiesta en la existencia de rganos muy especializados y adaptados a la vida terrestre. Estos rganos son: la raz, que fija la planta al suelo y toma de ste el agua y las sales minerales; los tallos, que conducen el agua y las sales minerales desde la raz a las hojas y los nutrientes, ela-borados en las hojas, a las zonas de crecimiento y a las races; las hojas que absorben energa solar para producir sustancias orgnicas por medio de la fotosntesis y las flores que darn lugar a los frutos y a las semillas. Cada uno de estos rganos est formado por diferentes tipos celulares.

ESTuDIO DE LA ESTRuCTuRA INTERNA DELOS DIFERENTES RgANOS DE LAS PLANTAS


EL INCREIBLEmuNDO INTERIOR DE

LAS PLANTAS

BAJO

los diferenTes rGanos de la planTa esTn consTiTuidos por clulas comunes a

oTros rGanos y por clulas especficas que les permiTirn realizar la funcin

que Tienen asiGnada en la planTa.

26 PLANTatelo

1. Observacin en un microscopio de los porta-objetos, preferiblemente con un objetivo 10X.

procedimiento

En esta prctica vamos a observar con la ayuda de un microscopio los distin-tos tipos celulares que forman parte de los tejidos/rganos de una planta.

1. Porta-objetos con secciones transversales de raz, tallo, hojas y flores, previamente incluidas en parafina, cortadas, teidas con Azul Alcian / Safranina y montadas con un medio de montaje permanente.2. Archivo Power Point con imgenes de las diferentes secciones en las que se han marcado las estructuras caractersticas de cada rgano.

objetivo


raz

flor

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Los haces conductores o vasculares de las plantas estn formados por clulas de xilema y de floema. El floema es el tejido del sistema vascu-lar que conduce las sustancias elaboradas en la fotosntesis desde las hojas hasta otras reas de las plantas. El xilema es el tejido conductor de agua y sales minerales desde las races hasta las hojas. Las paredes de las clulas xilemticas estn formadas por una sustancia llamada lignina que les proporciona gran dureza. Existen colorantes que tien de forma especfica la lignina y nos ayudan a determinar dnde se localiza el xilema en el interior de los tallos.

ESTuDIOS DE LOS hACES CONDuCTORESDE LAS PLANTAS: xILEmA

BAJO


BAJO

LASPLANTAS

TIENENVENAS?

floema xilema

30 PLANTatelo

En esta prctica descubriremos dnde se encuentran los haces xilem-ticos del tallo de apio.

1. Tallos de apio.2. 1 cuchilla.3. Agua.4. 1 pinza.5. 1 placa Petri.6. Solucin de Azul de Toluidina al 0.02%.7. 1 pipeta Pasteur.8. 1 porta-objetos.9. Vaso de precipitado.10. Lupa, microscopio o cuenta-hilos.

objetivo


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PLANTatelo 31

1. Realizar secciones lo ms delgadas posible del tallo de apio con la cuchilla.

2. Introducir con pinzas las secciones en una placa Petri y aadir solucin de Azul de Toluidina hasta cubrirlas. Incubar durante 3 minutos.

3. Atrapar con pinzas las secciones e introducirlas en agua para eliminar el colorante que se ha adherido en exceso.

4. Colocar las secciones sobre un porta-objetos y observar en lupa, micros-copio o cuenta-hilos. Durante la observacin hay que evitar que las seccio-nes se sequen. Si detectamos que los cortes se deshidratan hay que hume-decerlos con gotas de agua, para ello utilizaremos las pipeta Pasteur.

5. Durante la observacin descubriremos que las clulas del tallo de apio han adquirido un color prpura a excepcin de las clulas del xilema que se han coloreado de verde por contener lignina.

procedimiento

LASPLANTAS

TIENENVENAS?

xilema

PLANTatelo 35

La Hidra era un monstruo mitolgico con forma de serpiente con varias cabezas y aliento venenoso. Cuando Heracles (Hrcules paras la mitologa Romana y para Disney) intent acabar con ella cortndole las cabezas, se dio cuenta que posea la virtud de regenerar dos cabezas por cada una que perda. Sabas que las plantas tienen esa misma cualidad? En esta prctica vamos a ver cmo crecen las plantas y cmo podemos modificar ese creci-miento. Por cierto, Heracles acab con la Hidra quemando las heridas que haca tras cortar cada cabeza. Espero que no hagis esto con las plantas!

ESTuDIO DEL CRECImIENTODE LAS PLANTAS y Su mODIFICACIN


LASPLANTAS

y LA hIDRA DE 7 CABEzAS

BAJO

36 PLANTatelo

En esta prctica, que es muy sencilla de realizar, es importante elegir una planta que est bien cuidada y regada. Puede ser tanto de una maceta que tengis en clase como alguna del patio. En cualquier caso, cuanto ms vigoro-so sea su crecimiento, antes y de forma ms clara se ver el resultado. Por l-timo, es mejor utilizar plantas con hoja simple (como el Ficus) ya que las hojas

procedimiento

Modificar el crecimiento de una planta para cambiar su aspecto.

1. Una planta enredadera o con tallos largos (no vale una lechuga, por ejemplo).2. Etiquetas de dos colores distintos.3. Rotulador permanente.4. Tijeras.

objetivo


1

2

3

4

PLANTatelo 37

Tras unos das o semanas (segn el vigor de la plantas) se observar que a las ramas pinzadas, donde se elimin el pice meristemtico (la cabeza de la Hidra) le han salido nuevas ramas procedentes de las yemas de las axilas de las hojas. Como ocurra con la Hidra cuando se le elimina una cabeza le salen muchas ms!

como se ve en el dibujo el pinzamienTo consisTe en corTar la parTe Terminal de la

rama (eliminar las hojas que Todava no se han expandido). cuidado, le esTamos

corTando la cabeza a la hidra!

pice merisTemTico

yemas axilares

rama procedenTede las yemas axilares

compuestas (como las del tomate) pueden llevar a confusin.Una vez tenemos elegida la planta se deben marcar varias ramas con cintas de dos colores distintos. Anotad en las cintas el nmero de hojas expandidas que hay desde la cinta al extremo de la rama. Un color de cinta in-dicar que no se hace nada a la rama mientras que el otro ser el de las ramas pinzadas.

