38 Solucionario

4

Solucionario

La perpetuación de la vida

PUNTO DE PARTIDA: Tras las huellas del crimen

En el escenario de un crimen se han encontrado pequeños restos de músculo y sangre. El análisis de losdiferentes tipos de células muestra que todos poseen, además del mismo número de cromosomas, la mismainformación genética. De su comparación con las células epiteliales de una muestra de saliva tomada de unindividuo sospechoso, se concluye que todas pertenecen a ese mismo individuo.

a) ¿Cómo se justifica que todos estos tipos celulares tengan el mismo número de cromosomas y la mismainformación genética?

b) ¿Por qué teniendo la misma información genética tienen un aspecto tan diferente?

c) Si todas las células de un organismo tienen la misma información genética, ¿por qué no puede obtenerseun individuo completo a partir de cualquiera de ellas?

a) Porque todas proceden de una única célula, el cigoto o célula huevo, mediante un proceso de división celularque conserva el número de cromosomas y su información genética. Este tipo de división se denomina divisióncelular por mitosis y, como paso previo a la división, el material hereditario hace una copia idéntica (excepto sisucede una mutación).

b) Porque en los diferentes tipos celulares solo se expresa una parte de esta información. Como consecuencia delproceso de diferenciación las células se especializan y eso conlleva cambios en su aspecto y en su función.

c) Porque durante el proceso de diferenciación una parte de la información queda bloqueada definitivamente. Lascélulas pierden la capacidad que tiene el cigoto de dar origen a todos los tipos celulares del individuo. Solo encondiciones especiales de laboratorio se puede, en algunos casos, revertir el proceso.

1. ¿En qué momento del ciclo celular tiene lugar la replicación del ADN? ¿Para qué tiene lugar dichareplicación?

La replicación del ADN tiene lugar antes de la división celular. Concretamente, tiene lugar en la fase S de lainterfase. Es concretamente esta fase de síntesis la que delimita la fase anterior y posterior a ella en la interfase, esdecir, delimita las fases G1 y G2.

La replicación del ADN se efectúa para producir dos copias idénticas de ADN que formarán el material genéticode cada una de las dos células hijas.

Células sanguíneas. Células musculares. Células epiteliales.

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Solucionario 39

2. Indica las diferencias fundamentales entre la reproducción sexual y asexual.

– La reproducción sexual necesita, en la mayoría de los casos, de la participación de dos progenitores; en lareproducción asexual tan solo se precisa un progenitor.

– En la reproducción asexual los descendientes son copias genéticamente idénticas a su único progenitor,mientras que en la reproducción sexual los descendientes presentan una combinación nueva de caracteres quelos hace genéticamente únicos.

– En la reproducción sexual se precisan células reproductoras masculinas y femeninas (gametos), que sefusionan para formar la célula huevo de la que se desarrollará un nuevo individuo. En la reproducción asexualno se forman gametos y tampoco se producen fusiones de células reproductoras.

3. Cantidad de ADN y ciclo celular.

La gráfica representa la variación de lacantidad de cromatina (ADN) en elnúcleo de la célula a lo largo de un ciclocelular.

Identifica las fases y períodos quecorresponden a cada uno de los tramosindicados en la gráfica.

La fase 1 corresponde a la interfase; en ella se distingue:

– Período 1 correspondiente a la fase G1 de la interfase en la que la cantidad de ADN permanece constante.

– Período 2 correspondiente a la fase S en la que tiene lugar la síntesis de ADN y, por tanto, la cromatina seduplica.

– Período 3 correspondiente a la fase G2 en la que la cantidad de cromatina, ya duplicada en la fase anterior,permanece constante.

La fase 2 corresponde a la fase de división celular o fase M (mitótica). En ella la cromatina se reduce a la mitaddebido a que el núcleo se divide por mitosis.

4. ¿Cuál es la finalidad de la mitosis?

La finalidad de la mitosis es que, a partir de una célula con un solo núcleo, da lugar a dos núcleos celulares queoriginarán dos células hijas con la misma información genética, es decir, con el mismo número y los mismoscromosomas que poseía la célula materna.

5. ¿Qué característica se quiere resaltar al denominar “huso acromático” al sistema de microtúbulos que seforma en la profase?

