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Conceptos de herencia genética - Contenido educativo

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Subido el 10 de enero de 2021 por Josué M.

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Repaso a los conceptos fundamentales de la herencia genética para poder abordar el desarrollo del tema.

Hola a todos y a todas. Espero que hayáis disfrutado de unas magníficas vacaciones y que estemos todos preparados para afrontar el resto del curso. 00:00:04

Tal y como os he propuesto en el correo que he enviado al grupo de cuarto A y cuarto B, os indico la realización de una tarea relativa a un glosario. 00:00:16

un glosario de términos relacionados con la herencia biológica, de la que en parte 00:00:29

hemos hablado en los temas anteriores y de los que vamos a continuar hablando en este 00:00:36

tema que empezamos ahora. Para el adecuado seguimiento del tema, lo primero que tenemos 00:00:41

que hacer es conocer el significado de algunas palabras nuevas que van a aparecer a lo largo 00:00:48

de este tema y de otras que vamos a utilizar con una acepción, con un significado especial 00:00:54

y circunscrito al tema de la herencia de los caracteres biológicos, es decir, de la transmisión 00:01:02

de esos caracteres de padres a hijos. Por lo tanto, el primero de ellos sería el de 00:01:09

herencia. ¿Qué entendemos por herencia? Por herencia vamos a entender todo aquello 00:01:16

que recibimos de una generación previa. En el caso de la herencia biológica vamos a referirnos 00:01:28

exclusivamente a aquello que recibimos de la herencia biológica a través de la información 00:01:36

que contienen los gametos que proceden de nuestro padre y de nuestra madre. Así que en este caso 00:01:42

vamos a hacer referencia sólo al contenido que hay en los gametos y en particular a la información 00:01:50

genética. Esta información genética, como ya hemos visto en el tema anterior, se encuentra 00:01:57

dentro de unas estructuras especiales formadas por ADN que durante la división de la célula 00:02:09

se organizaban de una forma particular que llamábamos los cromosomas y que durante el 00:02:16

resto del ciclo celular aparecía como la cromatina. En ambos vamos a encontrarnos regiones 00:02:25

codificantes que contenían la información necesaria para construir una proteína y que 00:02:35

llamábamos gen. Estas regiones codificantes, que son los genes, eran algo absolutamente 00:02:42

completamente desconocido por el que va a ser el padre del estudio de la herencia genética que es Mendel. 00:02:53

Para Mendel, que es otro de los personajes de los que vamos a hablar a lo largo de este curso, 00:03:01

no existían los genes, dado que para Mendel no existían tampoco el ADN ni los cromosomas, 00:03:07

ni mucho menos conocía la estructura del interior de una célula. 00:03:15

Por lo tanto, aunque nosotros vamos a hablar a lo largo de todo el tema de genes, tenemos que tener presente que cuando Mendel realizó sus trabajos, que explicaremos más adelante, nunca habló de genes, sino que habló de un concepto que podemos asimilar al de gen, que es el de factor hereditario. 00:03:18

Mendel se da cuenta de que en su intento de averiguar qué es lo que hace que generación tras generación los hijos se parezcan a los padres y que conserven características que son propias de los padres y que no presenten otras que eran ajenas a los padres, 00:03:46

se da cuenta de que debe existir algo, a lo que él llama factor, y que es lo que nosotros conocemos como genes, 00:04:04

que es susceptible de ser transmitido de una generación a la siguiente. 00:04:12

Esos factores, que conocemos como genes, se localizan, y eso lo sabemos nosotros, dentro de los cromosomas o de las cromatinas, 00:04:18

en unos lugares específicos. 00:04:29

El lugar donde se encuentra un gen lo vamos a llamar locus. 00:04:32

Y cuando hablemos del lugar donde se encuentran varios genes, 00:04:37

usaremos el plural en latín y que en este contexto usamos también en latín, que es loci. 00:04:41

