GUÍA DE ACTIVIDADES. MEIOSIS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA. 1. Curso 2. Fecha 3. Puntaje / Nota 5.

Transcripción

1 Liceo Manuel Barros Borgoño Dpto. de Biología Curso: 2º medio GUÍA DE ACTIVIDADES. MEIOSIS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA. Integrantes 1. Curso 2. Fecha 3. Puntaje / Nota 5. Objetivos de aprendizajes. Explicar el proceso de división meiótica, destacando los principales eventos que ocurren en cada una de sus etapas y la variación de ADN a lo largo del proceso. Reconocer la importancia de la meiosis en la variabilidad genética, formación de gametos y constancia del número de cromosomas de una especie. Establecer diferencias y similitudes entre el proceso mitótico y meiótico. 1. Complete el siguiente esquema acerca del proceso global de la meiosis. Indique sólo el nombre de la etapa (1 pto; 0,1 c/acierto). 2. Los cromosomas homólogos son cromosomas idénticos. Esta afirmación es verdadera o falsa. Justifique (1 ptos). 3. Complete los espacios en blancos del siguiente párrafo que alude al crossing-over (2 ptos; 0,2 c/completación, salvo la última completación que vale 0,4 ptos). El crossing-over o es un evento que ocurre durante la. Para que se produzca es necesario que los cromosomas homólogos se reconozcan y unan mediante un conjunto de proteínas que reciben el nombre de, en un proceso que se conoce como. Una vez que los cromosomas se aparean se produce el crossing-over, que consiste en el entre cromátidas no hermanas de. Una vez que ocurre este proceso, los cromosomas homólogos quedan unidos entre sí en ciertas regiones como puntos de entrecruzamiento, que reciben el nombre de, los cuales indican que allí ocurrió. El crossing-over es importante porque. 1

2 4. La siguiente figura muestra las fases de la meiosis I y II para una célula 2n=4. Identifique cada una de ellas según el número que corresponda y anote su respuesta en el espacio asignado. Justifique brevemente su elección de acuerdo a lo representado por la figura(9 ptos; 1 pto c/identificación y justificación correcta). Nº ETAPA JUSTIFICACIÓN El siguiente gráfico representa las fluctuaciones en la cantidad de ADN en función del tiempo, para las distintas etapas de la MEIOSIS de una Gonia. Por otro lado, a su derecha se encuentran las representaciones de cuatro fases distintas de la meiosis. Identifique cada una de estas fases y ubíquelas en el gráfico según corresponda, para lo cual relacione el número de la fase (1, 2,3 ó 4) con las distintas posiciones marcadas con letras (a, b, c, d o e) en el gráfico (4 ptos; 1 pto c/completación correcta) La representación de la fase 1 podría relacionarse con la letra o ubicada en el gráfico. La representación de la fase 2 se relaciona con la letra ubicada en el gráfico. La representación de la fase 3 se relaciona con la letra ubicada en el gráfico. La representación de la fase 4 se relaciona con la letra ubicada en el gráfico. 2

3 6. Con respecto al gráfico de la pregunta anterior, conteste lo siguiente (4 ptos; 0,5 ptos c/completación correcta de a-e; 1,5 ptos si justifica correctamente la letra f): a) Si una célula presenta 6pg de ADN, en qué etapa de la división celular se encuentra: b) Qué cantidad de ADN, en pg, contiene un gameto? c) Si una célula presenta 8pg, qué valor de C le corresponde (c, 2c ó 4c)? d) Si una célula se encuentra en meiosis II, qué cantidad de ADN, en pg, contiene? e) Qué cantidad de ADN presenta una célula que se encuentra en Meiosis I? f) Si una célula presenta 4pg de ADN, se puede estar completamente seguro que esa célula se encuentra la etapa G1 de la interfase? Justifique. 7. Con respecto a la permutación cromosómica responda lo siguiente (6 ptos). a) La mosca de la fruta tiene 8 cromosomas (2n=8). Calcule cuántos gametos distintos podría generar una célula de la línea sexual, si se considera que el único mecanismo de variabilidad es el de la permutación que ocurre durante la metafase I (1 pto). R.. b) Una especie es capaz de generar 4096 gametos distintos (considerando sólo la permutación cromosómica de metafase I como único mecanismo de variabilidad genética). De acuerdo con esto, con cuál de las siguientes especies se relaciona tal situación. Justifique su elección mediante el cálculo correspondiente (3 ptos). Especie (marque con una X ) Cálculo: a) Mosquito (2n=6) b) Mosca silvestre (2n=12) c) Tomate (2n=24) d) Gorila (2n=48) c) Calcule su probabilidad de nacimiento de entre todas las posibilidades que pudieron haber ocurrido, considerando que el único mecanismo de variabilidad corresponde al de la permutación cromosómica que ocurre durante la metafase I. Recuerde que la especie humana tiene 46 cromosomas (2n=46) (2 ptos). Cálculo: 8. Por qué es importante la meiosis? Explique (3 ptos). 3

