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INSTITUCION EDUCATIVA SUPIA
CIENCIAS NATURALES GRADO 9
GENETICA: TEORIA CROMOSOMICA DE LA HERENCIA
ESTANDARES:
-Interpretación de resultados, análisis de hipótesis
-Produzco textos escritos que me permiten organizar mis ideas
-Explico hechos experimentales y socializo mis puntos de vista
-Interpreto textos y extraigo ideas principales
-Registro observaciones, utilizando esquemas y gráficos
-busco información en diferentes fuentes
LOGROS:
* Describo la importancia de la mitosis y la meiosis en la conservación del material hereditario
*Defino los conceptos relacionados con la teoría cromosómica de la herencia.
*Interpreto gráficos y construyo tablas utilizando la información encontrada en el texto.
MARCO TEORICO
Fig. No 1 Meiosis
A principios del Siglo XX, Sutton y Boveri observaron la relación que había entre la herencia de los factores hereditarios propuestos por Mendel y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundación.
1) De la imagen No 1 describe si la imagen puede tener alguna relación con los postulados de Mendel.
REPARTICION DE LOS CROMOSOMAS DURANTE LA MEIOSIS: En el momento de la meiosis, los cromosomas apareados, llamados cromosomas homólogos (homo-igual, logo-relación), se separan y cada uno va hacia un gameto diferente. Al aparearse, los gametos de cada padre en la reproducción, aparece un descendiente que tiene una serie de cromosomas homólogos del padre y otra serie de cromosomas homólogos de la madre. Basados en estas observaciones, Sutton y Boveri propusieron que los factores hereditarios mendelianos se debían encontrar en los cromosomas, los cual se conoce como teoría cromosómica de la herencia de Sutton y Boveri. Posteriormente se introdujo el término de gen o gene, para designar los factores hereditarios de Mendel.
2) ¿Qué enuncia la teoría cromosómica de la herencia?
La gran importancia de la teoría cromosómica de la herencia, fue la de enlazar el mundo de la citología desarrollada por los microscopistas, con el de la genética, clásicamente relacionada con plantas y cruces entre animales.
CROMOSOMAS Y GENES: Cada gen posee una posición específica en un cromosoma donde se ubica, llamado locus, y presenta una copia en cada uno de los cromosomas homólogos. Estas copias se denominan genes alelos, o simplemente, alelos.
Figura No 2 Enrollamiento y condensamiento del ADN
Estos alelos pueden ser iguales o diferentes. Son iguales cuando el organismo es homocigótico para ese gen. Son diferentes, cuando el organismo es heterocigótico para ese gen. Los genes presentes en un mismo cromosoma se denominan genes ligados, y no cumplen la tercera ley de Mendel. Por el contrario, los genes presentes en los cromosomas diferentes, se denominan genes independientes, y en ellos sí se aplica la tercera ley de Mendel.
Normalmente, el número de cromosomas es constante para cada especie y difiere entre una especie y otra. Igualmente todas las células de cada individuo tienen exactamente igual número de cromosomas. Ese número característico de cada especie se escribe como 2n, siendo n el número de parejas de cromosomas homólogos, y se denomina número diploide. Por ejemplo, la especie humana posee 23 pares de cromosomas homólogos, por lo que nuestro número diploide es 2n=46.
Las únicas células del organismo que poseen un número cromosómico diferente son las células sexuales ya que, luego de la meiosis, cada célula presenta la mitad de la información genética de la célula madre, es decir n cromosomas. Esto se debe a que dos células sexuales se unirán posteriormente para formar un nuevo organismo diploide 2n.
3) ¿Qué es el locus?
4) ¿Qué es un cromosoma homólogo?
5) ¿Qué es un gen alelo?
6) ¿Qué quiere decir que un organismo sea homocigótico o heterocigótico para un gen determinado?
7) ¿Qué quiere decir que un gen sea ligado?
8) ¿Qué quiere decir que un gen sea independiente?
9) ¿Qué razón podría dar usted para explicar porque los genes ligados no cumplen la tercera ley de Mendel?
10) ¿Si se tienen varios organismos que poseen número diploide de cromosomas de 3, 5 y 8 pares de cromosomas, cuántos cromosomas en total posee cada organismo?.
11) ¿para la especie humana, cuántos cromosomas poseen las células somáticas y cuántos cromosomas tienen las células sexuales?.
