Guía práctica Meiosis y gametogénesis Biología Estándar Anual Nº__ Ejercicios PSU 1. En el proceso meiótico, la metafase I se diferencia de la metafase II en que I) II) III) A) B) C) 2. 3. GUICES008CB31-A16V1 en la metafase I hay duplicación previa del material genético, y en la metafase II esta no se produce. en la primera los cromosomas homólogos se encuentran apareados en el ecuador, y en la segunda solo se ven cromosomas sin aparear y en menor número. en la segunda los centriolos se ubican en los polos, y en la primera se desplazan hacia el ecuador. Solo I Solo II Solo III D) E) Solo I y II Solo I y III La importancia de la meiosis radica en que I) II) III) permite mantener el número de cromosomas de la especie tras la fecundación. se produce el entrecruzamiento de los cromosomas homólogos. la combinación al azar de los cromosomas determina una gran variedad de gametos. A) B) C) Solo I Solo III Solo I y II D) E) Solo II y III I, II y III D) E) 2n cromosomas y 2c ADN. 2n cromosomas y c ADN. La célula que termina la meiosis I es A) B) C) 4. Ciencias Básicas Programa 2n cromosomas y 4c ADN. n cromosomas y c ADN. n cromosomas y 2c ADN. Parte de la variabilidad genética que aporta la meiosis se produce en la A) B) C) profase II. metafase II. profase I. D) E) anafase I. anafase II. Cpech 1 Ciencias Básicas Biología 5. ¿Qué diferencia existe entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis? A) B) C) D) E) 6. En la mitosis, los cromosomas se disponen alineados en el ecuador; en la meiosis I, a ambos lados del ecuador. En la mitosis, las cromátidas hermanas migran a polos opuestos; en la meiosis I, se separan los cromosomas homólogos. En la mitosis, el plano ecuatorial es paralelo al eje de los centríolos; en la meiosis I, es perpendicular. En la meiosis I no existe duplicación previa de ADN, mientras que en la mitosis sí ocurre. Al final de la metafase I se producen células n, mientras que al final de la metafase mitótica, las células son 2n. El origen evolutivo de la meiosis no se ha logrado explicar de forma totalmente satisfactoria. Una de las explicaciones planteadas es que esta surgió a partir de una modificación clave en el proceso mitótico. En particular, la meiosis se habría originado por la inserción del apareamiento de cromosomas homólogos durante la profase mitótica. Una vez finalizada la separación de los cromosomas homólogos, se inhibiría una nueva replicación del ADN previa a una segunda división, debido a la ausencia de separación de cromátidas hermanas, tal como ocurre en la fase G2 de células mitóticas para evitar nuevas rondas de replicación cuando los cromosomas ya se encuentran duplicados. Si esta explicación fuera correcta, se esperaría que al inducir apareamiento de cromosomas homólogos en células mitóticas diploides, se detonará una secuencia de dos divisiones celulares similar a la meiosis. Con respecto al párrafo anterior, es correcto señalar que contiene una A) B) C) D) E) 7. 2 teoría sobre el origen evolutivo de la meiosis. teoría que explica la relación entre meiosis y mitosis. ley y una predicción derivada de ella. hipótesis y el procedimiento experimental para someterla a prueba. hipótesis y una predicción derivada de ella. El espermatozoide es una célula altamente especializada. ¿Qué cambio(s) ocurre(n) en la transformación de espermátidas a espermatozoides? I) II) III) Pérdida de gran parte del citoplasma Formación del acrosoma Formación del flagelo A) B) C) Solo I Solo II Solo III Cpech D) E) Solo II y III I, II y III GUÍA PRÁCTICA 8. Al comparar la ovogénesis con la espermatogénesis, es correcto afirmar que A) B) C) D) E) 9. la ovogénesis comienza en la vida intrauterina y; la espermatogénesis, en la pubertad. tanto los gametos masculinos como los femeninos tienen la edad del individuo que los produce. la ovogénesis y la espermatogénesis son procesos cíclicos. la ovogénesis y la espermatogénesis se detienen en la metafase II hasta el momento de la fecundación. ambos procesos pasan por una etapa de diferenciación celular al final de la ovogénesis y espermatogénesis, respectivamente. La ovogénesis se caracteriza por I) II) III) tener carácter cíclico. terminar solo si hay fecundación. tener una duración de años. Es (son) correcta(s) A) B) C) 10. 