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Universidad de El Salvador
Facultad de Ciencias Agronómicas
Departamento de Fitotecnia
Biología General Ciclo I/2016
BASES FÍSICAS DE LA HERENCIA
Introducción
Las características de los seres vivos se transmiten
generación tras generación
HERENCIA
¿Qué es la herencia?
 La herencia es el proceso por el cual las características de los individuos
se transmiten a su descendencia.
 La herencia, que es la transmisión de información genética de
progenitores a su descendencia, generalmente sigue patrones
predecibles en organismos tan diversos como humanos, pingüinos,
levadura de panadería y girasoles.
 La herencia es responsable tanto de
las semejanzas como de las
diferencias entre las generaciones.
Esquema simplificado del patrón de herencia del color de ojos
en humanos
El primero en su tipo
El estudio de la herencia como una rama moderna de la ciencia empezó
a mediados del siglo XIX con el trabajo de Gregor Mendel (1822-1884).
Utilizando la planta de guisante Mendel fue el primer científico en
aplicar de manera efectiva métodos cuantitativos para estudiar la
herencia.
Como resultado de su investigación propuso la existencia de
PARTÍCULAS DE LA HERENCIA, que eran las unidades básicas que
transmitían la herencia.
“Sin embargo Mendel no pudo explicar el origen de tales
partículas, su ubicación dentro de los organismos vivos o el
mecanismo físico por el cual se transmitían de un padre a un
descendientes.”
Cromosomas, genes y alelos
 En la actualidad conocemos, y hemos estudiado anteriormente, que la
información que determina características que se pueden heredar, está
contenida en las macromoléculas de ADN.
 Para poder transferir la información genética de una célula a otra, las largas
cadenas de ADN deben acortarse de manera organizada en su máxima
forma de condensación, llamada: CROMOSOMAS
Cromosomas, genes y alelos
«Los genes son secuencias de nucleótidos que
determinan una característica»
Un gen expresa una
característica determinada de
un individuo .
Por ejemplo: Color de piel,
color de ojo, color de
plumaje, expresión de
enfermedades, tamaño, etc.
 Todas las características que expresan los genes de un
individuo se conoce como FENOTIPO.
 El fenotipo es el aspecto físico (fisiológico, bioquímico o
conductual) de un organismos y que está determinado por sus
genes.
Cromosomas, genes y alelos
«Los genes son secuencias de nucleótidos que ocupan
lugares específicos dentro de un cromosoma»
 El lugar físico que ocupa un gen dentro de un
cromosoma se llama locus. (plural, loci – «lugares»).
 Cada miembro de un par de cromosomas homólogos
tiene los mismos genes que ocupan los mismos loci.
(lugares)
 Los genes que determinan una característica se
encuentran siempre constantes en la misma
posición.
Cromosomas, genes y alelos
«Las secuencias de nucleótidos, genes, que expresan
determinada característica , en el mismo locus de un par de
cromosomas homólogos no siempre son idénticas.»
 Diferentes secuencias de nucleótidos en el mismo locus de dos
cromosomas homólogos se llaman alelos.
 Eje: El gen que expresa un característica como color de ojos puede
tener variantes de la característica «color», ojos verdes, ojos café, etc.
 El origen de los alelos se debe a
pequeños cambios en las cadenas
de ADN que NO CAMBIAN la
característica, sino que expresan
una variable de ésta.
 Eje: Tipos de sangre (A,B,O),
textura de cabello lacio o rizado.
Alelos de los diferentes genes de la
mosca de la fruta D. melanogaster
«Los dos alelos de un organismo pueden
ser iguales o diferentes»
• Si dos cromosomas homólogos de un
organismo tienen el mismo alelo en un locus
de un gen específico, se dice que el organismo
es homocigótico en ese locus. (Que significa “el
mismo par”)
• Si dos cromosomas homólogos tienen
diferentes alelos en un locus, se dice que el
organismo es heterocigótico (“diferente par”)
en ese locus y en ocasiones se le conoce como
híbrido.
Relación entre cromosomas, genes y alelos
«Los alelos que se expresan fenotípicamente son
dominantes»
• Aunque un cromosoma tenga alelos distintos, sólo se expresa uno de
ellos, a este alelo se le conoce como gen dominante.
• El alelo que no se expresa junto a uno dominante se llama recesivo. Y se
expresa sólo cuando ambos alelos son recesivos.
«Cuando un fenotipo se expresa no significa que el
organismos no posea el gen no expresado»
Esta planta expresa el
fenotipo dominante «alto»
pero aun posee el gen de
tallo «corto»
Ambas plantas son homocigotas para una
característica (gen) y expresan tal
característica.