Cuando una célula va a dividirse, la cromatina presente en su núcleo se enrolla sobre si misma y da lugar a los cromosomas. En realidad, los cromosomas y la cromatina tienen la misma composición química, es decir ADN y proteínas y solo se diferencian en el grado de organización de las mismas. Mientras la célula está en reposo, periodo llamado interfase desarrolla una intensa actividad dirigida por el ADN. Al final de la interfase, y antes de la división celular, cada molécula de ADN hace una copia de sí misma, de manera que cada célula hija puede recibir una copia entera e idéntica del ADN de la célula madre. Para que ocurra la división celular, mitosis o meiosis, la cromatina se condensa y se hacen visibles los cromosomas.
A continuación se presenta un esquema comparativo entre la mitosis y la meiosis.
Fig. No 3 Mitosis vs Meiosis
12) De la imagen No 3 sobre mitosis y meiosis, realice un cuadro comparativo entre diferencias y similitudes.
Cuándo una célula se divide por mitosis, el resultado son dos células hijas exactamente iguales a la célula madre. Por el contrario, en la meiosis se obtienen cuatro células hijas, llamadas gametos, que tienen la mitad de la información de la célula madre, y son diferentes entre ellas.
Durante la primera división meiótica, los pares de cromosomas homólogos se localizan en el centro de la célula en una zona ecuatorial uno al lado del otro, en estrecho contacto, y se dan varios puntos de contacto entre ellos. Estos puntos de contacto se denominan quiasmas y permiten un intercambio de material genético entre cromosomas homólogos. Este intercambio genético se denomina recombinación genética y hace que algunos genes presentes en un mismo cromosoma se separen, y se formen nuevas combinaciones. Posteriormente, cualquiera de los dos cromosomas homólogos migra hacia cualquiera de las células en formación.
13) ¿Qué son los quiasmas?
Fig. No 4 Recombinación génica
14) ¿Qué es la recombinación genética?
En la segunda división meiótica, cada cromosoma se separa en dos partes y cada parte migra hacia uno de los gametos. Sin tener en cuenta la recombinación, existe un altísimo número de combinaciones de cromosomas que pueden tener cada gameto, sí una especie tiene 23 pares de cromosomas, como nosotros, cada gameto tiene 223 = 8388608 posibles combinaciones de cromosomas. Si consideramos la formación del cigoto, que es el resultado de la unión de cualquiera de las combinaciones de ambos padres, tendríamos 223 X 223 que es aproximadamente 70 billones.
Si consideramos además la posibilidad de recombinación génica entre cromosomas homólogos, podemos decir fácilmente que somos los únicos en el universo. Las especies que poseen mayor número de cromosomas, pueden dar lugar a más tipos de gametos diferentes y una descendencia más diversa, que es la clave para la adaptación en el ambiente y para la supervivencia. En consecuencia, un gran número de cromosomas representa una gran ventaja evolutiva.
15) ¿Qué significa un mayor número de cromosomas?
Entre mayor sea la distancia entre los genes de un mismo cromosoma, mayor será la probabilidad de que ocurra un quiasma, punto de contacto, en el espacio entre ellos y por tanto, recombinación genética. De esta forma, la distancia entre los genes se puede calcular por su frecuencia de recombinación.
Si dos genes AB, situados en un cromosoma, se recombinan con sus alelos recesivos ab, localizados en un cromosoma homólogo, para dar los recombinantes aB y Ab con una frecuencia del 20 %, decimos que están separados por un distancia de 20 unidades. A esta unidad se le denomina centimorgan.
Si calculamos la frecuencia de recombinación de distintos genes de un cromosoma podemos establecer su posición relativa y dibujar un mapa genético con las distancias entre ellos.
Por ejemplo, si tenemos tres genes ABC con distancias AB= 12 centimorgans, BC = 7 centimorgans y AC = 5 centimorgans, podemos establecer el siguiente mapa genético.
Fig. No 5 distancias genéticas
En la figura No 6 se puede observar un mapa cromosómico de la mosca de la fruta, a partir de sus frecuencias de recombinación.
Algunas características, no son determinadas por la acción de un solo gen, sino que son el resultado de la expresión acumulada de muchos genes combinados. Estas características, llamadas genes poligénicos o caracteres multifactoriales, se expresan en rasgos continuos, como la altura, el peso, y la cantidad de leche, entre otros. Los criadores pueden utilizar esta característica en animales de cría para seleccionar artificialmente estas poblaciones, lo cual les permite aumentar la producción de animales con el tiempo. Por ejemplo, si se seleccionan durante varias generaciones las vacas con mayor producción de leche podrán aumentar no solo el promedio de la producción, sino también los máximos y mínimos de la población. Esto solo es posible con caracteres poligénicos.
Fig. No 6 Mapa genético de la mosca de la fruta
16) ¿Cuál es la unidad utilizada para medir las distancias genéticas?
17) Tarea:
a) ¿Por qué decimos que gracias a la meiosis somos únicos en el mundo?
b) ¿Qué es la cromatina?
