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8.2.2.1. Meiosis I

Primera división meiótica: división reduccional

La primera división meiótica (o meiosis I) es una división reduccional, ya que se reduce a la mitad el número de cromosomas.

Los principales acontecimientos de la meiosis I son:


Profase I

La profase I es la fase más larga de la meiosis y en ella se produce el apareamiento de los cromosomas homólogos, formando la tétrada, por estar formada por las dos cromátidas de cada cromosoma. Después se produce un sobrecruzamiento entre los cromosomas homólogos, que consiste en un intercambio de fragmentos cromosómicos (ADN) entre cromátidas de cromosomas homólogos (no hermanas).

La carioteca desaparece al final de la profase I, igual que el nucléolo. En cambio, se forman los microtúbulos del huso.

La profase I se divide en cinco fases:

  • Leptoteno. La cromatina se condensa formando los cromosomas, con dos cromátidas. Los cromosomas homólogos se aproximan.
  • Zigoteno. Se produce la sinapsis, donde los cromosomas homólogos se aparean formando un bivalente (por ser dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada (por tener cuatro cromátidas). Los cromosomas se unen en toda su longitud, excepto los cromosomas X e Y que lo hacen sólo en la parte homóloga.
  • Paquiteno. Los cromosomas se terminan de aparear y se contraen, haciéndose más cortos y gruesos. Se produce el sobrecruzamiento (o entrecruzamiento o crossing-over) entre cromátidas no hermanas, es decir, el intercambio de segmentos de ADN (genes) entre cromosomas homólogos. Esto tiene como resultado la recombinación génica del material hereditario, y los cromosomas dejarán de ser paternos o maternos, pues una de sus cromátidas tendrá trozos de ADN paterno y materno. Al producirse el intercambio de material genético, aumenta la variación genética que se observa en la descendencia. Puede haber, como en los humanos, entre 2 y 3 sobrecruzamientos por cada tétrada.

En la profase I de la meiosis se produce intercambio de segmentos cromosómicos entre los cromosomas homólogos de origen paterno y materno que no necesariamente tienen la misma información, por lo que las cromátidas serán distintas.

  • Diploteno. Los cromosomas homólogos comienzan a separarse (desinapsis), aunque permanecen unidos por unos puntos denominados quiasmas, donde se reflejan los lugares donde tuvo lugar el sobrecruzamiento. Por eso se dice que el quiasma es la prueba citológica, observable al microscopio, del sobrecruzamiento, y su consecuencia genética es la recombinación génica.

Esta etapa es la más larga de la meiosis, ya que puede durar años, como ocurre en el caso de los ovocitos humanos.

  • Diacinesis. Los bivalentes, unidos por los quiasmas, presentan su máximo grado de condensación. Ahora es cuando se pueden distinguir las dos cromátidas de cada homólogo, formando tétradas en las que las cromátidas hermanas están unidas por los centrómeros y las no hermanas por los quiasmas.

La membrana nuclear y el nucléolo desaparecen. Los centriolos comienzan a separarse formándose el huso entre los diplosomas.

Metafase I

Los bivalentes (parejas de cromosomas homólogos) se colocan en el centro del huso unidos. Los quiasmas de cada tétrada se disponen en el plano ecuatorial (no lo centrómeros). La disposición en el plano ecuatorial de los bivalentes también se llama estrella madre.

La principal diferencia con la metafase de la mitosis es que los cromosomas homólogos recombinados están emparejados en la placa ecuatorial.

By Ali Zifan [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

Anafase I

En la anafase I se separan los cinetocoros porque se acortan los microtúbulos cinetocóricos. Por eso se rompen los quiasmas y cada cromosoma homólogo migra hacia el polo opuesto de la célula.

Los n cromosomas migran a cada polo, reduciéndose el número de cromosomas a la mitad.

No se separan cromátidas, como en la anafase de la mitosis, sino cromosomas completos formados por dos cromátidas en las que ha habido recombinación genética.

Telofase I

Cada uno de los cromosomas homólogos ha llegado a los polos, se regenera la envoltura nuclear, vuelve a aparecer el nucléolo, y desaparecen las fibras del huso.

Los cromosomas experimentan una ligera descondensación y por lo general tiene lugar la citocinesis.