11. solo I. solo II. solo III. D) E) solo I y II. I, II y III. En relación con los ovogonios, es correcto que I) II) III) corresponden a una generación diploide. realizan división celular por meiosis. experimentan aumento de volumen celular. A) B) C) Solo I Solo II Solo I y III D) E) Solo II y III I, II y III La figura siguiente representa una célula que se divide por meiosis: El número diploide de cromosomas, la cantidad de pares de cromosomas homólogos y el número de cromátidas son, respectivamente, A) B) C) 8-4-8 4-8-8 8-8-4 D) E) 4-2-8 4-2-4 Cpech 3 Ciencias Básicas Biología 12. Teniendo en cuenta que en la especie humana las células diploides tienen 46 cromosomas (2n = 46), ¿cuántos cromosomas y cuántas cromátidas tendrá una célula humana en la profase II de la meiosis? A) B) C) D) E) 13. Cromátidas 23 23 92 46 46 En una especie con 2n = 30 cromosomas, es correcto afirmar que A) B) C) D) E) 14. Cromosomas 46 23 46 23 46 el número de cromosomas de las células hijas luego de la mitosis y luego de la meiosis I es 2n = 30. el número de cromosomas en la profase mitótica es 2n = 30, y en la profase II de la meiosis es de 15 pares de cromosomas homólogos. el material genético de una célula en anafase mitótica está contenido en 30 cromosomas en cada polo, y en la anafase I de la meiosis, en 15 cromosomas en cada polo. al final de la mitosis, las células contienen 60 cromátidas y al final de la meiosis, 30 cromátidas. después de la meiosis I las células de esta especie tienen 15 cromosomas y 15 cromátidas. Durante la profase I del proceso de meiosis, ¿cuál(es) de los siguientes acontecimientos ocurre (n)? I) II) III) Desaparece la carioteca Comienza a formarse el huso meiótico Ocurre la permutación cromosómica Es (son) correcta(s) A) B) C) 15. 4 solo I solo II solo I y II D) E) solo I y III I, II y III La meiosis se diferencia de la mitosis en que en la primera se I) II) III) forman bivalentes o tétradas. produce el crossing over. producen células haploides. A) B) C) Solo I Solo II Solo III Cpech D) E) Solo II y III I, II y III GUÍA PRÁCTICA 16. ¿Cuál es la etapa de la meiosis en la que las células se vuelven haploides? A) B) C) D) E) Telofase I Telofase II El siguiente gráfico muestra la variación en la cantidad de ADN celular a lo largo de un ciclo, en una especie cuyas células diploides, con cromosomas formados por una cromátida, tienen 4 pg de ADN: Cantidad de ADN de cada célula (pg) 17. Profase I Profase II Anafase II 8 6 4 2 0 5 10 Tiempo (u.a.) 15 A partir de la observación del gráfico, es correcto afirmar que 18. I) II) III) corresponde a un ciclo mitótico. entre el tiempo 3 y 5 tiene lugar la duplicación del ADN. a lo largo del ciclo representado ocurren dos procesos de citocinesis. A) B) C) Solo I Solo II Solo III D) E) Solo I y II Solo II y III La intercinesis o interfase II, que es la etapa que tiene lugar entre la meiosis I y II, se diferencia de la interfase comprendida entre dos mitosis, principalmente, en que A) B) C) D) E) es de mayor duración. no presenta duplicación de ADN. no presenta formación de carioteca. los cromosomas permanecen condensados. no incluye síntesis de proteínas. Cpech 5 Ciencias Básicas Biología 19. La siguiente figura corresponde a una célula diploide donde los cromosomas de origen paterno aparecen representados en color negro y los de origen materno, en color blanco: Considerando únicamente la distribución al azar de los cromosomas, ¿cuántos gametos diferentes podrían formarse a partir de la célula representada, si los dos juegos cromosómicos son distintos? A) B) C) 20. 