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APLICACIÓN DE LOS PRINCIPIOS DE LA HERENCIA

CONCEPTO DE ADN, GEN Y CROMOSOMA

El ADN es el ácido desoxirribonucleico responsable de contener toda la información genética de un individuo o ser vivo, información que es única e irrepetible en cada ser ya que la combinación de elementos se construye de manera única. Este ácido contiene, además, los datos genéticos que serán hereditarios de generación en generación, por lo cual su análisis y comprensión es de gran importancia para realizar cualquier tipo de investigación científica que verse sobre la identidad o sobre las características de un individuo.

        

GEN

 Se conoce como gen a la cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN), una estructura que se constituye como una unidad funcional a cargo del traspaso de rasgos hereditarios. Un gen, según los expertos, es una serie de nucleóticos que almacena la información que se requiere para sintetizar a una macromolécula que posee un rol celular específico.

El gen, como unidad que conserva datos genéticos, se encarga de transmitir la herencia a los descendientes. El conjunto de genes pertenecientes a una misma especie se define como genoma, mientras que la ciencia que lo analiza recibe el nombre de genetica.

                                                    

CROMOSOMAS  

Un cromosoma es una estructura organizada de ADN y proteína que se encuentra en las células. Se trata de una sola pieza de espiral de ADN que contiene muchos genes, elementos reguladores y otras secuencias de nucleótidos. Los cromosomas contienen ADN-vinculados proteínas, que sirven para empaquetar el ADN y el control de sus funciones. La palabra''''cromosoma proviene del griego (''''croma, color) y (''''soma, cuerpo) debido a su característica de ser muy fuertemente teñidas por los colorantes en particular.

 Normalmente, las células eucariotas (células con núcleo) tienen grandes cromosomas lineales y las células procariotas (células sin núcleo definido) tienen menor cromosomas circulares, aunque hay muchas excepciones a esta regla. Además, las células pueden contener más de un tipo de cromosoma, por ejemplo, las mitocondrias en la mayoría de los eucariotas y los cloroplastos de las plantas tienen sus propios cromosomas pequeños.

  

LEYES DE MENDEL

Las Leyes de Mendel son el conjunto de reglas básicas sobre la transmisión por herencia de las características de los organismos padres a sus hijos. Estas reglas básicas de herencia constituyen el fundamento de la genética. Las leyes se derivan del trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en el año 1885y el 1866.

     

   1ª 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.

                      

  2ª Ley de Mendel: Ley de 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.

CARACTERÍSTICAS GENÉTICAS

VARIACIONES GENETICAS 

Dominancia incompleta: Los cruzamientos que presentan incompleta son aquellos en los que no existe rasgo dominante, Suponiendo que la forma de los ojos estuviera determinada por un gen cuyo homocigoto dominante da forma grande y redonda y el homocigoto recesivo da una forma semi-alargada, y el heterocigoto resulte con forma achatada y más alargada que la de cualquier progenitor homocigoto para esta característica, se puede tener el ejemplo en los progenitores.

Codominancia: Se denomina codominancia al fenómeno producido cuando un individuo expresa en su fenotipo tanto el carácter dominante como recesivo para una determinada característica. Entendemos como dominante aquel alelo que al ser comparado con otro, tiene más probabilidad de expresarse fenotípicamente. 

Ejemplo de codominancia incompleta

Alelos múltiples: Se designa como alelos múltiples a la existencia de más de dos genes alterno en un mismo locus.

  

manifestacion  de alelos multiples en el conejo

TEORIA DE SUTTON Y MORGAN 

En 1910 el genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan en susu experimentos con moscas de vinegre observo que los machos de esta especie tenían tres pares de cromosomas y un par mas de cromosomas parecidos, a los que designo con las letras X y Y, y los denomino heterocromosomas o cromosomas sexuales. descubrió también que muchos caracteres se transmitían juntos, por ejemplo, el color del cuerpo de la mosca, el color de ojos, etc.

En 1902, Walter Sutton en EUA, y Theodor Boveri en Alemania, observaron que había paralelismo entre la herencia de los factores hereditarios y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundacion, por lo que dedujeron que los factores hereditarios residían en los cromosomas.

ANOMALÍAS HUMANAS LIGADAS A LOS CROMOSOMAS SEXUALES 

Una anomalía es aquello que discrepa de lo que consideramos normal, en este caso nos referimos a los cariotipos humanos.

Hemofilia:La hemofilia es una enfermedad genética recesiva que impide la buena coagulación de la sangre. Está relacionada con el cromosoma x y existen tres tipos: la hemofilia A, cuando hay un déficit del factor Vlll de coagulación, la hemofilia B, cuando hay un déficit del factor IX de coagulación, y la hemofilia C, que es el déficit del factor XI. 

