Biología (plan 1997) 2022-2

Cuarto Semestre, Biología de Plantas II

DATOS DEL PROGRAMA

SEMESTRE: CUARTO

CRÉDITOS: 10

MODALIDAD: ASIGNATURA FUNDAMENTAL

ÁREA: BIOLOGÍA

REQUISITOS: BIOLOGÍA DE PLANTAS I, BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA CÉLULA II Y SISTEMÁTICA.

HORAS CLASE: TEÓRICAS: 2 TEÓRICO-PRÁCTICAS: 1

HORAS POR SEMANA TEÓRICAS: 4 TEÓRICO-PRÁCTICAS: 2

HORAS POR SEMESTRE TEÓRICAS: 62 TEÓRICO-PRÁCTICAS: 34

OBJETIVOS:

Que el alumno adquiera los conocimientos básicos de las plantas con flores (angiospermas) mediante el estudio de los aspectos relevantes de su diversidad, taxonomía, estructura, fisiología, adaptaciones, respuestas al ambiente y su evolución.

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA:

El curso contempla el conocimiento de las características distintivas de las angiospermas fundamentalmente al nivel de división y clases y en casos especiales, órdenes y familias, además de su diferenciación estructural, y su especialización funcional, papel en los ecosistemas presentes y pasados, su origen y evolución. Durante el proceso de enseñanza-aprendizaje se llevan a cabo seminarios y exposiciones de los diferentes temas, apoyados en el trabajo de laboratorio y campo. En el laboratorio se llevan a cabo prácticas descriptivas y experimentales. Es obligatoria una salida al campo, de un mínimo de tres días para que se reconozcan tipos de vegetación y a las angiospermas en su medio natural, reconociendo algunas modificaciones por los factores limitantes en las que crecen.

EVALUACIÓN DEL CURSO:

Exámenes teóricos y el examen departamental, discusión, exposiciones y participación en clase. Evaluación del trabajo de laboratorio y campo: prácticas descriptivas, experimentales y reportes.

Tema I. ¿Qué es una angiosperma?

Número de horas: 3 Teóricas: 2 Prácticas: 1

Objetivo:

Que el alumno describa, al nivel de división, las sinapomorfias que distinguen a las angiospermas.

Antecedentes:

Comprensión de los grupos de las embriofitas sin flor y conceptos de cladística.

Temario:

1. Ubicación de las angiospermas dentro del reino Plantae

2. Caracterización de las angiospermas (sinapomorfias del grupo)

Número de horas: 6 Teóricas: 3 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno conozca las características distintivas del ciclo de vida de las angiospermas que permiten distinguirlas de otros grupos de plantas.

Antecedentes:

Conocimientos del ciclo de vida general del reino Plantae y las particularidades de los ciclos de vida de las embriofitas sin flor.

Temario:

Ciclo de vida de las angiospermas, características que lo distinguen de otros grupos de embriofitas.

Tema III. Cuerpo primario de las angiospermas

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno identifique la morfología y la anatomía de la raíz, el tallo y la hoja de las angiospermas así como algunas de sus modificaciones.

Antecedentes:

Conocimientos de histogénesis, morfogénesis y teoría estelar. Crecimiento primario y secundario de las embriofitas sin flor.

Temario:

1. Conceptos de raíz, tallo y hoja

2. Morfología y anatomía de raíz, tallo y hoja

3. Algunas modificaciones y tipos de raíz, tallo y hoja

4. Las plantas como organismos modulares

Tema IV. Flor: estructura, origen y evolución

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivos:

Que el alumno distinga las estructuras de la flor y sus modificaciones.

Antecedentes:

Conocimiento de los conceptos de homosporia y heterosporia y de la estructura de los estróbilos.

