PROBLEMAS MENDELIANOS

En este enlace aparecen diferntes problemas de genética que se resulven aplicando las leyes de Mendel.
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LEYES DE MENDEL

Primera ley de Mendel: A esta ley se le llama también Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación (F₁), y dice que cuando se cruzan dos variedades individuos de raza pura, ambos homocigotos, para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.

Los individuos de esta primera generación filial (F₁) son heterocigóticos o híbridos, pues sus genes alelos llevan información de las dos razas puras u homocigóticas: la dominante, que se manifiesta, y la recesiva, que no lo hace..

Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de guisantes que producían las semillas amarillas y con una variedad que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.

Otros casos para la primera ley. La primera ley de Mendel se cumple también para el caso en que un determinado gen dé lugar a una herencia intermedia y no dominante, como es el caso del color de las flores del "dondiego de noche". Al cruzar las plantas de la variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se obtienen plantas de flores rosas, como se puede observar a continuación:

Segunda ley de Mendel: A la segunda ley de Mendel también se le llama de la separación o disyunción de los alelos.

Experimento de Mendel. Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica en la figura. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación.

Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han desaparecido , simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.

Otros casos para la segunda ley. En el caso de los genes que presentan herencia intermedia, también se cumple el enunciado de la segunda ley. Si tomamos dos plantas de flores rosas de la primera generación filial (F1) y las cruzamos entre sí, se obtienen plantas con flores blancas, rosas y rojas. También en este caso se manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, que permanecieron ocultos en la primera generación filial.

Tercera ley de Mendel. Se conoce esta ley como la de la herencia independiente de caracteres, y hace referencia al caso de que se contemplen dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.

Experimento de Mendel. Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y rugosa ( Homocigóticas ambas para los dos caracteres).
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres considerados , y revelándonos también que los alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridas (AaBb).

Estas plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas. Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos y rugosos y otros que son verdes y lisos, combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P), ni en la filial primera (F1).
Asímismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la segunda ley.

BIOGRAFÍA DE MENDEL

Gregor Mendel

(Johann Gregor Mendel; Heizendorf, hoy Hyncice, actual República Checa, 1822 - Brünn, hoy Brno, id., 1884) Biólogo austriaco. Su padre era veterano de las guerras napoleónicas y su madre, la hija de un jardinero. Tras una infancia marcada por la pobreza y las penalidades, en 1843 Johann Gregor Mendel ingresó en el monasterio agustino de Königskloster, cercano a Brünn, donde tomó el nombre de Gregor y fue ordenado sacerdote en 1847. Residió en la abadía de Santo Tomás (Brünn) y, para poder seguir la carrera docente, fue enviado a Viena, donde se doctoró en matemáticas y ciencias (1851).

En 1854 Mendel se convirtió en profesor suplente de la Real Escuela de Brünn, y en 1868 fue nombrado abad del monasterio, a raíz de lo cual abandonó de forma definitiva la investigación científica y se dedicó en exclusiva a las tareas propias de su función.

El núcleo de sus trabajos –que comenzó en el año 1856 a partir de experimentos de cruzamientos con guisantes efectuados en el jardín del monasterio– le permitió descubrir las tres leyes de la herencia o leyes de Mendel, gracias a las cuales es posible describir los mecanismos de la herencia y que fueron explicadas con posterioridad por el padre de la genética experimental moderna, el biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945).

En el siglo XVIII se había desarrollado ya una serie de importantes estudios acerca de hibridación vegetal, entre los que destacaron los llevados a cabo por Kölreuter, W. Herbert, C. C. Sprengel y A. Knight, y ya en el siglo XIX, los de Gärtner y Sageret (1825). La culminación de todos estos trabajos corrió a cargo, por un lado, de Ch. Naudin (1815-1899) y, por el otro, de Gregor Mendel, quien llegó más lejos que Naudin.

