09 Meiosis y Gametogénesis

28
GUÍA CURSOS ANUALES Ciencias Plan Común Biología Meiosis y gametogénesis GUICANCBBLA03009V3

description

Guía acerca de la Meiosis y Gametogénesis

Transcript of 09 Meiosis y Gametogénesis

  • GUA CURSOS ANUALES

    Ciencias Plan Comn

    BiologaMeiosis y gametognesis

    GUICANCBBLA03009V3

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Introduccin

    El tipo de divisin celular, depende de la clula que se va a dividir, es por ello que existen dos procesos de divisin: la mitosis y la meiosis. La sesin anterior hablamos de la mitosis, hoy trabajaremos en extenso con la meiosis (proceso utilizado por las clulas 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 ms relevante del proceso, pues en ella se produce la recombinacin gentica correspondiente al crossing over, el cual es una de las fuentes de variabilidad para los organismos. Tambin es importante la meiosis II, pues sus eventos, vistos de forma general semejan a una mitosis.

    Adems trabajaremos con la formacin de los gametos, proceso denominado gametognesis, el cual presenta las etapas de proliferacin, crecimiento y maduracin; siendo sta ltima donde se presenta la meiosis. Con las diferencias respectivas para la espermatognesis (formacin de los gametos masculinos desde la clula germinal hasta el espermatozoide) y ovognesis (formacin de los gametos femeninos desde la clula germinal hasta el ovocito II).

    La presente gua tiene por objetivo proporcionarte distintas instancias didcticas relacionadas con el proceso de enseanza aprendizaje. Como cualquier otro material se requiere de la mediacin del profesor y de tu estudio sistemtico.

    Las guas del curso de Biologa estn organizadas de tal forma que primero se desarrollan los contenidos, principalmente a travs de una invitacin a razonar los principales conceptos, permitiendo un aprendizaje significativo de stos. Para ello, nuestras guas muestran diversas figuras que estn asociadas a una serie de preguntas que permiten guiar la secuencia de la clase. Finalmente, se presentan 15 preguntas de seleccin mltiple relacionadas con los contenidos de la clase:

    Divisin celular: meiosis. Gametognesis.

    Cpech Preuniversitarios2

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Habilidades de la clase

    Uno de los principales cambios que se producen con la PSU es el desarrollo de habilidades, ms que el mero conocimiento. Con la cantidad de informacin 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 autnomamente de generar estas habilidades, las cuales se ordenan jerrquicamente:

    Reconocimiento: Se refiere a recordar informacin especfica, datos, definiciones, fechas, nombres, etc.

    Comprensin: Se refiere a la habilidad de relacionar informacin, explicar con tus propias palabras, identificar situaciones en otro contexto.

    Aplicacin: Es la habilidad de usar la informacin, ideas o conceptos en situaciones nuevas para resolver un problema o situacin.

    Anlisis: Es una habilidad superior que consiste en dividir un todo para descubrir la relacin que se establece entre sus partes lo que determina la coherencia entre ellas.

    Ideas fuerza

    La divisin celular en organismos multicelulares con reproduccin sexual permite que la cantidad de informacin permanezca constante.

    La meiosis es una forma de divisin reduccional donde la cantidad de informacin disminuye a la mitad.

    La meiosis es responsable de la variabilidad gentica de la reproduccin sexual a travs de la recombinacin gentica y la permutacin cromosmica.

    La meiosis genera las clulas sexuales o gametos que contienen la mitad de la informacin gentica, los que luego se unen para reestablecer el nmero diploide de cromosomas con la fecundacin.

    La gametognesis se define como el proceso de formacin de gametos.

    La espermatognesis ocurre en los testculos, lugar donde se forman los espermatozoides.

    La ovognesis ocurre en los ovarios, lugar donde se forma mensualmente, a partir de la pubertad, un gameto funcional (ovocito II).

    Cpech Preuniversitarios 3

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Actividades

    Meiosis

    Nombra las principales caractersticas de la meiosis, para esto debes basarte en la siguiente imagen (resumen de la meiosis).

    Meiosis I

    1. Profase I: Subetapas

    Etapa Caractersticas

    Leptonema El material gentico se encuentra laxo (como

    filamentos). Se aprecian los crommeros (empaquetamiento de cromatina) a lo largo de estos filamentos.

    La clula tiene 2n cromosomas y 4c de ADN.

