Biología conceptual: Genética

La genética (del termino “gen”: unidad del material hereditario) es la rama de la biología que estudia las leyes de la herencia, el modo en que los rasgos y las características se trasmiten de padres a hijos.

La herencia y la variación constituyen la base de la genética.

Los genes se forman de segmentos de ADN (Ácido Desoxirribonucleico) la molécula que codifica la información genética en las células.

Los seres humanos, desde la prehistoria, aplicaron sus intuiciones sobre los mecanismos del mejoramiento y la domesticación de las plantas y animales en diferentes organismos, la información genética radica en los cromosomas, donde esta almacenada en secuencia de moléculas de ADN.

El ADN esta formado por una doble cadena de compuestos químicos llamados nucleótidos, estos están formados por un grupo fosfato, un azúcar (desoxirribosa), una base nitrogenada (dos purinicas: Adenina “A” y Guanina “G” y dos pirimidinicas: Citosina “C” y Timina “T”). Las cadenas van unidas por las Bases nitrogenadas: A-T; C-G

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La estructura de doble hélice fue descubierta en 1953 por James Watson y Francis Crick.

El ADN se encuentra en el núcleo de la célula en forma de cromosoma, cada especie contiene indeterminado número de cromosomas.

En el organismo existen dos tipos de células: Somáticas que son las células del cuerpo (diploides) y las reproductoras que son los gametos (haploides).

Ciclo celular: es un conjunto ordenado de eventos que culminan con el crecimiento de la célula y la división de ésta en dos células hijas. Las etapas de este ciclo son G1, S, G2 M. El estado G1 (del inglés Growth 1) que significa crecimiento, el estado S es la síntesis (cuando el ADN), G2 (Growth 2) la célula crece y comienza la división, M representa la mitosis, es cuando ocurre la división nuclear y citoplásmica

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Ciclo celular

Mitosis: proceso de división celular por el cual se conserva la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las células sucesivas. Las células somáticas se reproducen por este proceso que consta de cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase, Telofase. La mitosis es la división que realizan las células durante el crecimiento de un individuo, función de reposición de las que mueren por el desgaste diario o para incrementar su número.

Interfase es el estado intermedio, los cromosomas se encuentran desenrollados formando la cromatina, en esta etapa el DNA se duplica y la célula elabora los organelos que habrán de pasar a las células hijas.

Profase es el inicio de la división, la cromatina se condensa y los cromosoma se hacen visibles formando una maraña, éstos están formados por dos cromátidas unidas por el centrómero, la membrana nuclear desaparece y los componentes del núcleo quedan libres en el citoplasma.

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Metafase aparecen dos polos, se forma el huso mitótico, los cromosomas se alinean apareados en el ecuador del huso.

Anafase los cromosomas se separan y se dirigen a los polos opuestos.

Telofase los cromosomas llegan a los polos, se forma la membrana nuclear y al final la célula se separa en dos células hijas idénticas a la célula madre.

Meiosis proceso de una doble división celular en la cual el número de cromosomas se divide a la mitad, de tener un número cromosómico “2n”, dos series de cromosomas (diploide) se reduce a un número cromosómico “n” una serie de cromosomas (haploide).

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Las células del cuerpo (somáticas) tienen un número diploide de cromosomas y las células sexuales (gametos) óvulo y espermatozoide tienen un numero haploide, al unirse los gametos regeneran el numero diploide.

Al proceso para formar gametos se le llama gametogénesis; Oogénesis para formar óvulos y Espermatogenesis para formar espermatozoides.

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Las cadenas de ADN constituyen los cromosomas, los genes se forman con secciones de ADN y uno o varios genes pueden determinar una característica propia de un organismo. Al conjunto (total) de de genes que contiene una célula se le conoce como genotipo, al conjunto de cromosomas de una especie se le llama cariotipo, cada especie se caracteriza por su cariotipo, éste varía de una especie a otra, en el ser humano son 46 cromosomas, 44 autosómas y el par sexual, XY en el hombre y XX en la mujer

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Cariotipo hombre

Gregor Mendel monje austriaco, naturalista considerado el padre de la genética, nació en 1822 en Heinzendorf Australia, ingreso al monasterio Agustino de Brno en 1843. Mendel publico sus resultados en la sociedad de ciencias naturales de Brno en 1865 los cuales fueron ignorados por completo, en 1900 tres científicos por separado redescubren las leyes de Mendel, Hugo de Vries holandés, Carl Correns alemán y Erich Von Tschermak austriaco.

Leyes de Mendel Ley de la segregación, esta ley nos dice que en un cruce monohibrido (una sola característica) un individuo que es diploide tiene dos alelos para una misma característica y que estos alelos se separan (segregan) al formar los gametos, un alelo para cada gameto

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Carácter: color de la semilla

Semilla amarilla AASemilla verde aa

F1: Fenotipo 100% híbridos semillas amarillas

Reginald Crundall Punnett creador de un modelo para diagramar los cruzamientos genéticos llamado cuadro de Punnett y predecir las proporciones de los diferentes tipos de descendencia que debe esperarseSe toman dos semillas de F1, cualquiera de las cuatro ya que tienen las mismas características

F2: Fenotipo 3 semillas amarillas Genotipo 1 semilla AA 2 semillas Aa 1 semilla aa

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Ley de la distribución independiente. Los genes de una característica se distribuyen en los gametos de manera independiente a los factores de la otra característica, por ejemplo color de la semilla y forma de la semilla.

Semilla amarilla y lisa AABBSemilla verde y rugosa aabb

Fenotipo: 100% híbridos semillas amarillas y lisas

Para obtener la F2 se toman dos semillas de la F1

como progenitores y el resultado es el siguiente.

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Herencia codominante: es cuando dos alelos presentes se expresan por completo, esto sucede cuando los genes que se combinan son ambos dominantes o recesivos, uno no domina al otro.

En los seres humanos existen tres tipos de sangre A, B, O, tanto A como B son dominantes sobre O pero no entre ellas A no domina a B y viceversa y el descendiente en este caso tendrá sangre tipo AB

Genotipo Tipo sanguíneo

AA AAO ABB BBO BAB ABOO O

Determinación del sexo, hay cromosomas específicos que determinan el sexo, el ser humano

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tiene 23 pares de cromosomas, 22 son autosómas y el par sexual, XY en el hombre y XX en la mujer ♂ ♀Progenitores XY x XX

Gametos X Y x X X

X XX XX XXY XY XY

F1 probabilidad: 50% XX (mujeres) 50% XY (hombres)Gemelaridad, hay dos tipos que son: gemelos idénticos y gemelos fraternos.

Gemelos idénticos, tienen la misma combinación de genes ya que se forman de un óvulo fecundado por un espermatozoide, el cigoto en la primera división mitótica se divide (parte) en dos y cada una de esas células se desarrollan independientemente de la otra, son del mismo sexo, tienen el mismo genotipo y son físicamente idénticos debido a que tienen el mismo equipo de ADN.

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Gemelos fraternos, se forman de dos óvulos y cada uno de estos es fecundado por un espermatozoide, aquí el parecido seria como si fueran hermanos.

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