A diferencia de los animales, cuyo crecimiento se detiene a cierta edad, al alcanzar su tamao definitivo, las plantas tienen creci-miento indefinido, es decir, crecen durante toda su vida siempre que las condiciones ambientales lo permitan. Adems, en los animales, el creci-miento se produce en todo el organismo mientras que en los vegetales el crecimiento se produce slo en ciertas reas localizadas. Estas zonas donde se produce el crecimiento de una planta se llaman meristemos.

LASPLANTAS

y LA hIDRA DE 7 CABEzAS

nivel: secundaria

38 PLANTatelo

El meristemo del extremo de una rama (pice meristemtico) es el que hace que pueda crecer en longitud. Adems, en las axilas de las hojas (donde se unen hoja y tallo) se encuentran situados unos meristemos durmientes, no crecen porque el pice meristemtico produce una sustancia que inhibe su desarrollo. A este fenmeno se le llama dominancia apical. Cuando el pice meristemtico es daado o eliminado, desaparece la sustancia que produce la dominancia apical y los otros meristemos se despiertan y brotan, es decir, comienzan a crecer para dar una nueva rama lateral (igual que le pasaba a la Hidra).

En ese momento podis comparar el distinto desarrollo que han llevado am-bos tipos de ramas. Las ramas que no se pinzaron habrn formado nuevas hojas (para compro-barlo contad las hojas expandidas que hay ahora desde la cinta al extremo de la rama).Las ramas pinzadas no ha podido crecer ms (hay el mismo nmero de ho-jas expandidas que anotamos) y, han gastado su energa en brotar nuevas ramas laterales.

Si repets esta tcnica de poda con vuestras plantas podris cambiar su aspecto haciendo que estn ms compactas y frondosas. Pero cuidado NO DESPERTIS A LA HIDRA DE SIETE CABEZAS!!!!

nivel: secundaria

PLANTatelo 41

La etapa final del desarrollo de una planta o de algunos de sus rganos (hojas y flores) es un proceso senescente. Este proceso se da en las hojas y flores presentes en la planta y se puede acelerar cuando las hojas y flores son separadas de la planta. Determinadas sustancias pueden ayudar a que la entrada en senescencia sea ms lenta o ms rpida. En el caso de las flores cortadas, podemos acelerar o retrasar su marchitamiento aadien-do al agua determinados nutrientes y compuestos de uso domstico que pueden tener influencia en la duracin de las flores cortadas. Es conocida la adicin de aspirina y azcar para mantener las flores en buen estado. No-sotros vamos a ensayar el efecto de estas dos sustancias y adems vamos a usar tambin vinagre, que crea un medio ligeramente cido, bicarbonato, que crea un medio ligeramente bsico, y sal que crea, obviamente, un medio salino. Todos estos elementos estn en la cocina de cualquier casa.

CONCEPTO DEL PROCESO DESENESCENCIA EN LAS PLANTAS

BAJO


BAJO

CmO ALARgARLA VIDA DE

LAS FLORES CORTADAS

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En esta prctica vamos a estudiar qu sustancias ayudan a retrasar o a acelerar el envejecimiento de las plantas (senescencia).

1. Una maceta de una planta con margaritas (u otro tipo de flores).2. 24 Tubos con faldn (no necesitan introducirse en una gradilla).3. 1 sobre de azcar.4. 1 sobre de sal o 1 salero.5. 1 botellita de vinagre.6. 1 envase con aspirinas infantiles (AAS de 100 mg).7. 1 bote de bicarbonato.8. Agua desionizada (agua para plancha).9. Unas tijeras.10. Una esptula o cucharita de caf.11. Una pipeta Pasteur.12. Un rotulador permanente.

objetivo


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1

Se puede partir de una planta creciendo en el entorno prximo, con abun-dantes flores, o de una o varias macetas que tengan flores en un estado de desarrollo muy parecido y que, al cortarlas, puedan tener unos 4-8 cm

PLANTatelo 43

1. Preparar 24 tubos de la siguiente manera:

- 2 tubos con 45 ml de agua del grifo.- 22 tubos con 45 ml de agua desionizada.- Apartar 2 tubos de agua desionizada.- Aadir vinagre a 4 tubos (2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml) y mezclar bien.- Aadir sal a 4 tubos (1/4, 1/2, 3/4 y una cucharadita) y disolver.- Aadir bicarbonato a 4 tubos (1/4, 1/2, 3/4 y una cucharadita) y disolver.- Aadir azcar a 4 tubos (1/4, 1/2, 3/4 y una cucharadita) y disolver.- Aadir aspirina infantil a 4 tubos (1/4, 1/2, 3/4 y una pastilla) y disolver.

Se puede incluir algn otro compuesto que se considere interesante. El nmero de dosis y la cantidad se puede variar en funcin del material biolgico disponible. Un rango razonable sera entre 2 y 4 dosis para cada compuesto. Los compuestos se pueden pesar en caso de disponer de una balanza adecuada o establecer una cantidad (en torno a unos 100-200 mg) y duplicar, triplicar y cuadruplicar, para ver el efecto de la concentracin. Si no se puede pesar, se puede usar una cucharilla peque-a o una esptula con cuchara para medir las dosis. Si la cucharilla es muy pequea se pueden poner 1, 2, 3 y 4 cucharillas de los compuestos slidos y, si es algo mayor, se puede poner 1/4, 1/2, 3/4 y 1 cucharilla.

2. Cortar 24 flores de la planta con un pednculo de unos 8 cm y colocar en los tubos de forma que el corte del tallo est sumergido y la flor est en el aire.

procedimiento

de pednculo, para que el extremo del pednculo pueda estar sumergido en la solucin que habremos preparado en un tubo. En el caso de las margaritas se trata de flores compuestas. En las flores simples es fcil distinguir los spalos, ptalos, estambres y pistilos. Las margaritas son un tipo de flores compuestas que presen-tan un receptculo, en el que se insertan las flores individuales (con sus spalos, ptalos, anteras y pistilos) y del que emerge el ptalo que se suelda, generalmente con otros cuatro para dar un ptalo visible, que en realidad consta de cinco ptalos individuales soldados.