Albinismo: Es una condición genética en la que hay una ausencia congénita de pigmentación (melanina) de ojos, piel y pelo en los seres humanos y en otros animales causado por una mutación en los genes. También aparece en los vegetales, donde faltan otros compuestos como los carotenos. Es hereditario; aparece con la combinación de los dos padres portadores del gen recesivo.

Daltonismo:El daltonismo es un defecto genético que ocasiona dificultad para distinguir los colores. La palabra daltonismo proviene del físico y matemático John dalton que padecía este trastorno. El grado de afectación es muy variable y oscila entre la falta de capacidad para discernir cualquier color (acromatopsia) y un ligero grado de dificultad para distinguir algunos matices de rojo y verde.

PADECIMIENTOS COMUNES RELACIONADOS CON EL NUMERO ANORMAL DE CROMOSOMAS

Aneupliodia: Es la falta de uno o más cromosomas o un exceso de ellos.

Síndrome triple X: Anomalía que se presenta en mujeres que poseen un cromosoma X extra. La mayoria de las mujeres con este síndrome son fértiles.

  

Síndrome XYY: Es una enfermedad rara que afecta a los varones. Está causado por una trisomía sexual, es decir, existen tres cromosomas en lugar de dos, en este caso hay un cromosoma Y adicional.

                                                     

Síndrome de Angelman: Es una enfermedad ocasionada por un desorden neurológico en el cual se detectan dificultades severas de aprendizaje, asociadas con determinadas caracteríticas de la apariencia facial y del comportamiento.

                                                   

Síndrome de cri du chat.- También denominado síndrome 5p menos. Este síndrome describe la pérdida del material genético del brazo corto del cromosoma. Los niños con síndrome 5p se caracterizán por su bajo peso al nacer y tener el llanto muy agudo, similar al del maullido de un gato, que es producido por una reducción en la larínge.

Síndrome de Klinefelter.- Se caracteriza por la presencia de un cromosoma X adicional. La aparición de la trisomía XXY se debe a que no se separan al cromosoma X en la primera o segunda división meiótica. La aparición de la mutación es más frecuente en una edad materna más avanzada.

                                                 

Síndrome de Turner: Caracterizado por la pérdida total o parcial de un cromosoma X durante el desarrollo embrionario; sólo un pequeño porcentaje de los embriones que presenta esta anomalía llega a sobrevivir.  

               

                       

Síndrome de Down.- Sucede por la duplicación de un cromosoma en el par 21 y se caracteriza por las anomalías faciales que presenta, como párpados hinchados, lengua gruesa, entro otros, que le dan a quien lo padece un aspecto físico peculiar y un grado variable de retraso mental.                          

Poliploidia: Es un incremento en el número de cromosomas, característico del complemento diploide.

Bloque 3:))

 APORTACIONES MÁS RELEVANTES DE LA BIOTECNOLOGÍA 

Concepto de la Biotecnología

La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología,bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la micro-biología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos.

Aplicaciones de la biotecnología en la época antigua y en la moderna

La Biotecnología antigua: La biotecnología es una actividad antigua, que comenzó hace miles de años cuando el hombre descubrió que al fermentar las uvas se obtenía un producto como el vino. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos micros organismos. Podemos definirlo como ³la utilización de organismos vivos para la Obtención de un bien o servicio útil para el hombre´. Actualmente, los científicos comprenden cómo ocurren los procesos biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar omitir algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos    dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna                                                                                    Etapas que lo distinguen:                                                                                                 Primera, Segunda, Tercera y Cuarta Etapa!!

La Biotecnología moderna: La diferencia que trae la biotecnología moderna es que, actualmente, el hombre no sólo conoce los microorganismos y el ADN, sino que ha aprendido a modificar los en función de sus necesidades. Si se compara la manipulación genética que se practica desde hace miles de años, con la biotecnología actual, una de las diferencia principales es que la ingeniería genética permite el pasaje preciso de genes de una especia a otra. Por ejemplo, de animales a plantas, de plantas a bacterias, o de hombres a bacterias.          Justamente, esta posibilidad de transferir ADN de una especie a otra, es lo que convierte a la biotecnología en una ciencia tan apreciada por algunos, y cuestionada por otros. Muchos especialistas ya proclaman al siglo XXI como el siglo de la biotecnología. “Si el siglo que pasó fue, desde el punto de vista tecnológico, el siglo del átomo y de la industria química, el siglo XXI puede ser el de la célula y de la biotecnología”, expresa el doctor Agustín López Murguía, Investigador Titular del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, en su nota Biotecnología, Salud y Alimentación.                                                                                           Este pronóstico alentador acerca del papel que desempeñará la biotecnología, se basa especialmente en la revolución que ya se está produciendo por el uso de la información genética en diversas áreas de la producción y el conocimiento. Aún en medio de la controversia, la biotecnología moderna y sus múltiples aplicaciones convierten a la humanidad del siglo XXI en testigo y partícipe de una revolución tecnológica sin precedentes, que recién comienza, y avanza a pasos agigantados.

