mitosis_y_meiosis

PROFESORA: E. MENESES C.
GUÍA DE ESTUDIO Nº 2: MITOSIS Y MEIOSIS
NOMBRE:……………………………………………………SEGUNDO MEDIO:…………………….…………
OPERACIÓN(ES) COGNITIVA(S): Describir, relacionar, comparar, establecer diferencias
1. Mitosis: función y regulación
La división celular explica muchos procesos que realizan los organismos
Un organismo unicelular, como por ejemplo, un protozoo, bajo ciertas condiciones es capaz de dividirse generando un
número cada vez mayor de individuos de la misma especie, en ellos, la división celular adquiere un especial significado, pues su
división celular, no sólo genera dos células más, sino que dos seres vivos más, por esta razón se dice que la división celular es un
mecanismo de reproducción en estos organismos. De igual forma, en un organismo pluricelular, los billones de células que lo
constituyen, o que deben ser reemplazadas, porque cumplieron su “vida útil”, provienen de una sola célula. En ambos casos, la
célula original genera dos células fenotípicamente idénticas, con igual calidad y cantidad de material genético las que, a su
vez, se dividen generando cuatro células; y así sucesivamente, hasta conseguir muchos millones de células.
Actividad 1: Reconociendo procesos de división celular
De los siguientes procesos que ocurren normalmente en el ser humano, marca aquellos que deberían realizarse por división
celular:
a. Crecimiento de huesos
d. Regeneración de la piel
b. Desarrollo embrionario
c. Formación de células de la sangre
e. Cicatrización
f. Formación de un tumor (cáncer)
De acuerdo a lo observado contesta:
a) ¿Qué mecanismos son comunes a todos estos procesos?
En cualquiera de los ejemplos anteriores, las células hijas son más pequeñas que las células madre. Por tanto, cualquiera de las
dos células hijas carece de ciertos materiales que poseía la célula madre. De acuerdo a esto:
b) ¿qué estructuras deberían traspasarse necesariamente a cada una de
las células hijas?
A pesar que el proceso de división celular puede ocurrir en muchos tipos
de células, con formas y funciones distintas, llama la atención que las
células hijas tarde o temprano adquieran siempre el aspecto y la función
de la célula madre.
c) ¿Cómo podrías explicar esta situación?
Actividad 2: Análisis de experimento sobre división celular
Observa la Figura 1 que señala un experimento realizado en ratas. Si se
separan las dos primeras células del desarrollo embrionario (llamadas
blastómeros) de una rata albina y cada una de ellas se transplantan al
útero de dos ratas hospederas: una rata hospedera gris y otra rata
hospedera manchada, de ambas ratas hospederas nacerán crías
albinas.
a) Describe el experimento y los resultados
b) ¿Por qué se utilizaron ratas huéspedes no albinas?
c) ¿Cuál es la conclusión que se puede hacer basándose en los
resultados?
d) ¿Se puede afirmar que la división celular, que propaga las
características de la célula huevo, permite traspasar el genotipo y el
fenotipo de la rata albina original? ¿Por qué?
Figura 1
De acuerdo a lo estudiado en la guía anterior, acerca de genes específicos, pudiste constatar que una célula no puede
prescindir de algún cromosoma. De hecho, algunas de las enfermedades genéticas que conociste, se deben precisamente a la falta de un
segmento de un cromosoma. Eventualmente, basta que un solo gen falte para que un organismo sea incapaz de sobrevivir. Por este
motivo, la división celular no puede incluir una "repartición" de cromosomas por muy equitativa que sea. Es más, un mecanismo
reproductivo de este tipo, tendría por consecuencia una desaparición paulatina, generación tras generación de todo el material genético
de la especie.
Todo proceso de división celular requiere previamente la duplicación del material genético.
Este proceso se realiza mediante un mecanismo llamado "replicación del ADN"
En el caso de la especie humana, por poseer 23 pares de fibras de ADN, antes de la división celular tendremos 23 pares de fibras
duplicadas. El esquema de la Figura 3 representa este proceso con una sola fibra. Los distintos segmentos de la fibra
representan zonas en que se encuentran genes específicos.