LAS FLORES CORTADAS

44 PLANTatelo

El nmero de flores se puede adaptar al nmero disponible y al nmero de compuestos y dosis que se quiera ensayar. Se trata de crear lo si-guientes medios:

- acuoso: se puede utilizar agua del grifo y/o agua desionizada (para plancha).- un medio cido suave: por adicin de vinagre y de aspirina (la aspirina usada es AAS 100 mg que contiene otros aditivos que pueden tener efectos adicionales, como el manitol, almidn y la goma arbiga, ade-ms de sacarina y aditivos para sabor y color).- un medio bsico suave: por adicin de bicarbonato. - un medio salino: por adicin de sal.- un medio enriquecido en nutrientes: por adicin de azcar.

3. Observar la evolucin de las flores a lo largo de unos 10-12 das (se puede empezar un lunes y seguir hasta el viernes de la semana siguiente).

las flores en el momenTo del corTe las flores Transcurridos 10-12 das

PLANTatelo 45

obtencin de datos

Cundo se empieza a observar algn cambio de color en las flores (pta-los, receptculo...?Cundo se observa algn cambio (arrugamiento) en la forma de los ptalos?

al final de la prcTica, responder a las siGuienTes preGunTas:

Hay diferencias entre las flores que estn en agua desionizada y en agua del grifo?Qu efecto producen el vinagre, el bicarbonato, la sal, el azcar y la aspirina?Hay alguna diferencia al aumentar la concentracin de cada uno de ellos?Hay crecimiento de hongos en alguna flor?Cul es el mejor medio y a qu concentracin?conclusin: Ordenar los medios (y concentraciones) de mejor a peor efec-to sobre la senescencia.

El experimento propuesto se dirige a comprobar qu compuestos alargan la vida de una flor cortada o aceleran su entrada en un proceso senescente (marchitamiento, en este caso). Alternativamente, se podran utilizar plan-tulitas recin germinadas en vez de flores recin cortadas, aunque entonces el efecto sera ms bien sobre el crecimiento y no sobre su senescencia natural, ya que en el caso de las flores, una vez producidas, su desarrollo las lleva a un proceso senescente estn, o no, en la planta. Una plantulita que empieza a crecer no tiene de forma inmediata un proceso senescente, es decir, el efecto sera sobre el crecimiento y, en todo caso, se podra hablar de senescencia inducida por el entorno.

Otra forma alternativa de retardar la entrada en senescencia de las flores cortadas es mantenerlas en agua durante dos das, al cabo de los cuales se puede sacar la flor del tubo, hacer un nuevo corte, ligeramente por encima del anterior y ponerla de nuevo en el tubo con agua renovada. Repetir el proceso cada dos das. Si se quiere, se puede aadir este otro ensayo como indicativo de que, quiz, no haga falta hacer adiciones para prolongar la vida de la flor.



LAS FLORES CORTADAS

PLANTatelo 49

Las plantas son organismos ssiles y por tanto no pueden desplazarse para buscar nutrientes, aproximarse al lugar donde se encuentran las condiciones de vida ms favorables o alejarse de un peligro como hacen los animales. Para compensar esto, son capaces de crecer en la direc-cin que les interesa. Como las plantas necesitan luz para desarrollar-se, cuando estn en la oscuridad o en la sombra, al detectar luz en las proximidades, son capaces de cambiar la direccin de su crecimiento hacia donde procede la iluminacin. Esta forma de crecer en la direccin de algn estmulo atractivo se llama tropismo. En concreto, su creci-miento en direccin a la luz se denomina fototropismo.

CONCEPTO DEL FOTOTROPISmODE LAS PLANTAS

BAJO


PERSIguIENDOLA Luz

SIN PIERNAS

mEDIO

50 PLANTatelo

El objetivo de esta prctica es comprobar como las plantas son capaces de cambiar la direccin de crecimiento cuando cambiamos la direccin de la luz que reciben.

1. Semillas de lentejas (o de cualquier otra planta de crecimiento rpido).2. Papel de cocina y macetas pequeas con tierra. 3. Dos cajas grandes de cartn que podemos forrar de negro (una bolsa de basura negra servir) para asegurarnos de que no entra o se refleja la luz.

objetivo

procedimiento

materiales:

3

2

2

1

Pondremos las lentejas a germinar en macetas pequeas o tambin pueden germinarse fuera de la maceta sobre un papel de cocina h-medo y luego transplantar con cuidado las que hayan germinado a la maceta. Si ponemos una planta por maceta necesitaremos al menos 4 macetas. Si ponemos ms de una planta (no demasiadas porque se harn som-

PLANTatelo 51

PERSIguIENDOLA Luz

SIN PIERNAS

bra) podemos poner solo dos macetas y cada alumno o equipo puede hacerse responsable de sus dos macetas.

Dejaremos crecer las plantas en las macetas hasta que alcancen de 5 a 10 centmetros. Durante este tiempo deben estar expuestas a la luz y es mejor si reciben la luz desde arriba. Para eso pueden colocarse dentro de las cajas de cartn con la parte de arriba abierta, aunque esto no es imprescindible.

5-10 cm de alTura

Para comprobar como las plantas cambian la direccin de crecimiento para buscar la luz, colocaremos la mitad de las macetas en cajas en que la aber-tura se ha puesto de lado y cerca de una ventana o lmpara. Si su interior es oscuro (para que la luz no refleje) sta solo les llegar por el lateral que est abierto. La otra mitad se ponen en cajas con la abertura hacia arriba.

52 PLANTatelo

Despus de un tiempo (de unas horas a un da) se podr ver como las plan-tas de las cajas con la abertura lateral han crecido en ngulo dirigindose hacia la luz. Las que estaban en las cajas con la abertura hacia arriba cre-cern verticalmente.