4 9. Complete el siguiente cuadro comparativo entre mitosis y meiosis (9 ptos; 0,5 ptos c/completación correcta). Propiedad Mitosis Meiosis Duplicación del ADN (indique cuántas y en qué etapa se produce) Número de divisiones Sinapsis de los cromosomas homólogos con formación de complejo sinaptonémico Visualización de quiasmas y bivalentes Sí No Sí No Sí No Sí No Existen mecanismos de variabilidad genética? Cuáles son? Cuál es el evento más importante de la Metafase? Cuál es el evento más importante de la Anafase? Número de células hijas y composición genética (valor de n y de c) Función 10. Completa la siguiente tabla que resume la variación de ADN y la organización del material genético a lo largo de la meiosis, correspondiente a una célula germinal de la lenteja (2n=14). No Conteste los casilleros ennegrecidos (6 ptos; 0,1 c/acierto). Fase Nº de fibras Cantidad de ADN Tipo y Nº de Nº de Valor de n de cromatina (valor c) cromosomas cromátidas G1 S G2 Profase I Metafase I Anafase I Telofase I Células resultantes Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Células resultantes 4

5 DESARROLLO ACTIVIDAD MEIOSIS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA 1. Complete el siguiente esquema acerca del proceso global de la meiosis G1 1. Interfase S Duplicación del material genético G2 Profase I Sinapsis y Crossing-over o entrecruzamiento. 2. Meiosis I Metafase Permutación cromosómica. Anafase I Telofase I Meiosis 3. Citocinesis I formación de dos células haploides con sus cromosomas duplicados. 4. Meiosis II interfase sin duplicación del material genético. Profase II 5. Meiosis II Metafase II Permutación cromosómica. Anafase II Telofase II 6. Citocinesis II formación de cuatro células haploides con sus cromosomas simples. 2. Los cromosomas homólogos son cromosomas idénticos. Esta afirmación es verdadera o falsa. Justifique Los cromosomas homólogos son aquellos que tienen la misma posición del centrómero, el mismo tamaño y la información para la misma característica, sin embargo, esa información no necesariamente es la misma, razón por la cual no deben ser considerados como cromosomas idénticos. 3. Complete los espacios en blancos del siguiente párrafo que alude al crossing-over. (10 puntos). El crossing-over o entrecruzamiento es un evento que ocurre durante la profase I. Para que se produzca es necesario que los cromosomas homólogos se reconozcan y unan mediante un conjunto de proteínas que reciben el nombre de complejo sinaptonémico, en un proceso que se conoce como sinapsis. Una vez que los cromosomas se aparean se produce el crossing-over, que consiste en el intercambio de material genético (genes) entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos. Una vez que ocurre este proceso, los cromosomas homólogos quedan unidos entre sí en ciertas regiones como puntos de entrecruzamiento, que reciben el nombre de quiasmas, los cuales indican que allí ocurrió crossing-over. El crossing-over es importante porque permite generar variabilidad genética. 4. La siguiente figura muestra las fases de la meiosis I y II para una célula 2n=4. Identifique cada una de ellas según el número que corresponda y anote su respuesta en el espacio asignado. Justifique su elección 5

6 Nº ETAPA JUSTIFICACIÓN 1 Metafase I Alineamiento cromosomas homólogos en plano ecuatorial 2 Telofase II Cromosomas en polos opuestos; reorganización de la carioteca 3 Telofase I Cromosomas homólogos en polos opuestos; reorganización de la carioteca 4 Interfase Se observa el núcleo interfásico. 5 Anafase II Separación de cromátidas 6 Metafase II Alineamiento cromosomas en plano ecuatorial 7 Anafase I Separación de cromosomas homólogos 8 Profase II Se observan cromosomas; fragmentación carioteca; centrosomas hacia polos opuestos 9 Profase I Se observan tétradas; fragmentación carioteca; centrosomas hacia polos opuestos 5. El siguiente gráfico representa las fluctuaciones en la cantidad de ADN en función del transcurso del tiempo de las distintas etapas de la MEIOSIS de una Gonia. Por otro lado, a su derecha se encuentran las representaciones de cuatro casos de distintas fases de la meiosis. Identifique cada una de estas fases y ubíquelas en el gráfico según corresponda, para lo cual relacione el número de la fase (1, 2,3 ó 4) con las distintas posiciones marcadas con letras (a, b, c, d o e) en el gráfico de la fase 1 se podría relacionar con la letra a o b ubicada en el gráfico. La representación de la fase 2 se relaciona con la letra c ubicada en el gráfico. La representación de la fase 3 se relaciona con la letra e ubicada en el gráfico. La representación de la fase 4 se relaciona con la letra d ubicada en el gráfico. La representación 6. Con respecto al gráfico de la pregunta anterior, conteste lo siguiente (4 ptos; 0,5 ptos c/completación correcta de a-e; 1,5 ptos si justifica correctamente la letra f): a) Si una célula presenta 6pg de ADN, en qué etapa de la división celular se encuentra: S b) Qué cantidad de ADN, en pg, contiene un gameto? 2pg c) Si una célula presenta 8pg, que valor de C le corresponde (c, 2c ó 4c)? 4c d) Si una célula se encuentra en meiosis II, qué cantidad de ADN, en pg, contiene? 4pg e) Qué cantidad de ADN presenta una célula que se encuentra en Meiosis I? 8pg f) Si una célula presenta 4pg de ADN, se puede estar completamente seguro que esa célula se encuentra la etapa G1 de la interfase? Justifique. No, porque podría encontrarse también en intercinesis o bien en cualquiera de las etapas de la meiosis II 6

