UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA ESCUELA ACADÉMICO ACADÉMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
CURSO: PROFESOR: CICLO: INTEGRANTES:
LIMA – PERÚ PERÚ 2016
UNMSM
MEIOSIS EN CÉLULAS GERMINALES DEL MAÍZ
ÍNDICE RESUMEN ............................................................................................................................................. 3 ABSTRACT............................................................................................................................................ 3 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................... 4 OBJETIVOS: .......................................................................................................................................... 4 GENERALIDADES .................................................................................................................................. 5
LA MEIOSIS ..................................................................................................................................... 5 DIVISIÓN MEIÓTICA I: ................................................................................................................... 5 INTERCINESIS: .............................................................................................................................. 9 DIVISIÓN MEIÓTICA II: .................................................................................................................. 9 IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MEIOSIS ....................................................................................... 11 ANOMALÍAS NUMÉRICAS Y ESTRUCTURALES EN LA MEIOSIS MEI OSIS .......................................................... 11 DIFERENCIAS ENTRE MEIOSIS Y MITOSIS ......................................................................................... 13 GAMETOGÉNESIS............................................................................................................................ 14 LA ESPERMATOGÉNESIS ............................................................................................................. 15 LA OVOGÉNESIS ......................................................................................................................... 15 GAMETOGÉNESIS EN VEGETALES ................................................................................................ 16 MATERIALES ...................................................................................................................................... 17 METODOLOGÍA ................................................................................................................................... 17 RESULTADOS...................................................................................................................................... 18
PRIMERA DIVISIÓN DE LA MEIOSIS ............................................................................................... 18 SEGUNDA DIVISIÓN DE LA MEIOSIS .............................................................................................. 20 DISCUSIÓN ......................................................................................................................................... 22 CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 22 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................... 22 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................... 23 ............................................................................................................................................. 24
GLOSARIO: ..................................................................................................................................... 25
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MEIOSIS EN CÉLULAS GERMINALES DEL MAÍZ
RESUMEN La meiosis es un proceso por el cual se forman células haploides a partir de células diploides. Siendo de gran importancia porque se forma un nuevo individuo con información genética única. Este trabajo tiene por objetivo observar e identificar las fases de la meiosis. Por lo que se utilizó las flores del maíz, del cual se extrajeron las anteras, se realizó la tinción con orceína y posteriormente se realizó la técnica del squash. Se identificó los principales cambios morfológicos que se presentan durante la profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis en Zea mays (maíz), por su simplicidad de manejo y el gran tamaño de sus células. Palabras clave: meiosis, gametogénesis, orceína.
ABSTRACT Meiosis is a process by which haploid cells are formed from diploid cells. Being of great importance because it forms a new individual with unique genetic information. This work aims to observe and identify the phases of meiosis. The corn flowers were used, from which the anthers were extracted, staining with orcein and then the squash technique. The main morphological changes that occurred during prophase, metaphase, anaphase, telophase and cytokinesis in Zea mays (maize) were identified because of their simplicity of management and the large size of their cells. Keywords: meiosis, gametogenesis, orcein.
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INTRODUCCIÓN La gran mayoría de los seres vivos, y especialmente los organismos eucarióticos son capaces de utilizar algún mecanismo de reproducción sexual a lo largo de su ciclo vital. Aunque propiamente no podemos hablar de reproducción sexual en organismos como las bacterias, si podemos decir que mediante la conjugación hay transmisión de material hereditario de un organismo a otro. En la reproducción sexual no hay transmisión de material hereditario de un organismo a otro sino que a partir de material hereditario de dos organismos de la misma especie, se genera un nuevo ser vivo, un nuevo individuo de la misma especie. La reproducción sexual implica la mezcla de los genomas procedentes de dos individuos distintos produciendo descendientes que se diferencian genéticamente entre sí y también de sus padres. Presentando grandes ventajas, ya que ha sido adoptada por la gran mayoría de plantas y animales (seres superiores). Incluso muchos procariotas y otros organismos que normalmente se reproducen asexualmente, de vez en cuando adoptan la reproducción sexual dando lugar así a descendencia con nuevas combinaciones de genes. La reproducción sexual aporta un intercambio de genes dentro de una población, y es precisamente ese flujo de genes el que va a permitir la supervivencia de la especie ya que implica una capacidad de adaptación a las variaciones que se producen en el medio ambiente, generación tras generación. Pero hay que tener en cuenta que. El flujo de genes puede provocar tanto una adaptación como un perjuicio. Pero en, general nos va a interesar la supervivencia de la especie. A nivel celular, esto se consigue mediante un tipo especial de división: la meiosis.