Las tres leyes descubiertas por Mendel se enuncian como sigue: según la primera, cuando se cruzan dos variedades puras de una misma especie, los descendientes son todos iguales y pueden parecerse a uno u otro progenitor o a ninguno de ellos; la segunda afirma que, al cruzar entre sí los híbridos de la segunda generación, los descendientes se dividen en cuatro partes, de las cuales una se parece a su abuela, otra a su abuelo y las dos restantes a sus progenitores; por último, la tercera ley concluye que, en el caso de que las dos variedades de partida difieran entre sí en dos o más caracteres, cada uno de ellos se transmite de acuerdo con la primera ley con independencia de los demás.

GENÉTICA Y HERENCIA

La genética es la ciencia encargada del estudio de la herencia, es decir, el modo como se transmiten las características de padres a hijos.

Los genes se forman de segmentos de ADN y se localizan en los cromosomas. En el ser humano existen 23 pares. A los 22 primeros se les denominan autosomas y son iguales para el hombre y la mujer. Al par 23 se le llama cromosomas sexuales, y en el hombre es XY y en la mujer XX.

Más información en este enlace.

Los experimentos que condujeron al descubrimiento de los principios básicos de las leyes de la herencia se produjeron en el siglo XIX y fueron realizados por el Mendel.
Para saber más acerca de ellos consulta este enlace.

ADN:Estructura y función

El ADN son las siglas del ácido desoxirribonucleico(polímero de unidades menores denominados nucleótidos) . Se trata de una molécula de gran peso molecular que está constituida por tres sustancias distintas: ácido fosfórico, una pentosa (la desoxirribosa), y una base nitrogenada que puede ser púrica (adenina o citosina) o pirimidínica (timina o guanina). La unión de la base nitrogenada (citosina, adenina, guanina o timina) con la pentosa (desoxirribosa) forma un nucleósido; éste, uniéndose al ácido fosfórico, nos da un nucleótido; la unión de los nucleótidos entre sí en enlace diester nos da el polinucleótido, en este caso el ácido desoxirribonucleico.

Estructuralmente la molécula de ADN se presenta en forma de dos cadenas helicoidales arrolladas alrededor de un mismo eje (imaginario); las cadenas están unidas entre sí por las bases que la hacen en pares. Los apareamientos son siempre adenina-timina y citosina-guanina. El ADN es la base de la herencia.

Replicacion Del ADN

Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación. Las moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son dos moléculas idénticas a la original.

Para ver mejor el mecanismo de replicación pulsa este enlace.

Actividades

VIRUS

Entidades biológica invisible al microscopio óptico, que solo contiene un ácido nucleico y que solo puede desarrollarse en el interior de una célula viva.

Los virus son responsables de numerosas enfermedades de las plantas, los animales, y el ser humano. Las infecciones víricas pueden ser triviales (resfriado común, verrugas, algunas infecciones respiratorias) o graves (hepatitis, sida y probablemente, algunos tipos de cáncer.) Los principales medios utilizados por el organismo para combatir los virus son la fiebre y las reacciones inflamatorias, la formación de interferón y la producción de anticuerpos.

ÓRGANOS, APARATOS Y SISTEMAS

Órganos: Son estructuras constituidas por varios tejidos que conjuntamente realizan un acto. Por ejemplo el corazón, que es el órgano que impulsa la sangre, y que está constituido por tejido muscular, tejido nervioso, tejido conjuntivo y sangre.
Sistemas: Son conjuntos de órganos, formados por los mismos tipos de tejidos, que pueden realizar actos independientes. Algunos ejemplos: Sistema nervioso, Sistema muscular, Sistema óseo.

Aparatos: Son conjuntos de órganos, que pueden ser de tejidos muy diferentes, que actúan coordinadamente en la realización de una función. Ejemplos: Aparato circulatorio, Aparato respiratorio, Aparato digestivo .
Actividades.
Para comprender mejor los niveles de organización de la materia, visita esta página.

