BIOLOGIA GRADO 9

HISTORIA DE LA GENETICA

Gregor Mendel; Conocido como padre de la genética moderna, Gregor Mendel desarrolló los principios de la herencia estudiando siete pares de caracteres heredados en el guisante (chícharo). Aunque la importancia de su obra no se reconoció en vida del investigador, se ha convertido en fundamento de la genética actual.

La ciencia de la genética nació en 1900, cuando varios investigadores de la reproducción de las plantas descubrieron el trabajo del monje austriaco Gregor Mendel, que aunque fue publicado en 1866 había sido ignorado en la práctica. Mendel, que trabajó con la planta del guisante (chícharo), describió los patrones de la herencia en función de siete pares de rasgos contrastantes que aparecían en siete variedades diferentes de esta planta. Observó que los caracteres se heredaban como unidades separadas, y cada una de ellas lo hacía de forma independiente con respecto a las otras (véase Leyes de Mendel). Señaló que cada progenitor tiene pares de unidades, pero que sólo aporta una unidad de cada pareja a su descendiente. Más tarde, las unidades descritas por Mendel recibieron el nombre de genes.

Leyes de Mendel 

Esas variaciones de una generación a otra fueron las que llevaron a Gregor Mendel. En 1860, a trabajar con plantas de guisantes en su jardín, para averiguar cómo se transmitían las características de padres a hijos. Sus experimentos consistieron en hacer muchos cruces entre las plantas de guisantes. Escogió esta planta porque tenía muchas variedades diferentes y porque su crecimiento era muy rápido. Esto le permitía observar rápidamente los resultados.

Las leyes de Mendel no se cumplen: Cuando un alelo no es totalmente dominante sobre el otro.

• Cuando existen más de dos alelos para una característica.

•Cuando un par de alelos determinan, no una, sino varias características.

Leyes de Mendel

Después de trabajar durante ocho años, cruzando plantas de guisantes con diferentes características, Mendel demostró que las características de los individuos se transmiten de una generación a otra por pequeños factores individuales, a los que posteriormente se les dio el nombre de genes. Demostró también, que esos factores se distribuyen en los descendientes de diferentes maneras, siguiendo leyes que hoy se conocen como leyes de Mendel.

Ley de la segregación

Para explicar la ley de la segregación, tendremos en cuenta el color de la vaina. Al cruzar plantas con vaina verde y plantas con vaina amarilla (generación que llamaremos parental o P), todos los descendientes (a los cuales llamaremos filial o F1) resultaron con vaina verde. Según Mendel, la característica de vaina amarilla se había ocultado. Para demostrar eso, realizó cruces entre los individuos de la F1 y obtuvo un 75% de plantas con vaina verde y 25% con vaina amarilla (a esos hijos de la F1, los llamaremos filial 2 o F2). Así comprobó que la característica de vaina amarilla no había desaparecido en la F1, sino que estaba oculta.

 Basado en sus resultados, Gregor Mendel formuló los siguientes principios:

1.         Cada factor que determina una característica, tiene dos formas alternas, llamadas alelos. Así el factor para el color de la vaina en los guisantes tiene un alelo G para el verde y otro alelo ¿""para el amarillo.

2.         De los dos alelos, cada uno se hereda de uno de los padres. Así es la Fl, las plantas de Mendel habían heredado el alelo G de uno de sus padres y el alelo g, del otro padre.

3.         Cuando se forman los gametos, en la gametogénesis, el par de alelos se separa, quedando cada gameto con sólo uno de los alelos. En la fecundación, los gametos se unen y el cigoto queda nuevamente con los dos alelos. Los gametos que dieron origen a los organismos de la F1, en el experimento de Mendel, tenían, uno el alelo G y otro, el g. Por eso los organismos resultantes fueron Gg.

4. Cuando los dos alelos de un par son diferentes, uno se expresa y el otro se oculta. El que se expresa (se observa físicamente) se denomina dominante (por eso se indica con la letra mayúscula G) y el que se oculta se denomina recesivo (se indica con la minúscula g. Por esa razón las plantas de la F1 en el experimento de Mendel (Gg) tenían todas vainas de color verde, porque el color verde de la vaina es dominante sobre el amarillo.

Un organismo que tiene los dos alelos idénticos para una característica, se dice que es homocigoto; y es homocigoto dominante cuando los dos alelos son dominantes (GG) u homocigoto recesivo cuando los dos alelos son recesivos (gg). Cuando los dos alelos son diferentes, se dice que el organismo es heterocigoto para esa característica (Gg).

En resumen la ley de la segregación de Mendel establece que los pares de alelos se separan durante la formación de los gametos, y se vuelve a formar el par, cuando se unen los gametos en la fecundación. Esta ley se aplica a todos los organismos que se reproducen sexualmente.