El tiempo que tardan en torcerse depende de la velocidad de crecimiento de las plantas. Las plantas jvenes de lenteja crecen muy rpido y puede verse el efecto en unas 3 4 horas (incluso menos). Con otras plantas que crecen ms lento habr que dejarlas hasta el da siguiente. Cuando las plantas se hacen ms viejas pueden crecer ms lento y har falta ms tiempo para ver el efecto. El experimento puede repetirse ms de una vez con las mismas plantas. Las plantas pueden cambiarse de caja o simplemente girarse y esperar de nuevo a que cambien el ngulo de crecimiento.

actividad complementaria secundaria

Las plantas cambian su direccin de crecimiento haciendo que la par-te del tallo ms alejada de la luz crezca ms y la que est ms cerca menos. Si pintas con rotulador unas marcas en ambas partes del tallo, veras como despus de crecer en ngulo las marcas estn ms alejadas por un lado que por el otro.Si se hacen marcas en el tallo, se puede calcular la velocidad de cre-cimiento (en las que crecen verticalmente, midiendo la separacin en-tre dos marcas al principio del experimento y despus de varias horas. Tambin pueden usarse diferentes especies de plantas y comparar los resultado entre ellas.

planTas que han recibido la luz desde arriba

planTas que han recibido la luz desde un laTeral

PLANTatelo 55

La col lombarda es una planta de la familia del repollo. Tiene un color muy peculiar, que vara dependiendo del suelo donde crece. Por ejemplo, si crece en suelos cidos es de color rojizo. En Espaa, Galicia o Extremadura son regiones en las que, por su naturaleza geolgica, abundan los suelos cidos. Si la col crece en suelos alcalinos, adquiere un color verdoso, pero lo normal cuando la compramos en el mercado es que sea de tono morado intenso. Este cambio de coloracin se debe a las antocianinas (flavonoides) que son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las clulas vege-tales y que otorgan el color rojo, prpura o azul a las hojas, flores y frutos. Sus funciones en las plantas son mltiples, desde la de proteccin de la radiacin ultravioleta hasta la de atraccin de insectos polinizadores.En qumica hablamos de pH para referirnos a lo cida o bsica que es una solucin, pH bajo (menor de 7) corresponde a los cidos (como vinagre, zu-mos de ctricos, etc.), pH alto (ms de 7) se refiere a productos bsicos (como los jabones de limpieza, sosa, etc.). La acidez del suelo es importante para el crecimiento de las plantas, puesto que cada especie est adaptada a un tipo de suelo distinto. Aunque a simple vista no se distingue la acidez de una sustancia, algunos colorantes son extremadamente sensibles al pH, lo que permite utilizarlos como indicadores. Las antocianinas de la col lombarda son estupendos indicadores de la acidez de un medio.

uTILIzACIN DE COLORANTES NATuRALES(ANTOCIANINAS) COmO INDICADORES DE Ph

BAJO


LA COLChIVATA

mEDIO

56 PLANTatelo

En esta prctica, emplearemos un extracto de col lombarda para crear nues-tros papeles indicadores de pH. Primero construiremos nuestra escala de pHs, empleando distintas soluciones cidas o bsicas que se suministran en el kit. Esto nos servir para distinguir en el laboratorio que sustancias son muy cidas o muy bsicas. Adems al tratarse de material no toxico el alumno se puede llevar a casa algunos papelitos indicadores y probar la acidez o basicidad de otras sustancias de uso cotidiano.

1. Col lombarda fresca.2. Tijeras de cocina.3. Alcohol al 96%.4. Papel de aluminio y de cocina.5. Mortero.6. Una bandeja.7. Soluciones a distintos pHs para construir nuestra escala de pHs (en el kit).8. 5 tubos de ensayo de 15 ml de plstico y 5 pipetas Pasteur. 9. Vinagre, leche, solucin jabonosa, solucin de bicarbonato sdico.10. Papel de filtro Whatman 3MM.11. Guantes de goma y camiseta vieja para evitar manchas.

objetivo

materiales:

3

2

5

68

7 101

PLANTatelo 57

procedimiento

Consideraciones generales: al tratarse de un indicador muy sensible al pH todo debe de manipularse con material limpio, empleando guantes. El papel debe de ser papel Whatman de laboratorio, puesto que otros papeles estn tratados qumicamente y no sirven. El extracto de col lombarda mancha bastante, lo que puede servir al profesor para iniciar a los alumnos en seguridad laboral. El empleo de guantes y una camiseta vieja (o bata) ser necesario en el proceso para evitar manchas, si bien la toxicidad del ensayo es nula.

preparacin del papel indicador

1- Comenzaremos la prctica cortando pequeos trozos de col lombarda con unas tijeras (una hoja grande es suficiente). Colocamos los trozos en un mortero y aadimos 20 ml de Alcohol 96%. OJO! El mortero deber estar recubierto con papel de aluminio, para evitar el contacto con residuos.

2- Triturar hasta que el alcohol adquiera el color morado de la col.

3- En una bandeja se coloca la hoja de papel de filtro y se vierte el ex-tracto de col, evitando que caigan trozos de la misma.

4- Dejar escurrir el exceso y secar unos 5-10 minutos sobre un papel de cocina.

5- Cortar tiras de aprox. 1 cm x 10 cm y repartirlas entre los alumnos.

6- Verter una pequea gota de las soluciones a distintos pHs (en orden ascendente). A medida que salen los colores vamos anotando al lado en lpiz el pH correspondiente.

idenTificacin del ph de disTinTas susTancias

1- Repetir la extraccin del apartado anterior. Guardar los 20 ml del eta-nol morado.

LA COLChIVATA

58 PLANTatelo

Esta parte se puede hacer de dos formas:

2.1- Lquido: Cuatro tubos de ensayo conteniendo 3 ml de: Vinagre, le-che, Bicarbonato sdico y solucin jabonosa, aadimos a cada uno 0.5 ml aproximadamente del extracto.