OBJETIVOS:
Identificar las diferentes fases de la meiosis
Conocer el uso de la orceína.
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GENERALIDADES
LA MEIOSIS La meiosis es un proceso por el cual se forman células haploides a partir de células diploides, es decir, se produce una reducción del número de cromosomas. Es un proceso muy diferente a la mitosis, pese a que hay partes de la división meiótica que son muy parecidos. La meiosis es un proceso que dividimos en: -
División meiótica I, que se caracteriza por una profase I muy larga, y en la que diferenciamos a su vez varias fases que en la mitosis no tienen lugar. Presenta el resto de tapas: profase I, metafase I, anafase I y telofase I, pero no exactamente iguales a las de la mitosis.
-
Intercinesis, es muy breve en la mayor parte de los organismos, y está ausente en algunos.
-
División meiótica II, proceso idéntico a la mitosis.
DIVISIÓN MEIÓTICA I: La primera división meiótica también recibe el nombre de división meiótica reduccional, ya que se reduce el número de cromosomas de la célula a la mitad, es decir, en los humanos, de 46 cromosomas, pasamos a tener 23; por tanto, las células formadas eran haploides, pero con dos cromátidas por cromosoma. Las fases de la primera división meiótica son: o
PROFASE I: es una fase muy larga, que puede durar varios meses, hasta incluso años.
Leptoteno:
-
Morfológicamente se observa un aumento del volumen del núcleo, que por ejemplo, en los ovocitos es muy vistoso; al núcleo de los ovocitos maduros se les denomina vesícula germinal.
-
Se va a producir también una compactación de los cromosomas y se individualizan. Estos cromosomas, puesto que acaban de duplicar su información genética, poseen dos cromátidas, pero sólo se visualiza una.
-
Se observa también como los telómeros contactan con la membrana nuclear. Se adhieren a esta envoltura a través de lo que se conoce como placa de unión o de adhesión.
-
En algunos casos se observa la aparición de cromómeros, que son regiones muy condensadas de la cromatina. Estas estructuras se ven mejor durante la fase diploteno.
-
El nucléolo permanece en el núcleo, no desaparece todavía.
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Cigoteno:
-
En esta fase, los cromosomas empiezan a localizar los homólogos. Cada cromosoma paterno va a ir a buscar al materno y van a empezar a unirse (aparearse) a lo largo de toda su longitud.
-
Con este apareamiento se formará pues, lo que se conoce como bivalentes o tétradas que corresponde a los dos cromosomas con sus cromátidas hermanas unidos a través de las cromátidas homólogas.
-
Esta unión de los cromosomas se lleva a cabo mediante una estructura proteica llamada complejo sinaptonémico, que es la estructura que va a permitir el intercambio de información genética.
-
Como hemos dicho, los cromosomas homólogos comienzan a reconocerse y a unirse el 1 con el 1, el 2 con el 2, etc. Pero los cromosomas sexuales no son iguales en todos los casos. Si la dotación es XX, la unión será perfecta, como en el resto de los cromosomas (autosómicos). Si la dotación es XY, correspondiente al varón, encontramos unas regiones homólogas entre ambos cromosomas, llamada pseudoautosómicas. Estos cromosomas se reconocerán y se unirán por las partes terminales, y sobre todo en la región mayor se producirá el fenómeno de recombinación. Estas regiones pseudoautosómicas nunca van a inactivarse para que se pueda llevar a cabo la recombinación.
-
Además, se ve como los telómeros se acercan entre sí y los cromosomas toman una disposición en “ramillete” o del francés bouquet.
-
Paquiteno:
En esta fase, los cromosomas homólogos van a continuar uniéndose, hasta terminar de hacerlo a lo largo de toda su longitud. Con esto, se acabará de formar el complejo sinaptonémico. Esta unión comienza a establecerse por los extremos, que van a juntarse por lo que continuarán uniéndose como una cremallera. En otros casos los cromosomas se unen por cualquier punto y a partir de ahí prosiguen con la unión.