Temario:

1. Definición de flor e inflorescencia

2. Ontogenia de la flor

3. Receptáculo y verticilos florales

4. Perianto: características y estructura. Sinorganización, tipos de simetría

5. Androceo: características y estructura. Sinorganización. Estambres fértiles y estaminodios

6. Gineceo: características y estructura. Sinorganización. Concepto de carpelo. Placentación y tipos de placentación

7. Óvulo: tipos y estructura

Tema V. Reproducción

Número de horas: 15 Teóricas: 9 Prácticas: 6

Objetivos:

Que el alumno explique los eventos involucrados en el desarrollo de los gametos, la polinización y la doble fecundación.

Que el alumno distinga los procesos de reproducción sexual y asexual, sus mecanismos y consecuencias.

Antecedentes:

Conocimientos de ciclos de vida de las embriofitas sin flor, mitosis y meiosis.

Temario:

1. Desarrollo de la antera: el microesporangio y la pared de la antera

Microesporogénesis

Microgametogénesis

Estructura del grano de polen

2. Desarrollo del óvulo:

Megaesporogénesis

Megagametogénesis

3. Sistemas de reproducción sexual: hermafroditismo, monoicismo, dioicismo, andromonoicismo, ginomonoicismo, androdioicismo, ginodioicismo y trioicismo

4. Polinización: biótica y abiótica

Mecanismos que favorecen la polinización cruzada: dicogamia, hercogamia, sistemas de autoincompatibilidad, dioicismo y casmogamia

5. Fecundación.

Autofecundación. Cleistogamia vs. Casmogamia

Germinación del grano de polen y crecimiento del tubo polínico

Doble fecundación

Formación del embrión y endospermo

6. Semilla. Definición. Relación entre las estructuras del óvulo y las de la semilla

7. Frutos. Definición y ejemplos

8. Apomixis y partenocarpia

Definición de apomixis y ejemplos

Definición de frutos partenocárpicos y ejemplos

Tema VI. Crecimiento y desarrollo

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno identifique los procesos del desarrollo de las plantas y distinga los factores externos e internos que los regulan

Antecedentes:

Conocimientos del ciclo celular, de la regulación génica del desarrollo y de la célula vegetal.

Temario:

1. Crecimiento, diferenciación y morfogénesis

Fases del desarrollo en plantas monocárpicas y policárpicas

Factores que controlan el desarrollo

2. Regulación interna y externa del desarrollo

Interna: intra e intercelular. Hormonas: principales grupos, características generales, funciones, mecanismos moleculares de acción

Externa: biótica y abiótica

4. Fotorreceptores

Fitocromo

Estructura y ubicación

Mecanismos de acción

Papel de la morfogénesis: de la semilla a la floración

Otros fotorreceptores

5. Germinación

Aspectos fisiológicos del desarrollo seminal

Fases de la germinación: germinación epígea e hipógea

Latencia: conceptos y tipos

Factores que controlan la germinación

6. Pared celular

Síntesis de sus componentes

Mecanismos de extensión de la pared celular

Tema VII. Nutrición y relaciones hídricas

Número de horas: 9 Teóricas: 6 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno explique los mecanismos que intervienen en el transporte de agua y nutrimentos minerales en las plantas, así como los factores que los regulan.

Antecedentes:

Conocimientos de las características fisico-químicas de la molécula de agua; de los tipos de transportes activo y pasivo, ósmosis y difusión; y de los acarreadores y bombas iónicas.

Temario:

1. Nutrición mineral

Fuentes de nutrimentos minerales

Macro y micronutrimentos; nutrimentos esenciales; papel fisiológico; efecto de su deficiencia
Mutualismos planta – microorganismos: asociación con bacterias (fijación de nitrógeno), micorrizas (absorción de fósforo).

2. Potencial hídrico y sus componentes

3. El sistema suelo – planta – atmósfera

Absorción del agua y nutrimentos minerales por la raíz (vías del apoplasto y simplasto)

Papel de la endodermis

Transpiración. Tipos, mecanismo de apertura y cierre de estomas, importancia en la regulación del estado hídrico de la planta

Teorías sobre el ascenso del agua en la planta: cohesión-tensión y de las presiones compensatorias. Cavitación

TEMA VIII. Fisiología de la fotosíntesis.