Ley de la distribución independiente

Trabajando con varias características en una planta, Mendel descubrió que la separación de los dos alelos de cada par, cuando se forman los gametos, ocurre independientemente para cada característica. Es decir, que diferentes  características  se heredan separadamente y no como un solo paquete.

Por ejemplo, el fenotipo de una planta de guisantes puede ser tener la vaina verde o amarilla. El genotipo de la vaina verde puede ser monocigoto dominante (GG) o heterocigoto (Gg): y el de la vaina amarilla es homocigoto recesivo (gg) diferentes características se heredan separadamente y no como un sólo paquete. Con cuadros de Punnet, determina cómo serán los hijos de una pareja en la cual el padre posea, para el color de los ojos, un par de factores dominantes y la madre un par de factores en los que un factor es dominante y el otro es recesivo.

Los genes: portadores de la información

Los estudios que realizó Mendel marcaron el comienzo de la genética moderna. La contribución de Mendel a la ciencia fue enorme: él demostró que las características heredadas se transmitían por medio de "factores" individuales. Estos "factores" se distribuyen y redistribuyen en las diferentes generaciones, según las leyes que él planteó. Con el tiempo, los científicos llamaron genes a esos "factores individuales".

Investigaciones posteriores demostraron que en la determinación de una característica en particular, pueden tomar parte uno o varios genes. Sin embargo, la mayoría de las características están dadas por la acción conjunta de varios genes, así como un sólo gen puede influir en más de una característica.

Podemos entonces definir a un gen como la unidad funcional hereditaria y reguladora de la expresión de una característica que junto con otros genes, forman un cromosoma.

El conjunto completo de genes forman la constitución genética de un organismo. A este conjunto de genes lo llamamos genotipo. Los rasgos expresados físicamente en un organismo constituyen lo que se denomina fenotipo.

                                                                                                                                  

Cromosomas: asociaciones de genes

Los cromosomas son estructuras permanentes de la célula. En cada célula somática que son todas las células del organismo: m excepción de las células sexuales), los cromosomas se encuentran por parejas hiendo cada cromosoma de la pareja muy semejante al otro en forma y tamaño.

 Ser humano tiene, por ejemplo, 46 cromosomas en todas las células del cuerpo, con excepción de las células sexuales, que contienen únicamente 23 cromosomas.

Los cromosomas están formados por genes que se encuentran dispuestos linealmente a lo largo de los cromosomas.

Cromosomas homólogos

Al mirar una microfotografía de los .cromosomas de un organismo, se observa i que hay dos de cada tipo. Se pueden asociar por pares. Estos pares de cromosomas tienen genes que controlan las mismas características, ubicados en el mismo lugar o locus en los dos cromosomas. Así, el gen que determina el color de los ojos está realizado en determinado locus de un cromosoma, y el cromosoma homólogo tiene también ese gen en el sitio equivalente

De cada par de cromosomas homólogos que tiene un organismo, uno lo ha heredado del padre y el otro de la madre. Se reciben por pares y así lo determinó Mendel.

   CROMOSOMAS SEXUALES

Las células somáticas tienen, además, un par de cromosomas sexuales, que determinan el sexo del individuo. Pero mientras en la mujer ese par de cromosomas es homólogo (XX), en el hombre no lo es (XY).

Las células sexuales o gametos, debido a su formación mediante la meiosis, tienen un cromosoma de cada par homólogo (y por lo tanto un solo gen para cada característica), y un cromosoma sexual. Los gametos femeninos tendrán siempre un cromosoma X y los gametos masculinos pueden tener el cromosoma X o el cromosoma Y. Si un óvulo (X) es fecundado por un espermatozoide (X), el individuo resultante será una mujer (XX). Y si es fecundado por un espermatozoide (Y), resultará un hombre (XY).

La determinación del sexo por cromosomas X y Y es común a los humanos y otros mamíferos. En algunos insectos como los grillos, no existe el cromosoma y las hembras  son XX y los machos son XO. En aves, peces e insectos como las mariposas los machos sor ZZ y las hembras son ZW. En la mayoría de las especies de seas y hormigas no existen cromosomas sexuales: las hembras son diploides y los machos son haploides.