Genotipo - T T: Homocigoto dominante
Genotipo - t t: Homocigoto recesivo
GENOTIPO
• La totalidad de la información genética/genes/alelos de un
organismo fue conceptualizada como GENOTIPO.
• Los genes determinan características que aparecen en el
fenotipo.
• El genotipo se expresa por conveniencia con letras o
símbolos.
• Los genes dominantes se escriben en mayúsculas e indican
que la característica se expresa fenotípicamente. Eje: Yy, YY
• Los genes recesivos se escriben siempre en minúscula y se
expresan fenotípicamente sólo si se encuentran como
homocigotos. Eje: yy
En este ejemplo el genotipo o la información de «color» se
representa con la letra B para el fenotipo NEGRO y b para el
fenotipo CAFÉ.
Meiosis y herencia de genes
• Los organismos diploides poseen dos juegos de cada
cromosoma, uno heredado de cada progenitor.
• Cada conjunto de cromosomas se obtiene de un
gameto que se forma por la división celular conocida
como MEIOSIS.
¿De qué manera se distribuyen los cromosomas en cada
una de las células?
• Durante las meiosis los cromosomas se dirigen a cada
lado de la célula nueva si ningún orden en particular es
decir al AZAR independientemente de si los genes que
posee son dominantes o recesivos, si un cromosoma
tiene uno o más alelos, de la siguiente manera…
En la genética, aunque resulte imposible saber qué gameto va a ser fecundado y por
lo tanto el fenotipo de un organismo, gracias a la meiosis se puede conocer las
probabilidades de que una característica se manifieste.
Variabilidad genética: Mutaciones y recombinaciones
• La variabilidad genética: Es una medida de la tendencia de
los genotipos de una población a diferenciarse.
• Los individuos de una misma especie no son idénticos. Si
pertenecen a la misma especie, existen muchas diferencias
en su forma, función y comportamiento.
• Gran parte de la variación en los individuos proviene de los
genes. La variabilidad genética se origina por mutaciones,
recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número,
forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas).
Mutación
• Las mutaciones: son cambios en la secuencia del ADN.
• Una única mutación puede tener un efecto considerable;
pero en la mayoría de los casos, el cambio evolutivo se
basa en la acumulación de muchas mutaciones.
• Las mutaciones son aleatorias: pueden ser beneficiosas,
neutras o dañinas para el organismo.
• Las mutaciones no «intentan» proporcionar lo que el
organismo «necesita».
• Las únicas mutaciones relevantes para la evolución a gran
escala son aquellas que pueden transmitirse a los
descendientes. Este tipo de mutaciones son las que
ocurren en las células reproductoras.
Las mutaciones se producen por diversas causas:
• El ADN no logra copiarse con precisión: Cuando la
célula repara el ADN, puede que no haga una
reparación perfecta, con lo cual la célula terminaría
con un ADN ligeramente diferente del original y, por
tanto, con una mutación.
• Las influencias externas pueden producir mutaciones:
Las mutaciones también pueden estar causadas por
exposición a determinadas sustancias químicas o a la
radiación. Estos agentes causan la degradación del
ADN.
Esto no es necesariamente antinatural, ya que el ADN se
degrada hasta en los ambientes más aislados e
inmaculados.
Recombinaciones
• Cuando los organismos se reproducen sexualmente, ocurre
cierta recombinación genética durante la Profase I.
• Es como si se «barajasen» los genes, reuniendo
combinaciones nuevas de ellos durante el fenómeno que
se conoce como entrecruzamiento.
• Esto permite que los cromosomas que recibe cada célula
haploide hija tendrán juegos de alelos diferentes de los de
la célula madre.
• La recombinación es importante para la evolución porque
puede introducir combinaciones nuevas de genes en cada
generación. Sin embargo, también puede romper
«buenas» combinaciones de genes.
Herencia ligada al sexo
• El cromosoma X es portador de una serie de genes responsables de
otros caracteres además de los que determinan el sexo.
• La herencia de estos caracteres decimos que está ligada al sexo.
• Las hembras tienen dos
cromosomas sexuales
idénticos, llamados
cromosomas X, en tanto
que los machos tienen un
cromosoma X y un
cromosoma Y.
• Las hembras, puesto que tienen dos cromosomas X,
pueden ser homocigóticas o heterocigóticas respecto
a los genes del cromosoma X; y entre los alelos se
expresarán relaciones dominantes contra recesivas.
• Los machos, en cambio, deben expresar plenamente
todos los alelos de su único cromosoma X, sin
importar si son dominantes o recesivos.
• Por esta razón, en los seres humanos la mayor parte de
los casos de rasgos recesivos codificados por genes del
cromosoma X —como el daltonismo, la hemofilia y
ciertos tipos de distrofia muscular— se presentan en
varones.