Bases Biológicas y Ambientales de la SaludPráctica de Laboratorio

Reproducción: Fecundación in vitro

OBJETIVOS:

Reconocer las característica morfológicas del erizo de mar Tetrapygus niger el proceso de reproducción Identificar las diferencias entre gametos masculinos y gametos femeninos Describir el proceso de fecundación utilizando como modelo de estudio al erizo de mar.

MATERIALES:

1. Por grupo de práctica - 6 erizos de mar Tetrapygus niger - 2 lt de agua de mar - Microscopio con ocular micrométrico - Papel lente, aceite de inmersión - Alcohol isopropílico - Placa petri - 1 pinza - 1 jeringa de 1 ml

- 3 goteros - 5 ml de KCl 0.5M - 40 ml Agua de mar filtrada - 4 láminas portaobjetos - 4 láminas cubreobjetos - Papel toalla

PROCEDIMIENTO:

1. Reconocimiento de las estructuras del erizo de mar

El profesor mostrará las estructuras externas del erizo de mar.

Figura 1. Anatomía del Erizo de mar. Orientación (centro): Cara oral en la parte superior (diferenciar el gonoporo) y Cara aboral en la parte inferior (notar la cara peristomal).

Responda a las preguntas:a. ¿A qué grupo taxonómico pertenece el erizo? b. ¿Qué características morfológicas tiene el erizo?

2. Obtención de gametosEl profesor realizará lo siguiente: En una placa Petri conteniendo agua de mar, colocar el espécimen con la cara aboral hacia

abajo. Inyectar a través de la membrana peristomial (zona oral) 1 ml de 0,5 M de KCl CUIDADO:

la inyección accidental de KCl es fatal. En uno o dos minutos se observará un líquido espeso en la cara aboral, donde se localizan

los gonoporos. Si el líquido es blanquecino, es esperma, mientras que si es rojizo corresponde a óvulos.

Use un gotero para colectar los espermatozoides de la zona más diluida de la placa Petri y coloque una gota en una lámina portaobjetos para realizar un montaje húmedo para su observación.

Con un gotero diferente colecte los óvulos teniendo cuidado de aspirarlos muy suavemente para evitar dañarlos y realice un montaje húmedo para su observación.

Figura 2. Extracción de los gametos del Erizo de mar. (A) Sobre la placa Petri con agua de mar inyecte la solución salina a través de la membrana peristomal. (B) A los pocos minutos comienza a observarse la expulsión de gametos, el color blanquecino de los gametos

expulsados nos indica que se trata de un macho. (C) Desove del erizo hembra. Los gametos son rojizos. (Fotos M. Arana)

c. Diga si el erizo tiene reproducción dioica o monoicad. ¿Cómo diferencia los erizos hembras de los machos?e. ¿Qué tipo de reproducción tienen los erizos?f. En qué condiciones se deben tener los gametos para mantener su viabilidad?g. Dibuje los gametos a 400 aumentos

3. FecundaciónCada grupo de trabajo debe seguir las instrucciones del profesor y realizar lo siguiente. Colocar 1 ml de los óvulos de erizo de mar extraídos en la placa Petri. Recuerde aspirar

suavemente para evitar dañar los gametos. Extraer suavemente con otra pipeta 1 ml de espermatozoides y depositarlo en el vaso que

contiene a los óvulos. Agitar el vaso suavemente. Esperar un minuto. Sacar una gota de la solución del fondo del

vaso de precipitación y colocarla en una lámina para observarla al microscopio. Dejar el vaso de precipitación con los huevos fecundados en un lugar seguro a

temperatura ambiente.

Podrá observar, a los pocos minutos que los óvulos fecundados presentan una membrana de fecundación. La primera división del desarrollo embrionario se podrá apreciar entre 1.5 y 2 horas.

Figura 3. Óvulo fecundado en el que se ve la membrana de fecundación. Se observan a los espermatozoides sobre la membrana. Foto: Sarita Cuadros. UPCH 2014-II

Estado de desarrollo TiempoMembrana de fecundación 5 minutosPrimera división 1.5 a 2 horasSegunda división 2.5 a 3 horasBlástula 24 horasGástrula 2 díasLarva Pluteus 4 a 5 días

Tabla 1. Tiempo de duración de los estados de desarrollo del erizo de mar

Figura 4. Desarrollo temprano del erizo de mar. a) Cigoto. Obsérvese la membrana de fecundación. b) Primera citocinesis. c) Embrión de dos células. Foto: Sarita Cuadros UPCH 2014-II

i. Describa el momento de la fecundaciónh. Dibuje sus observaciones e indique el aumento total