Genética
La genética es una ciencia, y por lo tanto como tal, implica "un conocimiento cierto de las cosas por sus principios y sus causas". Entonces... ¿cuáles son estas cosas que como ciencia la genética estudia?, pues, la "Herencía Biológica", y la "Variación". Y, sus principios y causas, son las "leyes y principios" que gobiernan las "semejanzas" y "diferencias" entre los individuos de una misma "especie".
Trataremos de ddesglosar la definición de genética de manera aclaratoria, y así ir subiendo uno por uno los peldaños que nos conducen a una mayor complejidad dentro de la misma, que es la "manipulación". Ante todo, es necesario dejar por sentado un concepto tan claro, como sencillo, pero es el que da pie, para luego derivarse en otros tantos conceptos. AI hablar de las características atinentes a toda materia viva, se dice que, "todo ser vivo nace de otro semejante a él", o sea, que posee "caracteres" semejantes a los de su progenitor. Y ¿qué entendemos pues, por "caracteres "? Se trata de cada peculiaridad, cada rasgo, ya sea, morfológico (de forma), funcional, bioquímico (algunos autores incluyen los rasgos psicológicos también) que presenta un individuo biológico.
Y estos "caracteres" o características lo hacen pertenecer a una misma "especie". ("Especie", es un término que, según el Diccionario de la Real Academia Española, se refiere "al conjunto de cosas semejantes entre sí, por tener una o varios caracteres comunes entre sí").
Hasta ahora todo apunta, a que la genética estudia los caracteres semejantes que se transmiten de padres a hijos, aquéllos que los hacen parecer entre sí. Pero sucede que también presentan aquellos caracteres que no son semejantes, que varían, y a los cuales dentro de esta ciencia se los denomina "variaciones", y que también son transmitidos genéticamente, o son influenciados por el medio ambiente, al cual se lo denomina "Paratipo".
Mendel escogió las plantas de guisantes por varias razones:
- Son plantas de rápido crecimiento.
- Se encuentra en gran cantidad de
variedades.
- Tienen flora que pueden ser
fácilmente polinizadas de forma artificial con el polen seleccionado y ser
protegidas con una bolsita de los agentes polinizadores no deseados.
- Las características a estudiar
de la planta son descontinuas, es decir, se encuentran en pares y no hay
intermedios. Por ejemplo, el color de la semilla del guisante es amarillo
o verde, y no hay colores intermedios.
LEYES MENDELIANAS.
La ciencia
de la genética nació hacia el año 1900, cuando varios investigadores
descubrieron el trabajo sobre plantas vegetales del monje austriaco Gregor
Mendel, que, aunque el trabajo ya fue publicado en 1866, había sido
prácticamente ignorado hasta entonces. Mendel sostenía la teoría de que cada
progenitor tiene dos unidades de cada gen, pero que sólo aporta una unidad de
cada par a su descendiente. Más tarde, las unidades descritas por Mendel
recibieron el nombre de genes.
Las Leyes de
Mendel son un conjunto de reglas básicas sobre la transmisión por herencia de
las características de los organismos padres a sus hijos. Estas reglas básicas
de herencia constituyen el fundamento de la genética. Las leyes se derivan del
trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en el año 1865 y 1866.
Para
comprender acabadamente las leyes de la herencia, es fundamental el
conocimiento de la Meiosis, dado el comportamiento paralelo de genes y
cromosomas (Teoría Cromosómica de la Herencia, Sutton 1903). Un gen es la
unidad física y funcional de la herencia, que se pasa de padres a hijos. Los
genes están compuestos por ADN y la mayoría de ellos contiene la información
para elaborar una proteína específica. Un cromosoma es el resultado del
empaquetamiento del ADN y las proteínas previo a la división celular para su
segregación posterior en las células hijas.
El siguiente
video muestra lo distintos estadios de la Meiosis y los sucesos que ocurren en
cada uno de ellos.
Bases
físicas de la herencia: Poco después del redescubrimiento antes mencionado de
los trabajos del monje austriaco Gregor Mendel, los científicos se dieron
cuenta de que los patrones hereditarios que él había descrito eran comparables
a la acción de los cromosomas en las células en división, y sugirieron que las
unidades mendelianas de la herencia, los genes, se localizaban en los
cromosomas. Ello condujo a un estudio profundo de la división celular. Cada
célula procede de la división de otra célula. Todas las células que componen un
ser humano derivan de las divisiones sucesivas de una única célula, el cigoto.
