genetica, adn-muy buena
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8/14/2019 Genetica, ADN-Muy Buena
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I.E.S. Suel Fuengirola Departamento de Ciencias Naturales www.iessuel.org/ccnn
Gentica y herencia
Gregorio Mendel
Cromosoma A.D.N.
El padre de la Gentica
Este insecto hasido muyutilizado eninvestigacionesgenticas.
Representacinde la PrimeraLey de Mendel.
El material gentico sereparte a las clulas hijasdurante la divisin celular.
Drosophila melanogaster
El asesoramientomdico puedeprevenir la aparicinde algunasenfermedadesgenticas en losbebs de una pareja.
http://www.iessuel.org/ccnnhttp://www.iessuel.org/ccnn -
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
Es posible que t tengas los ojos marrones y tu hermana azules, o quizs seasms bajo o ms alto que ella; puede que una vaca determinada produzcams leche que su hermana
a) Crees que la transmisin de algunas caractersticas de los progenitores asu descendencia es una propiedad de todos los seres vivos?
b) Y, si es as, cmo se transmiten los caracteres hereditarios?.
Reflexiona
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
Cmo explicasque no pueda
nacer un beb
de un tomate? Por qu los hermanos gemelosson fsicamente idnticos?
Por qu unaloba no puedeparir gatitos?
Cmo explicas losparecidos dentro deuna familia?
Reflexiona
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
Sabes qu hay que hacer para que nazcanperros y gatos de razas tan diversas?
Reflexiona
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
El ADN de King coincida conel encontrado en una colillarecogida en el escenario delcrimen contra Roco.
El jurado declara a Tony King culpable del asesinato
de Roco Wanninkhof
Sabes ques el A.D.N.?
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
Sabes ques el A.D.N.?
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Qu crees que puede ser elcdigo del genoma humano?
Has odo hablar de laIngeniera Gentica?
(la foto del gallo es falsa, se trata de un montaje)
Pero has pensado alguna vez por qu un animal no crece ms de un cierto tamao?
Crean unavaca enanapara quepodamosconsumirleche recinordeada.
Recomiendanno guardar enla nevera alpobre animal.
Prestigiososbilogos
sospechan que elcampen mundial
de peleas de gallosse obtuvo haciendo
trampa, por
IngenieraGentica.
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1 La herencia. Los caractereshereditarios
Noooooo, no te descargamos de Internet, tnaciste...
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Gregorio Mendel
1 La herencia. Los caractereshereditarios
Todos los seres vivos tienen caractersticasque se pueden transmitir de padres a hijos. Lagentica es la ciencia que estudia loscomponentes hereditarios que producenvariabilidad entre los seres vivos, esto es, la
herencia.Como sabes, tanto las plantas como losanimales estn formados por clulas. En elncleo de todas las clulas se encuentran loscromosomas, que son los encargados detransmitir los caracteres.
Aunque no conoca elmicroscopio ni loscromosomas, realiz losprimeros descubrimientosgenticos, fundando lasbases de la Gentica.
Clula en reposo (sin dividirse) Clula en divisin
Los cromosomas seven al microscopio
cuando la clulaest dividindose
Ncleo
Cromatina
Nucleolo
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Agua y
sustanciasdisueltas. En lse encuentran losORGNULOS
Membrana celular
Citoplasma
Ncleo
Dirige la actividad celularporque contiene lasinstrucciones: el ADN omaterial gentico
Regula elintercambio desustancias
Un repaso a la estructuracelularLa clula constituye la unidad estructural y funcional bsica de los seres
vivos, ya que es capaz de realizar por s misma las tres funciones vitales:Nutricin, Relacin y Reproduccin.