    Cpech Preuniversitarios4

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Etapa Caractersticas

    Cigonema

    Centrmero

    Cromtidashermanas

    Sinapsis

    Par de cromosomas homlogos

    Ttradas o bivalente

    Apareamiento de los cromosomas homlogos en forma especfica (gen por gen) en un proceso conocido como sinapsis. Cada par de homlogos forma una ttrada o bivalente.

    La clula tiene 2n y 4c.

    Paquinema Se produce intercambio de segmentos entre los cromosomas homlogos, proceso conocido como entrecruzamiento o crossing-over o recombinacin gentica; el cual ocurre al azar y determina variabilidad gentica.

    La clula tiene 2n y 4c.

    Diplonema

    Quiasma

    Cromtidas recombinadas

    En este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinacin. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre de quiasmas.

    Los cromosomas aparecen con mayor grado de condensacin. Hay migracin de los centriolos hacia los polos.

    La clula tiene 2n y 4c.

    Diacinesis

    Fibrascinetocricas

    Cromosomas unidos por quiasmas

    Restos de la membrana nuclear

    Los quiasmas se hacen terminales, manteniendo unidos a los homlogos.Al final de la diacinesis y por tanto de la profase I meitica se desorganiza la membrana nuclear.

    Comienza a organizarse el huso meitico.

    La clula tiene 2n y 4c.

    Cpech Preuniversitarios 5

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    2. Metafase I

    Etapa Caracterstica

    Los cromosomas homlogos (bivalentes) se alinean en el plano ecuatorial (uno frente al otro). Se producen diferentes combinaciones, por lo cual existe 50% de probabilidades de que las clulas hijas reciban el homlogo del padre o de la madre por cada tipo de cromosoma.Este proceso se conoce como permutacin cromosmica y al ocurrir al azar, genera variabilidad gentica.

    La clula tiene 2n y 4c.

    En relacin al siguiente esquema, define el concepto de permutacin cromosmica.

    1 2 31 2 3

    Cpech Preuniversitarios6

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    3. Anafase I

    Etapa Caracterstica

    Se produce la separacin de los cromosomas homlogos. Cada miembro del par de cromosomas homlogos migra al polo opuesto determinado por la distribucin al azar de la metafase I.

    La clula tiene 2n y 4c.

    4. Telofase I

    Etapa Caracterstica

    Los cromosomas se desenrollan.

    Se desorganiza el huso.

    El nuclolo y la membrana nuclear reaparecen (en algunos organismos no se forma ncleo). Al final de la telofase I se produce la citodiresis, dando origen a dos clulas hijas haploides. Cada clula hija tiene la mitad del nmero de cromosomas.

    Las clulas hijas tienen n cromosomas y 2c de ADN.

    Cpech Preuniversitarios 7

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Resumen de la meiosis I

    1. Rotula el siguiente esquema.

    2. Qu caractersticas presentan las clulas obtenidas al final de la meiosis I?

    Intercinesis o interfase II

    1. Qu caractersticas presenta la interfase II?

    Cpech Preuniversitarios8

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Meiosis II

    1. Cul es el objetivo de la meiosis II?

    1. Profase II

    Etapa Caracterstica

    Comienza a desaparecer la carioteca y el nuclolo.

    Se forma el huso y los centriolos se han desplazado a los polos.

    La cromatina se condensa como cromosomas visibles.

    Las clulas tienen n cromosomas y 2c de ADN.

    2. Metafase II

    Etapa Caracterstica

    Las fibras del huso se unen a los cinetocoros de los cromosomas, los cuales se alinean en el ecuador de la clula (un representante de cada par homlogo).

    Las clulas tienen n cromosomas y 2c.

    Cpech Preuniversitarios 9

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    3. Anafase II

    Etapa Caracterstica

    Las cromtidas se separan, siendo traccionadas hacia los polos de la clula. Cada cromtida pasa a ser un cromosoma.

    Las clulas tienen 2n cromosomas y 2c.

    4. Telofase II

    Etapa Caracterstica

    En telofase hay un miembro de cada par homlogo en cada polo.

    Se reensambla el ncleo, desaparece el huso meitico.

    Los cromosomas vuelven a ser fibras de cromatina.

    Al final de telofase II ocurre la citodiresis, obtenindose 4 clulas hijas.