Figura 3
a. Fibra original
b. Fibra comienza a copiarse
c. Duplicación está más avanzada
d. Fibra completamente
duplicada
Resumiendo:
Para que el proceso de división celular
sea válido, la célula madre debe entregar a cada
una de sus células hijas, el tipo y la cantidad exacta
de material genético que ésta posee. Para realizarlo,
copia cada una de sus fibras de ADN mediante un
proceso conocido como duplicación o replicación
del ADN
Poco antes que se produzca la división, al interior
del núcleo de una célula humana se debería poder
contar un total de 23 pares de fibras duplicadas. En
la figura se esquematiza esta nueva situación. Se Figura Esquema de célula antes y después de la replicación
han pintado de color azul las fibras "originales" y de
color rojo las "copias", representado solo 10 fibras de las 23.
Si cada fibra posee entonces un "original" y una "copia", se espera que se distribuyan una cada una en las dos células hijas.
En la realidad cada fibra de cromatina del ADN humano puede llegar a medir varios centímetros de largo. Si, al mismo
tiempo, toda la cromatina al interior del núcleo ocupa un espacio cercano a los 5 x 10 -7 mm3, resulta muy difícil de
entender de qué manera pueden separarse originales y copias entre las dos células hijas, sin lugar a errores
Actividad 3. En la figura se señala la estrategia que utiliza la cromatina para facilitar la separación de las "fibras hermanas".
Esquema de una célula animal en el proceso de condensación de las fibras de ADN.
a
b
c
d
 ¿Cómo se denominan las estructuras resultantes de este proceso? ¿En qué se convierte cada una de las dos fibras
hermanas?
 Si cada célula humana replica 23 pares de fibras de ADN para poder dividirse, cuántas estructuras del tipo “d” se pueden
formar
 ¿Por qué crees que este mecanismo puede ser útil para separar posteriormente las fibras hermanas?
 Resume cuáles son los requisitos previos para que una célula pueda dividir su material genético.
Este proceso de división, que genera copias exactas a la célula madre en base a una replicación previa del ADN, se
denomina MITOSIS
Actividad 4 en Laboratorio de Computación: Investigando las etapas de la mitosis
a) Investiga las etapas de la mitosis, apoya tu investigación con esquemas explicativos.
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b) Las siguientes figuras muestran las etapas fundamentales de la mitosis. Sin embargo, están desordenadas
cronológicamente. Basándose en los conocimientos recogidos en tu investigación, realiza las siguientes tareas:
 Ordénalas de manera lógica, poniéndoles un número en el recuadro inferior.
 Indica el nombre y función de las estructuras marcadas, usando fuentes bibliográficas o internet, analiza animaciones de
mitosis, de modo de constatar si tu lógica fue la correcta.
Esquemas de diversas etapas de la mitosis, en desorden:
Revisa cuánto aprendiste: acerca de los procesos fundamentales que suceden antes y durante la mitosis.
a. ¿Por qué las fibras de cromatina deben duplicarse antes de la mitosis?
b. ¿Por qué las fibras duplicadas deben condensarse para que ocurra la mitosis?
c. ¿Cuál es el papel que juega el huso mitótico?
d. ¿En qué momento de la mitosis es posible encontrar cromosomas?
e. ¿Por qué debe desaparecer la carioteca durante la mitosis?
f . ¿Qué ocurre con el nucléolo durante la mitosis?
g.- ¿En qué consiste la citodiéresis o citoquinesis?
h. ¿Cómo se produce la mitosis en vegetales?
i.- ¿Cómo se produce la citodiéresis en las células vegetales?
j.- ¿Cuál es el rol d e los centríolos en la mitosis?
Las etapas de la vida de una célula se ordenan convencionalmente en el ciclo celular
La mayor parte del tiempo, las células de un tejido no muestran cromosomas. Su material genético se encuentra en
forma de cromatina y los cromosomas aparecen exclusivamente durante el proceso de división celular. Cuando una célula no se
encuentra en división, se dice que está en interfase. El "Ciclo Celular" incluye ambos conceptos, pues se define como el tiempo que
transcurre entre el nacimiento y la muerte o división de las células, es decir, su interfase seguida de su división celular.