Clula eucariota
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Un repaso a la estructuracelularLas clulas eucariotas estn constituidas por tresestructuras bsicas: la membrana plasmtica, elcitoplasma y el ncleo.Membrana plasmtica. Es la capa exterior que asla yprotege a la clula del medio que la rodea, regulando elintercambio de sustancias con l.Citoplasma. Es una sustancia viscosa en la que seencuentran los orgnulos celulares responsables de lasdiferentes funciones de la clula, como la respiracincelular, el almacenamiento y el transporte deprotenas, etctera.Ncleo celular. Es el orgnulo responsable de controlar las funcionescelulares. En su interior se encuentra el material gentico o ADN (*), quecontiene toda la informacin relacionada con la organizacin y
funcionamiento celulares. El ADN que est unido a protenas recibe elnombre de cromatina y se encuentra repartido de forma difusa por todo elncleo, constituyendo una masa de aspecto filamentoso. Al iniciarse ladivisin celular, la cromatina adquiere una estructura definida y da lugar alos cromosomas.
MembranaCitoplasma
Ncleo
(*) ADN: cido desoxirribonucleico, molcula orgnica portadora de la informacin ge
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Es una fina capa que constituye
el lmite de la clula,separndola del medio externo.Su funcin es
proteger la
clula regulandoel intercambio desustancias que
entran y salen atravs de ella.
Entrada y salida de sustancias
Algunas sustancias tienen permiso paraentrar. Otras para salir. Algunas noentran ni salen, o lo harn dependiendo delas circunstancias del momento.
La membrana
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13/90Clula eucariota animal
Membrana
Citoplasma
Ncleo
Retculo
Endoplasmtico
Aparato de Golgi
Ribosomas
Mitocondrias
Vacuola
Lisosoma
Citocentro
Ya vimos en 3 de E.S.O. que el citoplasma contiene varios tipos de orgnulos,cada uno de ellos con una estructura y funcin determinada.
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El ncleo celularNcleo
Ampliacindel ncleo
El ncleo dirige toda laactividad de la clula porque
contiene las instrucciones oel programa de sta.
Esta informacin con las instrucciones se almacena en unamolcula llamada ADN (cido desoxirribonucleico), que est unidaa protenas formando una masa filamentosa llamadaCROMATINA.
Clula eucariota (*)
(*) Como vimos en 3 de E.S.O., las clulas eucariotas son ms evolucionadas, ms complejas, con variostipos de orgnulos, con el material gentico envuelto por una membrana nuclear: tienen un verdaderoncleo. Son eucariotas las clulas de todos los seres vivos menos las bacterias.
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T comenzaste siendo una clula, luego dos, luego cuatro
Cuntas clulas crees que tienes ahora?
2 clulas 4 clulas 8 clulas
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Clulas
Clulas
Clulas
Clulas
Clulas
Clulas de
la sangre
Glbulosblancos
Glbulosrojos
Msculo
Capa grasa
del abdomen
Esfago
Cartlago
Hueso
50.000 mil millones!Es el nmero de clulas que tiene tu organismo!
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2 Los cromosomas y los genesLos cromosomas son cadenas de ADN superenrolladas, compuestas por
molculas unidas como las cuentas de un collar. Cada cierto nmero decuentas constituye un gen, es decir, un determinado trozo de ADN.Los genes portan la informacin quepermitir crear un nuevo organismo y latransmiten mediante un cdigo qumico.Existen genes para el tamao, el color,la forma, etc. Cada cromosomacontiene numerosos genes.
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2 Los cromosomas y los genesUn gen es un fragmento de ADN que lleva la informacinpara un carcter hereditario. El conjunto de genes quedetermina todos los caracteres hereditarios de unaespecie recibe el nombre de genoma.
Clic aqu para ver unvdeo sobre el ADN
y la Gentica
http://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=6sAyYYAoyhg&feature=channel_page -
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En el ADN estn impresas lasinstrucciones que necesita un ser vivopara nacer y reproducirse.
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Los cromosomas pueden compararse con un lpiz de memoria, un CD ocualquier otro soporte fsico de almacenamiento de datos informticos.
Los datos o archivos (la informacin), podran compararse con los genes.
Al igual que en un CD o lpiz dememoria caben muchos datos, en loscromosomas hay muchsimainformacin (se calcula que hay unos100.000 genes en la especie humana).
No puede haber datos si no hay un soporte fsico. No puede haber genes si no hay ADN.
