TEMA VI. LOS GENES Y LA HERENCIA
En mayor o menor medida todos los seres vivos tienen un cierto parecido con sus progenitores. Las características que nos definen, como el grupo sanguíneo, color de los ojos, forma de cruzar los brazos…….lo heredamos de nuestros padres. Esta herencia es la que recibe el nombre de información genética, información que nosotros pasaremos a nuestros descendientes. La ciencia que estudia esta información y como se trasmite de generación en generación es la genética.
Figura 3
Figura 4
Si cuando una célula esta en división se fotografían sus cromosomas y se ordenan, obtenemos el cariotipo. Al observar este cariotipo se observa que los cromosomas están a pares, son los cromosomas homólogos, los cuales poseen los mismos caracteres. Según esto tenemos dos juegos de cromosomas (2n), un juego aportado por nuestra madre en el óvulo y el otro por nuestro padre en los espermatozoides.
1.- ¿Qué es la genética?
2.- ¿Que es un gen? Pon un ejemplo (distinto al de los apuntes) 3.-¿Qué es la información genética?
4.- Comenta las figuras 1-2-3-4
La información genética se encuentra localizada en los cromosomas, que están formados por largas moléculas de ADN (el ácido desoxirribonucleico), el cual se encuentra en todas las células que forman parte de un ser vivo. Cada ser vivo posee un ADN único, que lo hace diferente a todos los demás, incluso con pequeñas diferencias a los otros miembros de su misma especie. En estas largas cadenas de ADN, se pueden identificar unos fragmentos, situados uno a continuación de otros, que contienen información para una característica determinada ó carácter, son los genes. Ejemplos de estos genes son color de las flores, forma del pelo…..
Figura 3 Figura 1
Por ejemplo, si un cromosoma aportado por el padre tiene un determinado carácter, por ejemplo el color del pelo, el otro cromosoma de la pareja aportado por la madre tendrá el mismo carácter, color del pelo. Esto ocurre en todas las parejas de cromosomas, menos la pareja 23, en el hombre, que son los cromosomas sexuales, pues es diferente para la mujer y para el hombre. La mujer posee dos cromosomas X, que son homólogos, porque contienen la misma información para los mismos caracteres, mientras que el hombre posee dos cromosomas distintos, el X y el Y, que contienen información para caracteres distintos, y por esta razón no son homólogos.
Una característica que tienen todos los seres vivos de una misma especie es que tienen el mismo número de cromosomas y el mismo tipo y número de genes. Sin embargo existe una gran variedad en cuanto a los diferentes caracteres, que hace que los seres vivos se diferencien unos de otros. Estas distintas posibilidades que pueden presentar un gen en cuanto a la información genética reciben el nombre de alelos. Por ejemplo en el carácter la forma del pelo esta controlado por un gen que tiene dos posibilidades, liso o rizado, es decir que el gen que determina la forma del pelo presenta dos alelos: liso y rizado.
6.- Comenta la tabla 1
7.- ¿Qué son genes alelos? Pon un ejemplo (distinto al de los apuntes)
8.-En la imagen de la izquierda, trata de situar los conceptos
vistos anteriormente.
Número de cromosomas
Maíz……….…. 20
Patatera………….….48
Trigo………. 46
Mosca del vinagre….. 8
Rana………. 26
Gallo………. 78
Perro……….… 78
Toro………..… 60
Chimpancé………... 48
Hombre………. 46
Tabla 1
Como hay dos cromosomas homólogos, se combinan dos alelos para cada carácter. Estos caracteres se suelen representar por letras, por ejemplo A para las amarillas y a para las verdes. Cuando los dos alelos son iguales, los organismos reciben el nombre de homocigóticos o razas puras, para ese carácter, y cuando los dos alelos son distintos se llaman heterocigóticos o razas híbridas.
9.- Pon las distintas posibilidades que tiene un guisante, para el color de la semilla amarilla/verde.
Carácter alelos Combinaciones de alelos
10.- completa el siguiente cuadro:
carácter alelos Homozigóticos posibles Heterozigóticos posibles
Tallo Alto = A
Corto = B
Pelo Negro = N
Blanco = B
Plumas Rojas = R
LA EXPRESION DE LOS GENES
El genotipo es el conjunto de genes que tiene un individuo. Así si nuestro padre y nuestra madre nos han aportado el mismo alelo para el factor Rh, por ejemplo R, nuestro genotipo será RR (raza pura). Si nos han legado el gen R y el r, el genotipo será Rr.
El fenotipo es la manifestación externa del genotipo. Así por ejemplo en el caso de los grupos sanguíneos, si una persona es del factor Rh +, este será su fenotipo.
11.- ¿Qué diferencia hay entre genotipo y fenotipo? Pon un ejemplo distinto al anterior.