El huso acromático es un sistema de microtúbulos que une los dos pares de centríolos hijos situados en sendospolos celulares y permite la separación o segregación de las cromátidas. Se denomina así porque los túbulos sedisponen formando un huso y porque dicha estructura no se tiñe con colorantes histológicos convencionalescuando se realiza la preparación.

6. ¿En qué tipo de reproducción asexual se forman células reproductoras especiales? ¿Cómo se denominan?

– Estas células especiales se originan en la reproducción asexual por esporulación, típica de los vegetales yhongos.

– Se forman células reproductoras especiales denominadas esporas.

2

1

Cantidad de ADN por célula(unidades arbitrarias)

Período 1

Fase 1 Fase 2

Período 2 Período 3

Tiempo

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40 Solucionario

7. Indica cuál es la diferencia entre isogamia y anisogamia.

Son dos tipos de reproducción atendiendo a la morfología de los gametos que se forman.

– En la reproducción isogámica o isogamia se forman dos tipos de gametos morfológicamente iguales aunquede comportamiento distinto. Se denominan cepas de apareamiento y se identifican con los símbolos + y – ,según sea su comportamiento.

– En la reproducción anisogámica o anisogamia se producen dos tipos de gametos morfológicamente distintos:un tipo de gameto, el femenino, suele ser inmóvil y de gran tamaño; el otro tipo de gameto, consideradomasculino, es móvil y, generalmente, de menor tamaño.

8. Utiliza el ejemplo de los pulgones para explicar la diferencia entre partenogénesis meiótica y ameiótica.

En la partenogénesis meiótica o haploide, el óvulo se origina mediante meiosis y es haploide; da lugar siempre amachos. En la partenogénesis ameiótica o diploide, no hay meiosis y el óvulo se forma por mitosis. Puede darlugar a machos o hembras y se conoce también como partenogénesis “asexual”.

En los pulgones se alternan ambos tipos de partenogénesis. En verano, las hembras, mediante partenogénesisameiótica dan lugar a varias generaciones de hembras diploides. A principios de otoño se produce unageneración de partenogénesis meiótica que produce machos, que son haploides. Estos machos fecundaránóvulos haploides y darán origen a una nueva generación de hembras diploides.

9. Explica cuál es el objeto de la meiosis.

La meiosis es un proceso de división nuclear mediante el cual se forman células con la mitad del número decromosomas. Su finalidad es evitar la duplicación cromosómica que se produce como consecuencia de la fusiónde los gametos en la reproducción sexual.

10. ¿En qué se diferencian un gameto y una meiospora?

Las esporas, ya sean mitosporas (producidas por mitosis) o meiosporas (producidas por meiosis), se desarrollandirectamente dando lugar a nuevos individuos. Los gametos son células reproductoras que transportaninformación genética de los progenitores y cuyo destino es fusionarse para formar la primera célula de la que sedesarrollará el nuevo individuo.

11. ¿Conservan la totipotencialidad?

El esquema representa el método seguido en un experimento para probar si la diferenciación en las plantases un proceso reversible.

a) ¿Qué conclusión puede extraerse de la experiencia?

b) Obtendrías los mismos resultados si “plantaras” trozos de raíz de zanahoria. ¿Por qué?

a) Que en las plantas, como la zanahoria, el proceso de diferenciación celular es reversible y las células puedenrecuperar la capacidad, propia del cigoto, de originar un individuo completo.

Raíz de zanahoria

Embrión

Célulasdiferenciadas

Se cultivan en unmedio que favorecela desdiferenciación

Las células resultantesse dividen y sedesarrolla un embrión

Se cultiva el embrióny se obtiene unanueva planta

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Solucionario 41

b) Si “plantamos”, un trozo de raíz de zanahoria no obtendremos una planta completa, aunque algo similar sí quees posible, por ejemplo, plantando una porción de un tallo de geranio. Si la desdiferenciación que se observaen la experiencia ha sido posible es porque las células de la raíz se han cultivado en el laboratorio en un medio“especial”. Algunas sustancias químicas pueden, en ocasiones, revertir el proceso de diferenciación celular.