                  Actividad 1

1.      realiza una historieta con la historia de Mendel

2.      Realiza un mapa conceptual de las Leyes de Mendel 

3.      Busca palabras desconocidas  y busca su significado

4.      Realiza ejemplos de las leyes de Mendel y représenlo por medio de dibujos

5.      Explica  a que hace referencia los genes: portadores de la información

6.      Explica  a que hace referencia los Cromosomas homólogos

7.        Explica  a que hace referencia los cromosomas sexuales

   
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ACTIVIDAD # LA VACUNA ESTÁ EN TUS MANOS (Tomado como referente de la secretaria de Santiago de Cali y Guías de Colombia-aprende) 
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2-ELABORA UN DECALOGO SOBRE EL AUTOCUIDADO FRENTE A ESTA PANDEMIA 
3-La lectura muestra que existen principalmente cinco vías o mecanismos de diseminación de las enfermedades infecciosas. Una con una línea el mecanismo de diseminación con los ejemplos, seg4-ún le parezca más adecuado.

 4- Clasifique algunas de las enfermedades de la tabla acorde con su mecanismo de diseminación, D MANERA ELABORA UNH CUADRO PARA EL VIRUS COVID 19 

¿CÓMO ESTÁN CONSTITUIDOS LOS GENES?

Desde 1940 los científicos descubrieron que los cromosomas, y por lo tanto los genes, estaban formados por ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas. Pero la mayoría de los investigadores pensaban que las proteínas eran el material de los genes. Poco a poco, con los experimentos realizados en bacterias y virus, ese concepto fue cambiando.

Recordemos que un organismo está constituido con proteínas. Los genes contienen las instrucciones para preparar determinadas proteínas, y de cómo esté genéticamente integrado un organismo depende qué proteínas fábrica y las características que tenga. De ahí la importancia de conocer la estructura del material genético.

Las primeras investigaciones sobre la estructura química del ADN revelaron que la molécula de ADN estaba formada por muchos nucleótidos. Cada nucleótido está constituido por un grupo fosfato, una molécula de azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. (Ver figura 5.6a)

Mediante investigaciones posteriores se conoció que la molécula de ADN parece una escalera de caracol. Los lados de la escalera estarían formados por los fosfatos y los azúcares, y los escalones serían un par de bases nitrogenadas, unidas una a otra con enlaces de hidrógeno. Las bases nitrogenadas son de dos tipos: purínicas (adenina y guanina) y pirimidínicas (timina y citosina), representadas por A, G, Ty C. Frecuentemente se dice que la molécula de ADN es una doble hélice.

En resumen, los experimentos alrededor del material genético concluyeron que: los cromosomas son una secuencia de genes: los genes están formados por AD'. i y proteínas: el ADN es el que transmite la información genética: el ADN tiene forma de doble hélice constituida químicamente por nucleótidos: cada nucleótido consiste; en un grupo fosfato, una molécula de azúcar y una base nitrogenada: las bases son adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T) y se unen por pares, median!; enlaces de hidrógeno, uniendo las dos partes de la doble hélice.

La información genética se encuentra en el ADN

Ya se había logrado determinar la constitución de los cromosomas y por consiguiente de los genes: ADN y proteínas. Pero, ¿cómo saber cuál de los dos era el responsable de la información genética? Hacia 1952 el científico Alfred D. Hershey y su ayudante de laboratorio Martha Chase, realizaron experimentos con un virus que infecta la bacteria Escherichia coli, que normalmente vive en el intestino de los mamíferos, para tratar de dar respuesta a ese interrogante.

Las bases científicas que permitieron desarrollar los experimentos fueron las siguientes:

Los virus se caracterizan por su fácil manejo en el laboratorio; poseen un ciclo de vida muy corto y están compuestos únicamente por ADN y proteína.

El virus está formado por una cápsula dentro de la cual se encuentra el ADN. Para su reproducción, los virus necesitan entrar al núcleo de una célula y utilizar su material genético, dejando sus cápsulas al exterior de la célula invadida.

Luego de un corto tiempo, se liberan muchos organismos virales nuevos.

El ADN posee fósforo en su molécula, pero no azufre.

Dos aminoácidos que componen la proteína poseen azufre en su molécula pero no fósforo. Por tanto, el fósforo y el azufre radiactivos sirven para diferenciar entre el ADN y la proteína de la cual están formados los cromosomas.

Hershey y Chase infectaron células de la bacteria Escherichia coli con virus mar-

La información genética se encuentra en el ADN

Ya se había logrado determinar la constitución de los cromosomas y por consiguiente de los genes: ADN y proteínas. Pero, ¿cómo saber cuál de los dos era el responsable de la información genética? Hacia 1952 el científico Alfred D. Hershey y su ayudante de laboratorio Martha Chase, realizaron experimentos con un virus que infecta la bacteria Escherichia coli, que normalmente vive en el intestino de los mamíferos, para tratar de dar respuesta a ese interrogante.

Las bases científicas que permitieron desarrollar los experimentos fueron las siguientes:

Los virus se caracterizan por su fácil manejo en el laboratorio; poseen un ciclo de vida muy corto y están compuestos únicamente por ADN y proteína.