Bueno, pues ya sabemos a qué nos vamos a dedicar en este tema. 00:04:48

A averiguar cómo se transmite esa información de una generación a la siguiente. 00:04:53

A estas generaciones les vamos a poner nombres. Vamos a hablar de progenitores para referirnos 00:04:59

a la primera generación que consideremos a la hora de estudiar la transmisión de una 00:05:11

información. Estos progenitores los llamaremos también parentales. La descendencia de estos 00:05:19

parentales van a ser las diferentes generaciones filiales. Identificaremos con una P la generación 00:05:27

parental y con una F con un subíndice. Uno para la primera generación filial serían los hijos, 00:05:41

si hablásemos de personas, y una F con un subíndice 2 para la segunda generación filial que serían 00:05:50

Los nietos. Lo que ocurre es que como la mayor parte de los trabajos que vamos a realizar lo vamos a hacer con respecto de plantas o animales, no vamos a hablar de hijos ni de nietos, sino de primeras o segunda generación filial. 00:05:57

¿De acuerdo? ¿Vale? 00:06:19

¿Qué es lo que nos interesa estudiar en el recorrido que hacen los genes desde los parentales a las diferentes generaciones filiales? 00:06:23

Lo que nos interesa es conocer cómo se comportan. 00:06:34

Para ello va a ser muy importante que recordemos una serie de conceptos esenciales. 00:06:37

Y es que, primero, todos los organismos que no son bacterias son organismos diploides. 00:06:43

Eso quiere decir que nosotros los parentales o las diferentes generaciones filiales, todos los organismos son diploides. 00:06:55

Y eso quería decir que teníamos dos juegos de cromosomas completos. 00:07:04

completos. Cada uno de esos cromosomas, si lo representamos en metafase, aparecía con 00:07:08

dos cromátidas y en algún lugar de estas cromátidas indicábamos la aparición de 00:07:14

una región codificante que era el gen. Existía un gen en cada una de las cromátidas, dado 00:07:22

que ambas cromátidas eran cromátidas idénticas, la una resultado de la copia de la otra, de 00:07:29

La replicación de la otra son cromatidas hermanas con la misma información genética. 00:07:37

Tenemos dos cromosomas del mismo tipo, pero tenemos dos. 00:07:42

Un cromosoma que identificábamos normalmente con un número latino y otro cromosoma que identificábamos con un número arábigo. 00:07:48

Los dos cromosomas contenían la misma información, aunque bien es posible que fuera de diferente tipo. 00:07:55

Y ahí poníamos el ejemplo de los grupos sanguíneos. El cromosoma 1 latino puede ser que contenga información para el grupo sanguíneo A y el cromosoma 1 arábigo para el grupo sanguíneo B. 00:08:04

El resultado sería que este organismo tendría genes para el grupo sanguíneo A y genes para el grupo sanguíneo B. Tendrían los dos tipos de genes. 00:08:18

vale dado que estos dos cromosomas son idénticos lo que podemos esperar es que también en este 00:08:27

otro cromosoma aparezca el mismo la información para el mismo carácter y en el otro brazo del 00:08:33

mismo cromosoma aparece información también para el mismo carácter vale somos organismos 00:08:41

diploides lo que ocurre es que en este tránsito de una generación a otra que pasaba ocurría un 00:08:47

proceso que llamábamos el proceso de fecundación. La fecundación implicaba la unión de un gameto 00:08:53

que conocíamos como óvulo y otro que conocíamos como espermatozoide. La unión de estos dos gametos 00:09:08

por fecundación iba a dar lugar a una nueva célula que era el cigoto. Este gameto era un gameto N y 00:09:14

Y si era un gameto, también N. Eran células haploides. Ya no hablamos de diploides, sino de células haploides. 00:09:23

Los gametos son haploides. Cuando se producía la fecundación, se recuperaba la condición diploide del organismo. 00:09:32

Vale, si esto es así, es importante tenerlo presente de cara a elaborar las genealogías que vamos a tener que hacer en los diferentes ejercicios que vamos a hacer para intentar identificar cómo son los procesos de herencia. 00:09:42

