Genética y Ley de Mendel

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• Maritza Del Valle Colina #5

          3er Año Seccion ``B``

                                                                                         

Que es la Genetica

                                                                                              

La genética (del griego antiguo γενετικός, genetikos genetivo y este de γένεσις génesis, "origen" ) es el campo de la biología que busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación.

El estudio de la genética permite comprender qué es lo que exactamente ocurre en el ciclo celular, (replicar nuestras células) y reproducción, (meiosis) de los seres vivos y cómo puede ser que, por ejemplo, entre seres humanos se transmiten características biológicas genotipo (contenido del genoma específico de un individuo en forma de ADN), características físicas fenotipo, de apariencia y hasta de personalidad.

El principal objeto de estudio de la genética son los genes, formados por segmentos de ADN (doble hebra) y ARN (hebra simple), tras la transcripición de ARN mensajero, ARN ribosómico y ARN de transferencia, los cuales se sintetizan a partir de ADN. El ADN controla la estructura y el funcionamiento de cada célula, con la capacidad de crear copias exactas de sí mismo, tras un proceso llamado replicación, en el cual el ADN se replica.

En 1865 un monje científico checo-alemán llamado Gregor Johann Mendel observó que los organismos heredan caracteres de manera diferenciada. Estas unidades básicas de la herencia son actualmente denominadas genes.

La vida del Mendel 

• 1822: Johann Mendel (1822 - 1884) nació en el pueblo de Heizendorf, que entonces pertenecía a Austria (actualmente se llama Hyncice y pertenece a la República Checa). Sus padres, agrícultores, le enseñaron desde pequeño a trabajar con cultivos. En 1842, a los 21 años, ingresó al monasterio agustino de Königskloster, en la ciudad de Brno, donde tomó el nombre de Gregor.
• 1851: Mendel fue enviado a la Universidad de Viena, donde estudió Matemáticas y Ciencias Naturales desde 1851 hasta 1853. A su regreso al monasterio, en 1854, inició una serie de trabajos en plantas. Quería aplicar sus conocimientos de las ciencias estadísticas y nada más sencillo para él que aplicarlos a los principios que rigen la transmisión de características desde los progenitores a sus descendientes. Experimentó con el cruce de variedades de plantas ornamentales de diferentes especies y de árboles frutales del monasterio, pero sus trabajos más importantes en genética, fueron los cruces de variedades de la planta de arveja común (Pisum sativum).
• 1865: Mendel terminó su trabajo y presentó sus resultados en una reunión de la Sociedad de Historia Natural de Brno. Pero sus conclusiones no despertaron curiosidad entre la escasa concurrencia, formada principalmente por astrónomos, botánicos y matemáticos. El resumen de la conferencia dictada por Mendel se publicó en 1866, en los canales de la Sociedad de Historia Natural de Brno. Los ejemplares de la revista fueron enviados a Londres, Berlín, Viena y Estados Unidos. Dos años más tarde, Mendel debió asumir obligaciones propias del cargo de abad en el monasterio, por lo que abandonó sus investigaciones. 
• 1900: Luego de más de 30 años de haberse presentado el trabajo de Mendel, tres investigadores: 1. Hugo de Vries (1848 - 1935), 2. Carl E. Correns (1864 - 1933) y 3. Erich von Tschermak-Seysegegg (1871 - 1962) provenientes de distintos países y de manera independiente, rescataron su investigación. Desde entonces, la humanidad conoció el gran aporte científico de este monje aguistiniano. 

Aplicación de las leyes de Mendel

CRUCES MENDELIANOS

La carga genética, es decir, el número de cromosomas que posee en cada célula un individuo es aportado la mitad por su padre en el núcleo del espermatozoide, y la mitad por su madre en el óvulo. 

Por ejemplo, el ser humano tiene 46 cromosomas, de los cuales 23 (22 autosomas y uno sexual) provienen del padre, y 23 (22 autosomas y uno sexual) provienen de la madre. Cada cromosoma aportado por el progenitor es igual en forma, tamaño y tipo de información a uno del otro padre, por lo tanto, una característica determinada estará representada por partida doble en los cromosomas correspondientes. Cuando la información para una característica, como puede ser el color de los ojos, es igual a ambos genes, el individuo es homocigoto, ya sea dominante o recesivo. Si la información de los genes de una característica es opuesta, como el color azul y castaño de los ojos, los genes son alelos, y se expresará el más fuerte (dominante). 

PRIMERA LEY DE MENDEL: LEY DE LA UNIFORMIDAD

Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente, e iguales fenotípicamente a uno de los progenitores (de genotipo dominante), independientemente de la dirección del cruzamiento. Expresado con letras mayúsculas las dominantes (A = amarillo) y minúsculas las recesivas (a = verde), se representaría así: AA + aa = Aa, Aa, Aa, Aa.
SEGUNDA LEY DE MENDEL: LEY SE LA SEGREGACIÓN

Esta ley establece que durante la formación de los gametos, cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las posibilidades de hibridación mediante un cuadro de Punnett.

Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color amarilla y 1:4 de color verde (3:1). Aa + Aa = AA + Aa + Aa + aa

Según la interpretación actual, los dos alelos, que codifican para cada característica, son segregados durante la producción de gametos mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variación.

Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o heterocigotos.

En palabras de Mendel:

"Resulta ahora claro que los híbridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a desarrollar la forma híbrida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual número.

TERCERA LEY DE MENDEL: Ley de la recombinación independiente de los factores

En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (es decir, que están en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. En este caso la descendencia sigue las proporciones 9:3:3:1. Representándolo con letras, de padres con dos características AALL y aall (donde cada letra representa una característica y la dominancia por la mayúscula o minúscula), por entrecruzamiento de razas puras (1era Ley), aplicada a dos rasgos, resultarían los siguientes gametos: AL + al =AL, Al, aL, al. Al intercambiar entre estos cuatro gametos, se obtiene la proporción 9:3:3:1 AALL, AALl, AAlL, AAll, AaLL, AaLl, AalL, Aall, aALL, aALl, aAlL, aAll, aaLL, aaLl, aalL, aall . Como conclusión tenemos: 9 con "A" y "L" dominantes, tres con "a" y "L", tres con "A" y "l" y una con genes recesivos "aall"

En palabras del propio Mendel:

Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales. 

ejercicios

 Primera ley de Mendel 

                                                     

                                                          Ssegunda ley de Mendel