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-
Por otra parte, el bivalente o tétrada presenta su mayor grosor gracias a la aparición del complejo sinaptonémico, una estructura que está formada a lo largo proteico, en forma de escalera, en cuyos lados opuestos se alinean los dos homólogos duplicados formando un par cromosómico largo y lineal. Las cromátidas hermanas de cada homologo se mantienen estrechamente unidas entre sí, con su DNA extendiéndose desde el lado correspondiente de la escalera proteica, formando una serie de bucles. En la región central, un elemento central está conectado mediante filamentos transversales a los elementos laterales que se disponen a lo largo de cada par de cromátidas hermanas, formando los lados de la escalera. La separación entre cromosomas o entre los elementos centrales de 100 nm, que es el diámetro del complejo sinaptonémico. Se han identificado y localizado varios componentes proteicos que forman parte de estructuras específicas del complejo sinaptonémico. Uno de los más importantes son los nódulos de recombinación, que son de grandes complejos proteicos (multienzimáticos) que se sitúan a intervalos a lo largo de todo el complejo sinaptonémico, dispuestos como balones (estructura oval) sobre una escalera entre los dos cromosomas homólogos, es decir, que abarcan parte del diámetro del complejo sinaptonémico. Los entrecruzamientos que tienen lugar durante la profase de la división meiótica I se pueden dar en cualquier sitio a lo largo de todo el cromosoma, aunque no estén distribuidos uniformemente. Existen sólidas pruebas indirectas que demuestran que, el general, la recombinación genética de la meiosis está catalizada por los nódulos de recombinación. Estas estructuras comienzan a aparecer en leptoteno, etapa en la que aparecen alrededor de 500, pero van a ir a desapareciendo hasta unos 20, en paquiteno.
-
Toda la maquinaria del complejo sinaptonémico tiene ciertos parecidos con la que se encarga de reparar el ADN cuando se produce la rotura de las dos hebras, en la que se utiliza información de la cromátida hermana por el siguiente motivo: en el ADN se van a producir una serie de roturas provocadas por determinadas proteínas, y en vez de repararse esas roturas, se producirán fenómenos de recombinación, también llamado over crossing. Las proteínas que se utilizan en este proceso tienen analogías con las proteínas reparadoras.
-
El complejo sinaptonémico no participa directamente en el intercambio de información (recombinación), pero de alguna manera lo dirige para que se produzca este fenómeno entre cromátidas homólogas, y no cromátidas hermanas.
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-
En esta fase los cromosomas van a perder ese contacto íntimo que venía facilitado por el complejo sinaptonémico, ya que esté va a desensamblarse. Pero los cromosomas permanecerán unidos por los puntos por los que se produjo la recombinación. Hablamos por tanto de quiasmas, que son los sitios morfológicos de unión entre cromosomas homólogos, correspondientes a los sitios de recombinación, crossing over o entrecruzamiento.
-
Además, los cromosomas, que todavía tienen dos cromátidas, están compactados de tal forma que sólo se ve una.
-
El número de quiasmas que se producen es diferente y según cada especie, pero en general, podemos decir que no se producen muchos, pero como mínimo tiene que producirse uno por cada par de cromosomas homólogos ya que sino, durante la segregación de los cromosomas se producirán aneuploidías. Pero la formación de un entrecruzamiento disminuye la probabilidad de que se produzca un segundo entrecruzamiento en cualquier lugar próximo al cromosoma . Está “interferencia” parece asegurar que incluso los cromosomas cortos presenten al menos un entrecruzamiento, que es el requerimiento indispensable para que los homólogos se segregan normalmente. Aunque las bases moleculares de esta interferencia son desconocidas, se cree que el complejo sinaptonémico interviene en el proceso.
-
Los cromosomas sexuales X e Y sufren los fenómenos de recombinación en esas zonas pseudoautosómicas , que son las zonas por las cuales se reconocen entre sí y permiten su apareamiento.
-
Algunos ovocitos permanecen en diploteno de forma estática.
-
El ADN de los cromosomas durante esta fase puede ser transcrito a ARN ya que la cromatina no está totalmente condensada.
o
Diploteno:
Diacinesis
-
Esta fase comienza cuando la célula recibe una señal determinada.
-
Las cromátidas hermanas de los cromosomas homólogos se visualizan por separado ya que se condensa más la cromatina.
-
Al tiempo que los cromosomas apareados siguen separándose, los quiasmas se desplazan hacia los extremos del cromosoma, es decir, hacia los telómeros. Este proceso se denomina terminalización. Este proceso será mucho mayor en la prometafase.