Después de la telofase I, los cromosomas se descondensan ligeramente y entran en una breve interfase, en la que no tiene lugar síntesis de ADN. Puede ser que ni siquiera exista esta interfase. Poco después, cada núcleo se prepara para continuar con la segunda división.

Como resultado de esta primera división meiótica, cada célula hija es haploide, con un juego de cromosomas, aunque éstos están constituidos por dos cromátidas. Los cromosomas contienen información de dos cromátidas no hermanas y se han repartido al azar en los gametos.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Julio de 2023, pregunta 3

Responda a las siguientes preguntas: (2 puntos)

a) ¿En qué consiste el entrecruzamiento (sobrecruzamiento o crossing over)? ¿En qué fase de la meiosis ocurre? (0,5 puntos)
b) ¿Qué repercusiones tiene el entrecruzamiento? ¿Por qué es importante la meiosis en la reproducción sexual? (0,5 puntos)
c) Indique la diferencia entre la metafase de la mitosis y de la metafase de la primera división meiótica. (0,5 puntos)
d) Señale las diferencias entre la anafase de la mitosis y la anafase de la primera división meiótica. (0,5 puntos)

Aragón, Julio de 2020, cuestión 7

7. En relación con la figura adjunta, que muestra una célula cuyo número de cromosomas es 2n=4 y las letras “A”, “a”, “B”, “b” representan alelos de los genes situados en dichos cromosomas, conteste las siguientes cuestiones (2 puntos):

a) ¿A qué tipo de división celular hace alusión la figura? (0,1 puntos)
b) ¿Qué fase de la división representa? (0,1 puntos)
c) Nombre los componentes celulares señalados con los números 1, 2, 3 y 4. (0,2 puntos)
d) ¿En qué tipo de célula se desarrolla este tipo de división celular? (0,2 puntos)
e) Nombre la fase de la división celular anterior a la representada y explique los principales acontecimientos que tienen lugar durante esa fase anterior a la dibujada. (1 puntos)
f) Señale dos razones que indiquen la importancia biológica de este tipo de división celular. (0,4 puntos)

Aragón, Septiembre de 2019, opción B, cuestión 2

Basándose en el siguiente esquema, conteste las siguientes preguntas: (2,5 puntos)

a) ¿Qué proceso representa? (0,2 puntos)

b) ¿En qué tipo de células se lleva a cabo? (0,2 puntos)

c) Explique brevemente qué ha ocurrido en las etapas 4 y 5 y en qué fase ha ocurrido. (1 punto)

d) Señale dos razones que indiquen la importancia biológica de este tipo de división celular. (0,8 puntos)

e) Al final del proceso, ¿cuántas células se obtendrán? Compare las células que se generan, entre sí y con la célula inicial (suponga que esta pertenece a un perro cuyo 2n = 78). (0,3 puntos)

Aragón. Septiembre de 2018, opción A, cuestión 1.

Responda a las siguientes preguntas:(2,5 puntos)

a) ¿En qué consiste el entrecruzamiento (sobrecruzamiento o crossing over)? ¿En qué fase de la meiosis ocurre?. (0,5 puntos)

b) ¿Qué repercusiones tiene el entrecruzamiento? (0,5 puntos)

c) Señale las diferencias entre la anafase de la mitosis y la Anafase de la primera división meiótica. Asimismo, la diferencia entre la Metafase de la mitosis y la Metafase de la primera división meiótica. (1 punto)

d) ¿Podría encontrarse en algún momento de la mitosis un cromosoma con cromátidas distintas? ¿Y durante la meiosis?. (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2016, opción A, cuestión 5.

Señale las diferencias entre la anafase de la mitosis y la de la primera división meiótica. (1 punto).

Extremadura, Julio de 2019, opción B, cuestión 2

Describe la profase meiótica I y aclara el concepto y el mecanismo de la recombinación genética. (2 ptos)

La Rioja, Julio de 2020, pregunta 8

Durante la meiosis, los cromosomas homólogos se acercan formando parejas. ¿Cómo se llaman estas parejas? ¿Por qué este emparejamiento puede influir en la variabilidad genética?¿En qué etapa de la meiosis se produce? ¿Se produce este emparejamiento en células haploides? Justifique la respuesta.