Actividad 5: Ciclo Celular
a) Analiza el esquema de Ciclo celular que aparece en el libro de Biología II Medio
b) Explica que ocurre en cada una de sus etapas
c) Relaciona cada etapa del ciclo celular con las fases de condensación de la fibra de cromatina
d) Averigua en que consiste la etapa G0 y qué células se encuentran en ella
e) Averigua acerca del control del ciclo celular y sus puntos de restricción
Existen tejidos que se caracterizan por mantener zonas de continua división celular. Por ejemplo, bajo las capas superficiales
de la piel existe una región que se dedica a producir nuevas células que reemplacen las que se pierden en la parte superior. Algo similar
ocurre con tejidos vegetales que crecen intensamente en la punta de tallos y raíces. Las células que - como éstas - están en continua
mitosis, se afirma que están en ciclo proliferativo.
Observa el siguiente esquema que resume el Ciclo Celular:
Interfase
G1
S
G2
Duración aproximada
4 horas
10 horas
4 horas
Síntesis de proteínas y ácidos
Replicación paulatina Síntesis de proteínas
Actividad celular
nucleicos.
del ADN
del citoesqueleto
Actividad normal de la célula
M
2 horas
División del
material genético
Cantidad de material
genético
3
Justificando las etapas de la interfase.
 Interpreta el gráfico.

Justifica el rol de las etapas G1, S y G2 de la Interfase
 Explica por qué se llama "ciclo celular", si técnicamente una célula sólo se puede dividir una vez en su vida.
 Si la mitosis dura como promedio 2 horas, ¿cuánto duraría la interfase?
 ¿Qué actividades preparatorias podría realizar la célula en interfase antes de iniciar una mitosis?
 En qué estado de este ciclo interfase - mitosis debería ocurrir la actividad normal de la célula. Proporciona al menos dos
argumentos que validen tu respuesta.
Un ciclo proliferativo incluye todas estas etapas y eventualmente agrega una etapa Go, llamada de reposo
proliferativo o de diferenciación. Es decir, la célula interrumpe su ciclo celular para desarrollar las características propias del
tejido al que pertenece. En los organismos multicelulares, como los animales y plantas existen diferentes tipos de poblaciones
celulares. Unas en proliferación, tales como los tejidos en renovación (piel, médula ósea), las células cancerosas o las células en cultivo.
Otras poblaciones están habitualmente en reposo proliferativo (Go), se denominan quiescentes, como es el caso de las neuronas o
glóbulos rojos, sin embargo, otras células, después de estimularlas con algún estímulo específico pueden entrar nuevamente al ciclo
proliferativo.
Actividad: Sacando cuentas.
Si una célula posee 10 fibras de ADN durante el inicio de G1. Con esta información, completa el siguiente cuadro:
Nº de fibras de cromatina en
Nº de cromosomas en
Nº de cromátidas en
Nº de fibras de cromatina en
G1
S
G2
Profase
Metafase
Metafase
Anafase
Telofase
G1 de cada célula hija
Go (reposo proliferativo)
 En grupo comparen sus resultados y
discutan
 ¿En qué se equivocaron?
 ¿Por qué les sucedió esto?
 ¿Qué conceptos no están claros?
Actividad 6: Mitosis en unicelulares y multicelulares.
Observa atentamente el siguiente esquema que señala los procesos que se realizan a través de mitosis, distinguiendo aquellos
que se realizan en organismos unicelulares o en multicelulares:
Mecanismos de reproducción asexuada:
Esporulación y fragmentación
Fisión binaria
Yemación
Esporulación
MITOSIS
Desarrollo embrionario
Crecimiento
Cicatrización
Regeneración de tejidos
De acuerdo a lo aprendido en tus clases de Biología, contesta
a) ¿En qué consiste la fisión binaria o bipartición?
b) Podrías dar ejemplos de especies que experimentan fisión binaria
c) ¿En qué consiste la yemación y que especies la experimentan como método reproductivo?
d) ¿Qué es la esporulación, quienes la experimentan para reproducirse?
e) ¿En qué consiste la fragmentación, podrías dar ejemplos de especies que la realizan en la naturaleza?
