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Meiosis y Reproducción Sexual
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Meiosis
y
Reproducción Sexual
Reproducción
Asexual
• No hay formación de gametos ni
fecundación
• Ocurre a partir de células somáticas
• No requiere procesos complejos
• Fue el primer mecanismo de
reproducción de los seres vivos
• No produce variabilidad genética
• Común en unicelulares, plantas y
animales inferiores
Sexual
• Se forman gametos que se unen por
fecundación, dando un cigoto
• Los gametos se forman en células
germinales
• Más compleja que la asexual
• Constituye el mecanismo más
avanzado
• Genera variabilidad genética en la
meiosis y unión al azar de gametos
• Presente mayormente en las plantas
y animales superiores
Meiosis
• ocurre solamente en las células
germinales (que forman las gametas)
• se reduce el número de cromosomas a
la mitad, originándose gametos
haploides
• cada gameto tiene solamente un
cromosoma de cada par de homólogos
• se originan un total de cuatro células
hijas
• las células producidas tienen diferente
información genética
• consta de dos divisiones celulares
sucesivas
Meiosis
Meiosis I
Profase I
Leptotene
Cigotene
Paquitene
Diplotene
Diacinesis
Metafase I
Anafase I
Telofase I
Meiosis II
Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II
Profase I: Leptotene
• los cromosomas se encuentran muy descondensados
• se observan como filamentos largos y delgados
• en algunos animales, presentan los extremos agrupados y unidos a una
región de la membrana nuclear
Profase I: Cigotene
• los cromosomas homólogos comienzan a aparearse, por medio de una
estructura proteica llamada complejo sinaptonémico
• cada par de cromosomas apareado recibe el nombre de bivalente
Profase I: Paquitene
• ocurre el intercambio al azar de segmentos de ADN entre las cromátidas
de los cromosomas homólogos
Recombinación
Profase I: Diplotene
• cada cromosoma experimenta repulsión frente a su homólogo
• los cromosomas homólogos comienzan a separarse entre sí
• quedan unidos solamente por los puntos en que se produjo recombinación
(quiasmas)
Profase I: Diacinesis
• continúa el acortamiento de los cromosomas
• los quiasmas se corren hacia los extremos de los cromosomas
• desaparece el nucleolo y se desintegra la envoltura nuclear
Metafase I
• los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación
• cada bivalente se ubica en el plano ecuatorial de la célula con los
centrómeros orientados para migrar hacia los polos
Anafase I
• los cromosomas homólogos se separan y migran hacia extremos opuestos
de la célula, traccionados por las fibras del huso acromático
Telofase I
• los cromosomas llegan a los polos y empiezan a descondensarse
• alrededor de cada núcleo hijo se reconstituye la envoltura nuclear
Interfase
Profase II
• la cromatina comienza a condensarse, desaparece el nucleolo debido a
la condensación de la cromatina y se desintegra la envoltura nuclear
Metafase II
• los cromosomas ya condensados y unidos a las fibras del huso
acromático, se ubican en la placa ecuatorial de la célula
Anafase II
• las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y
migran hacia extremos opuestos de la célula
Telofase II
• los cromosomas que tienen una sola cromátida ya han llegado a los
polos y comienzan a descondensarse
• reaparece el nucleolo, se desorganizan las fibras del huso y se
reconstituye la membrana nuclear alrededor de cada núcleo
Recombinación
Genética
Modelos de Recombinación
Modelo de Holliday
• La versión original del modelo
proponía que la recombinación se
iniciaba mediante la introducción
de cortes en la misma posición en
las dos moléculas parentales.
• Las moléculas cortadas se
desenrollaban parcialmente y cada
hebra invadía la hebra homóloga.
• La unión de las hebras rotas
producía un intermediario de
hebras cruzadas conocido como
intermediario de Holliday.
Intermediarios de Holliday
La demostración del intermediario de Holliday por microscopía electrónica ha
corroborado este modelo de recombinación.
Resolución de las Uniones de Holliday
Una vez formado el intermediario de Holliday se puede resolver cortando y uniendo las hebras cruzadas
para producir moléculas recombinantes.