La Rioja, Julio de 2021, pregunta 7

Dibuje la anafase de la mitosis y la anafase I de la meiosis de una célula diploide (número haploide, n=3). Explique las diferencias que haya plasmado en su dibujo.

Comunidad Valenciana, Julio de 2021, pregunta 5.3

En un grupo de individuos se detecta que sus células germinales sufren una meiosis alterada en la que no hay recombinación génica durante la profase I (3 puntos):

a) Las células haploides resultantes de esa meiosis: ¿son genéticamente idénticas entre sí? ¿Por qué?;

b) ¿La descendencia resultante del apareamiento de esos individuos entre sí, mostrará variabilidad genética? Justifica la respuesta;

c) Señala si la siguiente frase es verdadera o falsa: “La descendencia de una pareja que padece una enfermedad hereditaria dominante, necesariamente padecerá esa enfermedad”. Justifica la respuesta indicando los genotipos y fenotipos posibles de los progenitores y de la descendencia.

Navarra, Julio de 2022, pregunta 5

Meiosis y mitosis:

a) Cita tres eventos que ocurran en el núcleo durante la profase tanto en mitosis como en meiosis.

b) Explica qué sucesos distinguen la profase mitótica de la profase I de la meiosis.

Madrid, Julio de 2023, pregunta A5

En relación con la división celular y la reproducción:

a) Defina brevemente los siguientes términos relacionados con la primera división meiótica: tétrada, sobrecruzamiento, quiasma y sinapsis. Ordene los términos anteriores de forma secuencial (1,5 puntos).
b) Indique una ventaja y una desventaja de la reproducción sexual sobre la asexual (0,5 puntos).

Repasando la meiosis I

Pregunta

¿Cuál es la consecuencia genética del sobrecruzamiento en la paquiteno de la profase I?

Respuestas

Separación de cromátidas hermanas.

Desaparición de la carioteca.

Recombinación génica.

Formación de tétradas.

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué fase de la profase I se produce el apareamiento de los cromosomas homólogos formando la tétrada?

Respuestas

Leptoteno.

Zigoteno.

Paquiteno.

Diploteno.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué ocurre durante la telofase I de la meiosis?

Respuestas

Separación de cromátidas.

Regeneración de la envoltura nuclear.

Desaparición de los quiasmas.

Formación de tétradas.

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué fase de la profase I se produce el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas?

Respuestas

Leptoteno.

Zigoteno.

Paquiteno.

Diploteno.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cómo se llama la estructura que refleja los lugares donde ocurrió el sobrecruzamiento y que permanece uniendo los cromosomas homólogos durante la diacinesis?

Respuestas

Centrómero.

Quiasma.

Cinetocoro.

Cromátida.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué sucede durante la anafase I de la meiosis en términos de material genético?

Respuestas

Separación de cromátidas.

Recombinación genética.

Desaparición de los quiasmas.

Migración de cromosomas homólogos completos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es el resultado de la primera división meiótica en términos de ploidía de las células hijas?

Respuestas

Diploide.

Triploide.

Haploide.

Tetraploide.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué caracteriza a la primera división meiótica (meiosis I)?

Respuestas

Aumento en el número de cromosomas.

Reducción a la mitad del número de cromosomas.

Igualdad en el número de cromosomas.

Desaparición de los cromosomas.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué ocurre durante la profase I de la meiosis?

Respuestas

Desaparición de los microtúbulos del huso.

Alineación de cromátidas homólogas.

Apareamiento de cromosomas homólogos y sobrecruzamiento.

Separación de cromosomas homólogos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué ocurre en la metafase I de la meiosis?

Respuestas

Separación de cromátidas hermanas.

Alineación de cromosomas homólogos recombinados en la placa ecuatorial.

Desaparición de los quiasmas.

Formación de tétradas.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la consecuencia genética del sobrecruzamiento durante la meiosis?

Respuestas

Aumento en la cantidad de cromosomas.

Recombinación génica y variación genética.

Desaparición de los quiasmas.

Formación de tétradas.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué ocurre durante la telofase I de la meiosis?

Respuestas

Desaparición de la envoltura nuclear.

Regeneración de los quiasmas.

Apareamiento de cromosomas homólogos.

Vuelve a aparecer el nucléolo y se regenera la envoltura nuclear.

Retroalimentación

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