GUÍA CURSOS ANUALESCiencias Plan Común Biología Meiosis y gametogénesis GUICANCBBLA03009V3 Biología GUÍA CURSOS ANUALES Introducción El tipo de división celular, depende de la célula que se va a dividir, es por ello que existen dos procesos de división: la mitosis y la meiosis. La sesión anterior hablamos de la mitosis, hoy trabajaremos en extenso con la meiosis (proceso utilizado por las células sexuales o gametos); la cual se divide en dos etapas, siendo la meiosis I o reduccional y la meiosis II o ecuacional. Cada una de ellas presenta subetapas; como profase, metafase, anafase y telofase. La profase de la meiosis I es la más relevante del proceso, pues en ella se produce la recombinación genética correspondiente al crossing over, el cual es una de las fuentes de variabilidad para los organismos.También es importante la meiosis II, pues sus eventos, vistos de forma general semejan a una mitosis. Además trabajaremos con la formación de los gametos, proceso denominado gametogénesis, el cual presenta las etapas de proliferación, crecimiento y maduración; siendo ésta última donde se presenta la meiosis. Con las diferencias respectivas para la espermatogénesis (formación de los gametos masculinos desde la célula germinal hasta el espermatozoide) y ovogénesis (formación de los gametos femeninos desde la célula germinal hasta el ovocito II). La presente guía tiene por objetivo proporcionarte distintas instancias didácticas relacionadas con el proceso de enseñanza – aprendizaje. Como cualquier otro material se requiere de la mediación del profesor y de tu estudio sistemático. Las guías del curso de Biología están organizadas de tal forma que primero se desarrollan los contenidos, principalmente a través de una invitación a razonar los principales conceptos, permitiendo un aprendizaje significativo de éstos. Para ello, nuestras guías muestran diversas figuras que están asociadas a una serie de preguntas que permiten guiar la secuencia de la clase. Finalmente, se presentan 15 preguntas de selección múltiple relacionadas con los contenidos de la clase: 2 Cpech División celular: meiosis. Gametogénesis. Preuniversitarios un gameto funcional (ovocito II). los que luego se unen para reestablecer el número diploide de cromosomas con la fecundación. a partir de la pubertad. Con la cantidad de información que podemos acceder actualmente es necesario que el alumno sea capaz de construir su propio conocimiento y por ello nuestra labor se centra en entregar las herramientas para que sea capaz autónomamente de generar estas habilidades. nombres. identificar situaciones en otro contexto. las cuales se ordenan jerárquicamente: Reconocimiento: Se refiere a recordar información específica. más que el mero conocimiento. definiciones. La gametogénesis se define como el proceso de formación de gametos. Comprensión: Se refiere a la habilidad de relacionar información. lugar donde se forman los espermatozoides. La meiosis es una forma de división reduccional donde la cantidad de información disminuye a la mitad. Aplicación: Es la habilidad de usar la información. ideas o conceptos en situaciones nuevas para resolver un problema o situación.Biología Uno de los principales cambios que se producen con la PSU es el desarrollo de habilidades. fechas. lugar donde se forma mensualmente. Análisis: Es una habilidad superior que consiste en dividir un todo para descubrir la relación que se establece entre sus partes lo que determina la coherencia entre ellas. Cpech Preuniversitarios 3 . La ovogénesis ocurre en los ovarios. explicar con tus propias palabras. datos. La meiosis es responsable de la variabilidad genética de la reproducción sexual a través de la recombinación genética y la permutación cromosómica. La espermatogénesis ocurre en los testículos. etc. GUÍA CURSOS ANUALES Habilidades de la clase Ideas fuerza La división celular en organismos multicelulares con reproducción sexual permite que la cantidad de información permanezca constante. La meiosis genera las células sexuales o gametos que contienen la mitad de la información genética. Profase I: Subetapas Etapa Leptonema Características El material genético se encuentra laxo (como filamentos). 