El ADN de los cromosomas esel soporte fsico de los genes.
Shakira.mp3 Gen responsable del color de ojosBisbal.mp3 Gen responsable del color del peloFoto001.jpg ... Gen responsable de la forma de la oreja
Cromosoma
A.D.N.
Archivos Genes
Comparacin:
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En nuestra lengua, podemos escribir innumerablespalabras, frases, libros Para ello necesitamos las 28letras del abecedario:
A B C D E F G H H O L AEn el lenguaje gentico, con cuatro letras seconstruyen innumerables genes
ATTCCGGATCCTAGGCTATA.. Gen color ojos
En el lenguaje informtico, un archivo es una sucesinde ceros y unos
001010100010101011101000 Shakira.mp3
Ordenando letras
construimos palabras
Las cuatro letras del abecedario gentico
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Si tuvisemos la informacin contenida en el ADN de los dinosaurios, podramosal menos en teora- hacer resucitar a estas especies de reptiles extinguidos.
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Pero dejmonos ahora de dinosauriosy volvamos a los cromosomas.
Clula en reposo (sin dividirse) Clula en divisin
Los cromosomas seven al microscopio
cuando la clulaentra en divisin
Ncleo
Cromatina
Nucleolo
Esta fotografamuestra, almicroscopio, clulasde la epidermis decebolla en divisin.Los cuerpososcuros son loscromosomas.
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Cuando la clula va acomenzar la divisin, lacromatina seindividualiza y adquiereuna forma condensadaparecida a un bastn.
Ncleo
Cromatina
Nucleolo
La cromatina escomo un largo
hilo de lana
Cromosoma
Condensacin e
individualizacinde la cromatina
Un cromosoma escomo un ovillo
Este punto es el
centrmero
Puede transportarse mucho mejor un ovillode lana que la misma cantidad de lana
suelta. Del mismo modo, es mucho mejorpara la clula repartir el material gentico
a las clulas hijas si la cromatina se hacondensado en cromosomas.
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DuplicacinCada unade lascopias esunacromtida
Cromtida 1 Cromtida 2
centrmero
Cuando la clula va acomenzar la divisin, el
material gentico
produce una copiaexacta de s mismo, porlo que en vez de un
filamento, contiene dos,llamados cromtidas,
que estn unidos por el
centrmero.
En la divisin celular, elmaterial gentico (ADN) sereparte por igual entre las
clulas hijas. Para ello esnecesario que, previamente,
se halla producido laduplicacin de este ADN.Divisin celular. Las clulas hijas
necesitan heredar la informacin
gentica de la clula madre.
Animacinrealizada confotos reales
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Veamos ms cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas:
En casi todas las clulas, loscromosomas se observansiempre en parejas.
Los dos cromosomas de unapareja reciben el hombrede homlogos.
Pareja de homlogos 1 Pareja de homlogos 2
El nmero de parejas de homlogos es siempre el mismo
en todas las clulas de una especie. Por ejemplo:-Los seres humanos tenemos 23 parejas (en total: 46cromosomas)-La mosca del vinagre tiene slo 4 parejas (en total: 8cromosomas)
Drosophila melanogaster
(mosca del vinagre)
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Veamos ms cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas:
En casi todas las clulas, loscromosomas se observansiempre en parejas.
Los dos cromosomas de unapareja reciben el hombrede homlogos.
Pareja de homlogos 1 Pareja de homlogos 2
Metacntrico Submetacntrico Acrocntrico
Es posible ordenar los cromosomas por parejas, ya que los homlogos tienenexactamente la misma forma y el mismo tamao. Aqu puedes ver los nombresde los tipos de cromosomas segn la posicin que ocupa el centrmero.