La relación que hay entre los dos alelos, que determinan el fenotipo, puede ser de dominancia o recesividad, o bien podemos hablar de herencia intermedia o de codominancia.
En la herencia dominante, hay un alelo que tiene más fuerza (el alelo dominante) que el otro (el recesivo). El dominante es el que se manifiesta siempre, independientemente del alelo que haya en el gen del otro cromosoma homólogo. Se representa mediante una letra mayúscula, por ejemplo A. El alelo recesivo, al aparecer con el alelo dominante no se manifiesta; solo se manifiesta cuando esta en homozigosis, es decir en los dos alelos de los cromosomas homólogos. Se representa mediante una letra minúscula, por ejemplo a.
12.-En las semillas del guisante el amarillo (A) domina sobre el verde (a). Completa la siguiente tabla
homozigóticos Heterozigóticos
genotipo fenotipo genotipo fenotipo
La herencia intermedia ocurre cuando el individuo heterocigótico (raza híbrida) manifiesta un carácter que es una “mezcla” de los alelos (otro carácter). Los alelos se representan mediante letras mayúsculas, indicando con ello que ninguno domina sobre los demás.
13.-En el dondiego de noche (Miriabilis jalapa), las flores pueden ser rojas(R), rosas y blancas (B), siendo un carácter que tiene herencia intermedia. Completa
homozigóticos Heterozigóticos
En la codominancia, se manifiestan, en los heterozigóticos, los dos alelos sin mezclarse. En el hombre, un ejemplo son los grupos sanguíneos, que es un carácter que viene determinado por un gen que tiene 3 alelos, el A, el B y 0. El A y el B son codominantes entre ellos y dominantes con respecto al 0.
14.- Completa el cuadro siguiente de los grupos sanguíneos:
homozigóticos Heterozigóticos
genotipo fenotipo genotipo fenotipo
Es importante conocer los grupos sanguíneos, porque cuando se realizan transfusiones de sangre, debe haber una compatibilidad entre el dador y el receptor.
15.- completa la tabla siguiente
Grupo sanguíneo Puede dar a… Puede recibir de….
A B AB
LAS LEYES DE LA HERENCIA
Antes de 1.900 las ideas sobre la transmisión de caracteres eran muy confusas. Se suponía que los caracteres de los hijos habían de ser intermedios entre los padres (teoría de mezcla). La transmisión de los caracteres se producía por medio de la sangre. Las comprobaciones experimentales que se realizaban ofrecían resultados bastante confusos.
Gregor Mendel (1822-1884), fue un monje agustino del monasterio de Brno, en la actual republica Checa. Se ordenó sacerdote en 1847 y fue enviado a Viena para completar su formación botánica y matemática. En el monasterio desarrollo sus experimentos, publicando sus resultados en 1866, aunque sus resultados tuvieron poco eco en la sociedad de su tiempo, hasta que en l.900 Hugo de Vries y Carl Correns, obtuvieron las mismas conclusiones a partir de sus propios experimentos, y descubrieron que ya habían sido publicados por Mendel, por lo que lo dieron a conocer como las leyes de Mendel.
1.-Indica los pasos del método científico.
2.- Resume brevemente el trabajo que realizo Mendel (no sus leyes). 3.- ¿Cómo realiza Mendel sus cruzamientos?
4.- ¿Qué características particulares tuvieron sus trabajos?
EXPERIENCIA 1
Realizó un cruzamiento entre plantas, que desde varias generaciones anteriores, producían siempre semillas amarillas y otras que producían solo semillas verdes. Mendel las llamo razas puras
Trabajo de campo Trabajo teórico
P: Semillas amarillas x Semillas verdes
F1
P: Semillas amarillas x Semillas verdes
F1
Se define esta ley como la ley de la uniformidad de la primera generación.
5.- Explica esta ley
EXPERIENCIA 2
Mendel cruzó dos individuos de la F1 (primera generación filial), es decir amarillas con amarillas.
Trabajo de campo Trabajo teórico
F1: Semillas amarillas x semillas amarillas
F2:
F1 Semillas amarillas x semillas amarillas
F2:
Se define como la ley de segregación de los caracteres ó separación de los genes alelos de la primera generación filial.
6.- ¿Qué se cruza y qué proporción se obtiene? 7.- Demuestra y explica esta ley
Estas dos experiencias también se pueden aplicar al caso de la herencia intermedia, tipo de herencia que Mendel no conoció. En el dondiego de noche
8.- Poner los genotipos y los fenotipos
1ª ley para la herencia intermedia 2ª ley para la herencia intermedia P
Roja x Blanco
F1
F1
x
EXPERIENCIA 3.
En esta experiencia Mendel, estudió no la herencia de un solo carácter, sino la herencia de dos caracteres. Para ello Mendel había comprobado que el color de las semillas (amarillo-dominante- y verde –recesivo) se heredaban de la misma manera que la forma (liso-rugoso). Para ello realizo el mismo tipo de cruzamiento que en la primera y en la segunda ley.
