Plataforma educativa de biología ilustrada con contenidos de anatomía, zoología y biología general para estudiantes de secundaria y nivel preuniversitario.
Pon a prueba tus destrezas cognitivas con estos 15 casos prácticos sobre división celular, gametogénesis y alteraciones cromosómicas.
👨🏫 Nota del Prof. José Romani: Las preguntas DECO (Destrezas Cognitivas) no buscan que memorices conceptos, sino que apliques la teoría a situaciones reales, experimentos o casos clínicos. Lee atentamente cada contexto antes de marcar tu respuesta.
Pregunta 1
Un investigador observa al microscopio células germinales de un saltamontes en pleno proceso de división. Logra captar una etapa específica donde los cromosomas homólogos (bivalentes), unidos por quiasmas, se ubican en el plano ecuatorial formando la placa metafásica.
Esta disposición en tétradas alineadas en el centro de la célula es característica exclusiva de la:
A) metafase de la meiosis II.
B) anafase de la meiosis I.
C) anafase de la mitosis.
D) metafase de la mitosis.
E) metafase de la meiosis I.
Clave: E
La alineación de las tétradas (cromosomas homólogos apareados) en el ecuador celular ocurre únicamente en la metafase I de la meiosis. En la metafase de la mitosis y metafase II, los cromosomas se alinean de forma individual.
Pregunta 2
Durante el cigoteno de la profase I, un fallo genético impide la síntesis de ciertas proteínas estructurales que forman un armazón proteico entre los cromosomas homólogos, impidiendo que estos se mantengan unidos como un cierre de cremallera.
¿Qué estructura no se pudo formar y cuál era su propósito fisiológico?
A) El huso acromático, para el enrollamiento de la cromatina.
B) Los centrómeros, para la separación de los cromosomas.
C) El complejo sinaptonémico, para el apareamiento de los cromosomas homólogos.
D) El quiasma, para la migración de los cromosomas homólogos.
E) El cinetocoro, para la migración de las cromátides hermanas.
Clave: C
El complejo sinaptonémico es una estructura proteica que se forma durante el cigoteno (sinapsis) para asegurar que los cromosomas homólogos se apareen perfectamente, gen a gen, antes del entrecruzamiento.
Pregunta 3
Una familia presenta una alta variabilidad fenotípica entre los hermanos, a pesar de provenir de los mismos progenitores. El médico genetista les explica que durante la profase I de la formación de los espermatozoides del padre y óvulos de la madre ocurrió un evento llamado "crossing-over".
¿Cómo se define biológicamente el entrecruzamiento o crossing-over mencionado?
A) Los puntos de unión entre los cromosomas homólogos.
B) El intercambio de segmentos cromosómicos entre cromátides no hermanas de cromosomas homólogos.
C) La migración aleatoria de las cromátides hermanas a los polos.
D) El apareamiento de los cromosomas homólogos en el cigoteno.
E) La condensación de la cromatina en el leptoteno.
Clave: B
El crossing-over ocurre en el paquiteno y consiste en el intercambio físico de material genético (segmentos de ADN) entre cromátides no hermanas de cromosomas homólogos, siendo la principal fuente de variabilidad genética.
Pregunta 4
Un estudiante de medicina observa células del epitelio germinal testicular. Nota que una espermatogonia primaria (2n=46) sufre su primera gran transformación para asegurar que la futura descendencia humana no nazca con 92 cromosomas.
A este proceso se le llama división meiótica reduccional porque:
A) reduce el tamaño de los cromosomas eliminando telómeros.
B) reduce el volumen citoplasmático de las células hijas resultantes.
C) mantiene constante el número cromosómico pero reduce el ADN.
D) forma dos células haploides (n) a partir de una célula madre diploide (2n).
E) reduce drásticamente el tiempo de la interfase.
Clave: D
La meiosis I se llama "reduccional" porque una célula diploide (2n) divide sus cromosomas homólogos para originar dos células hijas que son haploides (n), reduciendo a la mitad la carga genética.
Pregunta 5
Para un examen práctico de citogenética, se requiere relacionar correctamente los eventos celulares que observas al microscopio con la fase exacta del ciclo celular o meiótico en la que ocurren.
Relacione adecuadamente ambas columnas:
I. Disyunción de homólogos
II. Crossing over
III. Duplicación de centrosomas
IV. Sinapsis
a. Cigonema
b. Intercinesis
c. Paquinema
d. Anafase I
A) Id, IIa, IIIb, IVc
B) Ia, IIb, IIIc, IVd
C) Id, IIc, IIIa, IVb
D) Id, IIc, IIIb, IVa
E) Ib, IIc, IIId, IVa
Clave: D
I (Disyunción) ocurre en la Anafase I (d). II (Crossing over) ocurre en el Paquinema (c). III (Duplicación de centrosomas) ocurre en la Intercinesis (b). IV (Sinapsis) ocurre en el Cigonema (a).