4 6 8 D) E) 16 32 Las figuras 1, 2, 3 y 4 corresponden a esquemas realizados durante una observación de cortes de testículo de ratón al microscopio: 1 2 3 4 Con relación a las figuras, ¿cuál de las siguientes opciones es correcta? A) B) C) D) E) 21. Si la cantidad de ADN nuclear que presentan las células somáticas de una determinada especie diploide en la etapa G2 es de 12 pg, ¿en qué fase del ciclo se podría encontrar una célula que tiene 6 pg de ADN? A) B) C) 6 La secuencia correcta de las etapas representadas es 4-2-1-3. En la figura 1, las cromátidas hermanas se están separando hacia polos opuestos de la célula. La figura 2 corresponde a la metafase de la primera división meiótica. En la figura 3 se produce la separación de cromosomas homólogos. En la figura 4 tiene lugar el fenómeno de recombinación genética. Cpech Profase mitótica Anafase mitótica Metafase I meiótica D) E) Profase II meiótica Anafase I meiótica GUÍA PRÁCTICA 22. Respecto al ovocito I, es correcto afirmar que A) B) C) D) E) 23. es una célula haploide. entrará a la meiosis II. se forma antes del nacimiento. se produce al término de la meiosis I. se divide produciendo dos ovocitos secundarios. En colonias de abejas de miel (Apis mellifera), solo la reina puede reproducirse, mientras que las obreras son estériles. Sin embargo, en ausencia de la reina, las obreras adquieren la capacidad de producir ovocitos y, aunque no se pueden aparear, pueden poner huevos haploides que darán origen a machos. ¿Cuál de las siguientes opciones corresponde a una hipótesis que explica adecuadamente este fenómeno? A) B) C) D) E) 24. Si se remueve la reina de una colonia, solo se observará el nacimiento de machos. Los ovarios de las obreras degeneran durante su desarrollo y solo se forman adecuadamente los de la reina. Las obreras tienen ovarios funcionales, pero la reina produce feromonas que suprimen la ovogénesis en ellos. El hecho de que solo la reina pueda reproducirse hace que todas las obreras sean hermanas, favoreciendo su compromiso con el bienestar de la colonia. Las obreras tienen capacidad reproductiva, pero la presencia de la reina evita que la desarrollen. Considerando la dotación cromosómica de los espermatozoides de la especie humana, si se analizara su contenido de ADN, se podría observar que A) B) C) D) E) la cantidad de ADN de los espermatozoides es igual a la del resto de las células del organismo. existen pequeñas diferencias en la cantidad de ADN, tal como ocurre con los ovocitos II. todos los espermatozoides contienen exactamente la mitad de ADN que las células somáticas. un 75% de los espermatozoides contiene un poco más de ADN que el otro 25%. un 50% de los espermatozoides contiene un poco más de ADN que el otro 50%. Cpech 7 Ciencias Básicas Biología 25. El siguiente esquema corresponde a la ovogénesis: a 1 b 2 c 3 d 4 f e Con relación al esquema, es correcto afirmar que A) B) C) D) E) 8 Cpech el proceso 3 puede demorar más de 50 años en completarse. a partir de una célula “c”, se obtienen 4 gametos funcionales. en el proceso 4 se obtienen células haploides, a partir de células diploides. el proceso 2 se lleva a cabo a partir de la pubertad femenina. la célula “e” tiene una vida media de 48 horas, aproximadamente. GUÍA PRÁCTICA Tabla de corrección Ítem Alternativa Habilidad 1 Comprensión 2 Comprensión 3 Reconocimiento 4 Reconocimiento 5 Comprensión 6 Comprensión 7 Reconocimiento 8 Comprensión 9 Reconocimiento 10 Reconocimiento 11 Aplicación 12 Aplicación 13 Aplicación 14 Reconocimiento 15 Comprensión 16 Comprensión 17 ASE 18 Comprensión 19 Aplicación 20 ASE 21 ASE 22 Reconocimiento 23 ASE 24 ASE 25 ASE Cpech 9 Ciencias Básicas Biología Resumen de contenidos 1. Meiosis Tipo de división nuclear y celular para originar gametos o células sexuales (haploides), que presentan diferencias con respecto a la célula original y entre ellas. Se caracteriza por una duplicación del ADN (periodo S de la interfase) y dos divisiones celulares consecutivas: meiosis I o