LA GENETICA EXPLICADA PARA TODOS

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LA GENETICA EXPLICADA PARA TODOS

Mensajepor tristan » Sab Sep 03, 2011 10:38 am

Hola.

Rivalpo está recopilando una valiosa infomación y vamos a tener el honor de tenerla por aquí de primera mano, él me ha solicitado este apartado y seguro será un cuarto muy interesante, gracias Rivalpo and Co por todos los datos que nos aportas.

Saludos y que vaya bien.

Rivalpo
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Re: Genetica para todos

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 03, 2011 11:29 am

Hola a la comunidad,

he pensado abrir este hilo en castellano con una primera parte dedicada a la genética, y una segunda que tratará de las leyes de Mendel y del tema de las lineas puras, IBL, hibridos F1, para finalmente acabar con unos cuantos ejercicios pedagogicos e interactivos
He notado que había a veces unas pequeñas confusiones con estos temas, asi que vamos a tratar de aclarar todo esto con la ayuda de mi hijo, estudiante de medicina (después de un primer año de bioquímica) y quien me sirve de profe de biología cuando se trata de aprofundizar ciertos puntos.

Para comenzar he aquí una pequeña introducción a la genética ineludible para la continuación de este hilo

El objetivo es permitir a la comunidad de este sitio adquirir un cierto número de nociones de base y un vocabulario científico riguroso y exacto con el fin de conseguir un mejor conocimiento de los constituyentes y de los mecanismos fundamentales del viviente.

Este tutorial se dirige a personas que no tienen requisitos previos científicos particulares: he procurado que fuera comprensible para todos, haciendo regularmente comparaciones y restringiendo el vocabulario científico y técnico. :D

- La primera parte presenta rápidamente la célula, la unidad de base del viviente: su estructura, sus compartimientos principales, su diversidad.

- La segunda parte da algunos elementos de genética fundamental: los cromosomas, los genes, los alelos y para los que quieren aprofundizar su conocimiento sobre el mecanismo de expresión de los genes: un párrafo sobre el código genético, basado en la comparación con un DVD ROM.

- La tercera parte aborda la relación entre genotipo y fenotipo: definición de un genotipo, de un fenotipo, de un carácter, y para los que desean ir un poco más lejos, un parrafo sobre la información genetica y la correspondencia gen-proteína. Todo esto adornado de ilustraciones :)


No duden en darme parte de toda sugerencia o crítica.

¡ Esperando que os sea útil !
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Rivalpo
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Re: Genetica, leyes de Mendel, lineas puras, F1...

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 03, 2011 11:39 am

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La genética es el campo de la biología que se encarga del estudio de la herencia y de todo lo relacionado a ella.

Se subdivide en distintas ramas:

-la clásica o mendeliana (que se centra en el estudio de los cromosomas y los genes y en cómo se heredan de generación en generación),

-la cuantitativa (analiza el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo),

-la molecular (estudia el ADN, su composición y la forma en que se duplica),

-la genética de poblaciones y evolutiva (centra su atención en el comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los organismos),

- la genética del desarrollo (cómo los genes controlan el desarrollo de los organismos)


La genética, por lo tanto, analiza cómo la herencia biológica es transmitida de una generación a la siguiente, y cómo se efectúa el desarrollo de las características que controlan estos procesos.

El objeto de estudio de la genética son los patrones de herencia, es decir, el modo en que los rasgos y las características se transmiten de padres a hijos.

Los genes están formados por segmentos de una molécula que codifica la información genética en las células, denominada ácido desoxirribonucleico (ADN).

El ADN, encargado de controlar la estructura, la función y el comportamiento de las células, puede crear copias exactas de sí mismo.

Los genes contienen la información necesaria para determinar la secuencia de aminoácidos de las proteínas, que desempeñan una función importante en la determinación del fenotipo final del organismo.

Los especialistas utilizan el verbo codificar para nombrar al hecho de que un gen contiene las instrucciones para sintetizar una proteína particular (así, puede decirse que un gen codifica una proteína).


A continuación, intentaré mediante este tutorial, explicar de la manera más sencilla y pedagogica como funcciona todo esto ;)

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Rivalpo
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Re: Genetica, leyes de Mendel, lineas puras, F1...