 Fundamentos de la técnica del ADN recombinan-te y su utilización en la ingeniería genética

En la técnica del ADN recombinante se aplica para obtener moléculas de ADN híbridas. Para facilitar la comprension de dicha técnica lo podemos ver como ''cortar y pegar ADN''

Se utilizan herramientas particulares tales como las enzimas de restricción  que se pueden considerar ''las tijeras moleculares'', ya que pueden cortar el ADN en porciones y sitios específicos  ''El pegamento molecular'' son otras enzimas llamadas ligasas que, como su nombre lo indica, ligan porciones separadas de ADN.

Las habilidades de cortar, modificar y pegar moleculas de ADN son actividades clave de la ingeniería gentetíca. 

  

 Beneficios de la Biotecnología en diferentes campos

Haciendo el riesgo a un lado, ningún estudio sobre la biotecnología estaría completo sin también considerar los beneficios que pueden brindar dichas cosechas. Después de todo, si el objetivo de la regulación es mejorar la salud ambiental, tenemos que determinar qué beneficios se sacrificarán cuando se atrase el lanzamiento de nuevos productos al mercado o cuando se encarezcan como consecuencia de las regulaciones. Varios beneficios para la salud humana se encuentran en el horizonte de la biotecnología y algunos ya han sido obtenidos; sin embargo, la mayor parte de los beneficios de las cosechas generadas a través de esta ciencia han sido ambientales. De 1996 a la fecha, este tipo de cosechas ha reducido el uso de químicos agrícolas, incluyendo insecticidas y herbicidas. Numerosas variedades, casi listas para el mercado, también ayudarán a reducir el uso de fertilizantes. Otros productos podrían incrementar la productividad agrícola al lograr que las plantas sean más resistentes a enfermedades, cambios de temperatura, e incluso sequías.        Por supuesto, varios críticos de la agricultura industrial moderna argumentan que la alternativa entre biotecnología y químicos agrícolas es una falsa dicotomía; dicen que los métodos orgánicos de producción ofrecen una opción más sensible al medio ambiente que los dos sistemas mencionados. Pero la única manera de concluir que la agricultura orgánica es mejor para el medio ambiente es ignorando los costos ambientales impuestos por los métodos orgánicos. Medida por la mayoría de métodos, la agricultura orgánica resulta mucho más dañina que el método tradicional y que la biotecnología.

bloque 4:D

Los Principios de la Evolucion Biologica y su Relación con la Biodiversidad con las Especies.

Antecedentes y teoria de la evolución de    Darwin y Wallace.

Charles Darwin y Alfred Russell Wallace son los padres de la teoría evolutiva que se acepta actualmente. Ambos científicos llegaron a las mismas conclusiones por separado.

la evolución es el proceso por que una especie cambia con el de las generaciones. Dado que se lleva a cabo de manera muy lenta que suceden en muchas generaciones antes de que empiece a hacerse evidente alguna variación.

Precursores del evolucionismo

Carlos lineo: Se le considera el fundador de la moderna taxonomía  y tambien se le reconoce como uno de los padres de la ecología.

En 1735, Carolus Linnaeus publicó su Systema Naturae. En esa obra estructuró un sistema de clasificación por los niveles jerárquicos de reino, clase, orden, género y especie, y aplicó la nomenclatura binomial por género y especie para el estudio sistemático de todos los seres vivos.

Georges Cuvier: De acuerdo con su principio de la "correlación entre las partes", la estructura de cada órgano de un animal está funcionalmente relacionada con todos los demás órganos. Opinaba también que es el entorno el que determina el diseño del animal, en lugar de requerir un determinado estilo de vida.

En contraste con las ideas evolucionistas de Lamarck y Saint-Hilaire, Cuvier defendía la inmutabilidad de las especies, y sostenía que el diseño eficiente de cada animal es la prueba de que éste no puede haber variado desde su creación.

James Hutton: Lo que estaba ocurriendo en la Tierra ahora mismo debería explicar lo que aconteció en el pasado, resumiendo:el presente es la clave del pasado.Hutton incidió sobre una gran variedad de ideas para explicar las formaciones rocosas que veía a su alrededor. Tierra de James Hutton apareció en 1788 como Theory of the Earth, publicada en las Transactions of the Royal Society of Edinburgh (1:209-305), tres años después de su presentación ante dicha sociedad. Posteriormente, en 1795, se publicaron los dos gruesos volúmenes de su Theory of the Earth with Proofs and Illustrations.

Darwin - Wallace: Teoría Darwin-Wallace de la evolución por Selección Natural. Todos los objetos vivientes están más o menos adaptados al medio en que viven, pues de otra manera no podrían existir.