reduccional y meiosis II o ecuacional. Meiosis I Telofase I Profase I Metafase I Anafase I 2n, 4c 2n, 4c 2n, 4c n, 2c Figura 1. Meiosis I Meiosis II 10 Profase II Metafase II Anafase II Telofase II n, 2c n, 2c 2n, 2c n, c Figura 2. Meiosis II Cpech GUÍA PRÁCTICA Los procesos más importantes de la meiosis son la reducción del número de cromosomas a la mitad, la recombinación genética y la segregación de los cromosomas paternos y maternos. Así, este tipo de división asegura la constancia del número específico de cromosomas de la especie después de la fecundación, además de generar variabilidad en la descendencia gracias a los mecanismos de entrecruzamiento cromosómico (crossing over) y permutación cromosómica. • Crossing over: intercambio de fragmentos de ADN entre las cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos que ocurre durante la profase I, etapa más larga de la meiosis. • Permutación cromosómica: distintas combinaciones de los pares de cromosomas homólogos en torno al ecuador de la célula, en la metafase I, que permiten originar gametos con distinta información genética. 2. Gametogénesis Proceso de formación de las células sexuales o gametos (células haploides y con variabilidad genética). Se distinguen dos tipos: espermatogénesis y ovogénesis, que tienen lugar en las gónadas masculinas (testículos) y femeninas (ovarios), respectivamente. Aunque ambos procesos presentan características específicas, comprenden las mismas etapas generales: • Proliferación: división o multiplicación, por mitosis sucesivas, de las células germinales y los gonios. • Crecimiento: aumento de tamaño de los gonios, que los transforma en citos primarios. • Maduración: etapa donde se lleva a cabo la meiosis, con la obtención de células haploides. La primera división origina los citos secundarios, y la segunda genera las espermátidas y óvulos II. En el caso de la espermatogénesis, las espermátidas aún tienen que sufrir una cuarta etapa de diferenciación para convertirse en espermatozoides: la espermiogénesis o espermiohistogénesis. Cpech 11 Ciencias Básicas Biología 2.1 Resumen de los principales acontecimientos en la ovogénesis humana y el desarrollo folicular Edad Histología folicular Período fetal Sin folículos Acontecimientos en el gameto femenino Tipo celular Composición cromosómica Ovogonio 2n, 2c Ovocito primario 2n, 4c Ovocito primario 2n, 4c Mitosis Antes del nacimiento Folículos primordiales Meiosis en curso Después del nacimiento Folículo primordial Detención en fase de diploteno de la primera división meiótica Folículos secundarios Ovocito primario 2n, 4c Primera división meiótica completa, inicio de la segunda división meiótica Folículos terciarios Ovocito secundario + primer polocito n, 2c Ovocito ovulado Ovocito secundario + primer polocito n, 2c Detención en metafase II Óvulo fecundado Óvulo fecundado + segundo polocito Fecundación: segunda división meiótica completa Figura 3. Ovogénesis 12 Cpech n, c GUÍA PRÁCTICA 2.2 Resumen de los principales acontecimientos en la espermatogénesis humana Acontecimientos meióticos Tipos celulares Barrera hematotesticular Composición cromosómica Espermatogonio División mitótica 2n, 2c Espermatocito primario Primera división meiótica en curso 2n, 4c Segunda división meiótica en curso n, 2c Gametos haploides inmaduros n, c Gametos funcionales n, c Célula de Sertoli Primera división meiótica completa Espermatocitos secundarios Segunda división meiótica completa 4 espermátidas Espermiogénesis 4 espermatozoides Figura 4. Espermatogénesis D C B E Flagelo Acrosoma Mitocondria Cubierta acrosómica Aparato de Golgi Núcleo A F Cuello Acrosoma Vaina mitocondrial Centríolo Cuello Flagelo Citoplasma residual Vaina mitocondrial Flagelo G H Figura 5. Espermiohistogénesis Cpech 13 Ciencias Básicas Biología Mis apuntes 14 Cpech GUÍA PRÁCTICA Mis apuntes Cpech 15 Registro de propiedad intelectual de Cpech. 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