¿Qué quiere decir esto? Que si yo tengo un cromosoma como este que hemos dibujado aquí, 00:10:00

que tiene información para un gen, el que sea color de ojos, esta información para el gen color 00:10:08

de ojos podrá ser de diferente tipo. Pongamos, por ejemplo, que pueda ser en una forma muy 00:10:24

simplificada, marrón o verde. Son dos variedades para el mismo factor hereditario. El factor sería 00:10:30

color de ojos. Ese es el carácter genético que estamos siguiendo. De manera que cuando hablamos 00:10:44

de gen y hablamos de factores hereditarios, estamos refiriéndonos siempre a un carácter, ¿vale? 00:10:50

a un carácter, ¿vale? Pues en el carácter color de ojos tenemos dos variedades, dos 00:11:03

variedades posibles. Las variedades son el marrón y el verde, ¿vale? A cada una de 00:11:11

estas variedades las vamos a llamar, tal y como aparece en vuestro glosario, las vamos 00:11:21

a llamar alelo. Así que estas variedades en este caso van a ser lo mismo que alelos. 00:11:28

¿Cuántos alelos tenemos para el color de ojos en este ejemplo que estoy diciendo yo? 00:11:41

Dos. Un alelo para el color marrón y otro para el color verde. Bien, los alelos los 00:11:45

vamos a identificar con una letra. Vamos a usar letras que se distingan bien. En su 00:11:52

grafía mayúscula y minúscula. Por ejemplo, usaremos la M y a este marrón le daré la letra M y al verde 00:11:58

le daré la letra M minúscula. Vamos a tener que decir siempre mayúscula o minúscula. ¿De acuerdo? 00:12:06

Así que el carácter color de ojos tiene dos variedades alélicas que son el marrón y el verde. 00:12:14

Para el marrón indicaremos la letra M mayúscula y para el verde la M minúscula. 00:12:21

Volvemos ahora al cromosoma. 00:12:28

¿Qué tenemos en este cromosoma? 00:12:31

Pues dado que son cada una de las dos cromátidas son copia idéntica de la otra, 00:12:34

si aquí teníamos la letra M mayúscula, aquí también tendremos la letra M mayúscula. 00:12:39

Si el otro par de cromosoma 1 es contenedor de la misma información, y debe ser así, salvo que haya una mutación o una pérdida importante de información genética, 00:12:47

el otro cromosoma también tiene información para ese carácter, que es el color de ojos. 00:13:04

Y podría ser la misma información o diferente, porque viene de otro de los parentales. 00:13:10

Así que supongamos que es la misma información. 00:13:17

M mayúscula, también tendríamos M mayúscula en el otro. 00:13:21

¿Cómo sería este individuo, este sujeto que es uno de los dos parentales? 00:13:26

Este sujeto para el carácter color de ojos sería M, M. 00:13:31

entre M por uno de los cromosomas, este por ejemplo, y M mayúscula por el otro cromosoma. 00:13:38

Si en vez de hablar de cromosomas como tenemos aquí, tuviésemos solamente cromatina sin condensar, 00:13:47

tendríamos solamente dos cadenas de ADN y en una tendríamos la M mayúscula y en el otro la otra M mayúscula, 00:13:54

en un lócid determinado, que sería allí donde está alojado esa gente. 00:14:02

Por eso solo ponemos dos letras. Una para cada cromosoma, independientemente de si este cromosoma está en forma de cromosoma metafósico o en forma de cromatina, ¿vale? 00:14:08

Cuando son iguales los dos genes que están presentes en todos los organismos diploides para un carácter, como en este caso color de ojos, decimos que este individuo es homozygoto. 00:14:20