2.2- Slido: En una tira de papel indicador producido en el apartado an-terior verter una pequea gota de las soluciones a estudio.En ambos casos podemos estimar el pH de nuestra solucin.


primaria: Se pueden teir ms papeles con extracto y emplearlas como lienzos para pintar con las soluciones a estudio mediante un pincel ha-ciendo que la prctica adquiera un carcter ms ldico. Tambin pueden llevarse a casa pequeos papelitos para responder preguntas como: Qu pasara si pongo pasta de dientes?, y si coloco el papel en una patata?, Qu har una gota de limn?, Es mas cido el yogur que la leche?.

secundaria: Se puede acoplar a otras prcticas donde se estudie el crecimiento de plantas, o incluso realizar trabajo en casa, contestando a preguntas ms complejas como: Qu pH tiene la tierra de una maceta con plantas?. Si crezco un garbanzo sobre un algodn hmedo a que pH se pondr el algodn con el tiempo?. Si lo crezco con un poco de vinagre, afectara a su crecimiento?.

PLANTatelo 61

TIENENADN LOS PLTANOS?

El ADN es la molcula que contiene la informacin gentica de los organismos y se encuentra presente en cada una de las clulas de los mismos. La molcula de ADN est formada por cuatro nucletidos, un idioma que utiliza nicamente cuatro letras: A, T, G, C. Combinndolas de distintas formas dan lugar a los ge-nes, frases que la clula es capaz de leer y entender (dotarle de un significado). Los genes codifican las protenas de nuestro organismo.El ADN de las clulas eucariotas se encuentra en su ncleo. Est enrollado junto a protenas llamadas histonas formando la cromatina, que es lo que vemos en la mayora del ciclo celular. Slo cuando las clulas se van a dividir (proceso conocido como mitosis), esta cromatina se condensa formando los cromosomas.Como el ADN se encuentra en todas las clulas de todos los organismos, pode-mos extraerlo de cualquier tejido. Nosotros lo haremos a partir de pltanos, que da un resultado muy espectacular.

ExTRACCIN y OBSERVACIN DE ADN

BAJO


mEDIO

ncleo

clulaadn

hisTomas

cromosoma

nucleosomas

62 PLANTatelo

El objetivo de este experimento es extraer y visualizar el ADN de las clulas de un pltano.

1. 1 pltano.2. 1 mortero.3. Sal gruesa.4. 10 ml Solucin de Lisis (NaCl al 10%).5. 7 ml Etanol al 70%.6. Solucin de detergente (Dodecil Sulfato Sdico, SDS al 20%). Tambin se pueden usar unas gotas de lavaplatos (recomendado Fairy).7. Solucin cida. Se prepara diluyendo zumo de pia al 50% con agua.8. 2 Tubos Falcon de 50 ml. 9. Embudo y Papel de Filtro (se puede usar el de las cafeteras).10. Pipeta Pasteur.11. Bao termosttico (opcional).

objetivo

materiales:

3

2

9

11

5

4

6

8

7

10

1

PLANTatelo 63

procedimiento

1- Cortar una rodaja de pltano de 1 cm de grosor.

2- Machacarla en el mortero con ayuda de un poco de sal gruesa (media cucharada, aproximadamente).

3- Una vez queda hecha una pasta, aadir los 15 ml de solucin de lisis (NaCl al 10%).

4- Verter toda la mezcla en el tubo Falcon de 50 ml y mezclar enrgica-mente durante 1 minuto.

5- Pipetear con ayuda de la pipeta Pasteur 2 ml de la solucin de deter-gente (SDS 20%) en el tubo Falcon.

6- Mezclar suavemente por inversin durante 30 segundos.

7- Pipetear con ayuda de la pipeta Pasteur 2 ml de la solucin cida.

8- Mezclar suavemente por inversin durante 30 segundos.

9- Incubar durante 20 minutos en un bao a 65C (opcional, mejora los resultados).

10- Filtrar la mezcla sobre el otro tubo Falcon de 50 ml, aprovechando nicamente los 6 primeros mililitros que salgan.

11- Verter cuidadosamente, inclinando los tubos, 7 ml de etanol fro al filtrado anterior. Es importante no mezclar ambas fases.

12- Observar.

TIENENADN LOS PLTANOS?

64 PLANTatelo

Con la friccin del mortero y la sal, hemos roto los tejidos. Como el me-dio externo resulta muy salino, las clulas tienden a expulsar el agua que contienen en su interior, de modo que las membranas se han separado de las paredes celulares. La solucin de detergente consigui desestabilizar y romper las membranas lipdicas de la clula de modo que todo el con-tenido celular se liber. Con la solucin cida, se precipit la mayor parte de las protenas. Al filtrar y eliminar la mayor parte de restos vegetales, el DNA qued en la fase acuosa y, por contacto con el alcohol, precipit y qued visible (precipitado blanco).

resultados

el adn precipiTado se dispone en la inTerfase de las fases acuosa y alcohlica, aunque las burbujas desprendidas por el conTacTo del alcohol fro con el medio acuoso calienTe, lo suspenden TemporalmenTe en la fase alcohlica

PLANTatelo 67

Las plantas necesitan la luz para llevar a cabo la fotosntesis y para contro-lar su crecimiento y desarrollo. Este segundo uso de la luz para controlar el desarrollo estructural de las plantas se llama fotomorfognesis y depende de la presencia de fotorreceptores especializados. Estos fotorreceptores son pigmentos qumicos capaces de absorber ondas de luz especficas, es decir, capaces de ver la cantidad y el tipo de luz que reciben las plantas.

CONCEPTO DE FOTORRECEPTORESy FOTOmORFOgNESIS

BAJO


TIENENOJOS LAS PLANTAS?

mEDIO

68 PLANTatelo

En esta prctica, analizaremos el crecimiento de plantas de tabaco en con-diciones de luz y de oscuridad. Para ello, llevaremos a cabo las siguientes etapas:1. Preparacin de placas Petri.2. Siembra de semillas en las placas.3. Crecimiento en condiciones de luz y de oscuridad.4. Observacin de los resultados obtenidos (crecimiento etiolado).