7 7. Con respecto a la permutación cromosómica responda lo siguiente a) La mosca de la fruta tan sólo tiene 8 cromosomas (2n=8). Calcule cuántos gametos distintos podría generar una célula de la línea sexual, si se considera que el único mecanismo de variabilidad es el de la permutación que ocurre durante la metafase II. R. 16 gametos distintos b) Una especie es capaz de generar 4096 gametos distintos (considerando sólo la permutación cromosómica de metafase I como único mecanismo de variabilidad genética). De acuerdo con esto, con cuál de las siguientes especies se relaciona tal situación. Justifique su elección mediante el cálculo correspondiente Especie (marque con una X ) Cálculo: 2n=4096 a) Mosquito (2n=6) 2 n =2 12 b) Mosca silvestre (2n=12) n=12,por lo tanto, 2n=24 c) Tomate (2n=24) d) Gorila (2n=48) c) Calcule su probabilidad de nacimiento de entre todas las posibilidades que pudieron haber ocurrido por concepto de permutación de la metafase I. Recuerde que la especie humana tiene 46 cromosomas (2n=46). Cálculo billones 5. Por qué es importante la meiosis? Explique (15 puntos). Porque la meiosis permite obtener gametos genéticamente distintos unos de otros, lo que contribuye a la generación de variabilidad genética dentro de la especie, asegurando, con ello, mayor capacidad de adaptación ante los cambios impuestos por el ambiente; y porque asegura que dichos gametos sean células haploides, permitiendo, de esta forma, mantener constante el número de cromosomas de la especie. 6. Complete el siguiente cuadro comparativo entre mitosis y meiosis (26 puntos). Propiedad Mitosis Meiosis 1. Duplicación del AND Una, durante la interfase. Una, durante la interfase 2. Numero de divisiones Una división celular. Dos divisiones celulares. 3. Sinapsis de los Sí cromosomas homólogos No Sí No con formación de complejo sinaptonémico X X 4. Visualización de Sí No Sí No quiasmas y bivalentes X X 5. Existen mecanismos de variabilidad genética? Sí, crossing-over durante la profase I y permutación Cuales son? No cromosómica durante la metafase I y II. 6. Cual es el evento más Alineación de los importante de la cromosomas en el plano Alineación de los cromosomas homólogos (tétradas Metafase? ecuatorial. o bivalentes) en el plano ecuatorial. 7. Cual es el evento más Separación de las cromátidas importante de la Anafase? hermanas. Separación de los cromosomas homólogos. 2 células hijas genéticamente 8. Numero de células hijas idénticas entre sí y con su 4 células genéticamente distintas entre sí y con su y composición genética célula madre (2n). célula madre (n). 9. Función Regeneración de tejidos, crecimiento y desarrollo, renovación celular. Permite mantener constante el número de cromosomas de una especie, genera variabilidad genética y está implicada en la formación de gametos. 7

8 10. Completa la siguiente tabla que resume la variación de ADN y la organización del material genético a lo largo de la meiosis, correspondiente a una célula germinal de la lenteja (2n=14). No Conteste los casilleros ennegrecidos (6 ptos; 0,1 c/acierto). Fase Nº de fibras de cromatina Cantidad de ADN (valor c) Tipo y Nº de cromosomas Nº de cromátidas Valor de G1 14 2c No hay No hay 2n S c-4c No hay No hay 2n G2 28 4c No hay 2n Profase I 4c 14 duplicados 28 2n Metafase I duplicados 28 2n Anafase I 28 4c 14 duplicados 28 Telofase I 28 4c No hay (o 14 duplicados) No hay (o 28) 2n Células resultantes 14 2c No hay (o 7 duplicados) No hay ( o 14) n Profase II 14 2c 14 n Metafase II 14 2c 7 duplicados 14 n Anafase II 14 2c 14 simples 14 n Telofase II 14 2c No hay (o 14 simples) No hay (o 14) n Células resultantes 7 c No hay (o 7 simples) No hay (o 7) n n 8