En el primer cruzamiento obtuvo todas las semillas lisas y amarillas.
P liso x rugoso amarillo x verde Liso/amarillo x rugoso/verde
F1
Al realizar un nuevo cruzamiento, con las semillas que obtuvo en la experiencia anterior, es decir cruzo lisas/amarillas, obtuvo los siguientes resultados: 315 amarillas/lisas, 108 verdes y lisas, 101 amarillas y rugosas y 32 verdes y rugosas, de un total de 556 semillas.
F1 Liso/amarillo x rugoso/verde
F2
Es la ley de la segregación (transmisión) independiente de los caracteres.
HERENCIA LIGADOS A LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Una de las aportaciones de la genética ha sido la de aclarar los mecanismos en virtud de la cual se determina el sexo de los organismos. Como se ha indicado, en la especie humana, una de parejas de cromosomas homólogos es diferente en el sexo masculino y femenino, estos son los cromosomas sexuales. En la mujer ambos son iguales, y se les representa por XX, en el varón son distintos y se representa por XY.
1.-Realiza el cruzamiento anterior.
2.- Mirando el cariotipo humano ¿Qué diferencias hay entre el cromosoma X e Y?
Según en esto en el hombre hay 22 parejas de cromosomas homólogos y el par 23 los cromosomas son distintos. Como ambos cromosomas, X e Y son distintos, la información que llevan ambos es diferente. Cuando un gen se encuentra en un cromosoma sexual y no en el otro cromosoma sexual, se da la herencia ligada a los cromosomas sexuales. Este es el tipo de herencia del daltonismo y la hemofilia. En ambos casos se encuentra en el cromosoma X y es un carácter recesivo, respecto al carácter normal. Cuando uno lleva el carácter y no lo padece se dice que es portador, para ese carácter. Se representa: X
3.- Busca información sobre el daltonismo y la hemofilia (breve) 4.- Completa
daltonismo hemofilia
genotipo fenotipo genotipo fenotipo
♀ ♀
♀ ♀
♀ ♀
♂ ♂
♂ ♂
5.-Diferencia la herencia del sexo y la ligada al sexo. ÁRBOLES GENEALOGICOS
En biología, para estudiar como se heredan algunos caracteres biológicos a través de las generaciones se emplean unas representaciones gráficas, son los árboles genealógicos. Para ello se utilizan una serie de símbolos:
♂ varón
♂ con un carácter determinado
♀ hembra ♀ con un carácter determinado
4.- completa el siguiente árbol genealógico; el carácter es el del albinismo: es un carácter recesivo, en el cual falta la pigmentación en los ojos, la piel y el pelo.
♀ x ♂
♂
GENETICA APLICADA
En la historia de la humanidad, la biología ha sido una fuente inagotable de aplicaciones para la mejora económica y social de los hombres. Empezó a utilizar la genética, seleccionando especies, cuando se hizo sedentario. Con los trabajos de Mendel el conocimiento genético aumentó y en año 1953 con el descubrimiento de Watson y Crirk, de la estructura del ADN (el mayor descubrimiento biológico del siglo XX) se desencadeno una gran avance de nuevos descubrimientos científicos, que vinieron acompañados de nuevas tecnologías, como la clonación, PCR, proyecto genoma humano…. Con multitud de aplicaciones en la agricultura, ganadería, industria, medio ambiente, investigación judicial……
Estos avances de la genética han suscitado preocupaciones de tipo ético y moral, por las consecuencias y resultados de algunas de las técnicas y utilizadas por ella.
1.- buscar los conceptos de biotecnología y de ingeniería genética. Poner un ejemplo en cada caso.
2.- Definir que es una clonación.
3.-Comentar la vida y el experimentos de la oveja Dolly.
4.- Resume dos técnicas de ingeniería genética: ADN recombinante y PCR.
5.- Poner ejemplos concretos aplicaciones de ingeniería genética en medicina, agricultura, medio ambiente, farmacia…
PROBLEMAS DE GENÉTICA. (En todos los ejercicios indicar fenotipo y genotipo).
1.- Una planta homozigótica de tallo alto se cruza con una de tallo enano. El tallo alto domina sobre el enano. Halla los genotipos y fenotipos de la generación P y la F1
2.- Con los datos del ejercicio anterior, cruza dos plantas altas heterozigóticas.
3.- En los ojos el color pardo domina sobre el azul. Un niño tiene sus ojos azules, siendo sus padres de ojos pardos. ¿Cuáles son sus genotipos?
4.- En las gallinas de raza Menorca, el plumaje puede ser negro, blanco o azul, siendo los dos primeros puros y el azul híbrido. Realiza el cruzamiento de una gallina de plumas negras con una de plumas blancas.