Pregunta 6
Un paciente acude a una clínica de fertilidad. Al hacer un espermatograma, se observa que sus células germinales completan la meiosis correctamente, pero las células resultantes no logran adquirir el flagelo ni compactar su núcleo para formar la cabeza.
Basado en la fisiología de la espermatogénesis, ¿qué etapa celular exacta está fallando?
A) La capacitación dentro del tracto femenino.
B) La primera división meiótica del espermatocito primario.
C) La división mitótica de las espermatogonias.
D) El desarrollo de la espermiogénesis (maduración de las espermátides).
E) La degeneración de los cuerpos polares.
Clave: D
La espermiogénesis es la última etapa morfológica (sin división celular) donde las espermátides redondeadas se transforman físicamente en espermatozoides maduros con flagelo y acrosoma.
Pregunta 7
Durante el desarrollo fetal, los testículos se forman en el abdomen y deben descender al escroto. Si un niño nace con criptorquidia (testículos no descendidos retenidos en el abdomen) y esta condición no se corrige quirúrgicamente antes de la pubertad, la temperatura interna del cuerpo afectará los túbulos seminíferos.
Marque la alternativa que mencione las alteraciones fisiológicas que mostrará este púber adulto:
A) Los testículos empezarían a sintetizar estrógenos femeninos.
B) El saco escrotal desaparecería con el tiempo por desuso.
C) Al llegar a la etapa fértil no podría eyacular líquido seminal.
D) Sus células no realizarían meiosis y no producirían espermatozoides (infertilidad).
E) Sus células de Leydig no producirían testosterona.
Clave: D
La espermatogénesis (meiosis testicular) requiere una temperatura de 2 a 3 grados menor que la temperatura corporal (37°C). Si los testículos quedan en el abdomen, las altas temperaturas destruyen el epitelio germinal, causando esterilidad, aunque se mantenga la producción de testosterona y la capacidad de eyacular.
Pregunta 8
Durante una práctica de laboratorio, se analiza una micrografía electrónica de un cromosoma duplicado en plena profase. Se te pide señalar el punto de estrechamiento primario que une a las dos cromátides hermanas.
Con respecto a esta estructura central (Centrómero), se puede afirmar fisiológicamente que:
A) impide que el ADN salga del núcleo interfásico.
B) es la región donde los cromosomas homólogos intercambian genes.
C) es indispensable para la desintegración de la carioteca.
D) es la región donde se ensamblan los cinetocoros para que el huso mitótico se una en metafase.
E) es la región que protege los extremos del cromosoma (telómero).
Clave: D
El centrómero (constricción primaria) es la región donde se forman los complejos proteicos llamados cinetocoros. Es aquí donde las fibras del huso acromático "enganchan" al cromosoma para alinearlo en la metafase y luego jalar sus cromátides en la anafase.
Pregunta 9
Una biopsia de tejido tumoral revela que tras la división celular, una de las células hijas resultó con 47 cromosomas y la otra con 45 cromosomas, en lugar de los 46 correspondientes.
Basándonos en la mecánica del ciclo celular, ¿cuál es la causa más probable de esta aneuploidía somática?
A) Ocurrió una "no disyunción" o separación incorrecta de las cromátides hermanas durante la anafase.
B) Se produjo un acortamiento prematuro de los telómeros en la interfase.
C) El crossing-over mitótico de los cromosomas homólogos fue asimétrico.
D) La célula no logró condensar la cromatina durante la profase.
E) Se produjo una replicación excesiva del ADN en la fase G2 de la interfase.
Clave: A
Cuando los cromosomas (o cromátides) no se separan equitativamente en la anafase y migran juntos hacia un mismo polo, se produce una "no disyunción". El resultado es una célula con exceso de cromosomas (trisomía celular) y otra con falta de ellos (monosomía).
Pregunta 10
Un biólogo capta el siguiente evento durante una división celular eucariota, notando que los brazos de los cromosomas forman estructuras en "V" apuntando hacia los polos opuestos.
Observe la imagen y deduzca qué proceso fundamental está ocurriendo:
A) Corresponde a una fisión binaria en una célula bacteriana.
B) Es el evento de recombinación de genes entre homólogos.
C) Es la repartición equitativa de las cromátides hermanas migrando hacia los polos (Anafase).
D) Separación de cromosomas homólogos enteros en meiosis I.
E) Corresponde a la descondensación de la cromatina en telofase.
Clave: C
La imagen corresponde a la Anafase de una mitosis (o anafase II), donde las cromátides hermanas de los cromosomas dobles se separan por su centrómero y son arrastradas por el huso acromático hacia los polos opuestos de la célula.
Pregunta 11
Al analizar el cariotipo de una especie animal desconocida, se determina que sus células somáticas diploides poseen 36 cromosomas (2n = 36). Un científico quiere estudiar la formación de sus gametos para entender sus problemas de fertilidad.
Si se observa una de estas células justo durante la Anafase II de la meiosis, ¿qué distribución cromosómica exacta se evidenciará?
