Wie unterscheidet sich die Ploidie von Embryo und Endosperm und wie kommt dieser Unterschied zustande?
Der Embryo ist diploid und entsteht durch Fusion einer haploiden Eizelle mit einer haploiden Spermazelle. Das Endosperm ist triploid. Es ensteht durch Fusion einer diploiden Zentralzelle mit einer haploiden Spermazelle.
Im Gegensatz zu wilden Rosen werden in gefüllten Rosen sehr viele Blütenwirtel gebildet. Die gefüllten Rosen sind eine Zuchtform und haben einen Gendefekt. Um welches Gen könnte es sich handeln, und wie lassen sich die zusätzlichen Blütenwirtel erklären?
AGAMOUS (AG). Normalerweise terminiert das Blütenmeristem nach Bildung des letzten Wirtels. Ursache hierfür ist die Reprimierung des Stammzellaktivators WUS. In ag-Mutanten wird WUS nicht reprimiert und es kommt zur Bildung überzähliger Blütenwirtel.
AP3 und PI werden normalerweise nur in Wirtel 2 und 3 exprimiert. Mit Hilfe eines in allen Wirteln aktiven Promotors exprimieren Sie beide Gene auch in Wirtel 1 und 4. Welche Organe werden nun in diesen Wirteln gebildet?
Wirtel 1: Kronblätter
Wirtel 4: Staubblätter
Wie sieht die Doppelmutante clv3, wus aus?
Die Funktion von CLV3 ist, WUS zu reprimieren. Da das WUS-Gen in der wus-Mutante defekt ist, wird CLV3 nicht gebraucht. Die Doppelmutante sieht aus wie wus (c).
Sie möchten gerne eine Arabidopsis-Pflanze frühzeitig zum Blühen bringen. Sie haben die Möglichkeit, in den Blättern der Pflanze eines der folgenden Gene ektopisch zu exprimieren. Für welches entscheiden sie sich?a) PIN 1b) AG c) FT d) PHB e) CLV3 f) MEA
c)
Welche Funktion haben miRNA 165 und miRNA 166 bei der Etablierung der Blattpolarität?
Sie verhindern, dass die Transkripte der HD-ZIP-Gene PHV, PHB und REV in der abaxialen Blatthälfte akkumulieren. PHV, PHB und REV spezifizieren adaxiales Zellschicksal und bleiben durch die Aktivität der nur abaxial exprimierten miRNAs auf die obere Blatthälfte beschränkt.
Eine Arbeitsgruppe hat Pflanzen hergestellt, in denen SHR unter der Kontrolle des SCR-Promotors exprimiert wird. Die Wurzeln der entsprechenden Pflanzen bilden überzählige Endodermisschichten und sind stark verbreitert. Erklären Sie diesen Befund!
Aufgrund des SCR-Promotors wird SHR in diesen Pflanzen in der Endodermis exprimiert. SHR ist ein mobiles Protein und kann nach außen wandern. Dort aktiviert es die Expression von SCR und damit eine weitere Endodermisschicht. Gleichzeitig aktiviert SHR aber auch die eigene Expression, die aufgrund des Transgens unter der Kontrolle des SCR-Promotors steht. Das neu gebildete SHR kann erneut eine Zellschicht nach außen wandern, und es entsteht zumindest theoretisch eine Endlosschleife, die zur Bildung überzähliger Endodermisschichten führt.
Beschreiben Sie den Mechanismus, der die Größe des Sprossmeristems konstant hält!
Die Größe des Sprossmeristems wird durch eine negative Rückkopplungsschleife reguliert: Der Stammzellaktivator WUS aktiviert in den Stammzellen seinen eigenen Repressor CLV3.
Sie exprimieren CLV3 unter Kontrolle des WUS-Promotors ektopisch im Organisierenden Zentrum. Was passiert?
Die Expression von WUS wird reprimiert und als Folge werden keine Stammzellen gebildet. Die Pflanzen ähneln wus-Mutanten.
Was ist ein Generationswechsel?
Dadurch dass in gnom-Mutanten das PIN1-Protein nicht polar lokalisiert ist, kann es nicht zu einem gerichteten Auxinfluss kommen. Ein gerichteter Auxinfluss ist aber nötig zur Etablierung der apikal-basalen Embryo-Achse sowie für die Spezifizierung der Wurzelvorläuferzelle (Hypophyse). Beide Prozesse sind entsprechend in der gnom-Mutante gestört.