Tipos de cromosomas
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23 parejas decromosomas
El conjunto de caractersticas de los cromosomas de la clula de unaespecie constituyen el CARIOTIPO. Cuando se ordenan por parejas enun grfico, este recibe el nombre de CARIOGRAMA
Cariotipo humano. En total hay 23 parejas de homlogos.Suele expresarse como 2n = 46 ( n = 23 )
Cromosomassexuales
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Cmo se heredan los cromosomas?Normalmente (*), cada clula de nuestrocuerpo tiene un total de 46 cromosomas,o 23 pares. Heredamos la mitad de loscromosomas (un miembro de cada par)
de nuestra madre biolgica y la otramitad (el miembro homlogo de cadapar) de nuestro padre biolgico.Los cientficos han enumerado los paresde cromosomas de 1 a 22, habindoledado al par 23 el nombre de X o Y, segnla estructura. Los primeros 22 pares decromosomas se llaman "autosomas". Loscromosomas del par 23 se conocen comolos "cromosomas sexuales" porquedeterminan si el beb ser varn omujer. Las mujeres tienen doscromosomas "X" y los hombres tienen un
cromosoma "X" y un cromosoma "Y". Larepresentacin grfica de los 46cromosomas, ordenados en pares, recibeel nombre de cariotipo. El cariotiponormal de la mujer se escribe 46, XX,mientras que el cariotipo normal delhombre se escribe 46, XY.
(*) La excepcin son los gametos (espermatozoidesy vulos), que tienen la mitad (n) de cromosomas (uncromosoma de cada pareja de homlogos)
vulo
espermatozoid
es
n n
2n
Clulahuevo ocigoto
2n
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LA HERENCIA DEL SEXO
Como ya sabemos el
sexo en la especiehumana estdeterminado por loscromosomas sexualesX e Y. Las mujeresson homogamticas
(XX) y los hombresheterogamticos(XY). Si en elmomento de laconcepcin se unenun vulo X con un
espermatozoide X, elzigoto dar una mujer.Si se unen un vulo Xcon unespermatozoide Y,dar una hombre.
Hombre Mujer
XX XY
X X Y
XX XY
(i+5)
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n n
2n
Clulahuevo ocigoto
2n
Las clulas con 2n cromosomas se dice que son DIPLOIDESLas clulas con n cromosomas se dice que son HAPLOIDES
(del griego diplo= doble ; haplos= simple)
2n 2n
Cada una de tusclulas es diploide(2n) desde quefuiste un cigoto.
Fjate que debe existir unmecanismo por el cual se reduzca ala mitad el nmero de cromosomaspara formar vulos o
espermatozoides. Despus veremosque este mecanismo se llamaMEIOSIS (del griego meios = mitad)
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3 Reproduccin celular
En las clulas procariotas (*) se
produce la divisin simple porbiparticin: el ADN de la bacteria seduplica y forma dos copias idnticas.Cada copia se va a un punto de la clula
y ms tarde la clula se divide en dosmitades. As se forman dos clulas
hijas iguales, ms pequeas que laprogenitora.
Mediante el proceso de reproduccin, las clulas dan lugar a nuevas
clulas. En los organismos unicelulares, la reproduccin coincide conla creacin de un nuevo ser; en los pluricelulares, las nuevas clulasforman parte de los diferentes tejidos para sustituir a las quemueren o para crecer.
(*) Como vimos en 3 de E.S.O., hay dos tipos de clulas: procariotas y eucariotas. Lasprocariotas son ms primitivas, ms sencillas, con muy pocos orgnulos, con el materialgentico disperso en el citoplasma, no envuelto por una membrana nuclear: no tienen un
verdadero ncleo. Son las bacterias.
Clulas hijasformndose
Material gentico
Divisin bacteriana.
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3 Reproduccin celularEn las clulas eucariotas (*), se diferencian dos procesos en lareproduccin celular: la divisin del ncleo y la divisin del citoplasma.
(*) Como vimos en 3 de E.S.O., las clulas eucariotas son ms evolucionadas, mscomplejas, con varios tipos de orgnulos, con el material gentico envuelto por unamembrana nuclear: tienen un verdadero ncleo. Son eucariotas las clulas de todos losseres vivos menos las bacterias.
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3 Reproduccin celularEn las clulas eucariotas hay dos tipos de divisin celular: mitosis y meiosis.
