Fátima, una alumna de 8.° grado de un colegio de San Lorenzo, tiene 46 cromosomas en sus células, igual que su mamá y su papá. Si los gametos también tuvieran 46, el cigoto tendría 92 y la siguiente generación 184: el número se duplicaría sin parar. Eso no pasa porque existe una división especial, distinta de la mitosis, que reduce a la mitad los cromosomas antes de la fecundación: la meiosis. Al final de la página verás cómo se resuelve este problema.
Qué consigue la meiosis
Si observás en el laboratorio del colegio, al microscopio, una célula de la piel, contás 46 cromosomas; en un espermatozoide o un óvulo maduro, solo 23. ¿Cómo reduce una célula su dotación cromosómica a la mitad exacta?
Una célula es diploide ($2n$) cuando tiene dos juegos de cromosomas, uno heredado de cada progenitor, que forman pares de cromosomas homólogos. Es haploide ($n$) cuando tiene un solo juego, un cromosoma de cada par. En la especie humana, $2n = 46$ y $n = 23$.
Practica★☆☆Sin empezar
Explicá qué es la meiosis y en qué órganos del cuerpo humano tiene lugar, indicando qué células produce en el hombre y en la mujer.
Explicá qué es la meiosis y en qué órganos del cuerpo humano tiene lugar, indicando qué células produce en el hombre y en la mujer.
Observá 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, indicá cuántas…
Observá 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, indicá 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.
Explicá la diferencia entre una célula haploide y una diploide, e indicá cuántos cromosomas tiene una célula diploide humana y cuántos un gameto humano.
Explicá la diferencia entre una célula haploide y una diploide, e indicá cuántos cromosomas tiene una célula diploide humana y cuántos un gameto humano.
La segregación independiente funciona entre pares de homólogos distintos. Imaginá un individuo $AaBb$. Si el gen $A$ está en un par de cromosomas y el gen $B$ en otro, cada par se reparte al azar sin depender del otro. Salen cuatro tipos de gametos, $AB$, $Ab$, $aB$ y $ab$, todos en la misma proporción (25 % cada uno).
Si los dos genes están en el mismo par de homólogos (genes ligados), viajan juntos en el mismo cromosoma. Con $AB$ en un homólogo y $ab$ en el otro, la meiosis I separa los homólogos completos y, sin entrecruzamiento entre los dos genes, solo salen dos tipos de gametos: $AB$ y $ab$, 50 % cada uno.
Cuando hay entrecruzamiento entre los dos genes, los homólogos intercambian el fragmento que los separa y aparecen también gametos recombinantes, $Ab$ y $aB$, normalmente en menor proporción. Cuanto más cerca están los genes, menos probable es que el entrecruzamiento los separe.
Practica★★☆Sin empezar
Durante la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos intercambian fragmentos en el proceso llamado entrecruzamiento. Explicá en qué consiste y qué consecuencia…
Durante la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos intercambian fragmentos en el proceso llamado entrecruzamiento. Explicá en qué consiste y qué consecuencia tiene para la variabilidad genética de los gametos.
Indicá 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…
Indicá 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? Razoná qué le ocurriría al número de cromosomas de una especie, generación tras generación, si los gametos…
¿Por qué es imprescindible que los gametos sean haploides? Razoná qué le ocurriría al número de cromosomas de una especie, generación tras generación, si los gametos fueran diploides.
A veces un par de homólogos (en meiosis I) o un par de cromátidas hermanas (en meiosis II) no se separa y ambos van al mismo polo. A este error se le llama no disyunción. Algunos gametos quedan con un cromosoma de más ($n + 1$) y otros con uno de menos ($n - 1$). Es una mutación cromosómica numérica que se origina en el reparto, no en el ADN mismo. Un gameto con todos los cromosomas duplicados ($2n$) también puede formarse por un fallo en la citocinesis de la meiosis I: la célula separa los homólogos, pero no se divide en dos y queda una sola célula con los dos juegos. Si después sigue la meiosis II, el gameto resultante es diploide ($2n$) y no haploide. Si ese gameto participa en la fecundación, el cigoto tiene tres juegos ($3n$): es una triploidía; el término general para un número de juegos completos distinto de dos es poliploidía. Un individuo triploide suele ser estéril (por ejemplo, la hembra anfibia con óvulos diploides, al ser fecundada por un espermatozoide normal, da un cigoto $2n + n = 28 + 14 = 42$ cromosomas): en la meiosis, los cromosomas homólogos se aparean de a pares y, al haber tres de cada tipo, uno queda sin pareja y se reparte de forma desigual, así que los gametos resultan desbalanceados.
La no disyunción es más frecuente cuando la madre tiene más edad, porque los óvulos permanecen detenidos en la profase I durante años. Por eso el riesgo de trisomías aumenta con la edad materna; por eso el control prenatal en el puesto de salud o la unidad de salud familiar es importante.
Practica★★★Sin empezar
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…
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.
a) Si uno de estos óvulos anómalos es fecundado por un espermatozoide normal de la especie, calculá la dotación cromosómica del cigoto resultante e indicá qué término genético recibe esta alteración cromosómica numérica.
b) Aunque el individuo resultante sea viable, suele ser completamente estéril al intentar realizar la meiosis para formar gametos. Justificá por qué una dotación cromosómica impar (triploide) impide una meiosis correcta.
c) A partir de este caso, argumentá 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.