El virus está formado por una cápsula dentro de la cual se encuentra el ADN. Para su reproducción, los virus necesitan entrar al núcleo de una célula y utilizar su material genético, dejando sus cápsulas al exterior de la célula invadida.

Luego de un corto tiempo, se liberan muchos organismos virales nuevos.

El ADN posee fósforo en su molécula, pero no azufre.

Dos aminoácidos que componen la proteína poseen azufre en su molécula pero no fósforo. Por tanto, el fósforo y el azufre radiactivos sirven para diferenciar entre el ADN y la proteína de la cual están formados los cromosomas.

Hershey y Chase infectaron células de la bacteria Escherichia coli con virus marcados radiactivamente. En un grupo marcaron el ADN con fósforo radiactivo, y en el :>tro, marcaron las cápsulas de proteína con azufre radiactivo. Después del primer ciclo reproductivo, procedieron a separar las cápsulas vacías de las bacterias infectadas por el virus. En el primer grupo encontraron la radiactividad en las bacterias infectadas. En él segundo grupo encontraron la radiactividad en las cápsulas vacías. Esto significaba que el ADN del virus era el que había penetrado a las bacterias, para producir nuevas generaciones de virus. Y que las cápsulas de proteína: el virus habían quedado por fuera de la bacteria, sin tener ninguna función en el proceso reproductivo.

Así se concluyó que el material que contiene la información genética es el ADN y no la proteína.

Investigaciones posteriores demostraron que todas las células de organismos de la misma especie poseen cantidades iguales de ADN, y sólo las células sexuales poseen la mitad de la cantidad que tienen las células somáticas.

CONCEPTOS BASICOS DE LA GENETICA

QUE   ES GENETICA

Es la rama de la biología que estudia la herencia  paso de características a sus descendientes   

Genética, estudio científico de cómo se transmiten los caracteres físicos, bioquímicos y de comportamiento de padres a hijos. 

Este término fue acuñado en 1906 por el biólogo británico William Bateson. Los genetistas determinan los mecanismos hereditarios por los que los descendientes de organismos que se reproducen de forma sexual no se asemejan con exactitud a sus padres, y estudian las diferencias y similitudes entre padres e hijos que se reproducen de generación en generación según determinados patrones. La investigación de estos últimos ha dado lugar a algunos de los descubrimientos más importantes de la biología moderna.

 QUE S MATERIAL GENETICO

Moléculas  de ácido nucleicos donde se guarda la información hereditaria en la mayoría de los organismos  es el ADN   pero existen  virus con ARN

El material genético es el ácido desoxirribonucleico (ADN), una molécula que representa la columna vertebral del cromosoma y que está compuesta por dos cadenas o hebras de nucleótidos entrelazadas, constituyendo una doble hélice. Cada nucleótido está formado por un azúcar de cinco carbonos.

 La desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada.

 En cada cadena existen cuatro tipos diferentes de bases Adenina, Guanina, Citosina Y Timina  y su secuencia determina las propiedades del gen. Las bases nitrogenadas se unen entre sí mediante enlaces de hidrógeno, de manera que la adenina interacciona siempre con la timina y la citosina con la guanina.

 QUE  ES UN GEN

Gen, unidad de herencia, partícula de material genético que determina la herencia de una característica determinada, o de un grupo de ellas. En términos moleculares puede definirse como la secuencia lineal de nucleótidos considerada como unidad de almacenamiento de información. Los genes están localizados en los cromosomas en el núcleo celular y se disponen en línea a lo largo de cada uno de ellos. Cada gen ocupa en el cromosoma una posición, o locus. Por esta razón, el término locus se intercambia en muchas ocasiones con el de gen.

MOLÉCULA DE ADN

La molécula de ADN tiene la estructura de una escalera formada por azúcares, fosfatos y cuatro bases nucleotídicas llamadas adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). El código genético queda determinado por el orden de estas bases, y cada gen tiene una secuencia única de pares de bases. Los científicos utilizan estas secuencias para localizar la posición de los genes en los cromosomas y elaborar el mapa del genoma humano.

QUE ES UN CROMOSOMA

Cromosoma, en citología, nombre que recibe una diminuta estructura filiforme formada por ácidos nucleicos y proteínas presente en todas las células vegetales y animales. El cromosoma contiene el ácido nucleico, ADN, que se divide en pequeñas unidades llamadas genes. Éstos determinan las características hereditarias de la célula u organismo. Las células de los individuos de una especie determinada suelen tener un número fijo de cromosomas, que en las plantas y animales superiores se presentan por pares.

 EL 60% PORCIENTO  EL  35 % ADN Y  EL 5%  ARN