1. Semillas de tabaco. 2. Placas Petri grandes y pequeas. 3. Papel de filtro (en su defecto papel absorbente o de cafetera). 4. Agua destilada (preferentemente estril, es decir hervida). 5. Pinzas (opcional). 6. Cinta Micropore 3M (o esparadrapo poroso). 7. Papel de aluminio.

objetivo

materiales:

3

2

5

6

7

1

PLANTatelo 69

1.- preparacin de placas peTri Se prepararn 2 placas grandes y 2 placas pequeas. Para ello, recortar papel de filtro (o papel absorbente) del tamao de las placas y colocar 3 4 capas de papel por placa. Humedecer el papel de filtro con agua (pre-ferentemente, estril).

2.- siembra de las semillas

Dibujar una lnea que divida las 2 placas grandes por la mitad y distribuir a lo largo de esa lnea aproximadamente 10 semillas en cada placa. Para ello, se pueden utilizar unas pinzas.

Distribuir uniformemente el resto de semillas en las 2 placas pequeas. Sellar todas las placas con cinta Micropore o esparadrapo.

3.- crecimienTo

Las placas se pondrn a crecer en distintas condiciones de luz. Para ello:

- Envolver una placa grande y una placa pequea en papel de aluminio de manera que impida totalmente la entrada de luz.- Crecer en vertical y en condiciones de luz natural las dos placas gran-des (con y sin aluminio).- Crecer en horizontal y en condiciones de luz natural todas las placas pequeas (con y sin aluminio).

procedimientoTIENENOJOS LAS PLANTAS?

70 PLANTatelo

4.- observacin de los resulTados

Se analizar el crecimiento de las plantas en las distintas condiciones. Sobre las placas grandes crecidas en vertical en luz y en oscuridad (con papel de aluminio), se pueden realizar medidas de los hipoctilos.

Podis ver el vdeo de crecimiento de plantas en luz y en oscuridad:http://plantsinmotion.bio.indiana.edu/plantmotion/earlygrowth/photomorph/photomorph.html

luz oscuridad

PLANTatelo 73

Las plantas, como las personas y los animales, tienen hormonas del creci-miento. Las plantas fabrican la hormona del crecimiento (que se llama gibe-relina) para controlar la altura del tallo. Cuando quieren crecer ms, fabrican ms hormona, cuando quieren parar de crecer, dejan de fabricar la hormona. En la naturaleza, existen mutantes enanos en muchas especies vegetales debido que fabrican poca hormona del crecimiento. Si aplicamos la hormona del crecimiento a las plantas, podemos crear gigantes; y si aplicamos un in-hibidor de la hormona (que impide que la hormona se fabrique dentro de las plantas) su crecimiento se reducir y obtendremos plantas enanas.

PLANTAS ENANAS y gIgANTES

BAJO


CmOCRECEN LAS

PLANTAS?

en las maceTas de la izquierda vemos muTanTes de GuisanTe que sinTeTizan ms o menos hormona de crecimienTo

ALTO

GiGanTes enanos

74 PLANTatelo

Comprobar como se puede manipular el crecimiento de las plantas aa-diendo o inhibiendo la hormona del crecimiento.

preparacin de las soluciones de hormona e inhibidor

1. Diluir 10 veces la solucin concentrada: a partir de la solucin concentra-da 1000 veces (Tubo 1) de hormona o inhibidor, se toma 0,5 ml con la pipeta

1. Semillas de guisantes (se pueden usar tambien otras semillas).2. Cajas de Petri o fiambreras de plstico para germinar las semillas.3. Tubos de 15 y 50 ml graduados para preparar las soluciones.4. Hormona del crecimiento (Giberelina, GA) concentrada 1000 veces (1000 M).5. Inhibidor (Paclobutrazol, PAC) concentrada 1000 veces (1000 M).6. Macetas con tierra.7. Pipeta de plastico.8. Papel absorbente (cualquier rollo de papel de cocina sirve).

objetivo

procedimiento

materiales:

3

28

4 56

7

1

PLANTatelo 75

de plastico. Se deposita en un tubo graduado de 15 ml (tubo 2). Se llena con agua hasta la marca de 5 ml.

2. Diluir 100 veces la solucin del tubo 2: se toma con la pipeta 0,5 ml y se lleva a un tercer tubo graduado (tubo 3) de 50 ml. Se completa con agua hasta 50 ml. El tubo 3 tiene una dilucin respecto a la concentracin inicial del tubo 1 de 1/1000.

TraTamienTo de las semillas.

1. Se coloca papel absorbente en tres cajas de plastico.

2. Se humedece el papel absorbente cada caja con la solucion de hormona (GA), o de inhibidor (PAC) o con agua.

3. Se pone un nmero parecido de semillas en cada una de las cajas (unas 10 semillas de guisante por caja).

4. Se cierran las cajas y se rotulan adecuadamente con la solucion de tra-tamiento utilizada y la fecha. Se envuelven las cajas con film de cocina para evitar que se evaporen las soluciones y se sequen las semillas.

GerminacinIncubar a temperatura ambiente durante varios das y observar la germina-cin en cada uno de los medios: sin aditivos, con la hormona de crecimiento y con el inhibidor. Hacer una tabla anotando los resultados (n de semillas germinadas) cada da a partir del da 3 4.

crecimienToA partir del da 5-6, observar las plntulas de las cajas y comparar su cre-cimiento (se pueden medir colocndolas encima de un papel milimetrado). Medir el tallo y la raz de las plntulas en cada uno de los medios. Hacer una tabla y comprobar el efecto de la hormona y el inhibidor. En esta fase no se suele detectar mucho efecto porque las propias semillas contienen hormonas, y solo cuando estas son consumidas el efecto del inhibidor em-pieza a detectarse.

CmO CRECEN LAS

PLANTAS?

76 PLANTatelo

crecimienTo en maceTaLas semillas germinadas se transfieren con cuidado a las macetas y se cul-tivan a la luz durante varios das o semanas. Durante este tiempo no es necesario continuar los tratamientos. El efecto de la hormona o el inhibidor persiste durante bastante tiempo. Se tomaran medidas de la altura de las plantas vez en cuando o al final del experimento.

