Ejercicios: La meiosis

Explica qué es la meiosis y en qué órganos del cuerpo humano tiene lugar, indicando qué células produce en el hombre y en la mujer.

Observa el esquema de la meiosis, en el que una célula inicial con cuatro cromosomas ($2n = 4$) se divide dos veces seguidas. A partir del esquema, indica cuántas divisiones celulares incluye la meiosis, cuántas células hijas se obtienen a partir de la célula inicial y cuántos cromosomas tiene cada una en comparación con ella.

Explica la diferencia entre una célula haploide y una diploide, e indica cuántos cromosomas tiene una célula diploide humana y cuántos un gameto humano.

Durante la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos intercambian fragmentos en el proceso llamado entrecruzamiento. Explica en qué consiste y qué consecuencia tiene para la variabilidad genética de los gametos.

Indica dos diferencias fundamentales entre la mitosis y la meiosis: una referida al número de divisiones y células resultantes, y otra a la dotación cromosómica de las células hijas.

¿Por qué es imprescindible que los gametos sean haploides? Razona qué le ocurriría al número de cromosomas de una especie, generación tras generación, si los gametos fueran diploides.

En una especie con $2n = 16$ cromosomas se analizan dos individuos heterocigotos para dos caracteres distintos ($AaBb$):

• En el Individuo 1, el gen $A$ y el gen $B$ se encuentran en pares de cromosomas homólogos diferentes.

• En el Individuo 2, ambos genes se encuentran dentro del mismo par de homólogos (genes ligados), con los alelos $AB$ en un cromosoma y $ab$ en el homólogo.

1. a) Deduce cuántos tipos de gametos genéticamente distintos para estos dos caracteres puede producir el Individuo 1 y en qué proporciones relativas.
2. b) Si en el Individuo 2 no se produce ningún sobrecruzamiento durante la profase I, predice qué tipos de gametos formará y compáralo con el Individuo 1.
3. c) Justifica qué acontecimiento meiótico permite al Individuo 2 generar gametos recombinantes ($Ab$ y $aB$) y explica por qué la probabilidad de que aparezcan depende de la distancia física entre ambos genes.

En una población de anfibios con $2n = 28$ cromosomas, se detecta una hembra cuyos óvulos no reducen el número cromosómico debido a un fallo en la citocinesis de la meiosis I, originando óvulos diploides viables con 28 cromosomas.

1. a) Si uno de estos óvulos anómalos es fecundado por un espermatozoide normal de la especie, calcula la dotación cromosómica del cigoto resultante e indica qué término genético recibe esta alteración cromosómica numérica.
2. b) Aunque el individuo resultante sea viable, suele ser completamente estéril al intentar realizar la meiosis para formar gametos. Justifica por qué una dotación cromosómica impar (triploide) impide una meiosis correcta.
3. c) A partir de este caso, argumenta por qué la reducción cromosómica de la meiosis y la posterior fecundación no son solo un mecanismo de reproducción, sino una barrera esencial para la estabilidad de las especies con reproducción sexual.

Se analiza el cariotipo de un recién nacido y se detecta una trisomía en el par 21 ($47, XX, +21$). Para averiguar el origen del error, se estudia un marcador genético del cromosoma 21 con tres alelos posibles (1, 2 y 3):

• La madre es heterocigota y presenta los alelos 1 y 2.

• El padre es homocigoto y presenta únicamente el alelo 3.

• El bebé presenta los tres alelos simultáneamente: 1, 2 y 3.

1. a) Determina de forma justificada en cuál de los dos progenitores se produjo la no disyunción meiótica.
2. b) Deduce razonadamente si el fallo ocurrió en la anafase I o en la anafase II de la meiosis, teniendo en cuenta la diferencia entre la separación de cromosomas homólogos y la de cromátidas hermanas.
3. c) Si la no disyunción hubiera ocurrido en la anafase II del mismo progenitor, predice qué combinaciones alélicas maternas habrían podido aparecer en el bebé en lugar de presentar los alelos 1 y 2 a la vez.

Reto del tema. ¿Cómo impactan los fallos de la división celular en la salud pública? Conviértete en asesor biomédico y analiza datos demográficos de España para visibilizar la importancia del ciclo celular en la sociedad.

1. Recogida de datos: Accede a la web oficial del INE (ine.es). En el apartado de demografía, anota la edad media a la maternidad en la última década (ronda los $32,6$ años) y consulta la tasa de defunciones por tumores según las estadísticas de causas de muerte.

2. Análisis celular: Relaciona el cáncer con la pérdida de control en las fases de la interfase ($G_1$, $S$, $G_2$) y una mitosis desbocada. Después, justifica cómo el aumento de la edad de los gametos femeninos incrementa los errores en la meiosis (no disyunción en anafase) y la aparición de aneuploidías.

3. Producto final: Elabora un informe divulgativo de una página que contenga: una tabla y gráfico con los datos del INE, una infografía comparativa entre mitosis y meiosis, y dos pautas argumentadas para prevenir alteraciones celulares (exposición a mutágenos, estilo de vida).

Se valorará:

• Rigor científico al describir las fases del ciclo celular, la mitosis y la meiosis.

• Precisión en la búsqueda, análisis y representación de los datos del INE.

• Claridad y capacidad divulgativa del informe y de las propuestas preventivas.