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Unidad II Herencia y Variabilidad

Capitulo 5 

Introducción 

Capitulo 0 

Capitulo 1 

Capitulo 2 

Capitulo 3

Capitulo 4 

Capitulo 5

Capitulo 6 

Capitulo 7

Capitulo 8

Capitulo 9

 Capitulo 10

Capitulo 11

Capitulo 12 

Capitulo 13

Capitulo 14 

Capitulo 15 

Capitulo 16

Capitulo 17 

Capitulo 18 

Capitulo 19 

Capitulo 20 

Capitulo 21

Capitulo 22

Capitulo 23 

Capitulo 24 

Capitulo 25 

Capitulo 26 

Capitulo Ecologia y Energia 

Capitulo Ecologia y Humano

Capitulo Ecología Población y Comunidad  

Capitulo Ecología Hormonas Vegetales 

Capitulo Evolución 

Capitulo Evolución de los Primates

 

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Temas DEMRE

 

HERENCIA Y VARIACIÓN

Hacia el año 1856, aproximadamente, en la misma época de Darwin, Gregor Mendel (1822-1884) un monje austriaco, iniciaba una serie de experimentos que llevaría a una nueva comprensión del mecanismo de la herencia.

 La gran contribución de Mendel fue demostrar que las características heredadas son llevadas en unidades discretas que se reparten por separado en cada generación. Para sus estudios escogió la arveja o guisante común (Pisum sativum). Trabajó experimentalmente durante 7 años. En el año 1865, comunicó sus experimentos en una reunión de la Sociedad de Historia Natural de Brünn, en donde los asistentes aparentemente no entendían lo que Mendel les estaba hablando. Al año siguiente su trabajo fue publicado en las Actas de la Sociedad (revista que circulaba por las bibliotecas de toda Europa). A pesar de ello, su trabajo fue ignorado durante 35 años y no recibió reconocimiento científico hasta después de su muerte.

 GENETÍCA CLÁSICA

 Monohibridismo:

Para sus experimentos Mendel escogió el guisante común (arveja de jardín). Ésa fue una muy buena elección, pues las plantas se conseguían en el comercio, eran fáciles de cultivar y crecían rápidamente. Diferentes variedades presentaban características claramente diferentes y muy definidas, tales como:

 

De los resultados obtenidos  que se pueden observar en la tabla anterior,  Mendel concluyó en el caso de la flor, que el carácter flor púrpura es dominante sobre el carácter flor blanca que es recesivo.

Mendel asumió que el carácter dominante estaba determinado por un factor que denominó A, y el recesivo por otro factor que denominó a.

Luego de diversos experimentos, observó que la aparición y desaparición de variantes alternativas (características recesivas), así como sus proporciones constantes en la generación F2 podían ser explicadas si las características estuvieran determinadas por factores separables, los cuales tenían que haber estado en las plantas F1 en pares (cada miembro del par fue heredado por un progenitor femenino y otro por el masculino). Los factores apareados se separaban nuevamente cuando las plantas F1 maduras producían células sexuales; esto daba por resultado dos tipos de gametos, cada uno con un miembro de cada par de factores. Al formarse los gametos, los alelos se transmiten a ellos, pero cada gameto tiene sólo un alelo de cada gen.

Cuando los gametos se unen para formar el cigoto, los alelos vuelven a reunirse en pares. Según esto, Mendel, postula lo siguiente:

 

 

Primera ley o  principio de la segregación:

 

Los factores que determinan los caracteres se encuentran en pareja, y un solo miembro de esta pareja pasa en los gametos de cada uno de los progenitores a la descendencia.

 

 

CONSECUENCIAS DE LA SEGREGACIÓN 

 

Actualmente se sabe que cualquier gen, por ejemplo, el gen para la característica color de la semilla, puede existir en  2 variedades: amarilla (A) y verde (a). Se dice que estos 2 genes son alelos porque participan de la determinación de la misma característica (color de la semilla). Además, dos genes alelos ocupan el mismo locus en un par de cromosomas homólogos.

Si los 2 genes alelos son iguales, se dice que el organismo es homocigoto, para esa característica. Por ejemplo, si posee alelos dominantes se le llama homocigoto dominante  y si los dos alelos son recesivos homocigoto recesivo. Ahora si los dos alelos son diferentes, se dice que el organismo es heterocigoto para la característica.

DIHIBRIDISMO

Posteriormente, Mendel se interesó por conocer qué sucede cuando se consideran 2 caracteres. Para esto, cruzó plantas que presentaban semillas de forma lisa y color amarillo, con plantas de semilla rugosa y verde. En la F1 obtuvo solamente plantas con semillas lisas y amarillas; al cruzar esas plantas de F1 obtuvo todas las combinaciones posibles en distintas cantidades:

 

En una proporción de 9: 3 : 3: 1.