PROMETAFASE I: -
En esta fase se produce con mayor fuerza y desplazamiento de los quiasmas hacia los telomeros.
-
Tiene ciertos parecidos con la prometafase de la mitosis ya que en este caso también concluye cuando se rompe la envoltura nuclear y por tanto, los cromosomas son accesibles a los microtúbulos del citoesqueleto, con lo que los cromosomas se irán desplazando hacia la placa metafásica. Pero ya en prometafase y luego en metafase y anafase encontraremos unas diferencias ya los cromosomas aparecen apareados y recombinados. 8
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o
METAFASE I: -
En esta fase, el huso tira de los cromosomas hacia el polo correspondiente, al tiempo que los quiasmas siguen uniendo los cromosomas y se siguen desplazando.
-
Como los cromosomas están unidos por los quiasmas, no se separarán por los centrómeros sino por esos quiasmas.
-
A diferencia de la mitosis: • Los microtubulos cinetocoricos de las cromátidas hermanas están orientados en la misma dirección, es decir, hacia un único polo. • Los cinetocoros de las cromátidas hermanas funcionan como uno solo.
. -
o
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La orientación de los cromosomas homólogos (paternos y maternos) en el plano ecuatorial es al azar. Por lo tanto, la separación de los homólogos en la anafase también será al azar.
ANAFASE I: -
Durante esta etapa se va a producir la separación de los cromosomas homólogos que estaban unidos a través de los quiasmas.
-
Los homólogos duplicados se mantienen unidos en los quiasmas solo porque los brazos de las cromátidas hermanas están adheridos el uno al otro en toda su longitud por cohesinas. Al comenzar la anafase los brazos de las cromátidas hermanas se separan, al degradarse las cohesinas que los mantienen unidos, permitiendo la separación de los homólogos duplicados a nivel de los quiasmas y su traslado hacia los polos del huso. Las cromátidas hermanas de cada homólogo duplicado permanecen unidas a los centrómeros por cohesinas meióticas, las cuales serán degradadas en la anafase de la meiosis II.
-
Como dijimos, la segregación se producirá al azar, y la probabilidad de que los cromosomas maternos vayan todos juntos a la misma célula hija, así como los paternos, es muy pequeña; se calcula en probabilidades aproximadamente el hecho de que se formen gametos iguales.
o
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TELOFASE I:
-
Se producirá la citocinesis para separar definitivamente la célula progenitora en dos células hijas que tendrán la mitad de la información genética que dicha célula madre, pero cuyos cromosomas tendrán dos cromátidas.
-
En ocasiones reaparece la membrana nuclear y el nucléolo. También se puede producir una pequeña descondensación de la cromatina de las dos células.
INTERCINESIS: Como lo hemos mencionado, se van a reconstruir las membranas nucleares y el nucléolo (según las especies), y además se descondensará parcialmente la cromatina. Todo e sto va a ocurrir en un espacio de tiempo muy breve. Por otra parte, luego de la meiosis I sigue una etapa parecida a una interfase verdadera, pero como no hay fase S, recibe el nombre de intercinesis.
DIVISIÓN MEIÓTICA II: Esta segunda división meiótica recibe el nombre de ecuacional ya que el número de cromosomas no varía, es decir, solo se separan las cromátidas hermanas, formándose células haploides con n cromosomas de una sola cromátida. Las fases de esta segunda división meiótica son:
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o
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PROFASE II: -
Los cromosomas, en caso de haberse descondensado, vuelven a condensarse.
-
Se reorganiza el citoesqueleto, de forma adecuada.
PROMETAFASE II: -
La envoltura nuclear se fragmenta, siendo los cromosomas accesibles al citoesqueleto.
-
Los cromosomas se reorganizan y migran hacia el plano ecuatorial unidos a microtúbulos que vienen desde cada polo celular y se unen a los cinetocoros de cada cromátida hermana.
METAFASE II: -
o
ANAFASE II: -
o
Los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial. Cada uno de ellos está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero, cada una de las cuales tiene asociada un cinetocoro.
Se separan los centrómeros y cada cromátida emigra hacia el polo correspondiente.
TELOFASE II: -
Se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas, que se descondensan.