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 03, 2011 1:32 pm

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Los textos cientificos de este hilo son la obra personal y exclusiva de Rivalpo y Cannabisonline. No encontrará nada copiado-pegado aqui. Solo las imagenes, dibujos y esquemas han sido telecargados, y a veces modificados, para ilustrar este hilo de forma sencilla, ludica y pedagogica.
Gracias por no copiar los textos traducidos y pegarlos en otro lugar ;) ponga de preferencia un enlace hacia este hilo si desea que otros tengan acceso a la información

Os deseo a todos una buena lectura.

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I. LA CELULA

Todo organismo vivo esta formado por células: tome un fragmento de su piel, de su cerebro, de su hígado o bien tome una laminilla fina de una hoja de planta y observe esta muestra al microscopio: podrá ver las células que constituyen el tejido. Es lo mismo que para una casa: las casas, somos nosotros, y los ladrillos, son las células que nos constituyen. De la misma manera que la casa esta formada por un apilamiento de ladrillos, los seres vivos somos un apilamiento de células.

Todas las células poseen una organización común, pero difieren según que provienen de un animal o de un vegetal. Así, una célula de hígado humano (célula hepática) será diferente de una célula de tejido vegetal. De la misma manera que una célula de su intestino o de su sistema nervioso (célula nerviosa = neurona) también serán algo diferentes.

Si es necesario, volveré un poco más tarde sobre la organización de la célula vegetal y sus especificidades (cloroplastos)


TODAS las células animales y vegetales poseen:

- Una membrana dicha plasmica, que aisla la célula del medio donde se encuentra (separaciones de los medios intra y extracelulares)

- El citoplasma: es el interior de la célula, contiene un líquido (el cytosol) constado principalmente por agua y por sustancias diversas y disueltas (minerales, aminoácidos, glúcidos)

- ADN (ácido desoxirribonucleico) eventualmente contenido en un núcleo



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Célula animal (los colores no son reales)







II. EL MATERIAL GENETICO


En los animales y los vegetales, se localiza en el núcleo de la célula.
Los cromosomas, principalmente compuestos por ADN, son el soporte de la información genética.



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Représentación de un cromosoma (los colores no son reales).
Note la presencia de la molecula de ADN, en forma de doble helice, dentro del cromosoma.




Luego estan los genes : un gen es un fragmento, una porción de cromosoma. El cromosoma, es el pastel. El gen, es una parte del pastel, pero no cualquiera: es una parte que tiene una talla bien definida.

También estan los alelos. La definición de alelo es " una versión de un gen ".

Un alelo es la variación que puede tomar un gen y que se manifiesta de modo visible bajo la forma de un fenotipo.

Los genes pueden de hecho existir bajo varias versiones diferentes, de la misma manera que un mismo modelo de coche puede presentarse según versiones diferentes: color de la pintura, llantas de acero o de aleación, faros halógenos o al xenón … Es el mismo modelo de coche, pero en otra versión (conteniendo pues algunas pequeñas diferencias).

Si esquematizamos, el gen, es el modelo de coche; el alelo, es la versión del modelo: rojo, negro, con o sin llantas de aleación, etc …


Imagen
Par de cromosomas ou cromosomas homologos. En esta ilustración podeis observar que un mismo gen varia (color rojo o negro) en el cromosoma homologo



Vienen por fin los carácteres, también llamados carácteres fenotipicos.

♦ Un carácter es un elemento de un organismo que se puede medir u observar.

♦ Un rasgo característico corresponde a una versión del carácter fenotipico.


Por ejemplo, para la especie Homo Sapiens (los humanos) , " presencia de dos ojos ", " presencia de 2 manos " y " temperatura corporal " son unos de sus inumerables carácteres.

Sin embargo, " ojos azules ", " manos con 5 dedos ", " temperatura corporal de 37°C " son rasgos característicos.


Para la especie Cannabis sativa L., formación y reagrupaciones de pistilos, tricomas, hojas palmeadas y aserradas y ramas son unos carácteres.

Pero cogollos esponjosos, hojas largas y muy finas, tamaño pequeños de los tricomas y ramas laterales ramificadas son unos rasgos característicos.


