biología y geología 4º eso genÉtica la herencia biolÓgica
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Biología y Geología 4º ESOGENÉTICA
LA HERENCIA BIOLÓGICA
Biología y Geología 4º ESOGENÉTICA
Reproducción y herencia biológica
• Concepto de especie: especie es un grupo de organismos que pueden reproducirse entre ellos y cuyos descendientes son fértiles.
• Caracteres: características que permiten distinguir a un individuo de otro. Ojos, pelo, altura…..
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Variaciones continuas y discontínuas
• Variación discontínua: si el carácter puede usarse para dividir a los miembros de una especie en dos o más grupos diferentes. Ej: grupos sanguíneos, huellas digitales.
Son caracteres cualitativos
• Variación contínua: si las diferencias que se aprecian entre unos individuos y otros son muy pequeñas y graduales. Ej: la altura.
Son caracteres cuantitativos.
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Variaciones continuas y discontínuas
• Variación discontínua: si el carácter puede usarse para dividir a los miembros de una especie en dos o más grupos diferentes. Ej: grupos sanguíneos, huellas digitales.
Son caracteres cualitativos
• Variación contínua: si las diferencias que se aprecian entre unos individuos y otros son muy pequeñas y graduales. Ej: la altura.
Son caracteres cuantitativos.
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CARACTERES HEREDITARIOS Y ADQUIRIDOS
• C. Hereditarios: se transmiten de generación en generación, aunque no aparecen necesariamente en todas las generaciones. Ej: color del pelo, piel..
• C. adquiridos: no se transmiten a los descendientes. Aparecen durante la vida del individuo. Ej: desarrollo muscular, oscurecimiento de la piel….
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¿Qué heredamos de nuestros padres?
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espermatozoides
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LOS CROMOSOMAS
• Todas las células tienen el material genético en forma de ADN.(Acido desoxirribonucleico)
• El ADN es la molécula química donde se localiza la información de la célula.
• Los cromosomas son fragmentos de ADN organizados en “ovillos”.
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LOS CROMOSOMAS
• Solo se hacen visibles cuando la célula va a dividirse
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EL ADN JUNTO A SUS PROTEÍNAS SE ORGANIZA EN CROMOSOMAS DURANTE LA DIVISIÓN CELULAR (POR ESPIRALIZACIÓN Y ACORTAMIENTO EN SU LONGITUD)
CUARTO NIVEL:
“Cromosoma”: 50.000 veces más cortos que toda la extensión de su DNA contenido)
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Estructura del cromosoma metafásico
El cromosoma metafásico está constituido por dos cromátidas unidas por el centrómero que divide al cromosoma en dos brazos.
BRAZO
BRAZO
Cinetocoro
Centrómero
Constricciones secundarias
TelómeroBandas
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Número de cromosomas•Es constante en todas las células que pertenecen a un mismo organismo, excepto en las células reproductoras o gametos, que contienen la mitad de cromosomas que una célula normal.• La mayoría de organismos tienen dos juegos de cromosomas
(diploides).• No guarda relación con el nivel evolutivo alcanzado por la especie.
CARIOTIPO HUMANO FEMENINO
CARIOTIPO HUMANO MASCULINO
Cromosomas sexuales
XX
Cromosomas sexuales
XY
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LOS CROMOSOMAS• El número de cromosomas de cada especie es fijo
• En la especie humana hay 23 parejas de cromosomas. 22 parejas son AUTOSOMAS y la pareja 23 son los CROMOSOMAS SEXUALES.
• Un cromosoma de cada pareja proviene de cada uno de los progenitores (CROMOSOMAS HOMÓLOGOS)
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Cromosomas X e Y
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El ciclo celular
Fase G0Fase G0
Fase G1Fase G1
Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia.
Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia.
Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular.Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular.
Replicación del ADN y síntesis de histonas.Replicación del ADN y síntesis de histonas.
Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos
Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos
División celularDivisión celular
Fase de mitosis
Fase de mitosis
División del citoplasmaDivisión del citoplasma
CitocinesisCitocinesis
Fase SFase S
Interfase
Fase G2Fase G2
G1: 4 HORAS
S: 9 HORAS
G2: 4 HORAS
MITOSIS: 1 HORA
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FASES CICLO CELULAR 18 HORAS:
G1: 4 HORAS
S: 9 HORAS
G2: 4 HORAS
MITOSIS: 1 HORA
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CÉLULAS MITÓTICAS RAIZ CEBOLLA
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interfase
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Profase temprana
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Profase tardía
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metafase
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Anafase temprana
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Anafase tardía
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tefofase
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Células hijas
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MEIOSIS
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NECESIDAD DE LA MEIOSIS
Es necesaria para mantener constante el número de cromosomas en las especies de reproducción sexual.
Cada persona es única. Como consecuencia de la formación de los gametos por meiosis y la posterior fecundación, cada individuo hereda al azar un conjunto de caracteres que lo hace único.
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Meiosis polen uno
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Meiosis polen dos
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Meiosis polen tres
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Meiosis polen cuatro
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Clonación y Células Madre
Reproducción
Embriogénesis
Fecundación
Tipos de Clonación
Aplicaciones de la Clonación
Tipos de Células Madre
Aplicación de las Células Madre
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Clonación Reproductiva
y
Clonación Terapéutica
Clonación
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Definiciones
Reproducción Artificial Asexual
¿Qué es la clonación?