-
Se produce la citocinesis y se obtienen cuatro células hijas, cada una de las cuales tiene la mitad de los cromosomas de la célula madre. Son células haploides y genéticamente distintas, ya que presentan en sus cromosomas el fenómeno de la recombinación.
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IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MEIOSIS
La reducción a la mitad del número cromosómico permite que la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie.
El apareamiento de los homólogos y el posterior “crossing -over” permite
el intercambio de información
genética.
Durante la anafase I y II se distribuyen los cromosomas maternos y paternos al azar, teniendo como consecuencia la diversidad genética.
El nuevo individuo hereda información genética única.
ANOMALÍAS NUMÉRICAS Y ESTRUCTURALES EN LA MEIOSIS Durante la meiosis debe ocurrir la correcta separación de los cromosomas, en caso contrario se pueden presentar diferentes anomalías: La no disyunción cromosómica consiste en la falta de separación de cromosomas homólogos o en cromátides hermanas; se presenta durante la primera o la segunda división meiótica de las células germinales y puede afectar a cromosomas autosómicos y a los cromosomas sexuales. Las células hijas pueden recibir 24 o 22 cromosomas, en lugar de recibir 23 cada una; de esta manera al ocurrir la fecundación con un gameto normal se produce un individuo con 47 cromosomas (trisomía) o con 45 cromosomas (monosomía).
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-La traslocación consiste en la ruptura de un fragmento de un cromosoma y la posterior unión del fragmento a otro cromosoma. Se pueden presentar de manera balanceadas, la ruptura y unión entre los cromosoma, que ocurre sin pérdida de material genético esencial y los individuos pueden tener apariencia normal, mientras que en el caso de las no balanceadas, se pierde parte del cromosoma con la aparición de un fenotipo alterado, por ejemplo las ocurridas entre los brazos largos de los cromosomas 14 y 21, una de las causas de síndrome de Down. Las traslocaciones más comunes ocurren entre los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.
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DIFERENCIAS ENTRE MEIOSIS Y MITOSIS DIFERENCIAS En el caso de la meiosis, tras la replicación del ADN tienen lugar dos divisiones celulares.
Tras la duplicación del ADN, el proceso inmediatamente posterior es una división celular.
Es un proceso más largo, ya que puede durar desde varios días, hasta años, como es el caso de los ovocitos. Los cromosomas homólogos guardan una estrecha relación entre sí al inicio de la división. Existen variaciones en el genoma de las células hijas. La posibilidad de que se formen dos gametos iguales es muy pequeña.
Es un proceso corto, ya que puede durar entre media hora y dos horas. Cuando se produce la segregación, cada cromosoma sigue un movimiento independiente del resto de cromosomas. A cada célula hija le es transmitida una copia exacta del genoma de la célula progenitora, salvo si no hay mutaciones.
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GAMETOGÉNESIS La gametogénesis es la formación de gametos por medio de la meiosis a partir de células germinales. En el caso de los humanos si el proceso tiene como fin producir espermatozoides se le denomina espermatogénesis y se realiza en los testículos. En caso contrario, si el resultado son ovocitos se denomina ovogénesis y se lleva a cabo en los ovarios.
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LA ESPERMATOGÉNESIS
Es el proceso de producción de los gametos masculinos (espermatozoides) que tienen su producción en los testículos. Fase de multiplicación: En los testículos se encuentran las células precursoras de los espermatozoides, llamadas células germinales. Estas células cuando llegan a la pubertad, se comienzan a dividir por mitosis y dan lugar a las espermatogonias. Fase de crecimiento: Las espermatogonias crecen y dan lugar a los espermatocitos de primer orden. Fase de maduración: Las espermatidas de primer orden sufren la primera división meiótica y producen dos espermatocitos de segundo orden. Estos sufren la segunda meiosis y producen cuatro espermátidas, que poseen 23 cromosomas con una sola cromátida. Fase de diferenciación: Las espermatidas dan lugar a espermatozoides mediante un proceso de diferenciación celular.
