Tema 3 (2) Meiosis Reproducción sexual

Transcripción

1 Tema 3 (2) Meiosis Reproducción sexual

2 Similitud y variación hereditaria Los organismo vivos se distinguen por su capacidad para perpetuar su propia especie La herencia es la transmisión de los rasgos de una generación a la siguiente Junto a las similitudes heredadas, existe también la variación: la descendencia se diferencia de los padres y hermanos La genética es el estudio científico de la herencia y de su variación.

3 A nacido un niño/a: En toda conversación de las abuelas sobre un recién nacido, lo que se oye es: Tiene la nariz de su padre (o su madre) Pero la boca, ojos, es de su madre (o su padre) y así hasta el infinito. Igualito que su padre Pero, Qué es lo que se hereda?

4 Herencia de los genes Los padres no proporcionan, en sentido literal, los rasgos (ojos, cabellos, etc) a sus hijos Los padres transmiten a sus hijos información codificada en forma de unidades hereditarias denominadas genes Este vínculo genético con nuestros padres explica los parecidos familiares.

5 Genes Los genes son las unidades de la herencia Los genes son segmentos de ADN Cada gen se localiza en un locus específico de un determinado cromosoma (loci plural) Cada cromosoma tiene miles de genes Genoma: conjunto de genes que llevamos en nuestros cromosomas y que heredamos de nuestros padres (1/2 ; 1/2 )

6 Reproducción asexual y sexual

7 Reproducción asexual yema madre En la reproducción asexual, un solo individuo es el único padre, y transmite copias de todos sus genes a su descendencia: Clon: grupo de individuos genéticamente idénticos División por mitosis

8 Reproducción sexual (1) Sexos distintos ( = hembra y = macho) dan origen a descendencia que poseen una única combinación de genes heredados de ambos Existen en los descendientes variaciones sobre una rasgo común de semejanza familiar (no son réplicas exactas = clon)

9 Reproducción sexual (2) Consecuencia de la reproducción sexual: la variación genética Qué mecanismos generan esta variación?: El comportamiento aleatorio de los cromosomas durante meiosis.

10 Cromosomas de células eucariotas Número de cromosomas: Diploide ( dotación doble ) (2n) : número de cromosomas de las células somáticas, por ejemplo el hombre tiene 46, gorila 48, caballo 66. Haploide ( dotación simple ) (n): reducción a la mitad que se produce en la gametogénesis (formación de gametos = células sexuales) por medio de la meiosis

11 Par de cromosomas homólogos Cariotipo humano ( ) centrómeros cromátidas

12 Cariotipo humano Cariotipo es la ordenación de cromosomas por pares de cromosomas homólogos Cariotipo humano: 46 cromosomas (2n=46) 23 pares cromosomas homólogos (n =23) Un juego de los 23 provienen del padre y el otro de la madre

13 Descripción de cromosomas Par de cromosomas homólogos (3) Juego materno de cromosomas (n=3) Juego paterno de cromosomas (n=3) 2n = 6 (diploide) Par de cromosomas homólogos (2) Par de cromosomas homólogos (1)

14 reproducción sexual: ciclos de vida La reproducción sexual requiere, en general, de dos progenitores y siempre involucra dos hechos: la fecundación y la meiosis. La fecundación es el medio por el cual las dotaciones genéticas de ambos progenitores se reúnen y forman una nueva identidad genética, la de la progenie. La meiosis es un tipo especial de división nuclear en el que se redistribuyen los cromosomas y se producen células que tienen un número haploide de cromosomas (n). La fecundación restablece el número diploide (2n). Cada una de las células haploides producidas por meiosis contiene un complejo único de cromosomas, debido al entrecruzamiento y a la segregación al azar de los cromosomas. De esta manera, la meiosis es una fuente de variabilidad en la descendencia.