Esa es una posibilidad 00:14:34

¿Cómo podría ser también? ¿Qué otras posibilidades tenemos? 00:14:41

Podría ser también homocigoto, pero que en vez de tener genes para color marrón 00:14:45

tuviese genes para color verde 00:14:50

Este también sería homocigoto 00:14:52

Pero existe una tercera posibilidad 00:14:56

Y es que los dos cromosomas sean diferentes 00:15:01

Que la información que está contenida en un cromosoma y en otro sea diferente 00:15:04

¿Y qué quiere decir esto? 00:15:10

que la información del cromosoma que tenía en su origen un abuelo es diferente del que tenía 00:15:12

el otro abuelo por ejemplo que éste tuviese información m minúscula en la minúscula como 00:15:20

sería este individuo en este caso tendría una m mayúscula que correspondería con esta y una 00:15:28

M minúscula que correspondería con esta. Este individuo que tiene dos alelos diferentes 00:15:35

le vamos a llamar heterocigoto. Y aquí es muy importante el prefijo homocigoto-heterocigoto. 00:15:46

El cigoto contiene la misma información para un carácter, color de ojos, la misma, igual, 00:15:58

o tiene una información diferente, hetero. 00:16:05

¿De acuerdo? 00:16:10

Bueno, con esto ya hemos repasado varios de los contenidos que tenemos que ver. 00:16:11

Hemos visto ya lo que es herencia, lo que es el cromosoma, que ya lo sabíamos, 00:16:15

lo que era el gen, que ya lo sabíamos, el lugar donde están los genes, que son los locus, 00:16:18

lo que es un carácter hereditario que corresponde con la información contenida en un gen 00:16:22

que era denominado por Mendel factor hereditario. 00:16:28

hemos recordado lo que es diploide y recordando lo que es diploide hemos hablado de las posibilidades de los alelos 00:16:31

y del concepto de homocigoto y heterocigoto. 00:16:39

Pero empezamos con todo esto diciendo que hay un proceso que es el de fecundación. 00:16:45

El proceso de fecundación implicaba la unión de dos gametos, dos gametos que eran haploides 00:16:51

y que el objetivo era recuperar la condición de diploide, ¿vale? 00:16:57

Bueno, pues cuando hablemos de los gametos ya no pondremos dos letras, 00:17:03

como hemos puesto a la hora de hablar de un individuo ya adulto que se va a reproducir, 00:17:08

sino que pondremos una única letra haciendo referencia a un solo factor hereditario, 00:17:13

a un solo carácter hereditario. 00:17:21

Así pues, este individuo que contiene información para el color marrón e información para el color verde, en el proceso de meiosis, dará como resultado dos posibles gametos diferentes. 00:17:23

Entonces, uno, y siempre los gametos los vamos a meter dentro de un círculo, uno para el concepto M mayúscula y otro para el carácter M minúscula. 00:17:42

¿De acuerdo? Este otro individuo, sin embargo, después de meiosis sólo tendrá un tipo de gametos, M minúscula, porque entre su acervo genético, su contenido genético, no tiene ningún otro alelo para informar del carácter color de ojos que no sea el de verde. 00:18:16

Por último, este otro individuo, tras el proceso de meiosis, generará un gameto exclusivamente, o un tipo de gameto, mejor dicho, exclusivamente con el alelo M mayúscula referido al color marrón para el color de ojos. 00:18:44

¿De acuerdo? 00:19:02

¿Vale? 00:19:05

Desde luego 00:19:06

Si hablásemos de más de un carácter 00:19:07

No sólo del carácter, por ejemplo, color de ojos 00:19:11

Sino junto al color de ojos 00:19:14

Color del pelo 00:19:16

Tendríamos que poner 00:19:18

Tantas letras como 00:19:19

Caracteres estamos considerando 00:19:22

Así que si yo hablo de color de ojos 00:19:25

Y a la vez hablo de color de pelo 00:19:27

La información tendrá que recoger los dos caracteres que estamos considerando 00:19:34

Así que yo pondría primero para el color de ojos M mayúscula, M minúscula 00:19:41