    Las clulas tienen n cromosomas y c de ADN

    Cpech Preuniversitarios10

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Resumen de la meiosis II

    1. En el siguiente esquema, indica el nombre de cada etapa de la meiosis II.

    ____________________________________

    2. Qu caractersticas presentan las clulas hijas de la meiosis II?

    3. Existe alguna semejanza entre la meiosis II y una simple mitosis? Por qu?

    Cpech Preuniversitarios 11

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    4. Basndote en la siguiente imagen, explica el proceso de no disyuncin cromosmica.

    Metafase I Anafase I

    No disyuncin en anafase I

    Metafase II Anafase II Telofase II

    5. Qu efectos genera en las clulas humanas la no disyuncin de los cromosomas durante la meiosis I?

    Cpech Preuniversitarios12

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    6. A partir de la imagen, ms todo lo que has aprendido hasta el momento, completa el siguiente cuadro comparativo.

    Mitosis Meiosis

    Mitosis Meiosis

    Eventos importantes de la profase.

    Eventos importantes de la anafase.

    Nmero de clulas hijas totales.

    Cantidad y caractersticas del material gentico, en las clulas hijas.

    Tipos de clulas donde ocurre la divisin celular.

    Cpech Preuniversitarios 13

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Gametognesis

    1. Qu es la gametognesis?

    Etapa Caractersticas

    Proliferacin En esta etapa las clulas germinales (2n) se multiplican activamente mediante mitosis y forman clulas conocidas como gonios (2n), 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 tamao y se transforman en clulas ms grandes, llamadas citos I (2n). En el caso del varn se forman los espermatocitos I o de primer orden y en el caso de la mujer se forman los ovocitos I o primarios.

    Maduracin Etapa donde se lleva a cabo la meiosis I y II, originndose clulas haploides.

    Diferenciacin En esta etapa se produce la especializacin del gameto. Este proceso se observa slo en la espermatognesis.

    Cpech Preuniversitarios14

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Espermatognesis

    Meiosis I

    Meiosis II

    Fase de proliferacin

    Clulas germinales (2n)

    Espermatogonias (2n)

    Espermatocitos I (2n)

    Espermatocitos II (n)

    Espermtidas (n)

    Espermios o espermatozoides (n)

    Fase de crecimiento

    Fase de maduracin

    Fase de diferenciacin

    Cpech Preuniversitarios 15

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Espermiohistognesis

    Describe de forma general el proceso de espermiohistognesis.

    El aparato de Golgi se concentra en la cercana del

    ncleo.

    Inicio de la formacin del acrosoma

    Parte del citoplasma que ser eliminado

    Las mitocondrias se concentran en la regin prxima a los centriolos.

    Uno de ellos se transforma en flagelo.

    Centriolos

    Acrosoma

    Ncleo

    Mitocondria

    Espermtida

    Aparato de Golgi

    Inicio de la formacin del flagelo

    Cpech Preuniversitarios16

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Ovognesis

    Etapa prenatalPeriodo proliferativo

    Periodo de crecimiento

    Periodo de maduracin

    2n

    2n

    n n n n

    Clulas germinativas (2n)

    Ovogonios (2n)

    Mitosis

    Ovogonios (2n)

    Ovocito I (2n)

    Meiosis I

    Polocito I (n)

    Meiosis II

    Ovocito II (n)

    vulo (n)

    Polocitos II (n)

    2n

    2n

    n n

    1. Describe (en forma general) el proceso de ovognesis.

    2. En qu etapa de vida de la mujer se inicia la ovognesis?

    3. Qu elemento celular es el que se ovula?

    Cpech Preuniversitarios 17

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    4. Durante qu proceso se completa la meiosis II y se forma el vulo?

    Evento Espermatognesis Ovognesis

    Inicio de la meiosis En la pubertad. En la vida intrauterina.

    Resultado de la meiosis I

    Edad a la que se presenta

    2 clulas haploides llamadas espermatocitos II.

    Se inicia en la pubertad.

    2 clulas haploides de diferente tamao. La ms grande se conoce como ovocito II y la ms pequea, como polocito I.

    Se inicia en la vida intrauterina y termina en la pubertad.

    Resultado de la meiosis II

    Edad a la que se presenta

    4 clulas haploides con c cantidad de ADN, conocidas como espermtidas.

    Se presenta a partir de la pubertad.

    Una clula grande conocida como vulo y tres polocitos II de pequeo tamao.

    Se presenta slo si el ovocito II es fecundado por un espermio.

    Se puede presentar desde la pubertad.

    Continuidad de la meiosis

    Luego del inicio es constante. Luego del inicio, una vez por mes.