Número de horas: 12 Teóricas: 9 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno distinga los principales procesos de la fotosíntesis y explique su importancia en el flujo de energía en la biosfera, así como los factores que la regulan.

Antecedentes:

Conocimientos de las propiedades de la luz, la estructura de los cloroplastos y los aspectos moleculares y bioquímicos de la fotosíntesis.

Temario:

1. Proceso general de la fotosíntesis

La fotosíntesis como base de la energía en la biósfera

2. Fase fotoquímica

Fotosistemas. Estructura y función

Pigmentos fotosintéticos

Absorción, transmisión y transferencia de la energía luminosa

Flujo de electrones: acíclico y cíclico

3. Fase bioquímica

Etapas de la fijación, reducción y regeneración en el Ciclo de Calvin – Benson.

Fotorrespiración

Mecanismos concentradores de CO₂. Plantas C4 y CAM

Eficiencia en el uso del agua y distribución geográfica de las plantas C3, C4 y CAM

4. Transporte de fotoasimilados por el floema

Sustancias y traslocación por el floema

Carga y descarga del floema

Difusión y flujo de masas

Fuente y sumidero

5. Influencia de factores externos sobre la fotosíntesis

Concentración de CO₂, temperatura, luz, agua y nutrimentos

Tema IX. Clasificación de las angiospermas

Número de horas: 12 Teóricas: 6 Prácticas: 6

Objetivo:

Que el alumno analice las clasificaciones actuales (APG, 2009) para que obtenga un panorama general de la diversidad y evolución de los grupos al nivel de división.

Antecedentes:

Conocimientos generales de sistemática.

Temario:

1. Categorías taxonómicas y Nomina conservanda en angiospermas

2. Análisis comparativo de las clasificaciones de Engler y Cronquist – Takhthajan

3. Clasificación de las angiospermas (APG, 2009)

4. Características de grupos basales, Magnoliides, monocotiledóneas y eudicotiledóneas

5. Identificación de las angiospermas a nivel familia. Uso de claves

TEMA X. Origen de las angiospermas.

Número de horas: 6 Teóricas: 3 Prácticas: 3

Objetivo:

Que el alumno analice las teorías actuales acerca del origen de las angiospermas y la evolución de sus principales caracteres

Antecedentes:

Conocimientos sobre la evolución de los grupos de gimnospermas.

Temario:

1. Registro fósil de las primeras angiospermas (micro, meso y megafósiles)

2. Estado de la fauna y flora en el tiempo de la aparición de las angiospermas.

3. Teorías acerca del origen de la flor (euantial y pseudoantial)

4. Hipótesis acerca del origen del carpelo (carpelos conduplicadas y ascidiados)

5. Evolución de los caracteres clave en angiospermas con base en las filogenias actuales (filotaxia, merismo, simetría floral, perianto, androceo, gineceo, óvulos, polinización, polen)

TEMA XI. Tipos de vegetación (flora y vegetación de México)

Número de horas: 6 Teóricas: 6 Prácticas: Salida al campo

Objetivo:

Que el alumno comprenda la diversidad de la flora mexicana y los tipos de vegetación en México.

Temario:

1. Factores que determina la distribución de la vegetación

2. Diversidad de la flora fanerogámica de México

3. Tipos de vegetación

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Tema I

• Mauseth, J. D. 2009. Botany: an introduction to plant biology. Sudbury, Massachusetts College Publising. 624 p.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.

Tema II

• Gifford, E.M. & A.S. Foster. 1989. Morphology and evolution of vascular plants. New York: W.H. Freeman. 626 p.
• Foster, A.S. & E.M. Gifford. 1974. Comparative morphology of vascular plants. Freeman & Co. San Francisco. 751 p.
• Mertens, T.R. y F.F. Stevenson. 1983. Ciclos de vida de las plantas. Limusa. México. 160 p.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.