Comentar los resultados y discutir con los alumnos las posibles aplicacio-nes que estos tratamientos pueden tener en la vida real: ventajas de produ-cir plantas ms altas o ms bajas (facilitar recoleccin de frutos, etc.).

resultados

planTas de GuisanTe que sufrieron disTinTos TraTamienTos duranTe 5 das y se dejaron crecer 8 das en maceTa. en el cenTro esTn las planTas TesTiGo, que no fueron TraTadas. a la izquierda, dos planTas que han sido TraTadas con la hormona de crecimienTo (Giberelina, Ga) y a la derecha dos planTas TraTadas con un inhibidor de la hormona (paclobuTrazo, pac)

cuadernode laboratoriocuadernode laboratorioTabla con los resulTados de Germinacin

Tabla con los resulTados de crecimienTo despus del TrasplanTe a maceTa

Nmero de semillas gerninadasDa 0 3 4 5 6 7 8Medio sinaditivosCon hormonas de crecimiento (GA)Con inhibidor del crecimiento (PAC)

Medidas despus del trasplante a macetaPlntula n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Medio sinaditivosCon hormonas de crecimiento (GA)Con inhibidor del crecimiento (PAC)

PLANTatelo 79

Las plantas tienen la asombrosa capacidad de convertir la energa solar en energa qumica. Lo hacen a travs de un conjunto de reacciones qu-micas, todas ellas denominadas fotosntesis, dando lugar a la formacin de azcares. Las estructuras fotosintticas (cloroplastos) exportan el azcar a estructuras que no pueden producirla, o bien la acumulan en forma de almidn, para su posterior degradacin en momentos en los que sea necesario como, por ejemplo, en oscuridad.

CONCEPTO DE FOTOSNTESIS

BAJO


ALTO

PINTANDOCON

PLANTAS

80 PLANTatelo

En esta prctica vamos a reproducir imgenes en hojas de geranio tiendo su almidn. Las etapas seran las siguientes:

1. Eliminar el almidn presente en las hojas (ponindolas en oscuridad).2. Iluminar las hojas sin almidn a travs de una transparencia con un di-bujo en blanco y negro. nicamente se formar almidn en las zonas en las que llegue la luz a la hoja y se pueda producir la fotosntesis (zonas de la transparencia sin dibujo).3. Teir el almidn formado.

1. Hojas de Geranio.2. Foco de luz.3. Cartulina negra, transparencias (acetatos) y clips.4. Vasos de precipitado o resistentes al microondas. 5. Etanol al 80% (500 ml). 6. Agua destilada (250 ml). 7. Lugol [solucin de yodo molecular (I2) y yoduro de potsico (KI) en agua destilada]. 8. Microondas. 9. Material opcional: Bicarbonato sdico. Cristales de 1515 cm. Placa Petri.

objetivo

materiales:

3

4 5

6

91

PLANTatelo 81

1- eliminacin del almidn de las hojas

Se cortan las hojas y se dejan en oscuridad 24 horas, para que se consu-ma el almidn acumulado en las mismas. Las hojas ms indicadas son las del geranio, pero en general puede servir cualquiera que no tenga una superficie lisa y que est en crecimiento activo (hojas jvenes).

2- iluminacin selecTiva de la hoja

La hoja cortada se coloca sobre una cartulina negra impregnada de agua. Opcionalmente, se puede impregnar en una solucin de bicarbonato s-dico al 5% (p/v) que proporciona una atmsfera saturada de CO2, con lo que los resultados mejoran. Encima de la hoja se coloca una transparen-cia con un dibujo en blanco y negro (por ejemplo, un sol) y se sujeta con clips. Se puede cubrir con un cristal para evitar que se mueva.Iluminar la hoja una hora aproximadamente, con un foco de luz colocado a una distancia de 25-30 cm. En su defecto, se puede iluminar con luz natural.

procedimiento

25-30 cm.

PINTANDOCON

PLANTAS

82 PLANTatelo

4- conservacin

Para la conservacin de la hoja de almidn se puede prensar y desecar. En estas condiciones puede durar aos.

**prcTica adapTada de la web de american socieTy of planT bioloGisTs.hTTp://my.aspb.orG/members/Group_conTenT_view.asp?Group=80400&id=99877&hhsearchTerms=school

3- revelado

Transcurrida la hora, hervir etanol al 80% (puede utilizarse un microon-das) y desteir la hoja en l. Mantenerla hasta que la hoja quede total-mente blanca. Tratar la hoja con suavidad pues el etanol la hace frgil.Lavar la hoja en un recipiente de agua destilada para retirar todo el al-cohol sobrante, y teirla posteriormente en una placa de Petri (u otro recipiente similar) con una solucin de lugol. Mover suavemente cada cierto tiempo. La imagen se desarrollar en 5-10 minutos.

PLANTatelo 85

El cultivo in vitro permite el crecimiento y desarrollo de plantas o partes de plantas en condiciones especiales, dentro de recipientes de vidrio. En estas condiciones se debe suministrar a la planta todo lo que necesita para su desarrollo: agua, nutrientes, luz y aire. El agua y los nutrientes se aportan con el medio de cultivo. La luz les llega a travs de las paredes de los recipientes de vidrio. Por ltimo, pueden disponer de aire porque, aunque se cultive en recipientes con tapa, nunca se hace mediante cie-rres hermticos.En estas condiciones de trabajo debemos evitar que los microorga-nismos lleguen al medio de cultivo porque nos estropearan nuestras plantas. Para ello tenemos que utilizar distintas estrategias para elimi-nar los microorganismos presentes en el material que se va a utilizar y evitar que, una vez estril, se pueda contaminar de nuevo durante su manipulacin.Esta prctica se puede dividir en tres actividades: esterilizacin del ma-terial vegetal, preparacin y esterilizacin del medio de cultivo y cultivo del material vegetal en condiciones aspticas.

INTRODuCCIN AL CuLTIVOIN VITRO DE PLANTAS

BAJO


ALTO

SE PuEDECuLTIVAR uNhuERTO ENuN TARRO?