Sobre la base de estos resultados concluyó que los caracteres liso y amarillo eran dominantes sobre el carácter rugoso y verde; a partir de estos datos formuló su segundo postulado o segunda ley o principio de la distribución independiente:

 

Segunda ley o Principio de Distribución Independiente:

 

Cuando el cruzamiento considera 2 pares de factores contrastantes, cada par se comporta de manera independiente con respecto al otro. O sea, los distintos tipos de factores (genes) se combinan al azar. Por lo tanto, se obtendrán todas las combinaciones posibles, bajo la regla que cada gameto lleva un solo factor (gen) para cada par. Las diferentes clases de gametos tendrán frecuencias iguales.

 

 

GENOTIPO Y FENOTIPO

En  1911, Johanssen propone el término de genotipo para la constitución genética de los seres vivos y el de fenotipo para aquellas características del individuo que constituyen una expresión de los genes. Éstos no son solamente externos o visibles (color de ojos, color del pelo, calvicie, etc.) sino también internos y latentes. Así, en el ser humano, las distintas hemoglobinas o los grupos sanguíneos son también características fenotípicas.

 

CRUCE DE PRUEBA Y RETROCRUCE

 

En muchas oportunidades no se sabe si un individuo que presenta el fenotipo dominante es homocigoto dominante o heterocigoto. Para reconocer el genotipo del individuo se utiliza el cruzamiento de prueba, que consiste en cruzar un individuo de fenotipo recesivo cuya única posibilidad de genotipo es ser homocigoto recesivo con otro de fenotipo dominante del cual no se conoce su genotipo.

 

Si el resultado del cruzamiento es 100% el fenotipo dominante quiere decir que el individuo incógnita era homocigoto dominante. En el caso que la proporción sea 50% fenotipo dominante y 50% fenotipo recesivo, el individuo resultará ser heterocigoto. En realidad bastaría con que aparecieran algunos individuos con fenotipo recesivo para que el individuo incógnita fuera heterocigoto.

 

TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA

 

En el año 1902, Walter S. Sutton se encontraba estudiando  la formación de células sexuales en machos de un saltamontes del género Brachystola. Mientras analizaba el proceso de meiosis, Sutton, se sorprendió ante la correspondencia que existía entre lo que estaba viendo y la primera ley de Mendel.  Sutton supuso que los factores descritos por Mendel (genes) se encuentran en los cromosomas y que los alelos se encuentran en los cromosomas homólogos.

 

Las conclusiones del trabajo de Sutton se pueden resumir de la siguiente manera:

 

·         El conjunto cromosómico diploide está formado por 2 subconjuntos morfológicamente similares. Cada tipo cromosómico está representado 2 veces, formando un par de homólogos. Un subconjunto es heredado del padre y otro de la madre; cada conjunto lleva los factores hereditarios correspondientes, o sea los genes.

 

·         El resultado de la meiosis es que cada gameto recibe sÓlo un cromosoma de cada par homólogo.

 

·         La distribución de los diferentes cromosomas de cada par de homólogos en la meiosis es independiente de lo que ocurre con otros homólogos. Cada gameto recibe un cromosoma de cada par; cuál de los dos, paterno o materno, es una cuestión de azar.

 

VARIABILIDAD GÉNICA

 

a.    IMPORTANCIA DE LA MEIOSIS EN LA VARIABILIDAD

 

La meiosis representa un tipo de división celular reductivo, lo cual es importante para la mantención del número diploide normal de cromosomas en las especies. Pero, además, la meiosis involucra un proceso que modifica la calidad del material genético y que conlleva una variación genética. De esta manera, los individuos de una población no son todos idénticos entre sí.

 

Es durante la primera división meiótica o meiosis I que se producen 2 eventos que contribuyen a la variabilidad genética: la recombinación genética (crossing-over) y la permutación cromosómica.

 

b.   LIGAMIENTO, ENTRECRUZAMIENTO  Y MAPAS CROMOSÓMICOS

 

Sutton se dio cuenta de que un gen no podía corresponder a un cromosoma entero: evidentemente los organismos deberían tener más genes que cromosomas.

Si los alelos de dos genes, que determinan dos características diferentes  están sobre el mismo par de cromosomas homólogos, la segregación de un gen no puede ser independiente de los alelos del otro gen y por tanto la 2° ley de Mendel no se cumpliria. A estos genes que tienden a permanecer juntos, debido a que están sobre un mismo cromosomas, se denomina genes ligados.

 

Mientras más cerca estén dos genes más difícil será que se separen durante la recombinación porque la fuerza de ligamiento es mayor.

 

Cada par homólogo constituye un grupo de ligamiento, por ejemplo, en la especie humana hay 23 pares de cromosomas homólogos y por tanto 23 grupos de ligamiento.