5.- Con los datos del ejercicio anterior, cruza dos gallinas azules
6.- ¿Puede aparecer un carácter, cuando ninguno de sus padres lo presenta?
7.- En los perros el pelo rizado domina sobre el liso. Realiza el cruzamiento de un pelo rizado (puro) con uno liso, y luego cruza dos de sus descendientes.
8.-Hay flores de lino, blancas, violetas y violetas claro. Si cruzamos una blanca con una violeta obtenemos todas violetas claras. Luego cruzamos dos violetas claro. Realiza ambos cruzamientos.
9.- Al cruzar dos cobayas, ambos de color negro, se obtiene una descendencia de 12 cobayas negros y 4 blancos. Indica el tipo de herencia y haz el cruzamiento.
10.-En la mosca Drosophila el color del cuerpo puede ser gris o negro. Al cruzar dos moscas grises se obtienen 25 negras y 80 grises. Indica el tipo de herencia y haz el cruzamiento. 11.- La forma de los rábanos puede ser alargada, redondeada u ovalada. Al cruzar dos ovales se obtienen 28 redondeadas, 28 alargadas y 56 ovaladas. Indica el tipo de herencia y haz el cruzamiento.
12.- En el dondiego de noche (Mirábilis jalapa) hay tres tipos de flores rojas, blancas y rosas. Al cruzar dos rosas se obtienen 33 blancas, 30 rojas y 56 rosas. Indica el tipo de herencia y haz el cruzamiento.
13.- Se cruzaron plantas de pimiento picante con plantas de pimiento dulce, y se obtuvo una descendencia de 40 picantes y 40 dulces. Luego cruzamos dos picantes y se obtuvieron 22 dulces y 62 picantes. Realiza los cruzamientos.
14.-En las ovejas el color de la lana blanca domina sobre la negra. Un granjero tiene una oveja blanca y quiere saber si es homozigótica o heterozigótica ¿Cómo averiguarlo?
15.- En las gallinas de raza Menoría si cruzamos unas gallinas de plumaje negro con otras blancas, las obtenemos todas azules. Si cruzamos negras con azules obtenemos igual cantidad de negras y azules. En otro cruce se utilizaron blancas y azules. Realiza los tres cruzamientos.
16. Un granjero, que tiene gallinas de raza Menorca, quiere obtener solo gallinas azules ¿podría realizarlo?
17.-En el hombre la miopía es dominante sobre la visión normal. Un hombre de visión normal contrae matrimonio con una mujer de visión miope. Los padres de la mujer eran uno normal y el otro miope. ¿Cómo serán sus hijos?
18.- En la especie humana la polidactilia (más de 5 dedos) es dominante sobre el número 5 de dedos. Un hombre con polidactilia, cuyos padres eran uno con el carácter normal del número de dedos y el otro con polidactilia, se casa con una mujer son polidactilia, teniendo un hijo normal. Realiza los cruzamientos.
19.- El gen que determina el color amarillo del pelo del ratón casero (A) es dominante sobre el normal gris (a). La cola corta (M) es dominante sobre la normal, más larga (m). Realiza el cruzamiento de un ratón amarillo-corto (homozigóticos para ambos caracteres) con uno gris –largo. Luego cruza dos de sus descendientes.
21.- En la especie humana el color (N) domina sobre el albino (piel, cabello y ojos sin pigmentar) y la hipermetropía (H) sobre la visión normal. Un matrimonio quiere conocer como será su descendencia, si el varón es normal para ambos caracteres (color normal puro), y la mujer albina-hipermétrope (híbrida).
22.- Una mujer daltónica se casa con un varón normal. Quiere saber el porcentaje de varones y hembras normales, y daltónicos que tendrá.
23.- Una mujer normal (cuyo padre era hemofílico) esta casada con un varón hemofílico. Quiere saber cuantos de sus hijos-as serán normales y cuantos hemofílicos. Lo mismo de sus nietos si se casan con hijos normales-no portadores-.
24.- Un hombre daltónico se casó con una hembra normal, teniendo 5 hijos: un varón daltónico, dos varones normales y dos hembras normales. Realiza los cruzamientos.
25.- En las moscas los pelos normales dominan sobre los cortos. Este alelo va asociado al cromosoma X. Cruza una hembra de pelos cortos con un varón normal. Halla los descendientes, y lego cruza 2 de estos descendientes.
26.- Una persona del grupo AB, se casa con una del grupo 0. ¿Cómo serán sus hijos?
27.- Una persona del grupo A, (cuya madre era del 0) se casa con una del grupo B (cuyo padre era 0). ¿Cómo serán sus descendientes?
28.- completa el siguiente árbol genealógico; en el hombre el pelo rizado domina sobre el liso.