A) 36 cromosomas de cromátide doble que migran 18 hacia cada polo.
B) 18 cromosomas de cromátide simple que se desplazan juntos hacia un solo polo.
C) 18 cromosomas de cromátide doble enfrentados en el ecuador.
D) 18 cromosomas dobles que se separan, por lo que 18 cromátides simples viajan a un polo y 18 viajan al polo opuesto.
E) 18 cromosomas homólogos frente a frente separándose.
Clave: D
En la meiosis II entramos con células haploides (n=18), pero sus cromosomas son dobles (con 2 cromátides). En la Anafase II, el centrómero se rompe y los 18 cromosomas dobles se separan, enviando 18 cromátides simples a un polo y 18 al otro, formando futuros gametos con n=18 simples.
Pregunta 12
En una manada de lobos salvajes, se observa que a pesar del aislamiento, las crías presentan marcadas diferencias físicas que les permiten adaptarse mejor a enfermedades nuevas. Esto se debe a la variabilidad genética producida en la meiosis de los progenitores.
¿Cuál es el evento exacto, ocurrido durante la primera división meiótica, que garantiza esta mezcla de genes paternos y maternos?
A) La recombinación genética (Crossing-over) que sucede en la subfase de Paquiteno.
B) El alineamiento y formación de bivalentes durante el Cigoteno.
C) La separación de los quiasmas en la Diacinesis.
D) La condensación de cromómeros en el Leptoteno.
E) La separación de cromátides en Anafase II.
Clave: A
El Paquiteno (o paquinema) de la Profase I es la etapa crucial evolutivamente hablando, porque allí ocurre el Crossing-over o entrecruzamiento de fragmentos de ADN, originando cromosomas con genes mezclados únicos que garantizan la biodiversidad.
Pregunta 13
El número cromosómico de los humanos en una célula somática normal es 2n = 46. Al observar una espermatogonia preparándose para la división, se nota que en la etapa "S" de la interfase duplicó su ADN.
Cuando esta célula ingrese al paquiteno de la Profase I para realizar la recombinación, ¿cuántas cadenas de ADN (cromátides) se podrán contabilizar en total dentro del núcleo?
A) 23 cromátides
B) 46 cromátides
C) 92 cromátides
D) 115 cromátides
E) 184 cromátides
Clave: C
Si la célula humana tiene 46 cromosomas y pasó por la fase S (duplicación del ADN), cada uno de los 46 cromosomas ahora tiene 2 cromátides hermanas. Por lo tanto, 46 cromosomas × 2 cromátides = 92 cromátides en total presentes en el núcleo durante la Profase I.
Pregunta 14
Un alumno evalúa la siguiente imagen esquemática de una célula en plena división meiótica ecuatorial, preparándose para separar sus componentes.
De las afirmaciones propuestas a continuación respecto al gráfico, identifique cuál proposición es biológicamente INCORRECTA:
A) El gráfico es una Metafase I, y en el paso siguiente las cromátides hermanas se separarán rompiendo sus centrómeros.
B) Es una Metafase I porque se observan los cromosomas homólogos apareados en el ecuador.
C) Corresponde a la Metafase I, y es evidente que ya hubo recombinación genética previa.
D) Es una Metafase I, y muestra los bivalentes (tétradas) alineados en el plano ecuatorial.
E) Las fibras del huso acromático están ancladas a los cinetocoros de cromosomas enteros.
Clave: A
La alternativa A es incorrecta. En la Metafase I (seguida de la Anafase I), NO se separan las cromátides hermanas ni se rompe el centrómero; lo que se separan son los cromosomas homólogos enteros. La separación de cromátides recién ocurre en la Anafase II.
Pregunta 15
El síndrome de Down (Trisomía 21) suele originarse por un fallo en el anclaje de los cromosomas homólogos durante la gametogénesis materna, impidiendo que el par 21 realice su "abrazo cromosómico" inicial, conocido como sinapsis.
Fisiológicamente, ¿por qué se caracteriza y cuál es el objetivo de esta sinapsis en la profase I?
A) Por la condensación máxima de los cromosomas en diacinesis.
B) Por el traslado de los quiasmas a los extremos (terminalización).
C) Por el cruce físico para el intercambio de información genética.
D) Por el reconocimiento y apareamiento longitudinal y perfecto de los cromosomas homólogos (paterno y materno).
E) Por la formación de cromómeros visibles como un collar de perlas.
Clave: D
La sinapsis ocurre durante la subfase del Cigoteno. Consiste en el reconocimiento y unión exacta (apareamiento gen a gen) de un cromosoma heredado del padre con su homólogo de la madre, formándose el complejo sinaptonémico. Esto es el paso previo obligatorio para poder hacer el crossing-over.
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José RomaniDocente Preuniversitario. Analizamos casos tipo DECO para que desarrolles el análisis crítico necesario en los exámenes de admisión de las mejores universidades.