12. En el ejemplo, ¿se ha ilustrado el método de clonación por transferencia o por fusión nuclear?

Aunque es mucho más frecuente utilizar el método de transferencia nuclear, en el ejemplo se ha utilizado elmétodo de fusión nuclear: un óvulo sin núcleo se ha fusionado con una célula somática y con núcleo.

13. ¿Heredará el clon alguna característica de la hembra que aporta el óvulo? ¿Por qué?

El óvulo solo aporta el citoplasma, así que en principio la información genética la aporta el núcleo de la célulasomática. Sin embargo, una pequeñísima cantidad del ADN de las células (alrededor del 0,5 %) está en lasmitocondrias (también en los cloroplastos si las células proceden de una planta) y, por eso, aunque en unaproporción muy baja, una parte de la información genética procederá de la célula que aporta su citoplasma.

14. Identifica en la microfotografía células en distintas fases de la mitosis.

– Las células en profase se observan con un núcleo grande y difuso, ya que la cromatina se empieza acondensar y los cromosomas comienzan a ser patentes. En las células en profase avanzada, se observan loscromosomas libres en el citoplasma.

– Las células en metafase aparecen con los cromosomas alineados en el plano ecuatorial.

– En las células en anafase se observan dos grupos de cromátidas hermanas separándose hacia los respectivospolos celulares.

– Las células en telofase presentan dos núcleos hijos ya constituidos.

15. ¿Qué fase de la mitosis aparece más representada en las fotografías? Formula una hipótesis para justificarpor qué aparece un mayor número de células en esta fase.

De entre las células que han entrado en mitosis, la profase es la fase en la que se encuentran mayor número decélulas.

Si la duración de la profase es mucho mayor que la de las demás fases de la mitosis, entonces, en unapreparación de células en mitosis, la mayoría de las células se encontrarán en esta fase.

16. ¿Cómo podrías comprobar que los meristemos apicales de la raíz están limitados a la zona estudiada?

Confeccionando otras preparaciones con muestras procedentes de otras partes de las raicillas alejadas del ápice;así se puede comprobar que, en otras zonas, no se observan células en mitosis.

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42 Solucionario

17. ¿Servirán los mismos tratamientos de fijación que se han descrito para realizar preparaciones con el objetode ser observadas en un microscopio electrónico? ¿Por qué?

En esencia, los procesos que se desarrollan en la preparación de muestras para ser observadas al microscopioóptico (fijación, obtención de cortes finos y tinción) son los mismos que los que se utilizan en microscopiaelectrónica. Sin embargo, debido a que el microscopio electrónico utiliza una radiación de electrones en lugar deluz (radiación visible), las técnicas de “tinción” no serán las mismas; en microscopia electrónica, la “tinción” no sehace con colorantes, sino con sustancias químicas que pretenden resaltar unas zonas con respecto a otrashaciéndolas más o menos densas a los electrones. Por otra parte, los cortes realizados deberán ser más finos, ylas técnicas de fijación, diferentes.

De síntesis

18. Sitúa en algún lugar del mapa el concepto “clon”.

Este concepto se puede introducir siempre que resulte de la división celular por mitosis. Los organismos que seobtienen por reproducción asexual “constituyen” un clon. Las células que se obtienen por mitosis a partir de uncigoto “constituyen” también un clon.

19. ¿Qué tipo de división celular se produce en el desarrollo del cigoto para transformarse en un individuoadulto?

División celular por mitosis.

20. Indica sobre el mapa el tipo de división celular que origina los nuevos individuos en la reproducción asexual.

21. Define interfase. ¿Qué procesos metabólicos suceden en el núcleo de la célula durante la interfase?

– La interfase es la etapa del ciclo celular que va desde el final de una división celular hasta el inicio de lasiguiente.

– Es en esta fase en la que la célula desarrolla su máxima actividad metabólica: aumenta de tamaño, duplica elmaterial hereditario y prepara las estructuras necesarias para iniciar una nueva división. Así, en la interfase seproduce la replicación del ADN y la síntesis del ARN necesario para la síntesis de proteínas.

que por como por

ASEXUAL

GEMACIÓN

ESPORULACIÓN

ESCISIÓN

MITOSIS

da origen a un

NUEVO INDIVIDUO

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Cuestiones breves

22. Define el objeto de las dos modalidades de reproducción asexual y sexual y explica las ventajas ydesventajas de cada tipo.