4 Cpech Preuniversitarios . Meiosis I 1. para esto debes basarte en la siguiente imagen (resumen de la meiosis). Se aprecian los cromómeros (empaquetamiento de cromatina) a lo largo de estos filamentos.GUÍA CURSOS ANUALES Biología Actividades Meiosis • Nombra las principales características de la meiosis. La célula tiene 2n cromosomas y 4c de ADN. el cual ocurre al azar y determina variabilidad genética. Al final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica se desorganiza la membrana nuclear. manteniendo unidos a los homólogos. Cpech Preuniversitarios 5 .Biología Características Centrómero Cromátidas hermanas Par de cromosomas homólogos Sinapsis Apareamiento de los cromosomas homólogos en forma específica (gen por gen) en un proceso conocido como sinapsis. Los quiasmas se hacen terminales. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre de quiasmas. Diplonema En este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Hay migración de los centriolos hacia los polos. La célula tiene 2n y 4c. La célula tiene 2n y 4c. proceso conocido como entrecruzamiento o crossing-over o recombinación genética. Quiasma Cromátidas recombinadas Diacinesis Fibras cinetocóricas Cromosomas unidos por quiasmas Restos de la membrana nuclear Los cromosomas aparecen con mayor grado de condensación. GUÍA CURSOS ANUALES Etapa Cigonema Tétradas o bivalente Paquinema Se produce intercambio de segmentos entre los cromosomas homólogos. La célula tiene 2n y 4c. Cada par de homólogos forma una tétrada o bivalente. Comienza a organizarse el huso meiótico. La célula tiene 2n y 4c. por lo cual existe 50% de probabilidades de que las células hijas reciban el homólogo del padre o de la madre por cada tipo de cromosoma. La célula tiene 2n y 4c. 1 6 Cpech 2 3 Preuniversitarios 1 2 3 . Este proceso se conoce como permutación cromosómica y al ocurrir al azar.GUÍA CURSOS ANUALES Biología 2. Metafase I Etapa Característica Los cromosomas homólogos (bivalentes) se alinean en el plano ecuatorial (uno frente al otro). Se producen diferentes combinaciones. genera variabilidad genética. • En relación al siguiente esquema. define el concepto de permutación cromosómica. Biología Etapa Característica Se produce la separación de los cromosomas homólogos. dando origen a dos células hijas haploides. Cada célula hija tiene la mitad del número de cromosomas. 4. Cada miembro del par de cromosomas homólogos migra al polo opuesto determinado por la distribución al azar de la metafase I. El nucléolo y la membrana nuclear reaparecen (en algunos organismos no se forma núcleo). Se desorganiza el huso. Las células hijas tienen n cromosomas y 2c de ADN. Telofase I Etapa Característica Los cromosomas se desenrollan. Cpech Preuniversitarios 7 . Al final de la telofase I se produce la citodiéresis. GUÍA CURSOS ANUALES 3. Anafase I La célula tiene 2n y 4c. 2. ¿Qué características presenta la interfase II? 8 Cpech Preuniversitarios . Rotula el siguiente esquema. ¿Qué características presentan las células obtenidas al final de la meiosis I? Intercinesis o interfase II 1.GUÍA CURSOS ANUALES Biología Resumen de la meiosis I 1. Metafase II Etapa Característica Las fibras del huso se unen a los cinetocoros de los cromosomas. La cromatina se condensa como cromosomas visibles. ¿Cuál es el objetivo de la meiosis II? 1. 2. Las células tienen n cromosomas y 2c. los cuales se alinean en el ecuador de la célula (un representante de cada par homólogo). Las células tienen n cromosomas y 2c de ADN. Se forma el huso y los centriolos se han desplazado a los polos. Profase II Etapa Característica Comienza a desaparecer la carioteca y el nucléolo. Cpech Preuniversitarios 9 .Biología GUÍA CURSOS ANUALES Meiosis II 1. Biología GUÍA CURSOS ANUALES 3. Las células tienen 2n cromosomas y 2c. desaparece el huso meiótico. Anafase II Etapa Característica Las cromátidas se separan. Cada cromátida pasa a ser un cromosoma. Las células tienen n cromosomas y c de ADN 10 Cpech Preuniversitarios . Se reensambla el núcleo. Telofase II Etapa Característica En telofase hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. obteniéndose 4 células hijas. Al final de telofase II ocurre la citodiéresis. Los cromosomas vuelven a ser fibras de cromatina. 