Meiose e Crossing Over 3D | Simulação de Biologia

Sobre esta simulação

Meiose e Crossing Over é uma simulação interativa de divisão celular em 3D que demonstra como a reprodução sexuada gera diversidade genética enquanto reduz à metade o número de cromossomos de diploide (2n) para haploidia (n). Dentro de uma célula germinativa em divisão translúcida com polos de centrossomo e fibras de fuso, dois pares de cromossomos homólogos (cromátides maternas em rosa-avermelhado, cromátides paternas em azul-céu) progridem através da Prófase I, Metáfase I, Anáfase I, Telófase I, Metáfase II, Anáfase II e Gametas Haploides finais. Os alunos podem ajustar a frequência de Crossing over (ou arrastar as cromátides internas para mais perto) para trocar segmentos de alelos distais em quiasmas brilhantes, alternar a inversão de cromossomos da Metáfase I para sortimento independente e rastrear os quatro genótipos de gametas recombinantes e parentais resultantes.

O que os alunos podem explorar

No Estágio 1 (Prófase I), defina a frequência de Crossing over como 1 ou 2 e observe o anel de quiasma amarelo brilhante onde as cromátides não-irmãs internas trocam pontas de alelos vermelhos e ciano.
Avançar para o Estágio 2 (Metáfase I) e alternar a Inversão de cromossomo (Assortimento) para mudar qual polo os homólogos maternos e paternos do Par 2 enfrentam.
Percorra os Estágios 3 e 4 (Anáfase I e Telófase I) para ver os pares homólogos se separarem em duas células haploides (1n) enquanto as cromátides-irmãs permanecem unidas em seus centrômeros.
Continue para os Estágios 6 e 7 (Anáfase II e Quatro Gametas Haploides) para ver os centrômeros se dividirem e comparar os quatro gametas recombinantes e parentais resultantes.
Compare a leitura dos Genótipos de gametas únicos quando o Crossing over é definido como 0 (2 tipos de gametas) versus 1 ou 2 (4 genótipos de gametas únicos).

Objetivos de aprendizagem

1Explique como a Meiose I (divisão de redução) separa os pares de cromossomos homólogos para reduzir a ploidia de diploide (2n) para haploide (1n).
2Descreva como a sinapse e o crossing over em quiasmas durante a Prófase I criam cromátides recombinantes com novas combinações de alelos.
3Explique como o sortimento independente de pares homólogos na placa da Metáfase I produz 2^n combinações possíveis de cromossomos.
4Contraste a Anáfase I (separação de cromossomos homólogos) com a Anáfase II (divisão de centrômeros e separação de cromátides-irmãs).

Perguntas frequentes dos professores

O que é crossing over e quando ele ocorre durante a meiose?

O crossing over ocorre durante a Prófase I da meiose quando os cromossomos homólogos maternos e paternos se emparelham firmemente na sinapse para formar uma tétrade de quatro cromátides (bivalente). Cromátides não-irmãs quebram e trocam segmentos de DNA correspondentes em junções em forma de X chamadas quiasmas, criando cromossomos recombinantes.

Qual é a diferença entre a Anáfase I e a Anáfase II?

Na Anáfase I, os pares de cromossomos homólogos são puxados para polos opostos, enquanto cada cromossomo ainda consiste em duas cromátides-irmãs unidas. Na Anáfase II, os centrômeros finalmente se dividem e as cromátides-irmãs individuais se separam em direção a polos opostos.

Como o sortimento independente aumenta a variação genética?

Durante a Metáfase I, cada par homólogo alinha-se aleatoriamente na placa do fuso equatorial independentemente de qualquer outro par. Para n pares homólogos, a orientação aleatória isolada produz 2^n combinações diferentes de cromossomos maternos e paternos nos gametas (mais de 8 milhões em humanos com n = 23).

Por que as células no final da Meiose I já são consideradas haploides (1n)?

A ploidia conta o número de conjuntos de cromossomos homólogos em uma célula, e não o número de cromátides. Como os pares homólogos se separam durante a Anáfase I, cada célula filha da Telófase I contém apenas um cromossomo de cada par (1n), mesmo que cada cromossomo ainda tenha duas cromátides-irmãs (2c de DNA).

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