– La reproducción asexual tiene por objeto producir descendientes idénticos al progenitor, y presenta la enormeventaja de su sencillez, ya que no requiere el encuentro y apareamiento de dos individuos. Sin embargo, tienela desventaja de que todos los descendientes son idénticos y, ante un cambio en el medio, no hay variabilidadsobre la que la selección pueda actuar.

– La reproducción sexual tiene por objeto producir descendientes con caracteres mezclados procedentes de dosprogenitores. A pesar de su mayor complejidad respecto a la reproducción asexual, presenta una indudableventaja, ya que aumenta la variabilidad genética de la población y facilita su adaptabilidad a diferentesambientes.

23. Dibuja un esquema del ciclo celular e indica qué procesos tienen lugar en el núcleo de la célula encada una de las fases.

Los procesos que tienen lugar en las diferentes fases son los siguientes:

– Durante la interfase (período comprendido entre dos divisiones consecutivas) tiene lugar una intensa actividadmetabólica: síntesis de ARN y replicación del ADN. La interfase suele dividirse en tres períodos G1, S y G2; lasíntesis de ARN tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN acontece en el período S.

– La fase de división o fase mitótica (fase M) es la fase en que se produce la división celular; en esta faseprimero se divide el núcleo para separar las dos réplicas del ADN y formar los dos núcleos hijos (divisiónnuclear o cariocinesis) y, posteriormente, se divide el citoplasma (división citoplásmica o citocinesis).

24. Pon dos ejemplos de especies que se reproduzcan de forma asexual y describe la forma en que lo hacen.

Algunos ejemplos pueden ser:

– Los moneras (bacterias) y protoctistas (protozoos) se reproducen por bipartición, es decir, por división en dospartes de esta única célula.

– Las levaduras (hongos unicelulares) y muchos pólipos (como la hidra) se reproducen por gemación. En estamodalidad reproductora se forma una yema en el individuo progenitor que se separa de este para dar lugar aun nuevo individuo.

– Muchas algas filamentosas, algunos musgos y algunos animales de organización sencilla como las planarias(platelmintos) y las anémonas de mar (celentéreos) se reproducen por escisión o fragmentación. Estamodalidad reproductora consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos,cada uno de los cuales dará lugar a un individuo completo.

– Ciertos organismos unicelulares (como los esporozoos), los hongos y todos los vegetales se reproducen poresporulación: mediante la formación de células reproductoras asexuales llamadas esporas.

Prof

ase

Met

afas

e

Ana

fase

Telo

fase

Cito

cines

is

Fase G2 Fase G1

Fase S (síntesis de

ADN)

Células que no vuelven a

dividirse

Fase M(mitosis)

Interfase

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25. ¿A qué tipo de reproducción asexual pertenece la multiplicación vegetativa de las plantas medianteesquejes?

La multiplicación vegetativa de las plantas mediante esquejes es una modalidad reproductora artificial, basada enla capacidad de regeneración de los vegetales, por la que fragmentos de una planta pueden reconstruir la plantacompleta.

26. Explica la diferencia entre especie monoica y dioica y entre unisexualidad y hermafroditismo.

Los términos monoica o dioica se aplican a las especies, mientras que los términos unisexual o hermafrodita seaplican a los individuos. En cuanto a su significado, dioico y unisexual son equivalentes, como también lo sonmonoico y hermafrodita.

En las especies denominadas dioicas, los sexos están separados en individuos distintos, es decir, los individuosson unisexuales y presentan gónadas (o gametangios) masculinas o femeninas, respectivamente. En las especiesmonoicas, los individuos son hermafroditas portadores de ambos tipos de gónadas (o gametangios).

27. Define partenogénesis. ¿Por qué se dice que la partenogénesis ameiótica es una partenogénesis “asexual”?

La partenogénesis es una modalidad reproductora en la que, excepcionalmente, óvulos sin fecundar pueden llegara desarrollarse dando lugar a adultos normales. Es frecuente en insectos, crustáceos y también se da en algunosvertebrados.