INSTITUCION EDUCATIVA SUPIA
CIENCIAS NATURALES GRADO 9
GENETICA: TEORIA CROMOSOMICA DE LA HERENCIA
ESTANDARES:
-Interpretación de resultados, análisis de hipótesis
-Produzco textos escritos que me permiten organizar mis ideas
-Explico hechos experimentales y socializo mis puntos de vista
-Interpreto textos y extraigo ideas principales
-Registro observaciones, utilizando esquemas y gráficos
-busco información en diferentes fuentes
LOGROS:
* Describo la importancia de la mitosis y la meiosis en la conservación del material hereditario
*Defino los conceptos relacionados con la teoría cromosómica de la herencia.
*Interpreto gráficos y construyo tablas utilizando la información encontrada en el texto.
MARCO TEORICO
Fig. No 1 Meiosis
A principios del Siglo XX, Sutton y Boveri observaron la relación que había entre la herencia de los factores hereditarios propuestos por Mendel y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundación.
1) De la imagen No 1 describe si la imagen puede tener alguna relación con los postulados de Mendel.
REPARTICION DE LOS CROMOSOMAS DURANTE LA MEIOSIS: En el momento de la meiosis, los cromosomas apareados, llamados cromosomas homólogos (homo-igual, logo-relación), se separan y cada uno va hacia un gameto diferente. Al aparearse, los gametos de cada padre en la reproducción, aparece un descendiente que tiene una serie de cromosomas homólogos del padre y otra serie de cromosomas homólogos de la madre. Basados en estas observaciones, Sutton y Boveri propusieron que los factores hereditarios mendelianos se debían encontrar en los cromosomas, los cual se conoce como teoría cromosómica de la herencia de Sutton y Boveri. Posteriormente se introdujo el término de gen o gene, para designar los factores hereditarios de Mendel.
2) ¿Qué enuncia la teoría cromosómica de la herencia?
La gran importancia de la teoría cromosómica de la herencia, fue la de enlazar el mundo de la citología desarrollada por los microscopistas, con el de la genética, clásicamente relacionada con plantas y cruces entre animales.
CROMOSOMAS Y GENES: Cada gen posee una posición específica en un cromosoma donde se ubica, llamado locus, y presenta una copia en cada uno de los cromosomas homólogos. Estas copias se denominan genes alelos, o simplemente, alelos.
Figura No 2 Enrollamiento y condensamiento del ADN
Estos alelos pueden ser iguales o diferentes. Son iguales cuando el organismo es homocigótico para ese gen. Son diferentes, cuando el organismo es heterocigótico para ese gen. Los genes presentes en un mismo cromosoma se denominan genes ligados, y no cumplen la tercera ley de Mendel. Por el contrario, los genes presentes en los cromosomas diferentes, se denominan genes independientes, y en ellos sí se aplica la tercera ley de Mendel.
Normalmente, el número de cromosomas es constante para cada especie y difiere entre una especie y otra. Igualmente todas las células de cada individuo tienen exactamente igual número de cromosomas. Ese número característico de cada especie se escribe como 2n, siendo n el número de parejas de cromosomas homólogos, y se denomina número diploide. Por ejemplo, la especie humana posee 23 pares de cromosomas homólogos, por lo que nuestro número diploide es 2n=46.
Las únicas células del organismo que poseen un número cromosómico diferente son las células sexuales ya que, luego de la meiosis, cada célula presenta la mitad de la información genética de la célula madre, es decir n cromosomas. Esto se debe a que dos células sexuales se unirán posteriormente para formar un nuevo organismo diploide 2n.
3) ¿Qué es el locus?
4) ¿Qué es un cromosoma homólogo?
5) ¿Qué es un gen alelo?
6) ¿Qué quiere decir que un organismo sea homocigótico o heterocigótico para un gen determinado?
7) ¿Qué quiere decir que un gen sea ligado?
8) ¿Qué quiere decir que un gen sea independiente?
9) ¿Qué razón podría dar usted para explicar porque los genes ligados no cumplen la tercera ley de Mendel?
10) ¿Si se tienen varios organismos que poseen número diploide de cromosomas de 3, 5 y 8 pares de cromosomas, cuántos cromosomas en total posee cada organismo?.
11) ¿para la especie humana, cuántos cromosomas poseen las células somáticas y cuántos cromosomas tienen las células sexuales?.