86 PLANTatelo

El objetivo de esta prctica es que el alumno conozca cules son los mto-dos bsicos del cultivo in vitro y sus caractersticas.

Se preparan dos o tres recipientes con agua (a la mitad de su capacidad) y uno vaco y se cubren con tapas dobles de papel de aluminio. Los botes se este-rilizan en un autoclave o una olla a presin. Una vez se ha enfriado todo este material se puede comenzar con la esterilizacin de las semillas.

1. Autoclave u olla a presin domstica.2. Guante protector de quemaduras.3. Probeta o vaso graduado.4. Recipientes de vidrio (conservas).5. Papel de aluminio.6. Sobre de semillas.7. Leja, agua y lavavajillas.8. Alcohol (etanol de 96%).9. Mechero de gas (tipo camping).10. Pinzas y/o cuchara metlicas.

objetivo

materiales:

3

4 5

71

9

10

8

1- esTerilizacin del maTerial veGeTal

procedimiento

PLANTatelo 87

1. Balanza o vaso medidor de cantidades.2. Probeta o vaso graduado para medir volumen.3. Vaso de precipitados y matraz.4. Agua destilada.5. Sales minerales Murashige & Skoog (MS) y agar (suministrado en el kit).6. Sacarosa. 7. Recipientes de vidrio (conservas).8. Papel de aluminio.9. Autoclave u olla a presin domstica.10. Guante protector de quemaduras.

materiales:

3

24

6

5

7

1

108

2- preparacin y esTerilizacin del medio de culTivo

La esterilizacin de las semillas se hace sumergindolas en una solucin 50% de leja con unas gotas de cualquier tensoactivo (un poco de lavavajillas puede cumplir esta funcin). El tiempo que deben perma-necer en leja puede variar de 10 a 30 minutos segn el tipo de semillas. En principio se puede hacer un tratamiento de 15 minutos (si las tenemos poco tiempo en leja aparecern contaminaciones mientras que si nos pasamos las semillas no germinarn). Tras ese tiempo debemos pasar las semillas por los tres botes con agua estril (5 minutos en cada bote como mnimo) para eliminar la leja de su superficie. Este paso es el primero que debe hacerse en condiciones de esterilidad ambiental. Para ello encenderemos un mechero de gas y trabajaremos cerca para evitar que alguna espora que haya en el aire caiga en las semillas o en el medio y nos lo contamine. Por el mismo motivo las semillas se deben manipular con las pinzas previamente flameadas.


88 PLANTatelo

Trabajamos al lado del mechero durante todo esta actividad. Las semillas

Para comenzar debes preparar el medio de cultivo disolviendo en un litro de agua destilada las sales minerales, y 10 g de azcar. Una vez di-suelto, se aaden 8 g de agar y se hierve el medio (lo ideal es hacerlo en un microondas o en un hornillo con agitacin continua para que el agar no se estropee). Cuando se ha fundido el agar se distribuye el medio entre los recipientes de vidrio que se vayan a utilizar (aproximadamente un dedo de medio de cultivo en cada recipiente) y se cubren con tapas dobles de papel de aluminio. Los botes se esterilizan como en el paso anterior y se dejan enfriar hasta que el medio gelifique (se solidifique) por accin del agar.

3- culTivo del maTerial veGeTal en condiciones aspTicas

1. Botes con el medio de cultivo.2. Bote con las semillas estriles sumergidas en agua.3. Pinzas y/o cuchara metlicas.4. Alcohol (etanol de 96%). 5. Mechero de gas (tipo camping).

materiales:

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una olla a presin domsTica se puede considerar como un pequeo auTo-clave. nos puede servir para esTerilizar medios o maTerial someTindolos a una TemperaTura y presin elevadas.- poner un pedazo de Tela en el fondo (un Trapo cualquiera) para que losfrascos no Toquen el fondo de la olla y no se revienTen con el calor.- aadir con 2-3 cm de aGua.- colocar los frascos con el medio o con aGua Tapados con papel de aluminio.- cerrar y calenTar en un foGn a fueGo fuerTe hasTa que la pesa comience a mo-verse y liberar vapor o el medidor marque 15 psi.- dejar a 15 psi unos 20-30 minuTos a fueGo suave. - apaGar al Tiempo deseado y esperar a que la presin baje y la olla enfre ToTal-menTe. no se debe abrir la olla anTes porque la diferencia de presin o TemperaTu-ra har que enTre aire no esTril a los frascos creando un peliGro de conTami-nacin.

se pasan del recipiente con agua a los botes con medio con una pinza o cuchara que previamente hemos flameado con etanol para esterilizarla. Una vez que se han colocado las semillas sobre el medio de cultivo, los recipientes se tapas con el papel de aluminio para que no entre ningn microorganismo. El cultivo inicial se debe mantener en oscuridad hasta que se observe la germinacin de las semillas (como en la semilla de la derecha de la siguien-te figura), que puede tardar de uno a diez das. En ese momento se debe pasar a un lugar con luz (ventana soleada), con una temperatura ambiente de unos 22-24C y en el que se puedan ir viendo los cambios que van a ir experimentando las plntulas (emisin de raz, apertura de cotiledones, elongacin, desarrollo de las primeras hojas,).


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2011-2012

1 Edicin. Enero 2012

Coordinador:Luis Caas

Editor:Alejandro Sarrion-Perdigones

Autores:Alejandro Atars, Luis Caas, Juan Carbonell, Mara Dolores Gmez, Purificacin Lisn, Isabel Lpez, Amparo Pascual-Ahuir , Alba Timn, Alejandro Sarrion-Perdigones

Instituto de Biologa Molecular y Celular de Plantaswww.ibmcp.upv.es

Diseo y Maquetacin:Elas V. Garnelo

Imprime:La Imprenta CG

Proyecto PLANTatelo: la Ciencia es Divertida (FCT-2011-1578)www.planteatelo.esFinanciado por la Fundacin Espaola para la Ciencia y la Tecnologa - Ministerio de Ciencia e Innovacin

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