En la partenogénesis meiótica o haploide (como la de las abejas), el óvulo es haploide, se origina mediantemeiosis, y siempre da lugar a machos. En la partenogénesis ameiótica o diploide, no hay meiosis; el óvulo diploidese forma por mitosis y, por ello, se la denomina partenogénesis asexual (no hay combinaciones nuevas de genes);puede dar lugar a machos o hembras.

28. ¿Qué diferencia existe entre la anafase I y la anafase II de la meiosis?

La anafase I transcurre en la primera división meiótica, cuando la célula es 2n. En ella tiene lugar la separación delos cromosomas homólogos que previamente se habían emparejado; así los núcleos resultantes reciben uncromosoma de cada par.

La anafase II tiene lugar en la segunda división meiótica, cuando la célula tiene la mitad de cromosomas, aunquecada cromosoma aún tiene dos cromáticas. En esta fase se separan las cromátidas hermanas que constituían loscromosomas maternos; así los núcleos resultantes reciben una cromátida (cromosoma hijo) de cada cromosoma.

29. ¿Qué características tienen las células que se obtienen tras una mitosis?

Las células producidas por mitosis tienen el mismo número y los mismos cromosomas que poseía la célulamaterna. Por tanto, salvo posibles mutaciones, poseen la misma información genética y, por ello, songenéticamente iguales a la célula madre.

30. ¿Qué características tienen las células que se obtienen tras una meiosis?

Tras una meiosis, las células que se obtienen poseen la mitad del número de cromosomas que la célula originaria.Además, en la profase de la primera división meiótica se ha producido el intercambio de información genética porlo que las células que se obtienen poseen combinaciones de genes nuevas.

31. ¿Qué diferencia existe entre una meiospora y un gameto?

Las esporas, ya sean mitosporas (producidas por mitosis) o meiosporas (producidas por meiosis), se desarrollandirectamente dando lugar a nuevos individuos. Los gametos son células reproductoras que transportaninformación genética de los progenitores y cuyo destino es fusionarse para formar la primera célula de la que sedesarrollará el nuevo individuo.

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Solucionario 45

32. ¿Qué se entiende por individuos clónicos? ¿Mediante qué tipo de reproducción se producen individuosclónicos?

Un clon es un conjunto de células descendientes por mitosis de una primera célula. Todas las células de un clonson idénticas porque contienen la misma información genética. Por extensión, se denominan individuos clónicos oclones aquellos individuos que poseen la misma información genética y, por tanto, son idénticos.

De aplicación y relación

33. Relaciona las fases, según se suceden en el ciclo celular, con los esquemas de la derecha, y haz una brevedescripción de lo que se representa en cada uno de ellos.

La relación es: 1-D, 2-A, 3-I, 4-B, 5-H, 6-C, 7-E, 8-G y 9-F.

Un ciclo celular es el conjunto de fenómenos, de duración muy variable, que tiene lugar en el período que se iniciatras la división celular y finaliza al acabar la siguiente división. Por los acontecimientos que suceden en el núcleo,se pueden distinguir dos fases: fase de reposo, o interfase, y fase de división, o fase mitótica.

La interfase es el período comprendido entre dos divisiones consecutivas. Durante este período tiene lugar unaintensa actividad metabólica: la replicación del ADN, en la que a partir de una molécula de ADN se originan dosmoléculas idénticas, y la síntesis de ARN, en la que segmentos de ADN se copian en el lenguaje del ARN. Lainterfase suele dividirse en tres períodos: G1 (de gap: ‘hueco’, en inglés) y que corresponde con los esquemas 3, 4 y 5; S que corresponde con los esquemas 6 y 7; y G2 que corresponde con los esquemas 8 y 9. La síntesis deARN tiene lugar en los tres, mientras que la replicación del ADN ocurre en el período S.

La fase de división es en la que se produce la multiplicación celular y corresponde con los esquemas 1 y 2. Duraentre el 5 % y el 10 % del ciclo celular. Las células que ya no vuelven a dividirse abandonan el ciclo antes de entraren el período S.

34. Las figuras A, B y C son tres esquemas que pretenden representar la fase final de una mitosis en unaespecie con 2n = 4 cromosomas. Señala y corrige los errores cometidos en la confección de dichosesquemas.