Tema III

• Bell, A.D. 1991. Plant form, an ullustrated guide to flowering plant morphology. Oxford University Press. Oxford. 341 p.
• Esau, K. 1977. Anatomy of seed plants. John Wiley & Sons. Nueva York. 550 p.
• FontQuer, P. 1982. Iniciación a la botánica, morfología externa. RBA editores. Barcelona. 254 p.
• Hallé, F. 1985. Modular growth in seed plants. In Harper, J., B. Rosen & J. White. The growth and form of modular organisms. Cambridge University Press. Cambridge. pp. 77-88.
• Mauseth, J. D. 2009. Botany: an introduction to plant biology. Sudbury, Massachusetts College Publising. 624 p

Tema IV

• Cronquist, A. 1988. The evolution and classification of flowering plants. New York Botanical Garden. Nueva York. 555 p.
• Friis, E.M. & P.K. Endress. 1996. Progress in Botany. Vol. 57. Flower Evolution. pp. 253-280.
• Stebbins, G.L. 1974. Flowering plants. Evolution above species level. The Belknap Press. Harvard University Press. Harvard. 399 p.
• Takhtajan, A. 1991. Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Universitary press. Ney York. 241 p.

Tema V

• Bell, A.D. 1991. Plant form, an illustrated guide to flowering plant morphology. Oxford University Press. Oxford. 341 p.
• Buchanan, B., W. Gruissem and R.L. Jones. 2000. Biochemistry and Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland.1367p.
• Foster, A.S. & E.M. Gifford. 1974. Comparative morphology of vascular plants. Freeman & Co. San Francisco. 751 p.
• Mauseth, J. D. 2009. Botany: an introduction to plant biology. Sudbury, Massachusetts College Publising. 624 p
• Ôpik, H. 2005. The Physiology of Flowering Plants. Cambridge: Cambridge University Press.392 p.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.

Tema VI

• Bewley, J.D y M. Black. 1994. Seeds: physiology of development and germination. Plenum Press, New York.420p.
• Bidwell, R.G.S. 1979. Plant Physiology. New York: Macmillan. 726 p.
• Bradford, K. and Nonogaki, H. 2007. Seed Development, dormancy and germination. Oxford: Blackwell.367 p.
• Davies, P. 2004. Plant Hormones: Biosynthesis, signal transduction, action. 3rd Edition. Dordrecht: Kluwer Academic.750p.
• Fenner, M. 2005. The Ecology of seeds. Cambridge United Kingdom: Cambridge University Press.250 p.
• Fosket D.E. 1994. Plant growth and development. A molecular approach. Academic Press. San Diego California. 580 pp.
• Kigel, J y Galili, G. 1995. Seed Development and Germination. New York: Marcel Decker. 863 p.
• Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1997. Physiology of Woody Plants. San Diego California: Academic Press.411 p.
• Lambers, H., F.S Chapin III and T.L. Pons. 1998. Plant physiological ecology. New York: Springer Verlag. 540 p.
• Mauseth, J. D. 2009. Botany: an introduction to plant biology. Sudbury, Massachusetts College Publising. 624 p.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.
• Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 p.
• Srivastava L,M. 2002. Plant Growth and Development: Hormones and Environment. Amsterdam: Academic. 772 p.
• Ôpik, H. 2005. The Physiology of Flowering Plants. Cambridge: Cambridge University Press.392 p.
• Osborne D. and M. T. Mcmanus. 2005. Hormones, Signals and Target Cells in Plant Development. Cambridge: Cambridge University Press.254 p.
• Taiz, L.E. 2006. Plant Physiology..Sunderland, Massachusets : Sinauer Publishers.764 p.