En distintos contextos de la Biología: Si nos referimos al ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en un tubo de ensayo un determinado gen o, en general, un trozo de ADN. La primera acepción viene del griego brote para calificar cualquier organismo descendiente engendrado asexualmente (sin fecundación) y cuya información genética proviene de un solo progenitor, no de la combinación de los genes del padre y la madre. Es una copia exacta de su original biológico. Individuos genéticamente iguales. No constituye una manipulación genética ya que no existe alteración del ADN ni de los genes. El genoma permanece intacto.
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Espermatozoides rumbo al ovocito
Espermatozoides sobre la pelúcida del ovocito
Degradación y penetración de la Zona Pelúcida.
Fecundación
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• Cigoto humano con dos pronúcleos antes de su Singamia (aún con la cubierta pelúcida).
• A las 26 hs el cigoto se dividirá en 2 células
Fecundación
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• Embrión humano de 12 células (contiene 3 Blastómeros)
• 8 células a las 46hs
• 16 células a las 68hs
Fase Temprana de la Embriogénesis
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•Inducción neural de la Gástrula que genera la Placa Neural (primordio de la cuerda espinal y del cerebro).
•1° Mes: Esbozo de médula espinal, sistema nervioso, corazón, pulmones, estómago e intestinos.
La Organogénesis dura hasta el 3° mes.
Embriogénesis
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Gemelos monocigóticos o univitelinos (idénticos):
• Se originan por fisión de un embrión temprano.
• Tasa de 0.3 - 0.4% de nacimientos.
• Los llamados gemelos son de idéntico sexo.
Gemelos y mellizos
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Gemelos dicigóticos o bivitelinos (no idénticos):
• Se originan por la fecundación de dos o más óvulos por distintos espermatozoides.
• Tasa de 0.6 - 1% nacimientos.
• Gran heredabilidad e incidencia de factores ambientales (nutrición, edad, etc.)
• Los llamados mellizos son de igual o diferente sexo
Gemelos y mellizos
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Clonación
• Tipos de Clonación
• Fines teóricos
• Clonación Reproductiva
• Clonación Terapéutica
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1.Partición (fisión) de embriones tempranos: Analogía con la gemelación natural. Los individuos son muy semejantes entre sí, pero diferentes a sus padres. Es preferible emplear la expresión gemelación artificial, y no debe considerarse como clonación en sentido estricto. Ocurre naturalmente en plantas e invertebrados.
Tipos de clonación
Blastómero de 4 células totipotentes
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2.Clonación verdadera: Transferencia de núcleos de células de individuos ya nacidos a óvulos o zigotos enucleados. Se originan individuos casi idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas) y muy parecidos al donante (del que se diferencian en mutaciones somáticas y en el genoma mitocondrial, que procede del óvulo receptor).
Tipos de clonación
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Fines (teóricamente posibles) de los tipos de clonación
En humanos: Mejora de FIV Gemelos separados en el tiempo
En animales: Investigación Básica Mejora de FIV Mejora de fertilidad
De la Gemelación Artificial ó Partición:
En humanos: ¿Investigación básica y aplicada?
Terapias para enfermedades
mitocondriales
En animales:
De la Paraclonación:
En animales: Individuos idénticos para investigación Producción ganadera
Tejidos humanizadospara xenotransplantes
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Dolly fue desarrollada por Wilmut y colaboradores (Nature 385:810-813, 1997) en el Instituto Roslin de Edinburgo,
Escocia.
Clonación Reproductiva
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Clonación Terapéutica y Células Madre
Tejidos
HuesoPiel Nervioso Músculo
Células Indiferenciadas en Cultivo
Células Madre
Embrionales
Clonación por
Transferencia Nuclear
a Célula Somática
Adulta
Fecundación in vitro
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También llamadas Troncales , Estaminales o
Stem Cells
Son Células capaces de:
• Generar como descendencia Células hijas especializadas
en algún tipo tisular
• Autorrenovarse en el tiempo
Células Madre
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TiposTipos· Hay cuatro tipos: · Totipotente: puede crecer y formar un
organismo completo, tanto los componentes embrionarios como los extraembrionarios.
· Pluripotente: no puede formar un organismo completo, pero puede formar cualquier otro tipo de célula proveniente de los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo )
· Multipotentes: son aquellas que solo pueden generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen.
· Unipotentes: pueden formar únicamente un tipo de célula particular.
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Células Madre Adultas
Célula madre de la Médula ósea
Hematopoyesis
HSC
G.R.
Precursores del linaje
rojo
Precursores del linaje
blancoG.B.
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Células Madre
Embrionales (ES)
Zigoto
(óvulo fecundado)
Única Célula
Totipotente
Masa Celular
Totipotente
Mórula
(varios Blastómeros)
Blastocisto
(masa celular interna)Masa Celular Pluripotente
Día 0 Fecundaci
onón
Día 3 Trompas
Día 7 Previo a
Implantación
m.c.i.
Trofoblasto
Placenta
Embrión
Son Células Madre
Embrionales in vitro
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Células Madre
Fuentes Proveedoras de Células Madre Adultas
Osteoblastos
Estroma de la Médula
Ósea (MSC)
Hematopoyéticas (HSC)
Sistema Nervioso
Central (SNC)Cordón
Umbilical
Mioblastos Endotelio Vascular
Endotelio de Córnea
Condroblastos
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Aplicación de las Células Madre Adultas para Terapias
Células Madre
Terapias Celulares
Reparación de Tejidos dañados
Tratamiento de enfermedades genéticas o producidas por terapias oncológicas
Leucemia
Problemas inmunitarios
Linfomas