Autoevaluación Actividad interactiva de la sección 3 Energética Evolución Cómo se dividen las células En el jardín de un monasterio: el comienzo de la genética

Capítulo 11. Meiosis y reproducción sexual

Ejercicio 1
Ejercicio 2
Cuestionario

Sección 3. Genética

AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 11. Meiosis y reproducción sexual

Cuestionario:

  1. Distinga entre los siguientes conceptos: haploide/diploide/poliploide; esporofito/gametofito; gameto/cigoto; meiosis I/meiosis II; homólogo/tétrada; entrecruzamiento/quiasmas.
  2. Los perros tienen un número diploide de cromosomas de 78. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en un gameto? ¿En una célula del hígado? Los ciruelos tienen un número haploide de cromosomas de 24. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en una célula que entrará en meiosis? ¿Y en el núcleo de un grano de polen?
  3. Dibuje un diagrama de una célula con 6 cromosomas (n=3) en la profase meiótica I. Diferencie cada par de cromosomas (por ejemplo, marque los miembros de un par como A1 y A2 y los de otro como B1 y B2, etc.).
  4. Dibuje los ocho gametos posibles que resultarían de la meiosis en una célula vegetal con 6 cromosomas (n=3). Diferencie cada cromosoma como en la pregunta 3. Suponga que no ocurre entrecruzamiento.
  5. Identifique las etapas de la meiosis en el Lilium que se muestra en las microfotografías.
  6. a) Compare la metafase de la mitosis con la metafase II de la meiosis. b) Compare la anafase de la mitosis con la anafase I y la anafase II de la meiosis. En sus respuestas, considere las posiciones y composición de los cromosomas y sus consecuencias.
  7. Compare y contraste los procesos generales y las consecuencias genéticas de la mitosis y la meiosis.
  8. En nuestros cuerpos y en los de la mayoría de los animales ocurren mitosis y meiosis. ¿Cuáles son los productos finales de estos dos procesos?. ¿En qué parte de nuestro cuerpo ocurren estos procesos?
  9. ¿Es posible la reproducción sexual, es decir, la fecundación y la meiosis, con un solo progenitor? Explique.
  10. Ninguno de nosotros es exactamente igual a su madre ni a su padre. ¿Por qué?
  11. Explique cómo pudo heredar ciertos rasgos de su abuelo materno (comience con un gameto de su abuelo y finalice con una célula somática suya).

Respuestas:

1. Distinga entre los siguientes conceptos: haploide/diploide/poliploide; esporofito/gametofito; gameto/cigoto; meiosis I/meiosis II; homólogo/tétrada; entrecruzamiento/quiasmas.

-El número de cromosomas de los gametos se conoce como número haploide ("dotación simple"), y en las células somáticas, como número diploide ("dotación doble"). Las células que tienen más de dos dotaciones cromosómicas se denominan poliploides ("muchas dotaciones"); en las plantas, la fase haploide típicamente alterna con una fase diploide.

-En los helechos, por ejemplo, la forma más común y conspicua es el individuo diploide, el esporofito. Los esporofitos de los helechos producen esporas por meiosis, que habitualmente se encuentran en la parte inferior de sus frondes. Estas esporas, que tienen el número haploide de cromosomas, germinan y forman plantas mucho más pequeñas, los gametofitos, que típicamente consisten sólo en unas pocas capas de células, todas ellas haploides. Los pequeños gametofitos haploides producen gametos por mitosis; los gametos se fusionan y luego desarrollan un nuevo esporofito diploide.

-En la mayoría de las plantas y animales conocidos, las células sexuales, o gametos, tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que las células somáticas del organismo. Cuando los gametos se fusionan se forma un cigoto.

-En la primera etapa de la meiosis, la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan. Se producen dos núcleos, cada uno con un número haploide de cromosomas. Cada cromosoma, a su vez, está formado por dos cromátides. Los núcleos pueden pasar por un período de interfase, pero el material cromosómico no se duplica. En la segunda etapa de la meiosis, la meiosis II, las cromátides hermanas de cada cromosoma se separan, como si fuese una mitosis. Cuando los dos núcleos se dividen, se forman cuatro células haploides. En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su pareja.

-Los pares de cromosomas se conocen como pares homólogos. Los dos se asemejan en tamaño y forma y también, en el tipo de información hereditaria que contienen. Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto de uno de los progenitores y su pareja, del gameto del otro progenitor. Después de la fecundación, ambos homólogos se encuentran presentes en el cigoto. Como cada cromosoma consta de dos cromátides idénticas, el apareamiento de los cromosomas homólogos involucra, en realidad, a cuatro cromátides y, por ello, cada complejo de cromosomas homólogos apareados se denomina tétrada.

Mientras los cromosomas homólogos están apareados, se produce el entrecruzamiento o "crossing-over", que consiste en el intercambio de un segmento de un cromosoma por el segmento correspondiente del otro cromosoma homólogo. En los puntos donde hay entrecruzamiento, un fragmento de cromátide de un homólogo se rompe y se intercambia por un fragmento de cromátide del otro homólogo. Las zonas de ruptura se reparan y, como resultado, las cromátides hermanas de cada cromosoma homólogo dejan de ser genéticamente idénticas. El cromosoma homólogo materno contiene ahora partes del homólogo paterno y viceversa. Por lo tanto, el entrecruzamiento es un mecanismo crucial que permite la recombinación del material genético de los dos progenitores. A medida que avanza la profase, los homólogos de cada par comienzan a separarse entre sí, excepto en las regiones de entrecruzamiento. Aquí, en los puntos de entrecruzamiento o quiasmas, los homólogos permanecen en íntima asociación hasta el fin de la profase. Aunque los cromosomas homólogos se han separado ligeramente al final de la profase I, aún continúan apareados.