15 Haploide (n) Diploide (2n) Óvulo (gameto haploide, n = 23) Espermatozoide (gameto haploide, n = 23) MEIOSIS FERTILIZACIÓN Ovario Testículo Cigoto diploide (2n = 46) Mitosis y desarrollo Adultos diploides Multicelulares (2n =46) Ciclo de vida humano

16 Tipos de ciclos de vida sexual Haploide Diploide n MEIOSIS 2n Organismo multicelular diploide gametos n n FERTILIZACIÓN cigoto 2n Mitosis Mitosis n MEIOSIS Organismo multicelular diploide (esporofito) Organismo multicelular haploide (gametofito) n 2n n Mitosis n n FERTILIZACIÓN 2n Mitosis cigoto Organismo multicelular haploide Mitosis n n MEIOSIS n 2n cigoto gametos Mitosis n n FERTILIZACIÓN a) Animales b) Plantas c) Hongos

17 La meiosis reduce el número de cromosomas diploides (2n) a haploides (n) Consta de 2 divisiones celulares consecutivas: Meiosis I, Meiosis II

18 Etapas de la meiosis La primera división celular (meiosis I) separa los cromosomas homólogos: Resultado: 2 células haploides con cromosomas replicados (con ambas cromátidas) La segunda división (meiosis II) separa cromátidas hermanas: Resultado: 4 células haploides con cromosomas no replicados (cromátidas)

19 Par de cromosomas homólogos (célula diploide) Duplicación de ADN Cromátidas hermanas Par de cromosomas replicados Interfase: Duplicación del ADN. Cromosomas duplicados Meiosis I: Separación de los cromosomas homólogos Meiosis II: separación de Cromátidas hermanas ESQUEMA GENERAL DE LA MEIOSIS

20 MEIOSIS I: Separación de cromosomas homólogos PROFASE I METAFASE I ANAFASE I quiasmas Huso acromático (microtúbulos) Las cromátidas hermanas permanecen unidas Tétrada Sobrecruzamiento entre cromátidas hermanas Cromosomas homólogos alineados Separación de pares de cromosomas homólogos

21 MEIOSIS I FIN TELOFASE I y CITOCINESIS MEIOSIS II: Separación de cromátidas hermanas PROFASE I I METAFASE II ANAFASE II TELOFASE II Separación de cromátidas hermanas Se forman 4 células hijas haploides de n cromátidas Se forman dos células haploides de n cromosomas Meiosis II: similar a una mitosis, pues se separan cromátidas

22 Comparación mitosis meiosis

23 Meiosis: dos divisiones continuadas

24 Propiedad Mitosis Meiosis Duplicación del ADN Número de divisiones Sobrecruzamiento entre cromosomas homólogos Durante la interfase Una Durante la interfase Dos No se produce Se produce en profase I, forma tétradas Nº de células hijas y composición genética Función Dos, cada una diploide (2n), y genéticamente idénticas Desarrollo y crecimiento multicelular Cuatro, cada una de ellas haploides (n), genéticamente diferentes entre ellas y sus progenitores Produce gametos haploides e introduce variación genética

25 La variación genética producida por la reproducción sexual contribuye a la evolución Las mutaciones son la fuente original de la diversidad genética Estos cambio generan diferentes versiones de genes (alelos) La reorganización de estas diferentes versiones durante la reproducción sexual da lugar a la variación que hace que cada individuo de una especie tenga una combinación única de rasgos.

26 Orígenes de la variación genética entre la descendencia A) Distribución independiente de cromosomas B) Sobrecruzamiento entre cromosomas homólogos C) Fecundación aleatoria

27 A) Distribución independiente de cromosomas Posibles combinaciones de cromosomas en los gametos (resultado de la meiosis): 2n= 4 2n= 6 2n= = 4 gametos distintos (n=2) 2 3 = 8 gametos distintos (n=3) 2 4 = 16 gametos distintos (n=4)

28 Caso humano: 2n = 46 Nº haploide de sus gametos n = 23 Posibles combinaciones de cromosomas resultantes en los gametos: 2 23 = 8 millones de posibles gametos distintos

29 Cromátidas no hermanas tétrada Metafase I Quiasmas (Sitio del sobrecruzamiento) Metafase II Cromosomas Recombinados Células hijas B) Sobrecruzamiento durante la meiosis

30 C) Fecundación aleatoria La naturaleza aleatorio de la fecundación aumenta la variación genética que origina la meiosis En humanos: Cada gameto 8 millones de combinación Cigoto = fusión de dos gametos (espermatozoide + ovulo) = 8 millones (2 23 ) x 8 millones (2 23 ) = más de 64 billones de combinaciones diploides posibles

31 Importancia evolutiva de la variación genética en las poblaciones La selección natural produce la fijación preferencial de las variaciones genéticas favorecidas por el ambiente. La reproducción sexual (meiosis + fecundación) contribuye a la variación genética presente en una población, la que en última instancia proviene de la mutación