ACTIVIDADES MITOSIS

Realiza las siguientes actividades interactivas referidas a la mitosis.
Actividad 1
Actividad 2

DIVISIÓN CELULAR

La mitosis es un proceso de reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico de las células eucarióticas. Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual.
La meiosis, un proceso que comparte mecanismos con la mitosis pero que no debe confundirse con ella (es otro tipo de división celular, propio de los gametos), produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual.
VIDEO

Células madre para fabricar sangre

La sangre es el material humano que se trasplanta de manera más masiva y sin los problemas de compatibilidad de otros tejidos. Dado que las células madre tienen la capacidad de generar cualquier tejido, ¿por qué no utilizarlas como fuente de producción a gran escala de sangre para transfusiones? La idea no es nueva, pero por primera vez un proyecto en el Reino Unido abordará la transición del laboratorio a la fábrica para hacer realidad el sueño de disponer de sangre en cantidades ilimitadas y sin dependencia de las donaciones voluntarias
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El proyecto pretende emplear embriones sobrantes de la fertilización in vitro para obtener células madre embrionarias, que se someterán a un proceso de diferenciación controlada para producir glóbulos rojos, las células de la sangre que transportan el oxígeno a los tejidos. Para disponer de una fuente estandarizada, se seleccionarán embriones que generen sangre del grupo 0 negativo, el donante universal.

Además de ofrecer una fuente renovable del tipo de sangre más demandado en los hospitales y que sólo posee un 7% de la población, el proyecto busca proporcionar un suministro cien por cien libre de infecciones como el virus del sida, la hepatitis o la versión humana del mal de las vacas locas, enfermedades que muchos pacientes han adquirido a través de transfusiones sanguíneas.

CURIOSIDADES SOBRE LAS CÉLULAS

Sabías que...
1.- A las neuronas si le falta oxígeno, mueren a los 5 minutos y no se regeneran.

2.-El cuerpo humano adulto contiene unos 50 trillones de células.

3.- Tres mil millones de células mueren por minuto; la mayoría se renuevan.

4.- El óvulo es la célula humana más grande, se puede ver sin microscopio.

5.- Cada día se fabrican unos diez mil millones de glóbulos blancos que luchan contra las infecciones.

SCHLEIDEN Y SCHWANN: TEORÍA CELULAR

En 1838 Mathias Schleiden, un botánico de origen alemán, llegaba a la conclusión de que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Al año siguiente, otro alemán, el zoólogo Theodor Schwann extendió las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida.

La Teoría Celular, tal como se la considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones:

1. En principio, todos los organismos están compuestos de células.

2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo.

3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes.

4. Las células contienen el material hereditario.

VIDEOS

Video para observar células procariotas (bacterias).
Video para observar células animales.
Video para observar células vegetales.
Video: del cuerpo a la célula.
Video: funcionamiento celular.
Video: estructura celular.

EJERCICIOS DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES

Para comprender mejor las diferencias entre la estructura de la célula animal y vegetal realiza los siguientes ejercicos interactivos.

Ejercicio 1
Ejercicio 2
Ejercicio 3

DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES

Célula vegetal Célula animal

Célula vegetal	Célula animal
La forma y el tamaño de la célula depende de la pared celular. Autótrofa	La forma y el tamaño están, en parte, dados por el citoesqueleto. Heterótrofa.
Con gran cantidad de plástido como cloroplasto (clorofila), amiloplasto (almidón), cromoplasto, ficoeritrina, olaplastos y protoplastos	Sin plástido o estructuras que permitan acumular pigmentos y otras sustancias
Con deposiciones en forma de cristal en el citoplasma	Sin cristales en el citoplasma
Presentan vacuolas de gran tamaño	No presentan vacuolas
Generalmente almacenan almidón	Almacenan glucógeno
Las células se dividen por tabicamiento	Las células se dividen por estrangulamiento