Nuestro
cuerpo se compone de millones de células de varios tipos. El núcleo es un
componente esencial en cada célula. Es esférico y está rodeado de forma
característica por una membrana. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y
proteínas están organizadas en cromosomas. El cromosoma contiene el ácido
nucleico, ADN <para ADN, click aquí, capítulo anterior>, que se divide en
pequeñas unidades llamadas genes. Los cromosomas suelen aparecer dispuestos en
pares idénticos. El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única
muy larga y en espiral que contiene secuencias lineales de genes. Los genes, a
su vez, tienen instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas
de proteínas y ARN necesarias para producir una copia funcional de la célula .
1ra Ley:
Uniformidad
Cuando se
aparean individuos de dos líneas puras distintas, toda los descendendientes son
iguales entre sí, es decir es uniforme en genotipo y fenotipo.
El término
línea pura refiere a individuos que presentan genotipo homocigota para un
determinado caracter, es decir que posee dos formas idénticas de un gen
específico heredadas de cada uno de los progenitores. Un individuo homocigota
solo puede formar gametas que porten esa variante (alelo) del gen. Toda la
descendencia (Filial 1) recibe una alternativa
(o alelo) distinta de cada progenitor, siendo uniforme, ya que todos
presentan genotipo heterocigota (híbridos).
En el caso
en que el carácter presente Dominancia Completa los descendientes tambien serán
fenotípicamete iguales a uno de sus progenitores.
Primera Ley
de Mendel
2da Ley: Segregación
Los miembros
de una pareja alélica se separan (segregan) y se combinan al azar en la
descendencia.
Los
individuos de la segunda generación que resultan del apareamiento de los
híbridos de la primera generación son diferentes fenotipicamente unos de otros;
esta variación se explica por la segregación de los alelos responsables de
estos caracteres, que en un primer momento se encuentran juntos en el híbrido y
que luego se separan entre los distintos gametos.
La
segregación ocurre en la Anafase I, al migrar hacia polos opuestos los
cromosomas homólogos.
Segregación
alélica en Anafase I
A causa de
la segregación y de la combinación aleatoria de las gametas de los individuos
de la Filial 1, reaparecen en la Filial 2 individuos que expresan la
alternativa del carácter que había quedado enmascarada en la F1.
Segunda Ley
de Mendel
3ra Ley:
Transmisión Independiente
Los miembros
de parejas alélicas distintas se transmiten independientemente.
Al aparearse
individuos F1 dihíbridos (heterocigotos para dos pares de genes, provenientes
del apareamiento entre líneas puras distintas, homocigotas para dos
características), se obtiene una Filial 2, en la cual se observan 16
combinaciones, determinándose 9 genotipos diferentes.
Tercera ley
de Mendel
Resultados cruzamiento dihíbrido
Fenotípicamente
se observan 4 fenotipos distintos en una proporción 9:3:3:1
Proporciones
fenotípicas y genotípicas - 3ra ley de Mendel
En la
metafase de la 1ra división meiótica los pares de cromosomas homólogos se
ordenan al azar (algunos cromosomas de origen materno se ubican a un lado de la
placa ecuatorial y el resto al otro lado; lo mismo sucede con los de origen
paterno). De esta forma los cromosomas se distribuyen al azar e
independientemente unos de otros, en la formación de las gametas.
Para el
cumplimiento de la 3ra Ley es condición necesaria que los genes se encuentren
ubicados en distintos cromosomas. No se cumple en el caso de genes que se
encuentren ligados
Ligamiento
Dos genes están ligados cuando se encuentran
situados sobre el mismo cromosoma. Todos aquellos genes que se encuentran
situados sobre el mismo cromosoma forman un Grupo de Ligamiento.
Cuanto más
alejados están entre sí dos genes ligados más probable es que se produzca entre
ellos entrecruzamiento o crossing over, y como consecuencia recombinación.
Cuando existe recombinación entre genes ligados se dice que su ligamiento es
parcial.
Si la
distancia entre dos genes es muy pequeña y no es posible el entrecruzamiento y
la recombinación, estos genes presentan ligamiento total. Si dos genes se
encuentran totalmente ligados siempre se transmiten juntos y no se cumple la
Transmisión Independiente.