Mitosis

Citocinesis

Fasemitótica

Interfase

Fase G2

Fase G1

Fase S

1 2

3

4

5

6

7

8

A B

C D E

F

G

H

A B C

I

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46 Solucionario

– Figura A: corresponde a una anafase de una célula 2n = 4. El error consiste en que se han representadocromátidas hermanas emigrando hacia el mismo polo.

– Figura B: corresponde a una anafase de una célula 2n = 4. El error consiste en que se ha representado uncromosoma todavía con dos cromátidas emigrando a un polo.

– Figura C: la figura sería correcta si se tratase de la anafase I de la meiosis de una célula 2n = 4, donde serepresenta la separación de los cromosomas homólogos. Sin embargo, si, como se indica en el enunciado, losesquemas corresponden a una mitosis, el error está en que en una anafase mitótica se separan cromátidashermanas, nunca cromosomas homólogos.

Los esquemas correctos serían los siguientes:

Los siguientes esquemas muestran etapas diferentes de la división de una célula.

a) ¿Qué fenómeno importante se ha representado en el esquema A?

b) Describe los sucesos que tienen lugar en los esquemas B y C.

c) ¿A qué tipo de división celular corresponden estos esquemas? ¿Qué nombre recibe cada una de las fasesrepresentadas?

d) Si la célula inicial tiene 24 (los que se dibujen) cromosomas, ¿cuántos cromosomas tienen las célulasresultantes del proceso representado?

a) Los cromosomas aparecen como formados por cuatro cromátidas, tétradas, porque es el momento de laprofase de la primera división meiótica en la que los homólogos aparean e intercambian información genética,lo que origina combinaciones nuevas de genes.

b) El esquema B representa la anafase de la primera división meiótica en la que las parejas de homólogos seseparan y emigran a los polos cromosomas formados por dos cromátidas.

c) A una meiosis. El esquema A corresponde a la profase I; el esquema B a la anafase I y el esquema C a laanafase II.

d) Tras la meiosis, dos divisiones sucesivas, se obtienen cuatro células que poseen la mitad del número decromosomas (n) que la célula original (2n).

35.

A

B

C

A

B

C

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Solucionario 47

36. Explica las diferencias entre mitosis y meiosis en cuanto a:

a) Objeto de ambos procesos.

b) Resultado de ambos tipos de división celular.

a) El objeto de la mitosis es la reproducción celular, es decir, producir células con el mismo número y los mismoscromosomas que posee la célula materna. El objeto de la meiosis es producir células con la mitad del númerode cromosomas, con el fin de evitar la duplicación cromosómica que se produce como consecuencia de lafecundación de los gametos en la reproducción sexual.

b) El resultado de la mitosis son dos células con el mismo número y los mismos cromosomas que poseía la célulamaterna. El resultado de la meiosis son cuatro células con la mitad de cromosomas que poseía la célulamaterna; cada una de estas células posee una combinación diferente de genes.

37. Compara la reproducción sexual y la asexual e indica las ventajas y desventajas de ambos tipos dereproducción en cuanto a:

a) Complejidad del proceso.

b) La diversidad en los descendientes.

a) La reproducción asexual tiene la ventaja de su mayor sencillez, ya que solo participa un individuo. Por otra parteno requiere, necesariamente, la producción de células especializadas. La reproducción sexual tiene elinconveniente de su mayor complicación, ya que requiere el encuentro y unión de dos individuos o, al menos,de dos células especializadas (gametos) diferentes, aunque pueden proceder de un mismo organismo.

b) En la reproducción asexual todos los descendientes son idénticos entre sí e idénticos al progenitor. Desde elpunto de vista genético, esto es favorable para el organismo progenitor, puesto que sus descendientes sonportadores del 100 % de sus genes; sin embargo, es desfavorable desde la perspectiva de la especie. En lareproducción sexual todos los descendientes son diferentes, aunque semejantes a ambos progenitores; lasexualidad es fuente de variabilidad genética, ya que en los descendientes aparecen combinaciones genéticasnuevas que dan como resultado una variedad de individuos sobre los que podrá actuar la selección natural; lareproducción sexual es un seguro para la supervivencia de la especie ante las cambiantes condiciones delmedio.