4. siendo traccionadas hacia los polos de la célula. Biología GUÍA CURSOS ANUALES Resumen de la meiosis II 1. ¿Qué características presentan las células hijas de la meiosis II? 3. ¿Existe alguna semejanza entre la meiosis II y una simple mitosis? ¿Por qué? Cpech Preuniversitarios 11 . En el siguiente esquema. indica el nombre de cada etapa de la meiosis II. _________ _________ _________ _________ 2. explica el proceso de no disyunción cromosómica.GUÍA CURSOS ANUALES Biología 4. ¿Qué efectos genera en las células humanas la no disyunción de los cromosomas durante la meiosis I? 12 Cpech Preuniversitarios . Metafase I Anafase I Metafase II Anafase II Telofase II No disyunción en anafase I 5. Basándote en la siguiente imagen. Mitosis Meiosis Meiosis Eventos importantes de la profase. Número de células hijas totales. Eventos importantes de la anafase. Cantidad y características del material genético.Biología Mitosis GUÍA CURSOS ANUALES 6. Cpech Preuniversitarios 13 . más todo lo que has aprendido hasta el momento. Tipos de células donde ocurre la división celular. completa el siguiente cuadro comparativo. A partir de la imagen. en las células hijas. ¿Qué es la gametogénesis? Etapa Proliferación Características En esta etapa las células germinales (2n) se multiplican activamente mediante mitosis y forman células conocidas como gonios (2n). llamadas citos I (2n). Diferenciación En esta etapa se produce la especialización del gameto.GUÍA CURSOS ANUALES Biología Gametogénesis 14 1. en el caso de los varones se forman los espermatogonios y en el caso de la mujer se forman los ovogonios. Crecimiento En esta etapa los gonios (2n) aumentan de tamaño y se transforman en células más grandes. originándose células haploides. En el caso del varón se forman los espermatocitos I o de primer orden y en el caso de la mujer se forman los ovocitos I o primarios. Este proceso se observa sólo en la espermatogénesis. Cpech Preuniversitarios . Maduración Etapa donde se lleva a cabo la meiosis I y II. Biología GUÍA CURSOS ANUALES Espermatogénesis Células germinales (2n) Fase de proliferación Espermatogonias (2n) Fase de crecimiento Fase de maduración Espermatocitos I (2n) Meiosis I Espermatocitos II (n) Meiosis II Espermátidas (n) Fase de diferenciación Espermios o espermatozoides (n) Cpech Preuniversitarios 15 . Inicio de la formación del acrosoma Parte del citoplasma que será eliminado Inicio de la formación del flagelo Acrosoma 16 Cpech Preuniversitarios . Uno de ellos se transforma en flagelo.GUÍA CURSOS ANUALES Biología Espermiohistogénesis • Describe de forma general el proceso de espermiohistogénesis. Núcleo Aparato de Golgi Mitocondria Centriolos Las mitocondrias se concentran en la región próxima a los centriolos. Espermátida El aparato de Golgi se concentra en la cercanía del núcleo. Biología Células germinativas (2n) Ovogonios (2n) 2n Periodo proliferativo Etapa prenatal Mitosis 2n 2n Ovogonios (2n) 2n Periodo de crecimiento GUÍA CURSOS ANUALES Ovogénesis Ovocito I (2n) Meiosis I Ovocito II (n) n n Periodo de maduración Polocito I (n) Meiosis II Óvulo (n) n n n n Polocitos II (n) 1. Describe (en forma general) el proceso de ovogénesis. ¿En qué etapa de vida de la mujer se inicia la ovogénesis? 3. ¿Qué elemento celular es el que se ovula? Cpech Preuniversitarios 17 . 2. Se presenta sólo si el ovocito II es fecundado por un espermio. Edad a la que se presenta Se inicia en la pubertad. . 2 células haploides de diferente tamaño. ¿Durante qué proceso se completa la meiosis II y se forma el óvulo? Evento Inicio de la meiosis Espermatogénesis En la pubertad. No presenta movilidad. La más grande se conoce como ovocito II y la más pequeña. Luego del inicio. Resultado de la meiosis I 2 células haploides llamadas espermatocitos II. Movilidad de los gametos Espermatozoide con gran movilidad. Cpech Preuniversitarios 72 horas. Edad a la que se presenta Se presenta a partir de la pubertad. Resultado de la meiosis II 4 células haploides con c cantidad Una célula grande conocida de ADN.GUÍA CURSOS ANUALES Biología 4. Se puede presentar desde la pubertad. 