Si tuviese los dos caracteres y tendría que añadir para el siguiente carácter, color de pelo, otras dos letras 00:19:47

¿Cuáles son? Nos lo dirá el ejercicio, lo averiguaremos nosotros por el contexto 00:19:53

En este caso voy a volver a simplificarlo y voy a decir que solamente hay de color de pelo 00:19:59

¿Negro o blanco? Pues voy a decir que negro será la N y blanco la N minúscula. 00:20:03

Así que tendría aquí N y N minúscula, ¿vale? 00:20:15

Tengo dos genes para el color de ojos y dos genes para el color del pelo. 00:20:20

Cada uno de ellos en uno de los cromosomas, dado que somos diploides. Si esto se desarrollara en un proceso de meiosis, me daría lugar a un gameto, a un tipo de gameto, que resultará de la combinación de esas diferentes variedades alélicas. 00:20:32

Por ejemplo, M mayúscula, N mayúscula. 00:20:53

Pero también me daría otro que sería M mayúscula, N minúscula. 00:20:58

Y también me daría otro que sería M minúscula, N mayúscula. 00:21:03

E incluso me daría un cuarto tipo que sería M minúscula, N minúscula. 00:21:09

La combinación de cada uno de esos, pero teniendo presente siempre que vamos a tener uno de color de ojos 00:21:15

y uno de color de pelo. ¿De acuerdo? Muy bien. Bueno, estos son diferentes elementos que vamos a tener que ir completando 00:21:21

en ese glosario que os he puesto como tarea. Hemos repasado entonces ya también la condición de un único carácter 00:21:38

o de varios carácteres, y vamos a ver ahora una nueva opción de nomenclatura. 00:21:48

Cuando tenemos un organismo como es este caso, en el que las dos condiciones, 00:21:56

los dos alelos para una condición son el mismo, nosotros le llamamos homozygoto, 00:22:07

pero Mendel decía que era un organismo puro. 00:22:12

mientras una variedad pura, mientras que para la condición heterocigota 00:22:17

Mendel hablaba de variedad híbrida, ¿vale? 00:22:24

Tanto para una como para otra denominación, tanto una como otra denominación 00:22:36

la vamos a encontrar en los ejercicios puro para homocigoto, variedad híbrida para heterocigoto. 00:22:41

¿Vale? ¿Qué quiere decir la M mayúscula o la M minúscula para referirnos 00:22:47

el color de ojos, en este ejemplo. ¿Tiene algún significado que uno sea mayúscula o que otro sea 00:22:56

minúscula? Sí, tiene un significado. Vamos a dar la letra mayúscula a aquel alelo que se expresa 00:23:02

siempre que está presente, mientras que la minúscula se lo daremos para aquel alelo que 00:23:11

solamente se expresa cuando está con otro alelo de su misma condición. En ese caso tendríamos dos 00:23:18

opciones o tres como ya hemos dicho antes. Los homocigotos MM serían o darían lugar a individuos 00:23:28

que tienen los ojos marrones. Los individuos, M minúscula, M minúscula, darían lugar a organismos 00:23:39

que tienen los ojos verdes. ¿Y qué pasa con los heterocigotos, M mayúscula, M minúscula? En este 00:23:52

caso, puesto que está presente la mayúscula, va a ser ésta la que se exprese y este organismo será 00:24:01

también o tendrá también los ojos marrones. Nos encontramos por lo tanto que frente a tres 00:24:09

combinaciones de alelos nos encontramos con solamente dos expresiones de esa información 00:24:18

genética. A la información genética que está presente en nuestros cromosomas con cada uno de 00:24:28

diferentes alelos que hay para un color, para un carácter, el que sea, le llamamos a esto, 00:24:36

le vamos a llamar genotipo. Mientras que al resultado de la expresión de ese genotipo le 00:24:43

vamos a llamar fenotipo, ¿vale? Por ejemplo, el fenotipo ojos marrones es resultado de dos 00:24:55

