14.3: La producción de la diversidad genética
- Page ID
- 56826
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
La mitosis es un tipo de división celular en la que la célula original realiza una copia duplicada. Si esta fuera la única forma de división celular, la producción de diversidad genética se limitaría a mutaciones. La mayoría de los linajes de organismos podrían no ser capaces de adaptarse a las condiciones rápidamente cambiantes de muchos entornos de la Tierra. Esto no quiere decir que los organismos que se reproducen asexualmente no puedan tener éxito. Los organismos más proliferados, extendidos en el planeta, las Bacterias, son asexuales y no pueden sufrir meiosis porque carecen de núcleo. La mayoría de los organismos eucariotas multicelulares (y algunos eucariotas unicelulares) han evolucionado para usar la reproducción sexual para crear diversidad a través de la meiosis y la fertilización aleatoria.
Meiosis = PMAT x 2
Si una célula diploide sufre meiosis, el producto será de cuatro células haploides genéticamente distintas. En los humanos, este proceso se utiliza para hacer óvulos y espermatozoides. La meiosis es casi como hacer mitosis dos veces. Esta descripción se centrará en las diferencias entre las fases de meiosis y mitosis, en lugar de describir todo lo que ocurre en cada etapa. Para un repaso de los otros eventos, consulte el laboratorio 4 (Multicelularidad y reproducción asexual).
Meiosis I
- Profase I: Durante la profase I, los cromosomas homólogos se emparejan. Estos cromosomas tienen los mismos genes en el mismo orden pero se derivan de diferentes padres. Debido a su similitud, cuando se emparejan, pueden superponerse e intercambiar segmentos de los brazos cromosómicos. El resultado es una mezcla de genes de cada progenitor en cada cromosoma. Este proceso se denomina cruce y sucederá de manera diferente en cada célula que se someta a meiosis.
- Metafase I: En la metafase I, los cromosomas homólogos se alinean uno frente al otro en la placa de metafase. Esta es otra fuente de variación, ya que pueden alinearse de manera diferente en cada célula con una combinación diferente de genes a cada lado de la placa de metafase. Esto se llama surtido independiente.
- Anafase I: Durante la anafase en la mitosis, las cromátidas hermanas se separan entre sí. En meiosis, pares de cromosomas homólogos que están separados.
- Telofase I: La telofase I es similar a la telofase en la mitosis. La única diferencia es que las dos células hijas que emergen son genéticamente distintas entre sí.
Meiosis II
La meiosis II es casi idéntica a la mitosis. Consiste en profase II, metafase II, anafase II y telofase II. Es en la anafase II donde las cromátidas hermanas son separadas. Al final de la telofase II, se han producido cuatro células haploides, cada una genéticamente distinta.
Meiosis en Polen de Lilio
Las anteras son una de las estructuras que se reproducen sexualmente en las flores, produciendo polen haploide que fertilizará los huevos haploides.
La imagen de arriba muestra una sección transversal a través de anteras de Lillium. Hay cuatro áreas circulares, una de las cuales está rodeada en un círculo en la imagen. Estos son los sacos de polen. Es dentro de estos sacos polínicos donde se produce la meiosis, así que busque dentro de estas áreas células en diferentes etapas de la meiosis.
El polen se divide sincrónicamente, por lo que la mayoría de las células deben estar aproximadamente en la misma etapa. Sin embargo, la meiosis es un proceso continuo, por lo que algunas células pueden estar en anafase mientras que la mayoría están en metafase. Adicionalmente, las células de polen en división permanecen unidas, por lo que podrás saber si estás en meiosis I o meiosis II por cuántas paredes celulares se han formado dentro de la célula divisoria. En la meiosis I, debería haber una célula hasta que se produzca la citocinesis durante la telofase I, produciendo dos células unidas. En la meiosis II, habrá dos células pegadas entre sí hasta la citocinesis durante la telofase II, produciendo cuatro células.
La imagen de la izquierda muestra dos celdas en metafase I (izquierda y media) y una celda en profase I (esquina superior derecha). La imagen de la derecha muestra dos “celdas”, tanto en metafase II como mostrando que cada “celda” es ahora en realidad dos celdas pegadas entre sí.
Anote la pared que se desplaza por el centro de cada una de las celdas de la foto de la derecha. ¿Durante qué fase de meiosis se habría formado este muro?
Observar portaobjetos de anteras de Lilium en diferentes etapas de división celular y encontrar cada fase de meiosis. Dibuje y etiquete cada fase a continuación. Asegúrese de anotar dónde están sucediendo los cruces y el surtido independiente.
Meiosis I:
Meiosis II:
¿En qué momento el número de conjuntos de cromosomas en cada célula pasó de 2 series a 1 conjunto? Dicho de otra manera, ¿en qué momento la ploidía cambió de diploide a haploide?