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La meiosis es un tipo especial de división celular que ocurre en las células germinales (2n) de las gónadas y genera células con la mitad de la dotación cromosómica (n). Esta reducción del material genético tiene especial importancia en la reproducción sexual, en la cual la unión de los gametos (generados por meiosis) permite mantener la dotación cromosómica de una generación a otra y al mismo tiempo generar variabilidad. La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas de una célula diploide, con una sola duplicación del material genético. A continuación puedes observar los eventos más importantes en cada etapa (fig. 1).
Figura 1. Etapas de la meiosis
Figura 2. Proceso de entrecruzamiento que no se muestra en la figura 1 (ocurre en la profase I)
Etapas de la meiosis
Primera división
Profase I: es la fase más larga de la meiosis y en ella los cromosomas homólogos se aparean entre sí, formando una estructura compleja de ADN y proteína. La estructura resultante se denomina tétrada, por estar formada por las dos cromátidas de cada cromosoma. A continuación se produce un entrecruzamiento (fig. 2) entre los cromosomas homólogos, que consiste en un intercambio de fragmentos cromosómicos (ADN) entre dos cromátidas homólogas (no hermanas).
Metafase I: las tétradas se alinean en el ecuador de la célula. Las fibras del huso se "pegan" al centrómero de cada par homólogo.
Anafase I: las tétradas se separan y los cromosomas dobles son arrastrados a los polos opuestos por las fibras del huso. En la anafase I, los centrómeros permanecen intactos.
Telofase I: esta fase varía en los diferentes organismos. A veces los cromosomas pierden su condensación y se forman las membranas nucleares alrededor de cada uno de los polos. Otras veces, los cromosomas pasan directamente a la meiosis II.
Citocinesis: es la división del citoplasma en las células hijas, proceso que se denomina citocinesis.
Segunda división
Profase II: los cromosomas dobles siguen completamente condensados y se hallan en número haploide. No han experimentado duplicación del material genético luego de la citocinesis.
Metafase II: los cromosomas se encuentran en el plano ecuatorial y se unen al huso mitótico a través de sus centrómeros.
Anafase II: las cromátidas, ahora cromosomas hijos, se separan y migran hacia los polos.
Telofase II: se forman las membranas nucleares y los cromosomas comienzan a descondensarse formando filamentos de cromatina (ADN).
Citocinesis: la telofase II finaliza con la división del citoplasma que da lugar a las células hijas.
Consecuencias genéticas de la meiosis
Reducción del número de cromosomas a la mitad: esta reducción es la que permite que en la fecundación se reconstituya el número de cromosomas de la especie. Por ejemplo, en el ser humano, las células somáticas tienen 46 cromosomas (2n) y se forman los gametos haploides con 23 cromosomas (n).
Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los cromosomas homólogos y el consecuente entrecruzamiento permiten que se intercambie la información genética. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus padres.
Recombinación al azar de cromosomas maternos y paternos: la combinación de los cromosomas paternos y maternos durante las anafases I y II se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética. En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la posibilidad de recombinación es de 223 (8.388.608) combinaciones. Este número no considera las múltiples combinaciones dadas por la recombinación durante el entrecruzamiento.
Durante la gametogénesis (formación de gametos) ocurre la meiosis y se generan gametos con la mitad de dotación cromosómica, para que en la reproducción sexual se mantenga la diploidía. En las figuras 3 y 4 puedes ver esquemas de la espermatogénesis y ovogénesis, y comparar ambos procesos.