2.- La célula regula su propia mitosis
Otro fenómeno común a toda célula que realiza mitosis es su regulación: la célula sabe cuándo "debe" realizar mitosis y
cuando mantenerse en interfase. Una adecuada regulación de la mitosis en el crecimiento de un órgano permitirá una armonía
entre el aumento de su tamaño y la optimización de su función. En cambio, un desequilibrio podría acarrear un mal funcionamiento
para todo el órgano.
Actividad: Mitosis anormales.
La figura adjunta muestra de qué manera se producen las alteraciones en la mitosis celular. Analízala con atención y escoge una
de las explicaciones posibles que aparecen más abajo, aportando una adecuada justificación. La causa más probable de la
anormalidad señalada en la figura sería que:
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a)
Las células normales, afectadas
por agentes cancerígenos se saltan la etapa
S
de
interfase
y
se
dividen
desordenadamente
b)
Las células normales, afectadas
por agentes cancerígenos, comienzan una
etapa M (de mitosis) permanente, lo que
genera varias células hijas de una misma
célula madre
c)
Las células normales, afectadas
por agentes cancerígenos, acortan G1,
realizando S y G2 de manera normal, lo que
genera mitosis más seguidas y un tejido
atrofiado
d)
Las células normales, afectadas
por agentes cancerígenos, tras realizar
mitosis, pierden parte del material
citoplasmático, lo que produce tejidos
atrofiados.
Alteraciones y cáncer
Alteraciones en la mitosis
Lee el siguiente documento acerca de las causas y consecuencias de una mitosis mal regulada.
Origen del cáncer1
La carcinogénesis o aparición de un cáncer, es el resultado de dos procesos sucesivos: el aumento descontrolado de la
proliferación de un grupo de células que da lugar a un tumor, y la posterior adquisición por estas células de capacidad invasiva,
que les permite diseminarse desde su sitio natural en el organismo y colonizar y proliferar en otros tejidos u órganos, proceso
conocido como metástasis.
Si sólo tiene lugar un aumento del crecimiento de un grupo de células en el lugar donde normalmente se hallan, se habla de un
tumor benigno, que generalmente es posible eliminar completamente, por cirugía. Por el contrario, cuando las células de un
tumor son capaces de invadir los tejidos circundantes o distantes, tras penetrar en el torrente circulatorio sanguíneo o linfático, y
formar metástasis se habla de un tumor maligno o cáncer (ver figura 9). Las metástasis son las responsables de la gran mayoría
de los tratamientos fallidos y, por tanto, de las muertes por
cáncer.
a) La primera fase de un tumor es, la alteración
de la capacidad de proliferación de una célula como
resultado de una mutación en uno de los genes que la
controlan. Es la iniciación, y al agente que la causa se le
llama iniciador. Esta célula "iniciada" crece con una
velocidad ligeramente superior a las normales, y puede
pasar inadvertida durante un período muy largo.
Los carcinógenos actúan, modificando los genes
implicados en el control de la proliferación celular, de modo
que su papel es colaborar con la mutación iniciadora, y
sólo causan cáncer cuando actúan de modo repetido tras
el carcinógeno iniciador.
Figura 9. Pulmones de persona fumadora, muerta a causa de
b) Es la segunda fase, promoción, durante la cual el cáncer pulmonar, mostrando múltiples tumores y manchas de
agente promotor estimula el crecimiento de las escasas alquitrán
células iniciadas que con una sola mutación, tenían
ligeramente alterado su crecimiento. Este aumento de células con una mutación, favorece la posibilidad de que alguna de ellas
acumule una nueva mutación que la haga crecer aún más deprisa, ya que la división celular aumenta el riesgo de adquirir
mutaciones. Los estrógenos, que aumentan la proliferación de las células epiteliales de la mama, actúan como un agente
promotor. La relación entre la estimulación del crecimiento celular y la promoción del cáncer es evidente en los efectos del alcohol,
que al causar la muerte de células del epitelio del esófago induce su rápido reemplazo y aumenta así el riesgo de cáncer
esofágico. El humo del tabaco contiene numerosas sustancias que son iniciadores o promotores tumorales: benzopirenos,
nicotina, naftillaminas, fenoles,etc
La reducida probabilidad de mutaciones espontáneas hace que la duración de esta fase en que el tumor no es aún visible sea muy
larga, puesto que se necesitan millones de células con una mutación para que alguna desarrolle un segundo cambio genético. Ello
se deduce claramente del retraso en 5 a 20 años que existe entre la exposición al tabaco y el desarrollo de cáncer de pulmón, o
del de la aparición de leucemia por efecto de radiaciones en supervivientes a las explosiones nucleares de Hiroshima y Nagasaki.