Tema VII

• Jones, H. G. 1992. Plants and Microclimate. Cambridge University Press, Cambridge. 428 p.
• Kramer, P. y Boyer, J. 1995. Water Relations of Plants and Soils. Academic Press. California. 495 p.
• Larcher, W. 2003. Physiological Plant Ecology. Springer-Verlag. Berlin.513 p.
• Lambers, H. y T.D. Colmer. 2005. Root physiology:from gene to function. Dordrecht: Springer Verlag. 270 p.
• Mohr, H. y Schopfer, P. 1994. Plant Physiology. Springer-Verlag. Berlin.
• Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1997. Physiology of Woody Plants. San Diego California: Academic Press.411 p.
• Lambers, H., F.S Chapin III and T.L. Pons. 1998. Plant physiological ecology. New York: Springer Verlag. 540 p.
• Ôpik, H. 2005. The Physiology of Flowering Plants. Cambridge: Cambridge University Press.392 p.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.
• Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 p.
• Taiz, L.E. 2006. Plant Physiology..Sunderland, Massachusets : Sinauer Publishers.764 p.

Tema VIII

• Buchanan, B., W. Gruissem and R.L. Jones. 2000. Biochemistry and Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland.1367p.
• Larcher, W. 2003. Physiological Plant Ecology. Springer-Verlag. Berlin.513 p.
• Mohr, H. y Schopfer, P. 1994. Plant Physiology. Springer-Verlag. Berlin.
• Kozlowsky, T. T. y Pallardy, S. G. 1997. Physiology of Woody Plants. San Diego California: Academic Press.411 p.
• Lambers, H., F.S Chapin III and T.L. Pons. 1998. Plant physiological ecology. New York: Springer Verlag. 540 p.
• Ôpik, H. 2005. The Physiology of Flowering Plants. Cambridge: Cambridge University Press.392 p.
• Nobel S. P. 1991, Physicochemical and Environmental Plant Physiology. Academic Press, Inc. San Diego, California. 635 pp.
• Salisbury, F.B.1994. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberolatinoamericana. S.A de C.V. México. 759 pp.
• Taiz, L.E. 2006. Plant Physiology..Sunderland, Massachusets : Sinauer Publishers.764 p.

Tema IX

• Cronquist, A. 1981. An integrated system of classification of flowering plants. Columbia University Press. Nueva York. 555 pp.
• Espejo S. A. y A. López. 1990. Clave artificial para las familias y géneros de monocotiledóneas mexicanas. Consejo Nacional de la Flora de México, A.C., México. 64 pp
• Dahlgreen, R.M.T, H.T, Clifford y P.F. Yeo. 1985. The families of the monocotyledons. Structure, evolution and taxonomy. Springer-Verlag, Nueva York.
• Hutchinson, J. 1969. Evolution and phylogeny of flowering plants. Academic Press. Nueva York.
• Jones, S. 1987. Sistemática vegetal. McGraw-Hill. México
• Judd, W. S., C. S. Campbell, E. A. Kellogg y P. E. Stevens. 2002. Plant Systematics. A Phylogenetic Aproach. Sinauer Associates, Inc. Massachusetts, USA.
• Sage R.F. 2004. The evolution of C4 photosynthesis. New Phytologist.161: 341-370.
• Taiz, L.E. 2006. Plant Physiology..Sunderland, Massachusets : Sinauer Publishers.764 p.

Tema X

• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.
• Stebbins, G.L.. 1974. Flowering plants. Evolution above species level. The Belknap Press. Harvard University Press. Harvard. 399 pp.
• Takhtajan, A. 1991. Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Universitary press. Nueva York. 241 pp.