Ligamiento:
acoplamiento y repulsión
Interacciones
entre Genes
Los genes
que se encuentran en el mismo locus, en un par de cromosomas homólogos (genes
alelos) o en locus distintos (genes no alelos) pueden influir en la
manifestación de un carácter. Estas interacciones se denominan interacciones
génicas y pueden ser de los tipos: alélicas y no alélicas.
Interacciones
Alélicas
Los genes
alelos, es decir, aquellos que se encuentran en el mismo locus en los
cromosomas homólogos, pueden interactuar de diversas maneras y presentar
distintos mecanismos de acción génica:
• Dominancia Completa. Es un tipo de
interacción alélica en dónde uno de los genes presente en alguno de los dos
cromosomas homólogos, se expresa y enmascara al gen que se encuentra en el
mismo locus del otro cromosoma homólogo. El gen que enmascara se llama gen
dominante y el enmascarado gen recesivo. En los experimentos de Mendel, al
cruzar dos líneas puras, los híbridos obtenidos expresaban uno de los rasgos de
sus progenitores, que correspondía a la expresión del gen dominante
• Dominancia Incompleta. Al cruzar una
línea pura otra con línea pura distinta, se obtiene en la primera generación
una Filial 1 con un fenotipo intermedio al de los dos progenitores puros.
Cuando se aparean los híbridos F1, la F2 resultante muestra una proporción
fenotípica de 1:2:1.
• Codominancia. Los heterocigotos de la
F1 expresan fenotípicamente ambos alelos de la característica.
• Sobredominancia. Se dá en caracteres
cuantitativos (peso, altura, producción de leche, producción de anticuerpos,
etc) y los heterocigotos manifiestan un valor fenotípico cuantitativamente
mayor que las líneas puras.
Interacciones
alélicas: proporciones fenotípicas Filial !
Interacciones
no alélicas: Epistasis
Se define
así a las interacciones entre dos pares de genes distintos, dónde uno modifica
la expresión del otro. Al gen que modifica la expresión del otro se lo denomina
epistático. Al que es modificado se lo llama hipostático.
Existen
muchos tipos de epístasis. Un ejemplo es la interacción entre los loci B y D
que intervienen en la determinación del color de pelaje en las ratas. El alelo
B produce color de pelaje negro y el alelo b color marrón. El locus D es
epistático sobre B. En los individuos que presentan genotipo dd el color
codificado por el locus B se diluye. La tabla siguiente muestra las
proporciones fenotípicas resultantes del apareamiento entre dihíbridos.
Ejemplo de
epístasis en ratas
Alelos
Múltiples
conejo
himalaya
En un
organismo diploide solo puede portar dos alelos de un mismo gen. Para muchas
características existen más de dos alternativas alélicas. A esto se lo conoce como
alelos múltiples. El conjunto de alelos se lo denomina serie alélica.
Un ejemplo es uno de los genes que determina
el color de pelaje en los conejos. Los alelos de esta serie son C (color
total), cCH (chinchilla, color grisáceo), cH (himalaya, blanco con extremidades
negras) y c (albino). Cada alelo es completamente dominante con respecto al que
le sigue en la serie:
C > cCH
> cH > c
Genes
Letales
El alelo que
causa la muerte de un organismo es llamado alelo letal y el gen involucrado es
llamado gen esencial. Genes esenciales son genes que al mutar pueden resultar
en un fenotipo letal. Un ejemplo de un gen esencial, es el gen para el color
amarillo del pelaje en ratones. El color amarillo es una característica
codificada por AY. Ratones genotípicamente AYAY no son viables y mueren antes
del nacimiento. Los ratones AYA son amarillos y los ratones AA son no
amarillos. La figura siguiente muestra los resultados del apareamiento AYA x
AYA.
Gen letal en ratones
Trabajos de Mendel
Mendel publicó sus experimentos con guisantes en 1865 y 1866. Los principales motivos por los que Mendel eligió el guisante como material de trabajo fueron los siguientes:
- Material: Pisum sativum (guisante).
- Los guisantes eran baratos y fáciles de obtener en el mercado.
- Ocupaban poco espacio y tenían un tiempo de generación relativamente corto.
- Producían muchos descendientes.
- Existían variedades diferentes que mostraban distinto, color, forma, tamaño, etc. Por tanto, presentaba Variabilidad Genética.