c) La tercera fase es la progresión tumoral o adquisición de nuevas (tercera, cuarta...) alteraciones genéticas que
provocan un aumento de la malignidad, con adquisición de capacidad invasiva y metastásica.
El cáncer es la consecuencia de mutaciones que producen la expresión anormal de un número reducido de nuestros
genes: los oncogenes, los genes supresores de tumores y los genes de reparación del ADN.
Los genes son partes de la molécula del ácido desoxirribonucleico (ADN) de los cromosomas que codifican la secuencia de
aminoácidos de un polipéptido o proteína. Las aproximadamente 1013-1014 células (diez a cien billones) del cuerpo humano
contienen el mismo número de cromosomas (46) y, por tanto, de genes (unos 30 a 40 mil).
La nomenclatura utilizada en la literatura científica es a veces confusa. Como es lógico, nuestras células no tienen
normalmente genes inductores de cáncer. Los oncogenes son, en realidad, formas mutadas de genes normales llamados protooncogenes.
Adaptación de extracto del libro "Cáncer. Genes y nuevas terapias"1, Editorial Hélice; Madrid, 1997 realizado por el Dr. Alberto
Muñoz. Disponible en http://www.cnio.es/cancer/cancer.html
1
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Es posible que al mutar éstos, y originar proteínas con función alterada que estimulan el crecimiento o la invasividad celular,
cuando se convierten en oncogenes. No pocas veces, incluso la mera expresión excesivamente elevada de la proteína normal
codificada por un proto-oncogén es suficiente para inducir transformación celular. Se dice que los oncogenes son las formas
"activadas" de los proto-oncogenes, por consecuencia de mutaciones que causan una "ganancia de función", es decir, un efecto
biológico distinto del que tienen los proto-oncogenes. Así, el término proto-oncogen debiera reservarse a los genes normales,
y el de oncogen a las formas mutadas de los mismos.
Un segundo grupo lo constituyen los llamados genes supresores de tumores o antioncogenes, cuya función normal es controlar
el ciclo de división celular, evitando el crecimiento excesivo, o el mantenimiento de las características que especifican la
localización de las células en un lugar determinado. Estos genes inducen la aparición de cánceres cuando al mutar dejan de
expresarse (por deleción) o producen una proteína no funcional. El antioncogen mejor estudiado se llama P53.
Según el documento y tus propias ideas:
a)
¿Cómo se activan las células cancerígenas?
b)
¿Cuándo un cáncer se transforma en cáncer maligno?
c)
¿Cuál es la diferencia entre un proto.oncogén, un oncogén y un antioncogén?
d)
¿Según tú, cuáles serían las causas más comunes de cáncer?
e)
¿Cómo crees que ha cambiado la visión social y cultural que se tiene acerca del cáncer?
f)
¿Qué es lo que más te llamo la atención del texto?
g)
¿Lo aprendido en está unidad te ha ayudado a comprender mejor el texto leído? ¿Por qué?
h)
¿Qué es lo que más te costó entender del texto? Subráyalo. Asegúrate de preguntar tus dudas al profesor.
3.- Meiosis: Gametogénesis y variabilidad genética
Los pro y contra de la reproducción sexual
Los seres humanos somos organismos sexuales. Lo mismo sucede con una enorme variedad de formas de vida
vegetal y animal. Si bien todos hacemos uso de mecanismos de división mitótico, en ningún caso la mitosis es utilizada como el
medio que permite la reproducción sexual.