Corte de una sola Hebra Parental
• Una de las modificaciones del
modelo de Holliday sugiere que la
recombinación se inicia mediante
una rotura en una sola molécula
parental.
• Luego la hebra rota se abre y la
hebra simple invade la otra cadena
parental mediante el apareamiento
de las bases.
• Este proceso produce un bucle o
lazo de ADN que puede romperse
y unirse a la otra molécula
parental.
• El resultado es un intermediario de
Holliday de hebras cruzadas que
puede resolverse de la misma
forma que vimos antes.• Este modelo resuelve la forma en que pueden
romperse las dos hebras en el mismo lugar.
Corte de dos Hebras Parentales
• Otra modificación del modelo de Holliday
sugiere que la recombinación se inicia mediante
la rotura de la doble cadena.
• Una vez cortada la cadena, la abertura se amplía
por acción de una nucleasa que produce
extremos escalonados.
• Uno de los extremos 3’ del dúplex cortado
invade la cadena homóloga abriendo su doble
hélice y formándose un bucle o lazo.
• Luego una polimerasa añade nucleótidos al
extremo 3’ de la cadena digerida desplazando
nucleótidos de la hebra homóloga y aumentando
el tamaño del bucle o lazo.
• Cuando la abertura se llena por la síntesis de
ADN, la cadena desplazada migra a la otra hebra
que es completada por la síntesis de más ADN.
• Esto genera dos regiones heterodúplex que se
resuelven en forma similar al modelo anterior.
Ciclos Biológicos
“son una serie progresiva de cambios que
experimenta un individuo o una sucesión de
individuos entre dos procesos de
fecundación”
Ciclo Haplonte
la fecundación origina un
cigoto diploide (2n) que por
meiosis produce individuos
haploides (n)
la meiosis ocurre
después de la
fecundación
la mayor parte de la vida del
individuo transcurre en
estado haploide (n), sólo el
cigoto es diploide (2n)
Ciclo biológico de Chlamidomonas
Fecundación
Cigoto
2n
Individuos
Adultos
Ciclo Diplonte
el individuo adulto es diploide
(2n) y sólo los gametos son
haploides (n)
la meiosis ocurre
antes que la
fecundación
la mayor parte de la vida del
individuo transcurre en
estado diploide (2n)
Ciclo biológico del hombre
el individuo adulto es diploide
(2n) y por meiosis produce
esporas haploides (n)
las esporas desarrollan un
organismo haploide (n)
que produce gametos
haploides (n)
Ciclo Haplodiplonte
la meiosis ocurre
mucho antes que
la fecundación
la mitad de la vida del
organismo es diploide (2n) y
la otra mitad haploide (n)
Ciclo biológico de los helechos
Gametogénesis
Espermatogénesis
Cambios celulares en la Espermatogénesis
• La diferenciación de las
espermátidas comienza con la
producción del acrosoma.
• Luego se divide el centríolo en
dos y se produce un flagelo a
partir del centríolo.
• A medida que avanza, la célula
cambia su forma esférica y se
hace alargada.
• El núcleo se hace alargado y se
ubica en la periferia de la
célula.
• El acrosoma se ubica en la
parte anterior para permitir la
entrada del espermatozoide al
óvulo.
Compactación de la Cromatina en Espermatozoides
Ovogénesis
Ovogénesis• En las mujeres la ovogénesis se inicia antes
del nacimiento, pero queda detenida en
profase de la 1º división meiótica de los
ovocitos 1º.
• Los ovocitos 1º permanecen en esa profase
suspendida hasta llegar a la madurez sexual.
• La meiosis I se completa un poco antes del
momento de la “ovulación” y produce un
ovocito 2º y un cuerpo polar.
• La meiosis II se inicia antes de la ovulación
pero se completa solamente si ha entrado un
espermatozoide.
• Si entre un espermatozoide, el ovocito 2º
termina la división y produce un cuerpo
polar y un óvulo maduro.
• La unión del núcleo del espermatozoide con
el núcleo del óvulo origina un cigoto
diploide que comienza a dividirse por
mitosis para formar un individuo completo.
Separación Espacial de los Genomas Parentales en el Embrión
