Breve guía didáctica sobre el ciclo celular, sus principales características, donde se incluyen preguntas para ser desarrolladas en el momento de la lectura e ir fortaleciendo el aprendizaje del estudiante

1. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
UNIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO
NUTRICIÓN Y DIETÉTICA
NICOLÁS VILLALOBOS V.
GUÍA DIDÁCTICA – BIOLOGÍA
NOMBRE: ______________________________________________________________ FECHA: ______________
INSTRUCCIONES: LEA ATENTAMENTE LOS ENUNCIADOS Y CONCEPTOS AQUÍ ENTREGADOS, A CONTINUACIÓN
RESPONDA LAS PREGUNTAS, QUE LES SERVIRÁN DE APOYO PARA LA EVALUACIÓN DE ESTA UNIDAD.
LOS GENES.
Como ya sabes, las características de los seres
vivos estan determinadas, en gran medida, por
la información genética que se encuentra en el
núcleo de las células, pero, ¿qué es la
información genética?
Todo tipo de información requiere de un
lenguaje o código para entenderlo o traducirlo.
Por ejemplo, esta página contiene mucha
información, que tú puedes obtener a traves de
la lectura de cada palabra. De similar forma los cromosomas determinan cada actividad celular, estos mensajes
se encuentran en pequeños zonas de los cromosomas denominados genes.(Fig. 1)
El color de tu pelo por ejemplo, está determinado por varios genes que se ubican en más de un cromosoma, una
persona que posee el grupo sanguíneo A posee genes distintos a los que tiene una persona cuyo grupo es B. la
ubicación donde se encuentran estos genes a lo largo de un cromosoma se denomina locus, palabra que deriva
del latín y significa “lugar”.
¿Por qué a pesar de ser hijos del mismo padre, exceptuando los gemelos, los hermanos no son iguales?
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¿Cómo se transmiten los rasgos de padres a hijos?
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Fig. 1

2. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
SIMILITUDES Y VARIACIÓN HEREDITARIA.
Debemos recordar que los organismos vivos se distinguen de la materia inerte, por su capacidad de perpetuar su
propia especie, un manzano solo producen manzanos, un ser humano puede procrear a otro ser humano. La
transmisión de los rasgos hereditarios (del latín heres, heredar), a pesar de nuestra capacidad de procrear a
nuestra misma especie, entonces, ¿por qué no somos todos iguales?, la respuesta se reduce a un concepto, la
variación: la descendencia se diferencia en alguna medida de sus padres y hermanos.
La genética es la rama de la biología encargada del estudio científico de la herencia y de la variación hereditaria,
aquí nosotros veremos la genética a nivel de organismo, celular y molecular, cómo se transfiere la información y
de qué manera.
CONJUNTO DE CROMOSOMAS EN LAS CÉLULAS HUMANAS.
En un ser humano sano, cada célula
somática (cualquier célula del cuerpo distinta
de los gametos o células sexuales), posee 46
cromosomas, durante la mitosis los
cromosomas se condensan lo suficiente como
para poder ser visibles en un microscopio
óptico como lo han podido comprobar en el
práctico de “Cariotipo y alteraciones
cromosómicas”. Debido a que los cromosomas
difieren en tamaño, la posición de sus
centrómeros, entre otras cosas, se pueden
distinguir y ordenar uno de otro, por medio de
una micrografía, la ordenación resultante se
denomina cariotipo. (Fig. 2)
Los dos cromosomas que componen cada par tienen igual longitud, posición del centrómero y como se muestra
en la micrografía de la derecha, mismo patrón de tinción, se denominan cromosomas homólogos. Ambos
cromosomas de cada par llevan genes que controlan los mismos caracteres hereditarios.
Los cromosomas denominados X e Y son una excepción importante del patrón general de cromosomas
homólogos en las células somáticas humanas, las mujeres tienen un par homólogo de cromosomas X (XX), pero
los hombres tienen un cromosoma X y uno Y (XY), dado que determinan el sexo los cromosomas X e Y se
denominan cromosomas sexuales, los otros cromosomas se denominan autosómicos.
Fig. 2

3. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
El ciclo de vida humano.
En cada generación, la duplicación del número de conjuntos
de cromosomas que se produce por fecundación se
compensa por la reducción a la mitad que procede a la
meiosis. En el caso de los seres humanos, el número de
cromosomas en una célula haploide es 23, que constituye
un conjunto (n=23); el número de cromosomas en el cigoto
diploide y todas las células somáticas que se originan de él
es 46, que constituye dos conjuntos (2n=46).
El ciclo de vida humano comienza cuando un
espermatozoide haploide del padre se fusiona con un óvulo
haploide de la madre. Esta unión se denomina fecundación.
El óvulo resultante fecundado resultante o cigoto es
diploide ya que contiene dos conjuntos de cromosomas
haploides, los del padre y de la madre.
Las únicas células del cuerpo que no se producen por
mitosis son los gametos, que se desarrollan en las gónadas, ovarios en la mujer, testículos en los hombres.
Imagina qué sucedería si los gametos se originaran por mitosis: serían diploides como las células
somáticas, en el siguiente ciclo de fecundación, cuando se fusionan los dos gametos, el número de cromosomas
no sería de 46 sino que se duplicaría a 92 y cada generación subsiguiente volvería a duplicar el número una vez
más…
Esta situación hipotética de incrementar de forma constante el número de cromosomas en los organismos que
se reproducen sexualmente se evita por medio de la meiosis. (Fig. 3)
1. Una célula humana que contiene 22 autosomas y un cromosoma Y es:
a. Una célula somática de un hombre.
b. Un cigoto.
c. Una célula somática de una mujer.
d. Un espermatozoide.
e. Un óvulo.
2. ¿En qué difiere el cariotipo de una mujer al de un hombre?
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3. ¿Qué proceso (mitosis o meiosis) está implicado de forma más directa en la producción de gametos en los
animales?
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4. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
La meiosis reduce el número de cromosomas de
diploide a haploide.
Muchos de los pasos de la meiosis se parecen a los
de la mitosis. La meiosis, con la mitosis, es
precedida por la replicación de cromosomas. Sin
embargo, en la meiosis, esta replicación siempre va
seguida por dos divisiones celulares consecutivas,
denominadas meiosis I y meiosis II. Estas
divisiones dan origen a cuatro células hijas (en
lugar de dos células hijas como en la mitosis), que
poseen la mitad de material genético.
Esquema General de la meiosis: cómo la meiosis
reduce el número de cromosomas. (Fig. 4)
Después de que los cromosomas se replican en la
interfase, la célula diploide se divide dos veces y da
origen a cuatro células hijas haploides. En la
meiosis I se dividen los cromosomas homólogos,
mientras que en la meiosis II se produce la
separación de las cromátidas hermanas. Aquí se
muestra solo un par de cromosomas homólogos,
que para mayor simplicidad siempre en estado
condensado (normalmente no se encuentran condensados en la interfase). El cromosoma rojo procede de la
madre y el azul del padre.
A continuación se muestran con detalle las etapas de las dos divisiones de la meiosis de una célula animal cuyo
número diploide es 6. La meiosis divide a la mitad el número total de cromosomas de una manera muy
específica, al reducir el número de conjuntos de dos a uno, para que cada célula hija reciba un conjunto de
cromosomas. Estudie las figuras 5 y 6 detenidamente antes de pasar a la siguiente sección, tome nota de las
características principales de cada etapa, enfocándose en el número de cromosomas.
Fig. 4

5. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
Notas:
1.____________________________________________________________________________________________________________________
2.___________________________________________________________________________________________________________________
3.____________________________________________________________________________________________________________________
4.___________________________________________________________________________________________________________________
5.___________________________________________________________________________________________________________________
Fig. 5

6. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
Notas:
1.____________________________________________________________________________________________________________________
2.____________________________________________________________________________________________________________________
3.____________________________________________________________________________________________________________________
4.___________________________________________________________________________________________________________________
5.____________________________________________________________________________________________________________________
Fig. 6

7. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
Entrecruzamiento o Crossing Over.
Como consecuencia de la distribución independiente de
los cromosomas durante la meiosis, cada uno de nosotros
produce un grupo de gametos que difiere en gran medida
en la combinación de los cromosomas que heredamos de
nuestros padres. En la figura 7, se sugiere que cada
cromosoma presente en un gameto es de origen
exclusivamente materno o paterno. En realidad, este no
es el caso porque el entrecruzamiento produce
cromosomas recombinantes, que son cromosomas
individuales que portan genes (DNA) derivados de los
padres. (fig. 8)
En un proceso simple de entrecruzamiento, las moléculas
de DNA de las dos cromátidas no hermanas, se rompen en
el mismo lugar y luego se vuelven a unir al DNA de la otra,
en efecto, los dos segmentos homólogos intercambian
lugares o se entrecruzan, para producir cromosomas con
combinaciones nuevas de genes paternos y maternos. Fig. 7
Fig. 8

8. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
RESUMEN CICLO CELULAR
Complete el siguiente cuadro comparativo con las principales propiedades entre la mitosis y meiosis.
Propiedad Mitosis Meiosis
Replicación de
DNA
Se produce durante la interfase antes
de comenzar la mitosis.
Se produce durante la interfase antes de
comenzar la meiosis.
Número de
divisiones
Sinapsis de los
cromosomas
homólogos
No se produce.
Número de
células hijas y
posición
genética
Función del
cuerpo del
animal
Produce gametos; reduce el número de
cromosomas a la mitad e introduce
variación genética entre los gametos.
Fig. 9

9. GUÍA DIDÁCTICA CICLO Y REPRODUCCIÓN CELULAR
EVALUACIÓN DE CONTENIDOS.
1. Los cromosomas homólogos se mueven hacia los polos opuestos de una célula en división durante:
a. La mitosis.
b. La meiosis I
c. La meiosis II
d. La Fecundación
e. La fisión binaria.
2. La meiosis II es similar a la mitosis en que:
a. Se produce la sinapsis de los cromosomas homólogos.
b. El DNA se replica antes de la división.
c. Las células hijas son diploides.
d. Las cromátidas hermanas se separan durante la anafase.
e. El número de cromosomas se reduce.
3. Si el contenido de DNA de una célula diploide en la fase G1 del ciclo celular es x, luego el contenido de
DNA de la misma célula en la metafase de la meiosis I será:
a. 0,25x
b. 0,5x
c. X
d. 2x
e. 4x
4. Si continuamos siguiendo el linaje celular de la pregunta 3, después el contenido de DNA en la metafase
de la meiosis II será:
a. 0,25x
b. 0,5x
c. X
d. 2x
e. 4x
5. El entrecruzamiento por lo general contribuye a la variación genética al intercambiar segmentos
cromosómicos entre:
a. Las cromátidas hermanas de un cromosoma.
b. Las cromátidas de cromosomas no homólogos.
c. Las cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos
d. Los loci no homólogos del genoma.
e. Los autosomas y los cromosomas sexuales.
En una hoja anexa realice un glosario con los conceptos marcados en negrita marcados en esta guía.