De profundización

En la siguiente experiencia se utiliza laautorradiografía como método para seguir elproceso de duplicación de los cromosomas. Paraello se cultivan raicillas de una planta en un mediode cultivo al que se le añade una moléculaprecursora del ADN marcada radiactivamente(timina tritiada). Esta molécula es incorporada alADN por las células en división y puede seguirse surastro ya que emite radiación que puedeimpresionar material fotográfico sensible. Además,se añade al medio de cultivo una sustancia(colchicina) que impide la formación del husoacromático y por tanto la separación de lascromátidas en la mitosis; el resultado es que elnúmero de cromosomas de la célula se duplica encada ciclo celular.

La experiencia se sigue durante dos ciclos celularesconsecutivos en las condiciones que figuran en elesquema (en el primero se ha cultivado en un mediocon timina tritiada y colchicina y, posteriormente, enel segundo ciclo se han cultivado en un medio concolchicina pero sin timina tritiada). El resultadopuede verse en la ilustración.

38. Cultivo 1: Primer ciclo celular.Medio de cultivo con timinatritiada y colchicina.

Cultivo2: Medio de cultivocon timina no radiactiva ycolchicina.

Lavado de lasraicillas y trasladoal segundo mediode cultivo

Raicillas

Cromosomasen metafaseobtenidos delcultivo 1 tras elprimer ciclocelular

Cromosomasen metafaseobtenidos delcultivo 2 tras el segundociclo celular

PAU

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48 Solucionario

a) ¿Cuántos cromosomas tenían las células tras el primer ciclo? ¿Cuántos tiene tras el segundo? Explicaesta diferencia.

b) ¿Dónde se localiza la timina tritiada en los cromosomas tras el segundo ciclo? ¿Cómo se explica estehecho?

a) Tras el primer ciclo las células tienen 8 cromosomas, duplicados cada uno en dos cromátidas.

Tras el segundo cultivo, las células tienen 16 cromosomas, duplicados cada uno en dos cromátidas.

Esta diferencia se debe a que la cochicina ha impedido la separación de las cromátidas en la mitosis y, portanto, no se han formado los dos núcleos hijos. La célula resultante tendrá los 8 cromosomas pero duplicadoscada uno en dos cromátidas, es decir, 16 cromosomas hijos en total. En el siguiente ciclo celular, cadacromátida se vuelve a duplicar, por lo que cada uno de estos 16 cromosomas hijos presentará dos cromátidas.

b) Como se aprecia en el esquema de la experiencia, tras el segundo ciclo la timina tritiada solo se localiza en unade las cromátidas hermanas de cada cromosoma, es decir, se localizará en 16 cromátidas.

La razón es que, en el primer cultivo, los 8 cromosomas poseen timina tritiada. Estos 8 cromosomas estánduplicados cada uno en 2 cromátidas, por lo que en total existen 16 cromátidas. Cada cromátida está formadapor una molécula de ADN doble hélice que se ha sintetizado durante la fase S del ciclo celular. Como lareplicación es semiconservativa, solamente una de las dos hebras del ADN, la neosintetizada, habráincorporado timina tritiada; la hebra complementaria, de procedencia materna, no estará marcada, ya que seformó en un ciclo anterior sin timina tritiada. No obstante, ambas hebras, la neosintetizada marcada y lamaterna sin marcar, están juntas formando la doble hélice del ADN de ambas cromátidas hermanas; por ello,ambas cromátidas aparecerán marcadas.

Tras el segundo ciclo solo aparecen marcadas 16 cromátidas, mientras que otras 16 aparecen sin marcar. Estoes debido a que la replicación del ADN en este segundo ciclo se realiza en un medio sin timina tritiada. El ADNdoble hélice que se va a replicar poseía una hebra marcada y otra sin marcar; por ello, tras la replicación, unade las moléculas de ADN hija estará formada por la hebra marcada y otra neosintetizada sin marcar, y la otramolécula de ADN estará formada por la hebra materna sin marcar procedente del cultivo anterior y otra hebraneosintetizada también sin marcar. Por esta razón, cada uno de los 16 cromosomas presenta una cromátidamarcada y la otra sin marcar.

Cultivo 1 Cultivo 2

Timina tritiada

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