Figura 3: Esquema de la espermatogénesis
Figura 4. Esquema de la ovogénesis
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MEIOSIS Y GAMETOGENESIS Meiosis, que en latín significa “hacer más pequeño”, es el nombre del proceso de división celular por el que una célula diploide pasa a ser haploide mediante dos divisiones celulares sucesivas. Es un proceso muy importante para los organismos de reproducción sexual, ya que permite la herencia y la variabilidad del material genético. Ir a la actividad |
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Guía del docente: MEIOSIS Y GAMETOGENESIS Descripción curricular: - Nivel: 2.º Medio - Subsector: Ciencias biológicas - Unidad temática: Material genético y reproducción celular - Palabras clave: meiosis, recombinación, herencia, variabilidad - Contenidos curriculares: Meiosis y gametogénesis - Cromosomas y genes - Mitosis: función y regulación - Meiosis: gametogénesis y variabilidad genética - Contenidos relacionados: - 1.º Medio: La célula - 2.º Medio: Hormonas reproducción y desarrollo Variabilidad y herencia - 3.º Medio: Regulaciones de las funciones corporales y homeostasis - 4.º Medio: Biología humana y salud Organismo y medio ambiente - Aprendizajes esperados Los alumnos comprenden: - Que los cromosomas son portadores de los genes y que estos son las unidades donde se encuentra codificada la información genética. - El comportamiento de los cromosomas en la mitosis y la meiosis. - Que todo fenotipo es la consecuencia del genotipo y el ambiente (ecuación fundamental de la genética). - El significado de la mitosis en la reproducción de organismos iguales (asexualidad), su regulación y función en el crecimiento, en la renovación de los tejidos y en el cáncer. - El significado de la meiosis en la formación de gametos, reproducción sexual, y como fuente de variabilidad genética y mantención de la diploidía en la transmisión del material genético. - Se informan obteniendo y procesando información científica de diversas fuentes, incluyendo medios de informática. - Razonan interpretando experimentos y estableciendo relaciones entre distintas categorías de información. - Comunican y discuten acerca del significado de fenómenos biológicos. Aprendizajes esperados de esta actividad: - Comprenden el significado de la meiosis como proceso de división celular de las células de la línea germinal. - Conocen las fases de la meiosis y los principales eventos de cada fase. - Comprenden las principales consecuencias de la meiosis con respecto al contenido génico de las células. - Comprenden las principales diferencias entre el proceso de gametogénesis femenino y masculino. Recursos digitales asociados de www.educarchile.cl: - Ficha 15: Meiosis y gametogénesis. - Diapositivas digitales (ppt): Biología NM2 “Material genético y reproducción celular”. Actividad propuesta para este tema: A continuación se propone una actividad de dos horas pedagógicas en donde el alumno debe reflexionar y relacionar contenidos con respecto a la meiosis como proceso de división celular y formación de gametos. ACTIVIDAD: Meiosis y gametogénesis
1. Mapa de contenidos tratados
2. Desarrollo de la actividad: Meiosis y gametogénesis Paso 1 Esta actividad cuenta con una pequeña introducción a modo de resumen para los estudiantes. Recomendamos profundizar este tema antes de la realización de la actividad. Puede utilizar este resumen como introducción a la actividad, recordando los conceptos vistos anteriormente. Entregue la guía para el estudiante (disponible en el portal educarchile.cl) y luego comiencen la actividad. Paso 2 A continuación encontrará las respuestas a las preguntas de la guía. 1. Haz un esquema explicativo de las distintas fases de la meiosis. En esta actividad se espera que el alumno realice un dibujo en que se muestre de manera gráfica las distintas características de cada fase de la meiosis. 2. Observa la figura y luego complétala con los siguientes nombres donde corresponda: espermatocito primario, crecimiento, ovogonio, primer cuerpo polar, espermatocitos secundarios, espermatogonio, meiosis II, cuerpos polares secundarios, espermátidas, ovocito primario, óvulo, espermatozoides, meiosis I, ovocito secundario, diferenciación. Las líneas punteadas corresponden a procesos celulares y las líneas continuas, a estadios celulares.
3. Con respecto a la variabilidad y herencia, ¿cuáles son las consecuencias genéticas de la meiosis? Reducción del número de cromosomas a la mitad: esta reducción es la que permite que en la fecundación se reconstituya el número de cromosomas de la especie. Por ejemplo, en el ser humano, las células somáticas tienen 46 cromosomas (2n) y se forman los gametos haploides con 23 cromosomas (n). Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los cromosomas homólogos y el consecuente crossing-over permiten que se intercambie la información genética. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus padres. Recombinación al azar de cromosomas maternos y paternos: la combinación de los cromosomas paternos y maternos durante la anafase I y II, se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética. En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la posibilidad de recombinación es de 223 (8.388.608) combinaciones. Este número no considera las múltiples combinaciones dadas por la recombinación durante el crossing-over. Durante la gametogénesis (formación de gametos) ocurre la meiosis y se generan gametos con la mitad de dotación cromosómica, para que en la reproducción sexual se mantenga la diploidía. 4. Si la célula que se muestra en el dibujo fuera de la línea germinal de un organismo y experimentara el proceso de gametogénesis, ¿cuántos posibles gametos se producirían?, ¿cuáles son todas las combinaciones de cromosomas posibles? Después de que los alumnos respondan la pregunta se sugiere que el profesor llegue a la conclusión de que la forma que permite calcular el número de gametos posibles es 2n, siendo n el número de pares de cromosomas.
Paso 3 Finalice la actividad revisando y discutiendo las respuestas de sus estudiantes. Para apoyo en figuras sugiérales revisar las diapositivas digitales Biología NM2 “Material genético y reproducción celular”. |
| Fecha de Modificación | 06/12/2007 | ||||||
| Descripción Breve | Te invitamos a estudiar este tipo especial de división celular llamado Meiosis. En el siguiente recurso encontrarás contenidos, ilustraciones, sugerencias metodológicas útiles para los docentes y actividades para los estudiantes. | ||||||
| Temas relacionados | |||||||
| Idioma | Español (ES) | ||||||
| Autor | educarchile | ||||||
| Fuente | educarchile | ||||||
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