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LA HERENCIA Y LA TRANSMISIÓN DE LOS CARACTERES

Conceptos básicos en genética

La Genética es la rama de la Biología que estudia la herencia de los caracteres. Esta ciencia nació con los experimentos de Mendel y ha desencadenado un vocabulario propio que debes utilizar con propiedad. En este pequeño diccionario tienes los términos más usuales que se utilizan en estos dos temas. Aquí tienes una serie de términos utilizados en genética y que debes conocer:

GEN: Un trozo de ADN que contiene la información para que se manifieste un carácter. Equivale al término de “factor hereditario” propuesto por Mendel en sus trabajos.

ALELO: Es cada uno de los genes que informan sobre un mismo carácter. Por ejemplo, para el carácter color de las semillas del guisante, existen dos alelos: el que informa para el color amarillo y el que informa para el color verde.

HOMOCIGOTO: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo. Por ejemplo, AA o aa. También se le llama puro para ese carácter.

HETEROCIGOTO: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto. Por ejemplo Aa. También se le llama híbrido para ese carácter. GENOTIPO: Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre. Haploides se representa con “n” y diploides se representa con “2n”.

FENOTIPO: Es la manifestación externa del genotipo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo.

LOCUS: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma.

GEN DOMINANTE: Es aquel cuya información se expresa, aunque el otro gen alelo lleve una información diferente. A=gen que determina negro a= gen que determina blanco Los individuos AA y Aa serán negros y solamente los individuos aa serán blancos.

GEN RECESIVO: Es aquel cuya información sólo se expresa cuando se encuentra en condición homocigótica, es decir que el individuo lleva los dos alelos recesivos. Por ejemplo, “aa”.

GENES CODOMINANTES: Son aquellos que cuando están en combinación heterocigótica originan un carácter distinto del de las razas puras. Lo veremos en el caso de la herencia intermedia de las flores del “dondiego de noche”.

ALGUNOS CONCEPTOS QUE DEBES TENER EN CUENTA:

·        Los genes se localizan en los cromosomas

·        A principio del siglo XX se propuso el nombre de gen en lugar de factor hereditario, propuesto por Mendel, para denominar las unidades de la herencia.

·        Un determinado gen puede presentar varias alternativas o formas alélicas que llevan informaciones diferentes para un carácter correspondiente. Por ejemplo, el gen que determina el color de ojos, puede presentar un alelo que determina ojos oscuros y otro alelo que determina ojos claros.

·        Un gen es un trozo de ADN que contiene la información necesaria para construir una determinada proteína, que a la vez controla la manifestación de un determinado carácter.

·        Cada individuo lleva dos alelos para cada carácter, uno del padre y otro de la madre.

·        Si un individuo lleva los dos alelos para un carácter iguales, decimos que el individuo es homocigoto o puro para dicho carácter.

·        Si un individuo lleva los dos alelos diferentes para un determinado carácter, decimos que es heterocigoto o híbrido para dicho carácter.

·        En la meiosis cada gameto recibe uno de cada padre uno de los cromosomas de cada pareja de homólogos.

·        Hay algunos caracteres cuya manifestación se debe a un sólo par de alelos como el caso del albinismo.

·        Hay caracteres que dependen de varios genes como es el caso de la estatura o el color de la piel.

·        Todo organismo recibe para cada carácter dos genes, uno del padre y otro de la madre. Por lo tanto, posee dos dotaciones de genes homólogos

·        La distribución de los genes maternos y paternos en el hijo se hace completamente al azar.

Genes y cromosomas

Heredamos de nuestros padres dos juegos de cromosomas, uno del padre y otro de la madre. Cada par de cromosomas contiene para cada carácter una pareja de genes (o alelos) en posiciones análogas. Estos dos genes portadores de la información para el mismo carácter se denominan alelos y los cromosomas que los llevan, cromosomas homólogos. Los alelos no tienen por qué llevar la misma información. Los alelos son formas alternativas del mismo gen y ocupan la misma posición en los cromosomas homólogos.

La relación entre los genes y los cromosomas.