18 Continuidad de la meiosis Luego del inicio es constante. 1 óvulo y 3 polocitos II (siempre y cuando se presente la fecundación). Ovogénesis En la vida intrauterina. Número de células resultantes 4 espermatozoides. Vida media 48 horas. Se inicia en la vida intrauterina y termina en la pubertad. una vez por mes. como polocito I. pequeño tamaño. conocidas como como óvulo y tres polocitos II de espermátidas. 7. 8. Completa la tabla en base a la siguiente imagen: 7 4 3 Óvulo Espermatozoide 1.Biología 1 5 2 8 6 9 GUÍA CURSOS ANUALES 5. 5. 4. 9. 6. Cpech Preuniversitarios 19 . 2. 3. 3. V o F La etapa a) representa la anafase I. 4. V o F El número diploide de esta especie es 2. V o F La recombinación genética ocurre en e). V o F Si la cantidad de ADN nuclear (c) en G1 es de 18 pg (picogramos).GUÍA CURSOS ANUALES Biología Practiquemos algunas habilidades Los siguientes esquemas representan células que están en distintas etapas de la meiosis. a) b) c) d) e) f) Contesta verdadero o falso 20 1. en f) la cantidad será la misma. V o F La secuencia de las etapas representadas es e) – b) – a) – c) – d)– f). Cpech Preuniversitarios . 5. Los cromosomas que aparecen oscuros son de origen paterno y los claros son de origen materno. 2. Meiosis II • Variabilidad genética. • Vida media del espermio: 72 horas. • Proceso cíclico. • Inicio: pubertad • Proceso continuo. • Reducción de la cantidad de material genético. Cpech Preuniversitarios 21 . Ovogénesis: • Inicio: Periodo prenatal. • Vida media del ovocito II: 48 horas. • Inmóvil. • Movilidad propia.Biología MITOSIS ETAPAS GUÍA CURSOS ANUALES Síntesis de la Clase DIVISIÓN CELULAR MEIOSIS Meiosis I Espermatogénesis: Importancia • Formación de los gametos. los centríolos se ubican en los polos en ambas metafases.GUÍA CURSOS ANUALES Biología Preguntas propuestas 1. El entrecruzamiento de los cromosomas homólogos (crossing-over) se produce en la A) B) C) D) E) 3. la metafase I se diferencia de la metafase II en que I) III) en la metafase I hay duplicación previa del material genético y en la metafase II no se produce esta duplicación. metafase de la segunda división meiótica. A) B) C) D) E) Solo I Solo III Solo I y II Solo II y III I. En el proceso meiótico. en la primera los homólogos se encuentran apareados en el ecuador y en la segunda sólo se ven cromosomas sin aparear y en menor número. se produce el entrecruzamiento de los cromosomas homólogos. la combinación al azar de los cromosomas determina una gran variedad de gametos. metafase de la primera división meiótica. 22 Cpech profase mitótica. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III Solo I y II Solo I y III II) 2. La importancia de la meiosis radica en que I) II) III) mantiene el número de cromosomas de la especie tras la fecundación. profase de la primera división meiótica. II y III Preuniversitarios . profase de la segunda división meiótica. metafase II. 2n cromosomas y 2c ADN. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III Solo I y II Solo I y III Cpech Preuniversitarios 23 . n cromosomas y 2c ADN. profase II. Parte de la variabilidad genética que aporta la meiosis se produce en A) B) C) D) E) 6. n cromosomas y c ADN. ¿Qué cambios ocurren en la transformación de espermátidas a espermatozoides? I) II) III) Pérdida de gran parte del citoplasma. profase I. la espermatogénesis no presenta ciclicidad. GUÍA CURSOS ANUALES 4. II y III Al comparar la ovogénesis con la espermatogénesis. Formación del acrosoma. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III Solo II y III I. es correcto afirmar que I) II) III) la ovogénesis comienza en la vida intrauterina.Biología La célula que termina la meiosis I es A) B) C) D) E) 5. los gametos masculinos tienen la misma edad del varón. 