De otra manera, especies diferentes poseen características diversas, pero de acuerdo con su modo de vida. Las ballenas, por ejemplo, son mamíferos que viven en el mar. A diferencia de los mamíferos terrestres, poseen aletas en lugar de brazos o piernas, adaptación apropiada a la vida acuática. Las variaciones que aparecieron en las diversas características de una especie, han sido utilizadas durante siglos por el hombre como base para seleccionar caracteres convenientes en la reproducción de plantas y animales domésticos. Si las variaciones son la base de las adaptaciones en el curso de la evolución. 

Teoria Fijista.

propone que cada especie de seres vivos permanece mas o menos invariable a lo largo de la historia en la forma con la que fue creada.

Esta teoria la sostuvieron Linneo, Cuvier, Pasteur, Quatrefages entre otros mas:)

A favor de la teoria fijista exsitian diversos argumentos, como la imposibilidad de la generación espontánea; el no poder sintetizar en laboratorio ningún organismo vivo a partit de sustancias químicas  insuficiencia de los mecanismos de la herencia.

  

Teoria del Transformismo.

ley de uso y desuso.Esta relacionada con la teoria evolutiva de LAMARCK.

LAMARCK hablaba de órganos en uso y desuso. Decía que si un órgano era utilizado siempre por el individuo, éste permanecía; mientras que si no era usado tendía a desaparecer, por ejemplo decía que el apéndice es un órgano en desuso y que anteriormente podría haber sido una vejiga natatoria. También habló del cuello de la jirafa, diciendo que este animal tuvo que estirar su cuello para poder adaptarse al ambiente, ya que los árboles eran demasiado altos para obtener su alimento y así mediante el proceso de Adaptación lo fueron alargando. Lamarck formuló dos leyes en su teoría, la cual aceptaba la generación espontánea como un acontecimiento frecuente y son:

1- Los organismos poseen un instinto interno que les lleva a su propio perfeccionamiento.

2- Los organismos generan nuevas necesidades cuando se producen cambios en el ambiente. Esta característica determina que se vean obligados a utilizar ciertos órganos en mayor o menor medida, o incluso a no utilizarlos, lo que provoca que estos órganos sufran formación, desarrollo, atrofias o desaparición; finalmente por efecto de estas variables se producen cambios o alteraciones en sus constituciones, o sea la función hace o crea el órgano. Los seres vivos se modifican bajo la influencia del medio externo, de forma que los órganos se desarrollan con el uso y se atrofian con el desuso.

Teoria del Contratofismo.

Formulado por Georges Cuvier, la cual explicaba que los cambios biológicos de nuestro planeta se debían a cambios receptivos y violentos, como las catastrofes que dan nombre a la teoria.

interpreto que los fósiles eran restos de organismos que habrían existido, es decir sabia que en  épocas remotas habían vivido seres muy diferentes a las actuales.

Teoria de Uniformizo.

Es el principio según el cual los procesos naturales que actuaron en el pasado son los mismos que actúan en el presente. Su significado metodológico se resume a menudo en la declaración: «El presente es la clave del pasado». El uniformizo se opone al catastrofismo, según el cual, los caracteres geológicos actuales se originaron repentinamente en el pasado por procesos geológicos radicalmente distintos a los del presente.

Teoria de Darwin - Wallace.

 teoria de evolucion por seleccion natural. Todos los organismos estan adaptados al medio donde viven.

1. Sobreproduccion: los organismos, debido a su capacidad de reproducirse.

2. Constancia del tamaño de la población:  la población permanece mas o menos constante e periodos largos.

3. Variación: todos lo miembros de una especia dada son semejantes.

4. Selección natural: competencia por sobrevivir en un medio dado.

5. Herencia: los individuos supervivientes pasaron la mayoría de sus variaciones favorables.

las ballenas han sido unos de los pocos mamíferos que se han adaptado.

para evolucionar, una especia necesita sobrevivir al ambiente que lo rodea y a los cambios que por naturaleza se presentan, de lo contrario se extinguirán.

Principio De La Selección Natural Y Su Relación Con La Genetica De Población.

Teoria   sintáctica:

Tambien llamada neodarwismo. Según esta teoria, los fenómenos evolutivos se explican por medio de variación accidentales (mutaciones).

Variabilidad:

Capacidad de una población o de una especia para formar combinaciones nuevas dentro de su ADN.

Selección natural:

Es el proceso por el que una especia se adapta a su medio ambiente y lleva al cambio evolutivo cuando individuos con ciertas características  poseen una tasa de supervivencia mas alta que otros y pasan estas características genéticas.

Aislamiento reproductivo:

Conjunto de características  procesos fisiológicos y comportamientos que impiden que los organismos de 2 especies diferentes puedan cruzarse o aparearse entre si.