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3.er grado: Ciencia y Tecnología Introducción a la herencia SEMANA 18 Iniciaremos el contenido de este primer recurso con la siguiente situación: Educación Secundaria Hoy es un día de fiesta familiar en la casa de Fernando, pues se celebra el cumpleaños de la bisabuela y vendrá toda su familia a casa. Él y sus padres están muy contentos porque vienen todas las generaciones de la familia: abuelos, abuelas, tías/os, hermanas/os, hijas/os, nietas/os de parte de padre y madre. Fernando piensa que en esta reunión familiar podría encontrar a una persona que tenga mayor parecido a él, observa detenidamente a todos y encuentra rasgos similares como el color de cabello, forma de labios, entre otros. No se suele encontrar dos personas idénticas en una familia, excepto si se habla de gemelos; todas y todos somos diferentes y tenemos que sentirnos orgullosos de esa diversidad. Pero ¿somos diferentes en verdad? ¿Cómo se explica el hecho de que algunos hijos no se parecen a sus padres, pero sí a sus tíos, abuelos, bisabuelos o a algún otro familiar, y que algunas características aparezcan en algunos miembros de la familia, pero no en otros? ¿Por qué es importante valorar nuestra diversidad genética y sentir emoción por lo que somos y cómo somos? F u e n te : V ía R a d io N a c io n a l W e b 2 Introducción a la herencia EDUCACIÓN SECUNDARIA 3.er grado: Ciencia y Tecnología Pares de bases nucleotídicas: Guanina Citosina Cromosoma Célula Núcleo Histonas ADN Gen Nucleosoma Timina Adenina Ahora establece relaciones entre los diferentes conceptos vinculados a las estructuras celulares, como gen, alelo, ADN1, cromosomas, genotipos, fenotipos, que ayudarán a explicar conceptos y definiciones esenciales sobre la herencia. Continuemos con este estudio, pues las siguientes definiciones te ayudarán a tener una idea clara de cómo se transmiten los caracteres hereditarios y podrás absolver preguntas como: ¿A qué se debe la gran diversidad morfológica que hay entre los seres vivos? ¿Cómo es posible que, teniendo una estructura similar de composición, hay tantas diferencias entre los organismos? La respuesta la encontramos en los ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico). Así, el ADN guarda y transmite con fidelidad la información hereditaria y el ARN ejecuta instrucciones que contiene esa información. 1 El físico Francis Crick y el biólogo James Watson recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962 junto al físico Maurice Wilkins, pero mucho antes, en 1952, la científica Rosalind Franklin fotografía con un difractómetro de rayos X la cara B del ADN hidratado, lo que reveló la forma helicoidal del ADN. Gen. Porción de ADN. Contienen información codificada para formar proteínas o ARN. Forman estructuras como huesos y también funcionamiento metabólico del cuerpo. Se heredan y pasan de padres a hijos. El locus es el lugar que ocupa cada gen a lo largo del cromosoma. ADN. Molécula que, contiene la información genética. Codifica todas las características y el funcionamiento de un individuo. Transmite la información de padres a hijos. Es la molécula de la herencia. Un cromosoma es una estructura nuclear que corresponde al empaquetamiento del ADN donde se encuentra una cantidad de genes. La información genética es el código de la secuencia de bases del ADN. Estas bases nitrogenadas: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina), que junto a un azúcar y un fosfato forman los nucleótidos, forman la hélice doble del ADN. 3 Introducción a la herencia EDUCACIÓN SECUNDARIA 3.er grado: Ciencia y Tecnología Cualquier ser vivo se parece a los de su misma especie porque hereda de sus progenitores un conjunto de instrucciones o información genética contenidas en los cromosomas de las células reproductoras que le dan origen. Estos cromosomas son portadores de los factores hereditarios de los organismos, pues contienen los genes que determinan diferentes características. Los cromosomas están constituidos por proteínas y ácidos nucleicos. ¿Cómo se hereda la información genética? La reproducción sexual tiene el potencial para producir la variación genética en la descendencia, (meiosis) responsable de la diversidad que hay entre los seres vivos. En la especie humana el número normal de cromosomas en el núcleo de las células somáticas es de 46 (serie diploide = 2n), con 44 autosomas y dos cromosomas sexuales. Todos tenemos dos copias del mismo cromosoma en nuestras células somáticas, es decir, dos copias del mismo gen. Así, cada nuevo ser tiene un juego de cromosomas que proviene del padre (gameto masculino = espermatozoide) y otro de la madre (gameto femenino = óvulo), 23 cromosomas de cada progenitor (serie haploide = n). MEIOSIS FERTILIZACIÓN MEIOSIS La meiosis se lleva a cabo en los gametos (células reproductoras masculinas o femeninas) El óvulo y el espermatozoide contienen 23 cromosomas cada uno. El bebé se desarrollará y crecerá como hombre o mujer adulto. MUJER DIPLOIDE (2n) HOMBRE DIPLOIDE (2n) Haploide (n) Diploide (2n) ÓVULO HAPLOIDE (n) CIGOTO DIPLOIDE (2n) EMBRIÓN BEBÉ ESPERMATOZOIDE HAPLOIDE (n) 46 cromosomas (2n) 4 Introducción a la herencia EDUCACIÓN SECUNDARIA 3.er grado: Ciencia y Tecnología Este número haploide o diploide debe mantenerse