Ejercicio resuelto de Meiosis · Biología · Cantabria · 2021

Represente mediante un dibujo claro las diferentes etapas de que consta la meiosis, partiendo de una hipotética célula de cariotipo $2n = 4$. Indique brevemente las dos principales funciones biológicas de la meiosis. [1,25 puntos]

$\textbf{Represente mediante un dibujo claro las diferentes etapas de que consta la meiosis, partiendo de una hipotética célula de cariotipo }$$2n = 4$$\textbf{. Indique brevemente las dos principales funciones biológicas de la meiosis. [1,25 puntos]}$



La célula de partida es diploide con $2n = 4$: cuatro cromosomas agrupados en dos pares de homólogos, que en el esquema van en azul los de origen paterno y en rojo los de origen materno. La meiosis consta de DOS divisiones sucesivas precedidas de una SOLA replicación del ADN, que ocurre en la interfase previa y deja cada cromosoma con dos cromátidas.

PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA, reduccional:

PROFASE I. La fase más larga, subdividida en cinco etapas. En el LEPTOTENO los cromosomas se condensan y se hacen visibles. En el CIGOTENO los homólogos se reconocen y se aparean punto por punto mediante el complejo sinaptonémico, formando bivalentes o tétradas de cuatro cromátidas. En el PAQUITENO se produce el SOBRECRUZAMIENTO: cromátidas no hermanas intercambian fragmentos equivalentes. En el DIPLOTENO el complejo se deshace y los homólogos empiezan a separarse, quedando unidos solo por los quiasmas, que marcan los puntos de intercambio. Y en la DIACINESIS la condensación es máxima y desaparecen la envoltura nuclear y el nucléolo.

METAFASE I. Los dos bivalentes se disponen en el plano ecuatorial, con cada homólogo orientado hacia un polo, y los microtúbulos del huso se fijan a sus cinetocoros.

ANAFASE I. Se separan los CROMOSOMAS HOMÓLOGOS completos, cada uno con sus dos cromátidas, y migran a polos opuestos. La orientación de cada par es independiente de la de los demás.

TELOFASE I y citocinesis. Se forman dos células HAPLOIDES, con dos cromosomas de dos cromátidas cada una.

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA, equivalente. Va precedida de una interfase muy breve y SIN replicación del ADN, y en cada célula es comparable a una mitosis: PROFASE II, con los cromosomas condensándose de nuevo y formándose el huso; METAFASE II, con los cromosomas alineados en el ecuador; ANAFASE II, en la que se separan las CROMÁTIDAS HERMANAS; y TELOFASE II con citocinesis.

El resultado son CUATRO células haploides, con dos cromosomas de una sola cromátida cada una y genéticamente distintas entre sí.

LAS DOS PRINCIPALES FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LA MEIOSIS:

PRIMERA: REDUCIR A LA MITAD EL NÚMERO DE CROMOSOMAS. Es una necesidad aritmética de la reproducción sexual. La fecundación une dos gametos y suma sus dotaciones cromosómicas; si estos fueran diploides, el cigoto sería tetraploide y el número de cromosomas se duplicaría en cada generación, lo que es incompatible con la vida. Con gametos haploides, la fecundación restituye exactamente el número diploide característico de la especie. Reducción y fecundación son, por tanto, las dos mitades de un mismo mecanismo, y sin meiosis no puede haber reproducción sexual.

SEGUNDA: GENERAR VARIABILIDAD GENÉTICA. La meiosis lo hace por dos vías independientes. El SOBRECRUZAMIENTO del paquiteno crea cromosomas con combinaciones alélicas que no existían en ninguno de los progenitores. Y la SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE de los homólogos en la anafase I reparte al azar los cromosomas paternos y maternos: en la especie humana, con 23 pares, esa combinatoria produce por sí sola $2^{23}$ gametos distintos, más de ocho millones, y con el sobrecruzamiento el número es prácticamente ilimitado. A ello se añade después el azar de la fecundación. El resultado es que no hay dos individuos genéticamente iguales, y esa diversidad es la materia sobre la que actúa la selección natural: sin ella una población no podría adaptarse a un ambiente que cambia.