- Es una especie Autógama, se autopoliniza, de manera que el polen de las anteras de una flor cae sobre el estigma de la misma flor.
- Era fácil realizar cruzamientos entre distintas variedades a voluntad. Es posible evitar o prevenir la autopolinización castrando las flores de una planta (eliminando las anteras).
Esquema de flor de guisante Eliminación de anteras (castrar)
Según Mendel las características que deben reunir las plantas experimentales son:
- Poseer caracteres diferenciales constantes.
- Los híbridos entre variedades deben protegerse de la influencia de polen extraño durante la floración (embolsando las flores).
- Experimento control: las 34 variedades que empleó las sometió a prueba durante dos años (dos generaciones sucesivas por autofecundación) para comprobar que todas producían descendencia constante. Es decir, si las características de una variedad eran que todas las plantas producían semillas redondas y amarillas, comprobaba durante dos generaciones sucesivas de autofecundación que todas las semillas de la variedad eran redondas y lisas. Solamente una variedad de las 34 no produjo descendencia constante, por lo que no la empleó en sus estudios. Las variedades utilizadas por Mendel eran Líneas Puras constituidas por individuos idénticos para los caracteres analizados.
Mendel realizaba siempre el mismo esquema de cruzamientos: cruzaba dos variedades o líneas puras que diferían en uno o varios caracteres, obtenía la 1ª generación filial (F1), seguidamente autofecundaba (Ä) los híbridos de la 1ª generación filial (F1) y obtenía la 2ª generación filial (F2) y, por último, autofecundaba (Ä) las plantas de la 2ª generación filial (F2) y conseguía la 3ª generación filial (F3). El cruzamiento inicial lo llevaba a cabo en las dos direcciones posibles, es decir, en un caso utilizaba como donador de polen al ♂P2 y en otro al ♂P1, realizó cruzamientos recíprocos: ♀P1 x ♂P2 y ♀P2 x ♂P1.
Los principales aciertos de Mendel fueron los siguientes:
- Utilizar en sus experimentos una especia autógama, ya que de esta manera se aseguraba de que las variedades que manejaba eran Líneas puras, constituidas por individuos idénticos y homocigóticos.
- Elegir caracteres cualitativos fácilmente discernibles en sus alternativas. Por ejemplo, flores color blanco o púrpura.
- Iniciar los experimentos fijándose cada vez en un sólo carácter. De está manera obtenía proporciones numéricas fáciles de identificar.
- Utilizar relaciones estadísticas en varias generaciones sucesivas. Contar el número de individuos de cada tipo en las sucesivas generaciones y proponer proporciones sencillas.
- Llevar a cabo experimentos control y cruzamientos adicionales (retrocruzamientos) para comprobar sus hipótesis.
- Analizar caracteres independientes para demostrar su principio de la combinación independiente.
Dayana Arias 3° C
Luzmary Lopez
Sharon Franquiz
Monira Colman
Muuuy interesante, me gustó este blog!
ResponderEliminarque buena información muy útil para cualquiera que la necesite
ResponderEliminarEl tema a detallar esta bien elaborado , tiene un conjunto de argumentos bastantes convincentes referentes a la bases biológicas de la genética , nada mal.
ResponderEliminarmuy buena información. también me sirve por que lo estoy viendo ahorita en clase
ResponderEliminarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminar__Me parece que esta bien elaborado, muy buena recopilación de información sobre Mendel y sus aportes.
ResponderEliminarPostData:
__Ranmy, el que comento un poco mas arriba, si ese mismo, es gay.
PostData de la PostData: ¡ESTUPIDO Y SENSUAL MENDEL!.
Muy buena la informacion, ya no necesito buscarla en Winkipedia :)
ResponderEliminarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarOye pulgar arriba con esta URL; de verdad muy bien presentado y estructurado, presenta información detalla y precisa para la parte interesada. :)
ResponderEliminar¡¡Me encanta!! Esta muy bueno :)
ResponderEliminarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminaresta muy buena la informacion me gusta :)
ResponderEliminaresta muy buena esta información sigue adelante haces un buen trabajo
ResponderEliminarQue lindo su blogger...
ResponderEliminarEsta muy buena la informacion!!!
Muy buen material para aquella persona que quiera conocer a fondo lo que tiene que ver con la genetica, herencia. Saludos.
ResponderEliminarexelente me gusto! muy buena su informacion sobre las leyes de mendel!
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