constante a lo largo de la vida del individuo y vamos a ver de qué se trata: • Haploides. Son aquellas que tienen todos sus cromosomas diferentes (no existe ninguno repetido). Al número de cromosomas de un individuo haploide se le llama número haploide y se representa como n. • Diploides. Son aquellas que tienen dos veces de cada cromosoma, ya que un par viene de la madre y otro del padre. Este par que recibe constituye los cromosomas homólogos. Al número de cromosomas de un individuo diploide se le llama número diploide y se representa como 2n. Por tanto, cada par de cromosomas contiene una pareja de genes (o alelos) en posiciones análogas para cada carácter. Estos dos genes portadores de la información para el mismo carácter se denominan alelos (gen de color de ojos, color de pelo, tamaño de dientes, etc.), contenidos en los cromosomas homólogos. Los alelos no tienen por qué llevar la misma información; son formas alternativas del mismo gen y ocupan la misma posición en los cromosomas homólogos. Cromosoma paterno Gen color de ojos Gen color de cabello Gen de texura de cabello Gen lóbulo de la oreja Gen color de piel Cromosoma materno Por ejemplo, para el carácter color de ojos, existen dos alelos: el que procede del padre y el de la madre. Cada gen también está dos veces, uno en cada cadena, por lo que realmente cada carácter está determinado por la acción de dos alelos, que pueden ser iguales o diferentes; por ejemplo, para el caso del color de ojos, el fenotipo “color claro” se debe a la acción de un alelo, y el fenotipo “color oscuro” se debe a la acción de otro alelo que es diferente. Un individuo determinado puede tener los dos alelos iguales o diferentes en el mismo par. Se le llama homocigoto cuando los dos alelos de un par son iguales al individuo en cada cromosoma, por ejemplo, AA o aa. También se le llama puro para ese carácter. Se le llama heterocigoto cuando los dos alelos del par son diferentes en cada cromosoma, por ejemplo, Aa. También se le llama híbrido para ese carácter. Cromosomas homólogos Genotipo. Conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre. Los haploides se representan con “n” y los diploides, con “2n”. Fenotipo. Expresión externa del genotipo, resultado de la interacción del genotipo y el ambiente. 5 Introducción a la herencia EDUCACIÓN SECUNDARIA 3.er grado: Ciencia y Tecnología El presente documentotiene fines exclusivamente pedagógicos y forma parte de la estrategia de educación a distancia gratuita que imparte el Ministerio de Educación. Esta es una terminología mendeliana2 que estudiarás en el próximo encuentro, pero que ayuda a entender los fenómenos relacionados con la herencia. En la imagen podemos evidenciar “alelo para ojos azules” (recesivo) y “alelo para ojos cafés” dominante. Los alelos pueden ser dominantes o recesivos. Donde el alelo para ojos azules es recesivo y se necesitan dos copias para que el individuo tenga los ojos azules y para tener ojos cafés, basta que solo uno de los cromosomas tenga dicho gen alelo3. Existen distintos tipos de herencia, dependiendo de la predominancia fenotípica de los alelos. En el caso de la herencia dominante, uno de los alelos tiene más “fuerza” que el otro para manifestarse en el fenotipo. Al más “fuerte” se le denomina alelo dominante (representado por una letra mayúscula) y al más “débil”, alelo recesivo (representado por una letra minúscula), de manera que cuando los alelos dominantes y recesivos están juntos, el dominante se manifiesta mientras que el recesivo se inhibe y no se expresa en el fenotipo. En el caso de la herencia intermedia, ambos alelos se expresan simultáneamente en el fenotipo, por lo que ningún gen domina sobre el otro (alelos codominantes). En este caso, aparece un nuevo fenotipo que es intermedio entre los otros. Gráficamente, ambos alelos se nombran con letras mayúsculas. Hasta aquí hemos intentado explicar por qué tenemos tanta variedad de caracteres. Ahora, te invitamos a repasar todos los conceptos y definiciones relacionadas con la herencia, pues te servirán mucho para comprender los aprendizajes de la siguiente semana. 2 Monge austríaco Gregor Mendel, considerado “el Padre de la Genética Clásica”, formuló las leyes que explican la herencia de los carácteres de una generación a otra. 3 Arbiza, María Jesús. Revista para profesores de educación básica. (Consultado 08.07.2020) 4 Real Academia Española. Tomado de https://dle.rae.es/ (Consultado 08.07.2020) Individuo heterocigoto Individuo homocigoto Individuo homocigoto Alelo para ojos azules (recesivo) Alelo para ojos cafés (dominante) A B C Glosario científico Ácidos nucleicos. Son dos; uno es el ácido desoxirribonucleico. Son moléculas biológicas cuyas unidades son desoxirribonucleótidos, que constituyen el material genético de las células y contienen en su secuencia la información para la síntesis de proteínas. Se lo conoce más por sus siglas ADN o DNA. El segundo es el ácido ribonucleico, biomolécula cuyas unidades son ribonucleótidos y que, según su función, puede ser mensajero, ribosómico o de transferencia.4 Meiosis. f. Biol. Sucesión de dos divisiones celulares en la reproducción sexual de la que resultan cuatro células con el número de cromosomas reducido a la mitad.
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