Actividad: Comparando reproducción asexual y sexual
Basándose en lo que tú sabes, compara la reproducción sexual respecto a la reproducción asexual, en relación con los
siguientes criterios:
Reproducción asexual
Reproducción sexual
Tipos de organismos que lo poseen
Número de organismos progenitores que necesita
Complejidad del proceso
Velocidad del proceso
Cantidad de descendientes por evento reproductivo
Uso de células especializadas para la reproducción
(gametos)
Similitud genotípica de padres con hijos
Similitud genotípica entre organismos hijos
Toda reproducción sexual se basa en la producción de células especializadas en la reproducción, los gametos: femenino y
masculino. La razón de ser de un gameto es encontrarse con el gameto del otro sexo, a través de un mecanismo llamado
fecundación. A partir de este evento surge un nuevo organismo, con características del padre y de la madre.
En el año 1887, Weissman describió la Meiosis, como un proceso divisional, habitualmente inserto en la fabricación de gametos,
en que una célula, después de pasar por un período S, se divide dos veces consecutivas. En el esquema de la figura se grafican las
etapas de este particular tipo de división celular. Cabe destacar que la Profase I de la primera división meiótica es la etapa más
compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:
1.- Leptoteno: Primera etapa de Profase I, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos
largos dentro del núcleo. Cada cromosoma tiene un elemento axial, un armazón proteico que lo recorre a lo largo, y por el cual se
ancla a la membrana nuclear. A lo largo de los cromosomas van apareciendo unos pequeños engrosamientos denominados
cromómeros, la masa cromática es 4c y es diploide 2n.
2.- Cigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud. Esto se conoce
como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada, donde los cromosomas homólogos (paterno
y materno) se aparean, asociándose así cromátidas homólogas. Producto de la sinapsis, se forma una estructura observable
solo con el microscopio electrónico, llamada complejo sinaptonémico, unas estructuras, generalmente esféricas, aunque en
algunas especies pueden ser alargadas. La disposición de los cromómeros a lo largo del cromosoma parece estar determinado
genéticamente. Tal es así que incluso se utiliza la disposición de estos cromómeros para poder distinguir cada cromosoma durante
la profase I meiótica.
En el apareamiento entre homólogos, también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual evita el
apareamiento entre cromosomas no homólogos. Además, durante el cigoteno concluye la replicación del ADN.
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3.- Paquiteno: Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan
bivalentes, se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas no hermanas
intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre
la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.
4.- Diploteno: Los cromosomas continúan condensándose, hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de
cada cromosoma. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la
recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de
entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromatidas homólogas que intercambiaron material genético y
se reunieron.
5.- Diacinesis: Esta etapa apenas se distingue del diploteno. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los
quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear.
Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el
nucléolo.
Actividad Acumulativa : Describe en tú cuaderno las etapas de la meiosis, de acuerdo a la información contenida en el
Libro de Biología de II Medio y a la exposición de la clase.
Actividad: Comparando mitosis y meiosis
Revisa la figura 12 y compara este proceso con la división mitótica, según los criterios que se mencionan en el siguiente
cuadro:
MITOSIS
MEIOSIS
¿A partir de cuántas células madre se realiza la división celular?
¿Cuántas células hijas se generan al final de proceso?
Si la célula madre posee 10 fibras de ADN en Interfase, ¿con cuántas
fibras se quedan las células hijas?
¿Cuántas veces se divide la célula?
¿Cuántas veces se duplican las fibras de ADN?
Las células resultantes de la meiosis poseen la dotación genética necesaria para funcionar como gametos o células
sexuales. Un espermatozoide y un óvulo tienen la mitad de cromosomas que posee una célula de función no reproductiva.
¿Recuerdas, como se denomina esta condición y cómo se simboliza?
Con la meiosis es posible explicar por qué el número de cromosomas no aumenta con las generaciones sucesivas. Los órganos
sexuales ("gónadas" en el caso de los animales) poseen grupos de células encargadas de fabricar gametos. Para ello pasan por al menos
tres etapas:

proliferación, en base a mitosis sucesivas, que garantizan la existencia de células madre en forma permanente

meiosis, que reduce la dotación genética a la mitad y

diferenciación, que permite asignarle a las cuatro células resultantes los atributos propios de un gameto femenino o masculino
La meiosis, sin embargo, no solamente es necesaria como medio para reducir la dotación genética a la mitad, sino que es
responsable de un fenómeno mucho más evidente.