2. Los perros tienen un número diploide de cromosomas de 78. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en un gameto? ¿En una célula del hígado? Los ciruelos tienen un número haploide de cromosomas de 24. ¿Cuántos cromosomas esperaría encontrar en una célula que entrará en meiosis? ¿Y en el núcleo de un grano de polen?

En los perros, en cada gameto se espera encontrar 39 cromosomas y en el hígado, 78. En los ciruelos se espera encontrar 48 cromosomas en una célula madre y 24 en el núcleo de un grano de polen.

3. Dibuje un diagrama de una célula con 6 cromosomas (n=3) en la profase meiótica I. Diferencie cada par de cromosomas (por ejemplo, marque los miembros de un par como A1 y A2 y los de otro como B1 y B2, etc.).

4. Dibuje los ocho gametos posibles que resultarían de la meiosis en una célula vegetal con 6 cromosomas (n=3). Diferencie cada cromosoma como en la pregunta 3. Suponga que no ocurre entrecruzamiento.

5. Identifique las etapas de la meiosis en el Lilium que se muestra en las microfotografías.

a. Metafase I , b. Anafase I, c. Profase I , d. Final de la meiosis

6. a) Compare la metafase de la mitosis con la metafase II de la meiosis. b) Compare la anafase de la mitosis con la anafase I y la anafase II de la meiosis. En sus respuestas, considere las posiciones y composición de los cromosomas y sus consecuencias.

a. En la mitosis, como consecuencia de la posición de los cromosomas en metafase y de la separación en anafase, se producen dos células hijas cada una compuesta por un juego idéntico de cromosomas. En la meiosis, como consecuencia del crossing over, la separación de los homólogos en la meiosis I y la posición de los cromosomas en la metafase II, se producen cuatro células hijas, cada una con la mitad del número de cromosomas presente en la célula original y los cromosomas en las cuatro células hijas no son idénticos.

b. En la anafase de la mitosis y en la anafase II de la meiosis las cromátides hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. En anafase I de la meiosis, los homólogos se separan y se mueven a los polos opuestos pero las cromátides hermanas que forman cada cromosoma permanecen unidas a su centrómero.

7. Compare y contraste los procesos generales y las consecuencias genéticas de la mitosis y la meiosis.

En la meiosis, ocurren dos divisiones nucleares consecutivas, produciendo un total de 4 células; en la mitosis, ocurre sólo una división nuclear, produciéndose 2 células. En la meiosis, cada una de las cuatro células producidas contiene la mitad del número de cromosomas de la célula original; en la mitosis, cada una de las dos células contiene el mismo número de cromosomas que la célula original. En la meiosis, las células haploides producidas contienen nuevas combinaciones de los cromosomas (como resultado del crossing over y la segregación al azar de los homólogos) y cada nueva célula tiene un único juego de información genética; en la mitosis, cada célula producida contiene la misma combinación de cromosomas y, por lo tanto, la misma información genética que la célula parental.

8. En nuestros cuerpos y en los de la mayoría de los animales ocurren mitosis y meiosis. ¿Cuáles son los productos finales de estos dos procesos? ¿En qué parte de nuestro cuerpo ocurren estos procesos?

En nuestro cuerpo, la mitosis provee nuevas células para el crecimiento y reemplazo de células dañadas; la meiosis, por otro lado, produce gametos, haciendo posible que la descendencia contenga nuevas combinaciones de la información genética. La mitosis es ventajosa ya que permite a nuestro cuerpo crecer y nuestras células se especializan en diferentes funciones. Sin la mitosis, nuestro lapso de vida podría ser más corto dado que las células dañadas no podrían ser reemplazadas. La mitosis asegura que las nuevas células producidas sean idénticas a las viejas. La meiosis es ventajosa porque origina variabilidad. La mitosis ocurre en las células somáticas. La meiosis ocurre en los ovarios produciendo ovocitos y en los testículos, produciendo espermatozoides.

9. ¿Es posible la reproducción sexual, es decir, la fecundación y la meiosis, con un solo progenitor? Explique.

La reproducción sexual no requiere dos progenitores cuando un organismo es capaz de autofecundarse como ocurre en la mayoría de las plantas y algunos animales.

10. Ninguno de nosotros es exactamente igual a su madre ni a su padre. ¿Por qué?

La razón por la que no somos exactamente iguales a nuestras madres o a nuestros padres se debe al entrecruzamiento y a la segregación al azar de los cromosomas homólogos durante la meiosis.

11. Explique cómo pudo heredar ciertos rasgos de su abuelo materno (comience con un gameto de su abuelo y finalice con una célula somática suya).

Los alelos de características heredadas de un abuelo materno podrían haber estado contenidos en un el espermatozoide que fertilizó el óvulo de la abuela y dio lugar al cigoto que dio origen a su madre. Los alelos de esas características fueron transportados en uno de los cromosomas homólogos de las células de su madre. Algunos de esos homólogos, en promedio, la mitad, podrían haber estado contenidos en el cigoto del cual Ud. se originó.

 

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