Tema XI

• Akerele, O., V. Heywood y H. Singe. 1991. The conservation of medicinal plants. Cambridge University Press. Cambridge. 362 pp.
• Challenger A. 1998. Utilización y conservación de los ecosistema terrestres de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México. 847 pp.
• Meran, R., L. Owen, J. Pen. 1996. Transgenic plants: a production system for industrial and pharmaceutical proteins. J. Wiley. Nueva York. 348 pp.
• Raven, P.H., R.F. Evert y S.E. Eichhorn, S.E. 2005. Biology of Plants. Nueva York: W.H.Freeman. 686 p.
• Rzedowski, J. 1978. Vegetación de México. Limusa. México. 432 pp.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Tema III

• Radford E., W. Dickinson, J. Massey y C. Bell. 1974. Vascular Plant Systematics. Harper & Row Publ. Nueva York. 891 pp.

Tema IV

• Endress, P. 2001. Origins of Flower Morphology. J. of Exp. Zoology (Mol. Dev. Evol.) 291-105
• Radford E., W. Dickinson, J. Massey y C. Bell. 1974. Vascular Plant Systematics. Harper & Row Publ. Nueva York. 891 pp

Tema V

• Floyd, S. K., W. E. Friedman. 2000. Evolution of endosperm developmental patterns among Basal Flowering Plants. Int. J. Plant Sci. 161 (6 Suppl.): 557-581.
• Furness, C. A., P. J. Rudall, F. B. Sampson. 2002. Evolution of microsporogenesis in Angiosperms. Int. J. Plant Sci. 163(2):235-260.
• Sullivan, J.A., Wang Deng X. 2003. From seed to seed: the role of photoreceptors in Arabidopsis development. Developmental Biology. 260: 289-297.

Tema VI

• Baskin, C. C. y Baskin, J. M. 1998. Seeds: Ecology, Biogeography and Evolution of Dormancy and Germinatios. Academic Press, San Diego.
• GILROY S and MASSON P (2007). Plant Tropisms. Backwell. Ames, Iowa
• NOBEL, P (2009). Physicochemical and environmental plant physiology. 4th Edition. ELSEVIER, Amsterdam.
• LECLERC, JC (2003). Plant Ecophysiology. Science. Enfield, New Hampshire.

Tema VII

• .Bazzaz, F. A. 1996. Plants in Changing Environment. Cambridge University Press, UK
• Vorwek S., Somerville S., Somervilee. C. 2004. The role of plant cell wall polysaccharide composition in disease resistance. Trends in Plant Science. 9: 1360-1385.

Tema VIII

• Kenneth R. M. 1979. La membrana fotosíntética. Rev. Ciencias pág: 10-20

Tema IX

• .The Angiosperm Phylogeny Group. 2003. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of Flowering plantas: APG II. Bot. J. of Linnean Soc. 141: 399-436.

Tema X

• .Barrett, P. M., K. J. Willis. 2001. Did dinosaurs invent florwers? Dinosaur-Angiospem coevolution revisited. Biol Rev. 76:411-447.
• . Crane P. R., S. Lidgard. 1989. Angiosperm diversification an Paleotitudinal Gradients in Cretaceous Floristic Diversity. Science 246: 675-678. .

Tema XI

• . Given, D.R. 1994. Principles and practice of plant conservation. Timber Press. Portland, Oregon. 292 pp.
• . Grierson, D. (ed.) 1991. Plants genetic engineering. Blackie. Glasgow. 267 pp.
• . Hernández X. E. 1997. Aspects of plant domestication in Mexico: a personal view. Publicaciones del Programa Nacional de Etnobotánica. Serie: Fitodomesticación. No. 4. Chapingo.
• . Miranda, F. y E. Hernández X. 1963. Los tipos de vegetación de México y su clasificación. Bol. Soc. Bot. Méx. 28:29-179.
• . Rzedowski, J. 1991. Diversidad y orígenes de la flora fanerogámica de México. Acta Botánica Mexicana 14:3-21.
• . Rzedowski, J. y M. Equihua. 1987. Atlas Cultural de México. Flora.Grupo Editorial Planeta. México. Pág: 168-195.