2n cromosomas y c ADN. 2n cromosomas y 4c ADN. 7. Formación del flagelo. El espermatozoide es una célula altamente especializada. anafase I. anafase II. II y III.GUÍA CURSOS ANUALES Biología 8. ¿Qué diferencia(s) existe(n) entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis? I) II) III) A) B) C) D) E) 9. I. el plano ecuatorial es paralelo al eje de los centríolos y en la meiosis. 24 Cpech solo I. solo III. II y III Preuniversitarios . En la mitosis. experimentan aumento de volumen celular. terminar sólo si hay fecundación. solo II. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo I y III Solo II y III I. solo I y II. En relación con los ovogonios es correcto que I) II) III) corresponden a una generación diploide. En la mitosis. las cromátidas hermanas migran a polos opuestos y en la meiosis. realizan división celular por meiosis. Solo I Solo II Solo III Solo I y II Solo II y III La ovogénesis tiene como característica(s) I) II) III) tener carácter cíclico. los cromosomas se disponen alineados en el ecuador y en la meiosis. a ambos lados del ecuador. es perpendicular. En la mitosis. Es(son) correctas A) B) C) D) E) 10. tener una duración de años. se separan los cromosomas homólogos. 4 D) 4.8 B) 4.4. material de la profase mitótica es 2n = 30 y en la profase I meiótica se organiza en 15 pares de cromosomas homólogos. El número diploide de cromosomas. 46 cromosomas y 96 cromátidas. 46 cromosomas y 46 cromátidas.la cantidad de pares de cromosomas homólogos y el número de cromátidas son respectivamente A) 8.8.8 C) 8. I) II) III) material genético de las células hijas luego de la mitosis es 2n = 30 y luego de la meiosis es de n = 15. ¿cuántos cromosomas y cuántas cromátidas tendrá una célula en la profase II de la meiosis? A) B) C) D) E) 13. En una especie 2n = 30 cromosomas. II y III A) B) C) D) E) Cpech Preuniversitarios 25 . Solo I Solo I y II Solo I y III Solo II y III I. es correcto afirmar que el 46 cromosomas y 23 cromátidas. 23 cromosomas y 46 cromátidas.2.8. 23 cromosomas y 23 cromátidas.8 E) 4. Teniendo en cuenta que en la especie humana las células diploides tienen 46 cromosomas (2n = 46). material de la anafase mitótica está contenido en 30 cromátidas en cada polo y en anafase I meiótica.4 12.Biología GUÍA CURSOS ANUALES 11.2. en 15 cromosomas en cada polo. La figura siguiente representa una célula que se divide por meiosis. II y III Desaparición de la carioteca.1. Para responder las preguntas debes recordar las explicaciones desarrolladas por el profesor.6. O Anota tu respuesta en la tabla que encontrarás a continuación. Intercambio de material entre cromosomas homólogos.6. Los cromosomas aparecen como delgados filamentos.3. 3.4 C JO ON .6.6.4 2.5.1 1. 26 Cpech Preuniversitarios . Los centríolos se encuentran duplicados.5.3.2.5.. Comienza a formarse el huso meiótico. produce el fenómeno de crossing-over.5.3.6. Los cromosomas homólogos se emparejan. producen células haploides.Biología GUÍA CURSOS ANUALES 14.2.4 2. Durante la profase I del proceso de meiosis se dan los siguientes acontecimientos: 1. 2.4. La meiosis se diferencia de la mitosis en que se I) II) III) forman bivalentes o tétradas. 4. 4. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III Solo II y III I.3 1. Observa atentamente las respuestas y habilidades que involucra cada pregunta.. El orden secuencial correcto es A) B) C) D) E) 15.2. 5.1.5. 6.3. Consulta el índice de tu libro para preparar estos temas.Biología Nº pregunta Alternativa GUÍA CURSOS ANUALES Tabla de corrección Habilidad 1 Comprensión 2 Reconocimiento 3 Comprensión 4 Reconocimiento 5 Reconocimiento 6 Reconocimiento 7 Comprensión 8 Comprensión 9 Reconocimiento 10 Reconocimiento 11 Aplicación 12 Análisis 13 Análisis 14 Reconocimiento 15 Comprensión Prepara tu próxima clase En la próxima clase estudiarás los siguientes temas: • Concepto de hormona. • Mecanismo de acción y de regulación. • Hormonas animales y vegetales. Cpech Preuniversitarios 27 . Registro de propiedad intelectual Nº 171. .393 del 29 de mayo de 2008. Prohibida su reproducción total o parcial.