La meiosis llevada a cabo por células de las gónadas (testículos y ovarios) de tus padres te garantiza el poseer la misma dotación
genética en tus células que la de todos los miembros de nuestra especie: 46. Tus características físicas, además, serían el
resultado de la combinación de los genes de los gametos que dieron origen a tu primera célula: la célula huevo o cigoto.
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Actividad 17. Evidenciando la variabilidad genética
.
Existen dos etapas que generan
gametos genéticamente distintos y ambos
ocurren durante la meiosis: en profase I y en
metafase I.
Durante la Profase I, los
cromosomas homólogos se reúnen, formando
un complejo de dos cromosomas llamado
tétrada. Los dos cromosomas no solo se
acercan, sino que se ponen en contacto a
través de una o más sinapsis (figura 14a).
Estas uniones ocurren a cualquier altura de
las cromátidas, pero relacionando siempre
sectores que poseen exactamente los mismo
genes. Finalmente, mediante un mecanismo
llamado entrecruzamiento o crossing over,
estos sectores similares de las cromátidas se
intercambian y quedan formando parte del otro
cromosoma homólogo (figura 14b).
Actividad 18. Entrecruzando
Figura 14. Representación esquemática de dos cromosomas homólogos que se unen
Realiza
tus
propios mediante quiasmas durante Profase I, formando una tétrada (a) y que realizan
entrecruzamientos a partir de las tétradas que entrecruzamiento de segmentos idénticos (b)
aquí se esquematizan. Las letras a lo largo de
los brazos corresponden a genes que pueden tener varias formas de expresión. ¿Cuál es la consecuencia de tales
entrecruzamientos, conociendo el destino de los cromosomas al terminar la primera divisón meiótica?
Tétradas antes del entrecruzamiento (para simplicarlo,sólo se ha
dibujado una de las dos cromátidas de cada cromosoma)
Tétradas después del entrecruzamiento
El segundo fenómeno que genera gametos genéticamente distintos se denomina permutación cromosómica y ocurre durante la
metafase I, cuando los cromosomas homólogos se separan para migrar a polos opuestos de la célula en división.
Actividad 19. Permutando
Si los cromosomas que se separan fuesen 3 parejas, y a cada cromosoma le asignáramos un
nombre, te podrías percatar que las maneras en que pueden separarse desde la placa
ecuatorial de la célula no es una sola. Completa el siguiente esquema, según la lógica sugerida:
Posibilidad 1
1a - 2a – 3a
Posibilidad 2
1a - 2a - 3b
Posibilidad 3
Posibilidad 4
Posibilidad 5
Posibilidad 6
1b - 2b - 3b
1b - 2b - 3a
a) ¿Qué consecuencias tendría para el genotipo de los gametos resultantes tal juego de probabilidades?
b) ¿Podrías calcular cuantas combinaciones posibles existen cuando las parejas de homólogos son 5, 10 o 23 como en nuestra
especie?
c) ¿Por qué crees que este fenómeno se denomina "permutación cromosómica"?
d) ¿Ocurre un fenómeno similar en la metafase II?
En definitiva, las combinaciones de gametos posibles a partir del mismo tipo de células madre son muchas. Tantas que resulta
improbable que existan dos espermatozoides u óvulos genotípicamente idénticos en una misma persona. Si a esto le sumas la
combinación de características que se gesta con la mezcla de genes maternos y paternos en la fecundación, la cantidad
de posibles hijos es casi ilimitada.
La posibilidad de generar hijos con características distintas a los padres y distintos entre sí, se denomina variabilidad y
es una de nuestros mejores "inventos" como organismos sexuales. La variabilidad permite que no todos reaccionemos de la
misma forma frente a los cambios ambientales. De esta forma, por bruscos o agresivos que sean estos cambios, siempre existirán
organismos que los resistirán, podrán sobrevivir y traspasar tales características beneficiosas a su descendencia. Los organismos
asexuales, en cambio, como poseen una variabilidad mínima, son igualmente sensibles a las condiciones ambientales. Su falta de
variabilidad los hace menos sobrevivientes.
Solo los organismos sexuales realizan meiosis.
La meiosis explica que éstos sean organismos diversos y adaptados a las más diversas condiciones ambientales
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