genotipos diferentes, M mayúscula, M mayúscula o M mayúscula, M minúscula, mientras que 00:25:12

el fenotipo ojos verdes es sólo resultado de la existencia de alelos para el carácter 00:25:18

verde, para el color verde, perdón. Este carácter que se expresa siempre y que representamos 00:25:27

con la letra mayúscula, decimos que es dominante, mientras que el que se expresa con la letra 00:25:36

minúscula, decimos que es recesivo. ¿De acuerdo? Esto, cuando vayamos a hacer un ejercicio, 00:25:50

lo vamos a representar de la siguiente manera. Carácter dominante A domina sobre el carácter 00:26:13

recesivo a minúscula. Esto indicará el tipo de relación que tienen los alelos y que nos 00:26:21

permitirá a partir de sus genotipos identificar sus fenotipos. ¿De acuerdo? ¿Qué nos queda por 00:26:31

a ver. Bueno, nos queda por señalar solamente un elemento que es el ambiente. ¿Qué quiere 00:26:47

decir esto del ambiente? Vale, el genotipo es la información genética que hay en nuestro 00:27:04

ADN, en nuestro acervo genético. Este genotipo se va a expresar para dar lugar a un fenotipo 00:27:11

Pero este fenotipo va a estar determinado no solamente por la información genética que tenemos, sino cómo se expresa afectado por el ambiente esa información genética. 00:27:21

Con un carácter como el color de ojos es complicado de ver 00:27:35

Pero es más sencillo si hablamos de un carácter como por ejemplo la altura 00:27:44

La altura es un carácter que está influenciado no por un único gen sino por varios pero no sirve 00:27:50

¿Qué ocurre con la altura? 00:27:56

Bueno, se ha visto que la altura media de las poblaciones bajaba sustancialmente después de crisis importantes. Por ejemplo, se vio claramente en la altura media de la población europea después de la Segunda Guerra Mundial. 00:27:58

La población europea que había nacido durante la guerra o en el periodo de posguerra mostraba una altura significativamente menor que la de aquellos que habían nacido antes de la guerra. 00:28:15

Eso quería decir que había algún efecto ambiental que impedía la expresión correcta del genotipo, dado que el genotipo no había cambiado. 00:28:30

Era la información genética que se estaba transmitiendo desde generaciones anteriores que, debido a las condiciones de crisis que existió después de la guerra, pues no permitía alcanzar su máximo grado de expresión. 00:28:40

Y por eso la talla era menor en las poblaciones que habían nacido en ese periodo de posguerra, después de esa crisis tan importante que supuso la Guerra Mundial. 00:28:58

Si pensamos, por ejemplo, en el color de ojos, es algo más complicado de entender, pero también es sencillo. 00:29:12

Podemos tener información para un determinado color de ojos, o para un determinado color de nuestro pelo, o un determinado tono de nuestra piel. 00:29:19

Pero si somos incapaces de producir el pigmento porque tenemos algún trastorno como el albinismo, por mucho que tengamos información para qué color debemos tener, al no ser capaces de producir los pigmentos no tendremos ninguna pigmentación en los ojos o en la piel o en el pelo. 00:29:28

¿De acuerdo? Así que siempre es fundamental no sólo el genotipo, sino también la influencia que el ambiente ejerce sobre el genotipo a la hora de su expresión en la forma de fenotipo. 00:29:53

Bueno, pues estos contenidos y otros los vamos a ir utilizando a lo largo del tema, vamos a tener que habituarnos a usarlos y vamos a tener que practicar su uso en los diferentes ejercicios que vamos a realizar a lo largo de este tema 00:30:13

para intentar hacer una introducción al proceso de la herencia genética de los caracteres genéticos. 00:30:35

Como os decía, os voy a enviar la información en un correo electrónico 00:30:44

y la iremos desarrollando a lo largo de estos días. 00:30:49

Un saludo a todos. 00:30:52

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Autor/es:

JOSUÉ MORENO MARQUINA

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