LA OVOGÉNESIS Es el proceso de formación y maduración del óvulo. a) Fase de proliferación: En esta etapa, que ocurre durante las primeras fases del desarrollo fetal, las células germinales primordiales femeninas se diferencian y dan origen a las ovogonias, células precursoras de los gametos femeninos. Luego, las ovogonias proliferan por divisiones mitóticas hasta el quinto o sexto mes de gestación, cuando se han formado unos siete millones de ovogonias en total. b) Crecimiento: También antes del nacimiento, éstas crecen, con lo que se originan muchos ovocitos primarios (2n). c) Maduración: Desde el segundo mes de gestación hasta los seis meses después del nacimiento, cuando cesan de proliferar las ovogonias, se inicia la fase de maduración, en la que estas llegan al ovario y se rodean de una capa de células formando una estructura llamada folículo y se diferencian en los ovocitos primarios (ovocitos I).En esta etapa, entran en una división meiótica que se detiene en la profase I. Luego de la pubertad, en cada ciclo menstrual, un ovocito dentro de un grupo seleccionado (cohorte folicular) completará su desarrollo y será liberado desde el ovario (ovulación). Aproximadamente cada 28 días se producirá la ovulación, proceso en el que termina la meiosis I, generándose dos células haploides de distinto tamaño: una pequeña, con escaso citoplasma, denominada cuerpo polar I o polocito I, y una de mayor tamaño, llamada ovocito II. Luego, la meiosis continúa hasta la metafase II, etapa en que es interrumpida nuevamente y se completará solo si ocurre la fecundación. El resultado final de esta meiosis es la formación de cuatro células haploides: tres cuerpos polares y un ovocito maduro . El ovocito que termina su maduración durante un ciclo menstrual, comenzó a desarrollarse aproximadamente tres meses antes de manera independiente de las hormonas. Durante el ciclo menstrual, un grupo de folículos llamado cohorte folicular, es reclutado por la hormona FSH. Uno de estos folículos crecerá y madurará hasta convertirse en el llamado folículo dominante, y el ovocito contenido en su interior será expulsado desde el ovario en la ovulación.
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GAMETOGÉNESIS EN VEGETALES Veremos como ejemplo el maíz. Esta es una planta de tipo “protandia”, es d ecir que las gametas masculinas maduran antes que las femeninas; razón por la cual no pueden autofecundarse. Son halógamas porque la fecundación es cruzada, depende de otro individuo. La formación de gametas recibe el nombre de gametogénesis.
Gametogénesis femenina o Megasporogénesis : La arquespora (megasporocito o macrosporocito) 2n es la célula madre de las macrosporas o megasporas. Las arquesporas se hallan en ovarios. La arquespora sufre una meiosis y origina 4 megasporas de las Esquema de órgano sexual femenino y formación de saco cuales 3 degeneran y 1 queda funcional, llamada embrionario. célula madre del saco embrionario. Esta megaspora se divide 3 veces por mitosis originando un saco embrionario con 8 núcleos haploides; de los cuales 1 es la oósfera, 2 núcleos polares, 2 sinérgidas y 3 antípodas.
Gametogénesis masculina: ocurre en las anteras, las cuales poseen un tejido llamado esporógeno, constituído por células diploides llamadas células madres del g rano de polen o microsporocito. Cada microsporocito se divide por meiosis originando una tétrada de células haploides (n) o microsporas, cada una de las cuales maduran y forma el grano de polen. El núcleo de cada grano de polen sufre una primera mitosis originando un núcleo generativo y uno vegetativo. El núcleo generativo por mitosis da 2 núcleos generativos; por lo tanto el grano de polen queda constituido por 2 núcleos generativos y 1 núcleo vegetativo.
Formación de granos de polen en anteras
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MATERIALES -
Espiguillas inmaduras del maíz
-
Láminas portaobjeto
-
Laminillas cubreobjetos
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Bisturí
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Pinza
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Estilete
-
Gotero
-
Beaker de 50 ml
-
Lunas de reloj
-
Mechero
-
Orceína acética
-
Papel lente
-
Microscopio
METODOLOGÍA 1. De la espiguilla de maíz extraiga 2-3 flores masculinas y colóquelas en una lámina portaobjeto. 2. Con la ayuda de los estiletes extraiga las anteras. Elimine el resto de material. 3. Cubra las anteras con 1-2 gotas de orceína. 4. Fragmente las anteras en varias partes y presione con el estilete para extraer las células madre de los microesporocitos. Elimine los fragmentos. 5. Coloque una laminilla cubreobjeto sobre la muestra. 6. Con el mechero, caliente suavemente la lámina realizando movimientos circulares. 7. Realice el aplastamiento (squash). 8. Observe la preparación en el microscopio a 10X y 40X, se debe de recorrer toda la muestra para descubrir las distintas etapas de la meiosis.