    Nmero de clulas resultantes

    4 espermatozoides. 1 vulo y 3 polocitos II (siempre y cuando se presente la fecundacin).

    Movilidad de los gametos Espermatozoide con gran movilidad.

    No presenta movilidad.

    Vida media 72 horas. 48 horas.

    Cpech Preuniversitarios18

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    5. Completa la tabla en base a la siguiente imagen:

    12

    4

    3

    5

    6

    7

    8

    9

    vulo Espermatozoide

    1. 5.

    2. 6.

    3. 7.

    4. 8.

    9.

    Cpech Preuniversitarios 19

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Practiquemos algunas habilidades

    Los siguientes esquemas representan clulas que estn en distintas etapas de la meiosis. Los cromosomas que aparecen oscuros son de origen paterno y los claros son de origen materno.

    a) b) c)

    d) e) f)

    Contesta verdadero o falso

    1. V o F La etapa a) representa la anafase I.

    2. V o F La recombinacin gentica ocurre en e).

    3. V o F Si la cantidad de ADN nuclear (c) en G1 es de 18 pg (picogramos), en f) la cantidad ser la misma.

    4. V o F El nmero diploide de esta especie es 2.

    5. V o F La secuencia de las etapas representadas es e) b) a) c) d) f).

    Cpech Preuniversitarios20

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Sntesis de la Clase

    MITOSIS

    MEIOSIS

    Espermatognesis:

    Inicio: pubertad Proceso continuo. Vida media del espermio: 72 horas. Movilidad propia.

    Ovognesis:

    Inicio: Periodo prenatal. Proceso cclico. Vida media del ovocito II: 48 horas. Inmvil.

    Formacin de los gametos.

    Reduccin de la cantidad de material gentico.

    Variabilidad gentica.

    Importancia

    Meiosis I

    Meiosis II

    DIVISIN CELULAR

    ETAPAS

    Cpech Preuniversitarios 21

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    Preguntas propuestas

    1. En el proceso meitico, la metafase I se diferencia de la metafase II en que

    I) en la metafase I hay duplicacin previa del material gentico y en la metafase II no se produce esta duplicacin.

    II) en la primera los homlogos se encuentran apareados en el ecuador y en la segunda slo se ven cromosomas sin aparear y en menor nmero.

    III) los centrolos se ubican en los polos en ambas metafases.

    A) Solo IB) Solo IIC) Solo IIID) Solo I y IIE) Solo I y III

    2. El entrecruzamiento de los cromosomas homlogos (crossing-over) se produce en la

    A) profase mittica.B) profase de la segunda divisin meitica.C) metafase de la primera divisin meitica.D) profase de la primera divisin meitica.E) metafase de la segunda divisin meitica.

    3. La importancia de la meiosis radica en que

    I) mantiene el nmero de cromosomas de la especie tras la fecundacin.II) se produce el entrecruzamiento de los cromosomas homlogos. III) la combinacin al azar de los cromosomas determina una gran variedad de

    gametos.

    A) Solo IB) Solo IIIC) Solo I y IID) Solo II y IIIE) I, II y III

    Cpech Preuniversitarios22

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    4. La clula que termina la meiosis I es

    A) 2n cromosomas y 4c ADN.B) n cromosomas y c ADN.C) n cromosomas y 2c ADN.D) 2n cromosomas y 2c ADN.E) 2n cromosomas y c ADN.

    5. Parte de la variabilidad gentica que aporta la meiosis se produce en

    A) profase II.B) metafase II.C) profase I.D) anafase I.E) anafase II.

    6. El espermatozoide es una clula altamente especializada. Qu cambios ocurren en la transformacin de espermtidas a espermatozoides?

    I) Prdida de gran parte del citoplasma.II) Formacin del acrosoma.III) Formacin del flagelo.

    A) Solo IB) Solo IIC) Solo IIID) Solo II y IIIE) I, II y III

    7. Al comparar la ovognesis con la espermatognesis, es correcto afirmar que

    I) la ovognesis comienza en la vida intrauterina.II) los gametos masculinos tienen la misma edad del varn.III) la espermatognesis no presenta ciclicidad.

    A) Solo IB) Solo IIC) Solo IIID) Solo I y IIE) Solo I y III

    Cpech Preuniversitarios 23

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    8. Qu diferencia(s) existe(n) entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis?

    I) En la mitosis, los cromosomas se disponen alineados en el ecuador y en la meiosis, a ambos lados del ecuador.