Resumiendo, el rasgo característico tiene para el carácter fenotipico la misma función que el alelo para el gen







III - GENOTIPO Y FENOTIPO


♦ El genotipo es el conjunto de de los alelos de un individuo. Todas las células de un individuo tienen el mismo genotipo (excepto las células reproductoras pero no entremos en los detalles).

♦ El fenotipo es el conjunto de los carácteres de un individuo.

Existe en cierto modo una relación de causa a efecto entre el genotipo y el fenotipo.

El fenotipo resulta de la combinación de dos elementos: la expresión del genotipo y la influencia del entorno

Fenotipo = expresión del genotipo e influencia del entorno


Ejemplo de expresión fenotipica:
El color de la piel esta regulado por varios genes. Los alelos "claros" (piel blanca) han sido seleccionados bastante recientemente (10 000 - 20 000 años) porque permiten una mejor síntesis de la vitamina D en condiciones de luminosidad débil, evitando así el raquitismo.

En este caso, el genotipo se ha expresado (para optimizar la síntesis de la vitamina D), bajo la influencia del entorno (luminosidad e insolación débil de los países del norte) dando un fenotipo a piel clara.






Para los que quieren ir un poco más lejos : la información genética.
(esta parte no es imprescindible, no pasa nada si no la entendeis muy bien ;) )

La información genética es la información llevada por el genoma de un organismo, contenido en cada célula en forma de ADN. Llevado por los cromosomas, esta localizada dentro del núcleo en los eucarióticos (animales y plantas)

Imagina un DVD: es el material, el soporte. Contiene una información, codificada. Esta información es leída y decodificada por un lector DVD y fijada bajo la forma de una sucesión de imágenes que da una película.

¿ Logras comprender? ¡ En este caso bravo! tienes casi asimilado lo qué es la información genética! Imagen

Ahora, no queda más que establecer la correspondencia entre DVD, lector DVD, imágenes y película y las palabras ADN, aminoácidos y proteínas.

Para comprender bien, repitamos etapa por etapa la analogía de la película: ¿ cuáles son las etapas para ver una película?

1. La película no es ni más ni menos que una información codificada. Una película esta codificada sobre el DVD bajo la forma de grabados nanométricos (tipos de agujeritos grabados en la superficie del DVD y quienes son detectados por el dispositivo láser del lector DVD).

2. Estas información (los agujeritos) necesita un soporte: el DVD

3. Un lector: el lector DVD decodifica las informaciones contenidas en el DVD

4. Finalmente obtenemos imágenes

5. El encadenamiento de estas imágenes da la película



Ahora hagamos la correspondencia entre las palabras más arriba y las palabras proprias al material genético y seguimos las mismas etapas que con la lectura de la película:

1. La información genética corresponde al encadenamiento de los nucleótidos que corresponde él mismo a la orden de los grabados nanométricos sobre la superficie del DVD

2. Tiene un soporte: la molécula de ADN

3. Hay 2 lectores: una enzima (ARN polymerase) y ribosomas

4. La lectura conduce a formar aminoácidos = las imágenes de la película

5. El encadenamiento de los aminoácidos da una proteína = la película

Para resumir condensando al máximo:



- DVD-Rom = ADN
- Imágenes = aminoácidos
- Película = proteína
- Grabados nanométricos = nucleótidos
- Información genética = orden de encadenamiento de los nucleótidos = orden de encadenamiento de los grabados nanométricos


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Rivalpo
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Re: Genetica, leyes de Mendel, lineas puras, F1...

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 03, 2011 7:35 pm

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En esta segunda parte vamos a interesarnos por los elementos siguientes:

I.El cariotipo
II.La poliploidia
III.Los gametos (células reproductoras)
IV.La homocigocia y la heterocigocia
V. Expresiones fenotipicas: dominancia, codominancia, dominancia incompleta y recesividad


Llamo la atención sobre el hecho de que esta parte es comprensible sólo si la parte 1 esta adquirida. ¡ Sobre todo no dudeis en plantear cuestiones si notais que estais bloqueados sobre ciertas nociones, que sea sobre este curso o el precedente!





EL CARIOTIPO


El cariotipo es una "fotografía" del conjunto de los cromosomas de una célula, clasificados y ordenados por talla decreciente y por pares.