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RESULTADOS Con las muestras obtenidas se observara las distintas fases de la meiosis.
PRIMERA DIVISIÓN DE LA MEIOSIS
Leptoteno, la primera etapa de la profase I en maíz (Zea mays).
Zigoteno la segunda etapa de la
profase I en maíz (Zea mays).
Paquiteno la tercera etapa de la
profase I en maíz (Zea mays).
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Diploteno la cuarta etapa de la
profase I en maíz (Zea mays).
Diacinesis la quinta etapa de la
profase I en maíz (Zea mays).
Metafase I en maíz (Zea mays)
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Anafase I en maíz (Zea mays)
Telofase I en maíz (Zea mays)
SEGUNDA DIVISIÓN DE LA MEIOSIS
Profase II en maíz (Zea mays)
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Metafase II en maíz (Zea mays)
Anafase II en maíz (Zea mays)
Telofase II en maíz (Zea mays)
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DISCUSIÓN Según la bibliografía consultada, después de la primera etapa de la meiosis sigue una etapa parecida a la interfase, el cual no es una interfase verdadera debido a que no existe la fase S. Por lo que esta breve fase recibe el nombre de intercinesis. La meiosis no es exactamente igual en ambos sexos. Tanto en la microsporogénesis como en la espermatogénesis cada meiosis da lugar a cuatro productos funcionales (microsporas y espermátidas), mientras que en la megasporogénesis y en la oogénesis se origina un único producto meiótico funcional (megaspora y ovótida). En el reino animal la formación de los gametos tiene lugar por diferenciación de los productos meióticos, mientras que en las Angiospermas las esporas sexuales sufren una serie de divisiones mitóticas para formar los gametofitos en los que están contenidos los gametos. La orceína es un colorante básico que se usa para teñir y ver las distintas fases de los cromosomas en división. En el experimento se utilizó la técnica de orceína acética, donde se observa la cromatina y los cromosomas teñidos en color morado y el resto de las estructuras celulares de otro color. En esta coloración el tipo de unión predominante entre el cromosoma y colorante son las fuerzas de Van der Waals. Este colorante tiene afinidad por el ADN ya que se une a la carga negativa del esqueleto de fosfatos del ADN.
CONCLUSIONES
Se estudió e identifico los principales cambios morfológicos que se presentan durante la profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis en Zea mays (maíz), por su simplicidad de manejo y el gran tamaño de sus células.
La preparación presentó el aspecto de una dispersión de células por todo el campo que abarca el microscopio. Se observó células en distintas fases o estados de división celular. Con esta técnica de tinción se ven los cromosomas impregnados por la orceína en color morado rojizo.
RECOMENDACIONES Realizar estudios complementarios como el proceso meiótico, así como las divisiones sucesivas hasta la formación de los gametofitos masculino y femenino.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Álvarez F. De Ita M. Meiosis (Internet). México: Universidad Nacional Autónoma de México
(Citado
21
oct
2016).
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http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/meiosis.htm#Meiosis 6. Navarro C.