Durante muchos años no se supo en qué parte de la célula se encontraban los genes. Se sospechaba que se encontraban en los cromosomas basándose en el paralelismo que existía entre el comportamiento de los genes y de los cromosomas. En primer lugar, en las células diploides hay dos cromosomas de cada tipo, llamados cromosomas homólogos, uno procedente del padre y otro de la madre. Y para Mendel debían existir dos genes para cada carácter, también llamados genes alelos uno heredado del padre y otro de la madre. Los cromosomas homólogos se separan durante la meiosis y va cada uno a un gameto, y también como decía Mendel en su segunda ley, los genes alelos se separan y van a gametos diferentes. Observa en los siguientes dibujos como se cumple lo anotado en los puntos anteriores. En el primero vemos la transmisión de los cromosomas respecto al color de la semilla del guisante: amarillo - verde y en el segundo caso la transmisión de los genes- alelos para dicho carácter. El Resultado como verás es el mismo.

Raza pura y raza híbrida

Son de raza pura para un carácter todos aquellos individuos que, cruzados entre sí, siempre dan descendientes que presentan ese mismo carácter. También se les llama homocigóticos para ese carácter. Son híbridos para un carácter aquellos individuos que, cruzados entre sí, pueden dar descendientes con algún carácter no presente en los padres. También se les llama heterocigóticos para ese carácter.

Se suele hablar raza pura para uno o varios caracteres. Mendel realizó sus experimentos, cruzando siempre individuos que eran de raza pura.

EL MENDELISMO

Mendel y su tiempo

Mendel nace en 1822 en la ciudad checa de Heinzendorf y entra como novicio agustino en el monasterio de Brno. Como monje agustino tuvo la oportunidad de estudiar botánica, matemáticas y química en la Universidad de Viena Propuso la primera explicación científica en relación al modo en que se transfieren los caracteres hereditarios entre padres e hijos. Su contribución básicamente fue:

1)desarrollar líneas puras

2)contar sus resultados, ver proporciones y realizar análisis estadísticos.

Tras años de experimentos con la planta de guisante común, Gregor Mendel pudo describir la forma en que las características genéticas se transmiten de generación en generación.

Gregor usó guisantes en sus experimentos principalmente porque podía controlar fácilmente su fertilización, transfiriendo polen de planta a planta con un pequeño pincel.

A veces transfirió el polen hacia y desde las flores de la misma planta (autofertilización) o desde las flores de otra planta (fertilización cruzada).

En un experimento cruzó plantas de guisantes amarillas lisas y fertilizadas con guisantes verdes arrugados:

Cada guisante que resultó de este primer cruce, la primera generación (F1), era liso y amarillo.

Sin embargo, cuando se cruzaron dos plantas de guisantes amarillas suaves de esta primera generación para producir una segunda generación (F2), el resultado fue un 75 por ciento de guisantes amarillos suaves y un 25 por ciento de guisantes verdes arrugados (3: 1).

Este resultado muestra que los genes de los guisantes amarillos suaves son dominantes, mientras que los genes de los guisantes verdes arrugados son recesivos.

Los resultados de este y otros experimentos llevaron a Gregor Mendel a presentar tres principios clave de herencia:


 * 1) La herencia de cada rasgo está determinada     por “factores” (ahora conocidos como genes) que se transmiten a los     descendientes.
 * 2) Los individuos heredan un ‘factor’ de cada     padre para cada rasgo.
 * 3) Es posible que un rasgo no se muestre en     un individuo, pero que aún se pueda pasar a la siguiente generación.

Los rasgos genéticos que siguen estos principios de herencia se denominan mendelianos

Las leyes de Mendel

Primera ley de Mendel. Ley de la uniformidad: Al cruzar dos variedades de raza pura que difieren en un carácter, la descendencia es uniforme, presentando además el carácter dominante.

Segunda ley de Mendel. Ley de la segregación. Los alelos que determinan un carácter nunca irán juntos en un mismo gameto.

Tercera ley de Mendel: Ley de la independencia de los caracteres. Los genes que determinan cada carácter se transmiten independientemente.