En la práctica, hablamos de cariotipo para designar el conjunto de los cromosomasde una célula, incluso de un organismo y a veces hasta de una especie entera.

He aquí más abajo el cariotipo humano (masculino y feminino) con sus 23 pares de cromosomas homólogos

Caryotype1.gif
Caryotype1.gif (10.58 KiB) Visto 21397 veces

Los números visibles bajo los cromosomas indican el número del par.



En resumen:

Cariotipo = conjunto de los cromosomas (después de haberlos ordenado) de una célula, de un organismo o de una especie







II. LA POLIPLOIDIA


Muy a menudo, los cromosomas tienen " hermanos gemelos ". Cuando se establece el cariotipo de una célula, se ordenan los " cromosomas gemelos " codo a codo. Estos " cromosomas gemelos " son cualificados de cromosomas homólogos.

Pero se trata en hecho de " gemelos falsos ": ¡ los cromosomas homólogos llevan los mismos genes, pero no forzosamente los mismos alelos! De ahi la posibilidad de tener homocigocias y\o heterocigocias.

Contrariamente a lo que puede dejar pensar el término "homólogo", no son idénticos...


En resumen:

Cromosomas homólogos = los mismos genes pero no forzosamente mismos alelos.

Poliploidia = existencia de cromosomas homólogos.


Podemos de hecho definir la poliploidia como la existencia de cromosomas homólogos



Tomemos un ejemplo concreto para ilustrar todo esto. Interesemosnos por el caso de la especie humana.


El ser humano posee 46 cromosomas por célula (excluimos en este ejemplo las células reproductoras, que veremos más lejos). Sabemos por otro lado que existen cromosomas homólogos en el humano: esto es poliploidia (ya que por definición poliploidia = existencia de cromosomas homólogos).

Resulta que estos cromosomas homólogos pueden clasificarse 2 por 2: el ser humano es un organismo diploide porque hay, cada vez, 2 cromosomas homólogos (2 => diploide)


Anotamos pues, para el ser humano: 2n = 46

( 46 porque el número total de cromosomas es 46, y 2n porque hay, cada vez, 2 cromosomas homólogos )

El cannabis posee cromosomas homólogos, también es diploïde: 2n=20






III. LOS GAMETOS


Los gametos son las células reproductoras de un organismo. En el reino animal, distinguimos los gametos masculino (espermatozoides) de los gametos hembras (óvulos).

En el reino vegetal, los gametos masculinos corresponden al polen(1) , y los gametos hembras a la oosfera

(1) El polen no es un gameto en el sentido estricto del término, porque no está constituido por una sola célula. Un gameto, por definición, es una célula única, que va a sufrir la fecundación. El grano de polen está generalmente constituido por 3 células. Las tres son haploides. Una no tiene papel directo en la fecundación, y las dos otras son unos espermatozoides. Una de las dos va a fecundar el oosfera.
El grano de polen es de hecho un organismo separado, de talla muy reducida. Así como forma los espermatozoides (gametos masculino), lo llamamos el gametofito masculino.



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Espermatozoides intentando fecundar un ovulo (colores no reales)


La particularidad de los gametos reside a la vez en su cariotipo y en su función:

- Son haploides (no hay cromosomas homólogos en estas células)

- Tienen como función la reproducción y tienen para misión perpetuar la especie en el tiempo


Este último componente (perpetuar la especie) justifica el carácter haploide de los gametos: esto permite engendrar a un nuevo individuo que tiene un nuevo genotipo suceptible de presentar variaciones de carácteres favorables en un entorno dado y así de asegurar a su vuelta la supervivencia de su especie.

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Rivalpo
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Re: Genetica, leyes de Mendel, lineas puras, F1...

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 03, 2011 9:20 pm

................
IV. HOMOCIGOCIA Y HETEROCIGOCIA

Así como acabamos de verlo al párrafo 2 más arriba dedicado a la poliploidia, existen varios tipos de poliploidia , caracterizados por el número de cromosomas homólogos por lote . En cada lote, cada uno de los cromosomas homólogos lleva los mismos genes que sus gemelos, pero alelos eventualmente diferentes.