La
Meiosis
(Internet) (Citado 21 oct
http://mural.uv.es/monavi/disco/primero/biologia/Tema27.pdf 7. Pearl E, Berg L, Martin D. Biología 5a ed. México: McGraw Hill; 2001. 8. UNT - Facultad de Agronomía y Zootecnia. Ciclo de organismos micticos Gametogénesis (Internet)
(Citado
17
nov
2016)
Disponible
en:
file:///C:/Users/HP/Downloads/224667236.GAMETOGENESIS.pdf
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MEIOSIS EN CÉLULAS GERMINALES DEL MAÍZ
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MEIOSIS EN CÉLULAS GERMINALES DEL MAÍZ
GLOSARIO: Alelos (del griego allelon= el uno al otro): Formas alternativas de un gen. Dos o más formas diferentes de un gen. Los alelos ocupan el mismo lugar en los cromosomas homólogos y se separan uno del otro durante la meiosis. Angiospermas (del griego angeion = vaso; sperma= semilla; literalmente la traducción sería "semillas en un recipiente"): Plantas con flores. Originadas hace unos 110 millones de años de un antecesor desconocido hoy dominan la mayor parte de la flora mundial. El gametofito masculino (de 2 a 3 células) se encuentra dentro de un grano de polen; el femenino (usualmente de ocho células) está contenido en un óvulo que se encuentra en la fase esporofítica del ciclo de vida de la planta. Plantas cuyos gametos femeninos son llevados dentro de un ovario. Células germinales: Término colectivo para las células de los órganos reproductivos de los organismos multicelulares, que se dividen por meiosis para producir gametos. Centrómero: Región especializada de cada cromátida al cual se "adhieren" los cinetocoros y las cromátidas hermanas. Cinetocoros: Estructuras en los centrómeros de los cromosomas al cual se conectan las fibras del huso acromático. Ciclo menstrual (Del latín cyclus = círculo; menstruus = mensual): La secreción recurrente de hormonas asociadas a cambios en el tejido uterino, típicamente de 28 días de duración. Cigoto (del griego zygos = "yugo", porque une): óvulo fecundado. Célula diploide (2n) resultante de la fusión de un gameto masculino con uno femenino (ovocélula). Cromátida: Cualquiera de las dos partes longitudinales de un cromosoma replicado, unidas por el centrómero. Cromosomas (del griego khroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas). Cromosomas homólogos (del griego homos = igual; der. homologos = acorde, correspondiente; formado con lego = "yo digo"): Cromosomas que llevan genes correspondientes y se asocian en pares en la primera etapa de la meiosis, los miembros del par derivan de sendos padres. Un par de cromosomas en cual un miembro del par tiene origen materno y el otro paterno. Diploide: organismo o fase nuclear que tiene los dos juegos de cromosomas. Numero cigótico de cromosomas (2n), por oposición al número gamético (n) o haploide. Esporofítica: generación que produce esporas, en las plantas con flores está representada por la planta verde originada de la semilla. Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad Fecundación: la fusión de dos gametos (espermatozoides y óvulo) que produce un cigoto que desarrollará un nuevo individuo con una herencia genética derivada de sus dos progenitores. Estrictamente la fecundación puede dividirse en dos procesos, el primero corresponde a la unión de los citoplasmas de los gametos (plasmogamia) y el segundo a la fusión de sus núcleos (cariogamia). Genes (del griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. 25
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Gameto (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa): Célula reproductora haploide(n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n) del sexo opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuo con células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, por meiosis, producir células somáticas haploides (n). Gametofito (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa; phyton = plantas): En las plantas que presentan alternancia de generaciones, el estadio haploide que produce gametos por mitosis. Gametofítica: generación que se inicia con la meiosis y termina en la fecundación, en las plantas con flores está representada por la microspora (gametofito masculino) y el saco embrionario (gametofito femenino) Gineceo (del griego gyne = hembra, oikos = casa): Término colectivo aplicado a todos los carpelos (o pistilos) de una planta. Algunas plantas tienen varios pistilos parciales o totalmente fusionados. Gónada (del griego gone= semilla): Órgano productor de gametos de los animales pluricelulares, ovario o testículo Haploide (del griego haploos = simple, ploion = nave): Célula que contiene solo un miembro de cada cromosoma homólogo (número haploide = n). En la fecundación, dos gametos haploides se fusionan para formar una sola célula con un número diploide (por oposición, 2n) de cromosomas. Meiosis (del griego meio = menor; meiosis = reducción): División celular en la cual la copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas (número haploide) de la célula original. Mitosis (del griego mitos = hebra, filamento): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división. Nucléolo (del latín nucleolus = pepita pequeña) Cuerpo redondeado u oval que se observa en el núcleo de las células eucariotas; consiste en bucles de cromatina que sirven de molde para la producción de rARN (ácido ribonucleico ribosomal). Ovario (del latín ovus = huevo): 1) En animales, la gónada femenina que produce óvulos y hormonas sexuales femeninas. 2) La parte inferior del gineceo que contiene los óvulos dentro de los cuales desarrolla el gametofito femenino. Poliploide (del griego polys = mucho; ploion= nave): Célula u organismo con más de dos conjuntos de cromosomas completos por núcleo. Quiasma (del griego chiasma = cruce): Unión entre dos cromosomas que se aparean en la meiosis y que da lugar a la recombinación genética. Sexual: Sistema de reproducción en el cual se fusionan dos células sexuales (gametos) haploides para producir un cigoto diploide. Testículo (del latín testiculus = propiamente "testigo de la virilidad"): Gónada productora de espermatozoides y hormonas sexuales masculinas.
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