    II) En la mitosis, las cromtidas hermanas migran a polos opuestos y en la meiosis, se separan los cromosomas homlogos.

    III) En la mitosis, el plano ecuatorial es paralelo al eje de los centrolos y en la meiosis, es perpendicular.

    A) Solo IB) Solo IIC) Solo IIID) Solo I y IIE) Solo II y III

    9. La ovognesis tiene como caracterstica(s)

    I) tener carcter cclico.II) terminar slo si hay fecundacin.III) tener una duracin de aos.

    Es(son) correctas

    A) solo I.B) solo II.C) solo III.D) solo I y II.E) I, II y III.

    10. En relacin con los ovogonios es correcto que

    I) corresponden a una generacin diploide.II) realizan divisin celular por meiosis.III) experimentan aumento de volumen celular.

    A) Solo IB) Solo IIC) Solo I y IIID) Solo II y IIIE) I, II y III

    Cpech Preuniversitarios24

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    11. La figura siguiente representa una clula que se divide por meiosis.

    El nmero diploide de cromosomas, la cantidad de pares de cromosomas homlogos y el nmero de cromtidas son respectivamente

    A) 8- 4- 8 B) 4- 8- 8 C) 8- 8- 4 D) 4- 2- 8 E) 4- 2- 4

    12. Teniendo en cuenta que en la especie humana las clulas diploides tienen 46 cromosomas (2n = 46), cuntos cromosomas y cuntas cromtidas tendr una clula en la profase II de la meiosis?

    A) 46 cromosomas y 23 cromtidas. B) 23 cromosomas y 23 cromtidas. C) 46 cromosomas y 96 cromtidas. D) 23 cromosomas y 46 cromtidas. E) 46 cromosomas y 46 cromtidas.

    13. En una especie 2n = 30 cromosomas, es correcto afirmar que el

    I) material gentico de las clulas hijas luego de la mitosis es 2n = 30 y luego de la meiosis es de n = 15. II) material de la profase mittica es 2n = 30 y en la profase I meitica se organiza en 15 pares de cromosomas homlogos. III) material de la anafase mittica est contenido en 30 cromtidas en cada polo y en anafase I meitica, en 15 cromosomas en cada polo.

    A) Solo I B) Solo I y II C) Solo I y III D) Solo II y III E) I, II y III

    Cpech Preuniversitarios 25

  • Biol

    oga

    GUA CURSOS ANUALES

    14. Durante la profase I del proceso de meiosis se dan los siguientes acontecimientos:

    1. Desaparicin de la carioteca. 2. Los cromosomas homlogos se emparejan. 3. Los cromosomas aparecen como delgados filamentos. 4. Los centrolos se encuentran duplicados. 5. Comienza a formarse el huso meitico. 6. Intercambio de material entre cromosomas homlogos.

    El orden secuencial correcto es

    A) 4- 3- 5- 2- 6- 1 B) 1- 2- 4- 6- 5- 3 C) 1- 2- 3- 6- 5- 4 D) 2- 1- 3- 6- 5- 4 E) 2- 3- 1- 6- 5- 4

    15. La meiosis se diferencia de la mitosis en que se

    I) forman bivalentes o ttradas. II) produce el fenmeno de crossing-over. III) producen clulas haploides.

    A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III E) I, II y III

    OJO CON...

    Anota tu respuesta en la tabla que encontrars a continuacin. Para responder las preguntas debes recordar las explicaciones desarrolladas por el profesor. Observa atentamente las

    respuestas y habilidades que involucra cada pregunta.

    Cpech Preuniversitarios26

  • Biologa G

    UA CU

    RSOS AN

    UALES

    Tabla de correccin

    N pregunta Alternativa Habilidad

    1 Comprensin

    2 Reconocimiento

    3 Comprensin

    4 Reconocimiento

    5 Reconocimiento

    6 Reconocimiento

    7 Comprensin

    8 Comprensin

    9 Reconocimiento

    10 Reconocimiento

    11 Aplicacin

    12 Anlisis

    13 Anlisis

    14 Reconocimiento

    15 Comprensin

    En la prxima clase estudiars los siguientes temas:

    Concepto de hormona. Mecanismo de accin y de regulacin. Hormonas animales y vegetales.

    Consulta el ndice de tu libro para preparar estos temas.

    Prepara tu prxima clase

    Cpech Preuniversitarios 27

  • Registro de propiedad intelectual N 171.393 del 29 de mayo de 2008. Prohibida su reproduccin total o parcial.