Cuando una célula va a dividirse, la cromatina presente en su núcleo se enrolla sobre si misma y da lugar a los cromosomas. En realidad, los cromosomas y la cromatina tienen la misma composición química, es decir ADN y proteínas y solo se diferencian en el grado de organización de las mismas. Mientras la célula está en reposo, periodo llamado interfase desarrolla una intensa actividad dirigida por el ADN. Al final de la interfase, y antes de la división celular, cada molécula de ADN hace una copia de sí misma, de manera que cada célula hija puede recibir una copia entera e idéntica del ADN de la célula madre. Para que ocurra la división celular, mitosis o meiosis, la cromatina se condensa y se hacen visibles los cromosomas.
A continuación se presenta un esquema comparativo entre la mitosis y la meiosis.
Fig. No 3 Mitosis vs Meiosis
12) De la imagen No 3 sobre mitosis y meiosis, realice un cuadro comparativo entre diferencias y similitudes.
Cuándo una célula se divide por mitosis, el resultado son dos células hijas exactamente iguales a la célula madre. Por el contrario, en la meiosis se obtienen cuatro células hijas, llamadas gametos, que tienen la mitad de la información de la célula madre, y son diferentes entre ellas.
Durante la primera división meiótica, los pares de cromosomas homólogos se localizan en el centro de la célula en una zona ecuatorial uno al lado del otro, en estrecho contacto, y se dan varios puntos de contacto entre ellos. Estos puntos de contacto se denominan quiasmas y permiten un intercambio de material genético entre cromosomas homólogos. Este intercambio genético se denomina recombinación genética y hace que algunos genes presentes en un mismo cromosoma se separen, y se formen nuevas combinaciones. Posteriormente, cualquiera de los dos cromosomas homólogos migra hacia cualquiera de las células en formación.
13) ¿Qué son los quiasmas?
Fig. No 4 Recombinación génica
14) ¿Qué es la recombinación genética?
En la segunda división meiótica, cada cromosoma se separa en dos partes y cada parte migra hacia uno de los gametos. Sin tener en cuenta la recombinación, existe un altísimo número de combinaciones de cromosomas que pueden tener cada gameto, sí una especie tiene 23 pares de cromosomas, como nosotros, cada gameto tiene 223 = 8388608 posibles combinaciones de cromosomas. Si consideramos la formación del cigoto, que es el resultado de la unión de cualquiera de las combinaciones de ambos padres, tendríamos 223 X 223 que es aproximadamente 70 billones.
Si consideramos además la posibilidad de recombinación génica entre cromosomas homólogos, podemos decir fácilmente que somos los únicos en el universo. Las especies que poseen mayor número de cromosomas, pueden dar lugar a más tipos de gametos diferentes y una descendencia más diversa, que es la clave para la adaptación en el ambiente y para la supervivencia. En consecuencia, un gran número de cromosomas representa una gran ventaja evolutiva.
15) ¿Qué significa un mayor número de cromosomas?
Entre mayor sea la distancia entre los genes de un mismo cromosoma, mayor será la probabilidad de que ocurra un quiasma, punto de contacto, en el espacio entre ellos y por tanto, recombinación genética. De esta forma, la distancia entre los genes se puede calcular por su frecuencia de recombinación.
Si dos genes AB, situados en un cromosoma, se recombinan con sus alelos recesivos ab, localizados en un cromosoma homólogo, para dar los recombinantes aB y Ab con una frecuencia del 20 %, decimos que están separados por un distancia de 20 unidades. A esta unidad se le denomina centimorgan.
Si calculamos la frecuencia de recombinación de distintos genes de un cromosoma podemos establecer su posición relativa y dibujar un mapa genético con las distancias entre ellos.
Por ejemplo, si tenemos tres genes ABC con distancias AB= 12 centimorgans, BC = 7 centimorgans y AC = 5 centimorgans, podemos establecer el siguiente mapa genético.
Fig. No 5 distancias genéticas
En la figura No 6 se puede observar un mapa cromosómico de la mosca de la fruta, a partir de sus frecuencias de recombinación.
Algunas características, no son determinadas por la acción de un solo gen, sino que son el resultado de la expresión acumulada de muchos genes combinados. Estas características, llamadas genes poligénicos o caracteres multifactoriales, se expresan en rasgos continuos, como la altura, el peso, y la cantidad de leche, entre otros. Los criadores pueden utilizar esta característica en animales de cría para seleccionar artificialmente estas poblaciones, lo cual les permite aumentar la producción de animales con el tiempo. Por ejemplo, si se seleccionan durante varias generaciones las vacas con mayor producción de leche podrán aumentar no solo el promedio de la producción, sino también los máximos y mínimos de la población. Esto solo es posible con caracteres poligénicos.
Fig. No 6 Mapa genético de la mosca de la fruta
16) ¿Cuál es la unidad utilizada para medir las distancias genéticas?
17) Tarea:
a) ¿Por qué decimos que gracias a la meiosis somos únicos en el mundo?
b) ¿Qué es la cromatina?
