Ejercicio resuelto de Meiosis · Biología · Aragón · 2024

Responda las siguientes preguntas relacionadas con la mitosis y la meiosis: [2 puntos]

a) Explique dos diferencias importantes que existen entre la mitosis y la meiosis. Para ello puede servirse de un ejemplo en el que se parta de una célula con una dotación cromosómica $2n = 10$. [0,8 puntos]

b) ¿Por qué la meiosis es importante en la reproducción sexual? Puede explicarlo apoyándose en el mismo ejemplo del apartado anterior. [0,4 puntos]

c) ¿Por qué la meiosis es importante para la variabilidad de las especies? [0,4 puntos]

d) ¿Cuál es la diferencia fundamental entre la anafase I y la anafase II de la meiosis? [0,4 puntos]

$\textbf{a) Explique dos diferencias importantes que existen entre la mitosis y la meiosis. Para ello puede servirse de un ejemplo en el que se parta de una célula con una dotación cromosómica } 2n = 10\textbf{. [0,8 puntos]}$

La primera diferencia es el número de divisiones y de células resultantes. La mitosis consiste en una única división, precedida de una sola replicación del ADN, y da lugar a dos células hijas. La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas, la meiosis I y la meiosis II, precedidas también de una única replicación, y da lugar a cuatro células hijas.

La segunda diferencia es la dotación cromosómica y el contenido genético de esas células. La mitosis es una división conservativa: las dos células hijas son genéticamente idénticas entre sí y a la célula madre, y conservan su dotación cromosómica. Partiendo de una célula con $2n = 10$ se obtienen dos células con $2n = 10$, es decir, con $10$ cromosomas cada una. La meiosis, en cambio, es una división reduccional: las cuatro células hijas tienen la mitad de cromosomas que la célula madre y son genéticamente distintas entre sí, por la recombinación de la profase I y por la distribución al azar de los homólogos. Partiendo de la misma célula con $2n = 10$ se obtienen cuatro células haploides con $n = 5$, con $5$ cromosomas cada una.

Podría añadirse una tercera diferencia, la de su finalidad y su localización: la mitosis ocurre en las células somáticas y sirve para el crecimiento, la renovación de los tejidos y la reproducción asexual, mientras que la meiosis ocurre en las células germinales y sirve para formar los gametos.

$\textbf{b) ¿Por qué la meiosis es importante en la reproducción sexual? Puede explicarlo apoyándose en el mismo ejemplo del apartado anterior. [0,4 puntos]}$

Porque es el mecanismo que reduce a la mitad la dotación cromosómica al formar los gametos, y esa reducción es lo que mantiene constante el número de cromosomas de la especie a lo largo de las generaciones.

En el ejemplo, una célula germinal con $2n = 10$ produce por meiosis gametos con $n = 5$. En la fecundación se fusionan un gameto del padre y otro de la madre, con $5$ cromosomas cada uno, y el cigoto recupera la dotación diploide $2n = 10$, que es la característica de la especie. Si los gametos se formaran por mitosis y fueran diploides, el número de cromosomas se duplicaría en cada generación, lo que resulta inviable.

$\textbf{c) ¿Por qué la meiosis es importante para la variabilidad de las especies? [0,4 puntos]}$

Porque en ella actúan dos mecanismos que generan combinaciones génicas nuevas.

El primero es el sobrecruzamiento o recombinación genética, que ocurre durante el paquiteno de la profase I: los cromosomas homólogos, apareados formando bivalentes, intercambian segmentos equivalentes, de modo que cada cromátida resultante lleva una mezcla de alelos de origen paterno y materno que antes no existía.

El segundo es la segregación independiente de los homólogos en la anafase I: cada pareja de homólogos se reparte hacia uno u otro polo con independencia de las demás, lo que en una especie con $n = 5$ produce $2^5 = 32$ combinaciones cromosómicas distintas solo por este mecanismo.

Los gametos resultantes son, por tanto, genéticamente únicos, y a esa variabilidad se suma la que aporta el azar de la fecundación. Sobre ella actúa la selección natural, de modo que la meiosis es la base de la adaptación y de la evolución de las especies con reproducción sexual.

$\textbf{d) ¿Cuál es la diferencia fundamental entre la anafase I y la anafase II de la meiosis? [0,4 puntos]}$

La diferencia fundamental está en qué es lo que se separa y migra hacia los polos.

En la anafase I se separan los cromosomas homólogos completos, uno de cada pareja hacia cada polo. Cada cromosoma que migra conserva sus dos cromátidas unidas por el centrómero, ya que el centrómero no se divide. Es esta separación la que reduce la dotación de diploide a haploide, y por eso la meiosis I se llama división reduccional.

En la anafase II sí se divide el centrómero y lo que se separa son las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma, que migran a polos opuestos como cromosomas independientes. No hay reducción del número de cromosomas, de manera que la meiosis II es equivalente a una mitosis y se denomina división ecuacional.