- si los Alelos son idénticos => el individuo es homocigótico para este gen
- si Alelos sont diferentes => el individuo es heterocigótico para este gen


Imagen
Individuo A heterocigoto----Individuo B homocigoto----Individuo C homocigoto





V. EXPRESIONES FENOTIPICAS: dominancia, codominancia, dominancia incompleta y recesividad

Así como lo hemos visto en el primer curso, el fenotipo resulta de la combinación de 2 componentes: la expresión del genotipo primeramente y la acción del entorno en segundo lugar.


Ahora vamos a interesarnos por la expresión del genotipo, el primer elemento que da forma al fenotipo.

La complejidad del mecanismo de expresión genotipica intensificándose a medida que la poliploidia es elevada, nos restringiremos al caso de la diploidia (es la forma de poliploidia más común en el mundo viviente).

En los diploides, cada gen es doble y cada uno puede presentarse bajo una forma diferente: lo vimos, esto determina si el organismo será homocigótico o heterocigótico para el gen considerado. Esto tiene claras consecuencias sobre el fenotipo.


Si el individuo es homocigótico para el gen considerado, ningún problema: el fenotipo resultante es el que corresponde al alelo presente (por duplicado). En cambio, si el individuo es heterocigótico para el gen, 4 casos de figuras son posibles:


I) Un alelo se expresa pero no el otro:

1 - De estos dos alelos, el que se expresa es el alelo dominante.
2 - El otro alelo, el que no se expresa, es el alelo recesivo.
3 - La asociación de estos dos alelos acaba en un fenotipo dominante.

II) El fenotipo que se obtendría si los dos alelos recesivo estuvieran presentes es el fenotipo recesivo.

III) los dos alelos se expresan los dos a partes iguales. Hablamos de codominancia de los alelos.

IV) un único alelo se expresa pero el fenotipo obtenido es intermediario entre el fenotipo recesivo y el fenotipo dominante:hay dominancia incompleta.



En resumen:

A - Individuo homocigótico (mismo alelo) para el gen considerado:

1 - el fenotipo obtenido es el fenotipo asociado con este alelo (doblemente presente)


B - Individuo heterocigótico (alelos diferentes):

Ejemplo 1 - dominancia completa de un alelo sobre el otro (fenotipo dominante) y recesividad del otro alelo (el alelo recesivo no se expresa)
(alelo dominante + alelo recesivo ==> fenotipo dominante)
Dominancia completa.jpg
Dominancia completa.jpg (14.37 KiB) Visto 20792 veces



Ejemplo 2 - codominancia de los alelos ( los alelos se espresan en partes iguales)
Codominancia.jpg
Codominancia.jpg (16.56 KiB) Visto 20792 veces



Ejemplo 3 - dominancia incompleta

Dominancia incompleta.jpg
Dominancia incompleta.jpg (15.25 KiB) Visto 20792 veces








Ahora que hemos estudiado los conceptos de dominancia, codominancia y recesividad, vamos a trater de sus representaciónes.

• un alelo esta representado por 1 letra.

• un gen esta representado por 2 letras.

• el código genético esta representado por una sucesión de 2 letras.

• cado alelo proviene de la madre y del padre.




Se distingue el alelo a carácter dominante y el alelo a carácter recesivo:

Dominante = una letra mayúscula (ejemplo: A, B, C, D, etc...)

Recesivo = una letra minúscula (ejemplo: a, b, c, d, etc..)

(Aunque se suele utilizar bastante la letra A mayuscula o minuscula, no es absolutamente representativa. Se puede utilizar cualquier otra del alfabeto.)





Dado que los alelos siempre van por pares , encontramos 3 posibilidades de combinación:


♦ Sólo se expresa el alelo dominante. En su presencia, el alelo recesivo se vuelve mudo. En este caso existen 2 posibilidades


1 - AA,

2 - Aa
(o aA)



El alelo recesivo se expresa en presencia del segundo alelo recesivo. 1 sola posibilidad

1 - aa





* LLamo la atención sobre el echo que para pasar al tema de Gregor Mendel y sus leyes es necesario haber asimilado toda la información contenida en este tutorial. Si hay algún punto en concreto que no entendeis, no dudeis en preguntarme en el hilo correspondiente



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