Clula madre Clulas hijas
MITOSIS
MEIOSIS
2n
2n
2n
2n
n
n
n
n
Cuando unaclula se dividepor mitosis, las
clulas hijas sonidnticas a laclula madre.
Cuando ladivisin es por
meiosis, se
reduce a la mitadel nmero decromosomas.
diploides
haploides
Por meiosis se dividen las clulas germinales (madres) de los espermatozoides(situadas en los testculos) y las clulas germinales (madres) de los vulos (en losovarios). Las clulas hijas, los gametos, son haploides (n).
(*) Clulas somticas: clulas que constituyen el organismo, excepto las sexuales.
El cuerpo crece porque las clulas somticas (*) sedividen por mitosis. En un adulto la mitosis haceposible la regeneracin de las clulas muertas.
Clula madre Clulas hijas
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3 Reproduccin celularCuando los organismoscrecen o reparan tejidosdaados, forman nuevasclulas mediante el procesode divisin celular llamadomitosis.
3.1.-La mitosis
Para que pueda darse ladivisin nuclear esnecesario que se depreviamente otro proceso,que es la replicacin oautoduplicacin del ADN.
Observa el dibujodurante un buen
rato. Se trata deuna animacin que,
tras acabar (clulashijas), vuelve aempezar (clula
madre), formandoun ciclo. Del mismo
modo, la vida deuna clula real es
un ciclo.
Fjate que las doscromtidas de uncromosomaterminanseparndose y
repartindose alas clulas hijas
La autoduplicacin del ADN ocurre al final etapa del ciclocelular llamada interfase.
3 1 - La mitosis
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3.1. La mitosis
La mitosis no es una reproduccin en s misma, sino que es un proceso de divisin nuclear quesirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las clulas hijas que se originan
tengan la MISMA INFORMACIN GENTICA que su madre y entre ellas. La mitosis escontinua, sin interrupciones, relativamente rpida, que para ser estudiada se suele dividir envarias fases, que son la PROFASE, la METAFASE, la ANAFASE y la TELOFASE.
DIVISIN NUCLEAR (CARIOCINESIS)
Animacin de la mitosis
3 1 - La mitosis
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Comienza con la conversin de la CROMATINA en CROMOSOMAS (1) por un proceso deespiralizacin de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en un muelle),seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que son completamenteidnticas (ya que una se ha formado por replicacin de la otra) se espiralizan juntas originando lascromtidas del cromosoma.
Se duplican los centrolos (2).La membrana nuclear desaparece (3).Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centrolos migran hacia los polos (extremos) dela clula (4), apareciendo entre los dos pares de centrolos una serie de fibras de protenadispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de HUSO ACROMTICO (5).Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrmero (un slocromosoma por fibra) (6), de manera que las cromtidas miran hacia los polos de la clula.Cuando se han unido se van moviendo hasta situarse en el centro de la clula.
En la clula vegetal no existen centrolos y a veces no se ve el huso acromtico.
3.1. La mitosisPROFASE
3 1 - La mitosis
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3.1. La mitosis
Es una fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el ecuador (partemedia) de la clula, formando una figura muy caracterstica llamada PLACA ECUATORIAL (1). Trascolocarse aqu comienza la siguiente fase.
METAFASE
3 1 - La mitosis
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3.1. La mitosis
Las cromtidas se separan y se desplazan hacia los centrolos, al tiempo que van desapareciendo lasfibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de ADN) deforma idntica en dos partes.
ANAFASE
3.1.- La mitosis
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3.1. La mitosis
Es como una profase al revs, los cromosomas se desespiralizan y se transforman encromatina (2); aparece la membrana nuclear (1), quedando una clula con dos ncleos. Aquconcluye la mitosis propiamente dicha.
TELOFASE
3.1.- La mitosis
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3.1. La mitosis
No es una fase de la mitosis. Es la divisin del citoplasma en dos partes, con la reparticinaproximada de los orgnulos celulares. En las clulas animales se hace por estrangulacin,desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por crecimiento de la pared celulardesde dentro hacia afuera. El resultado final es que la clula madre se ha transformado en dosclulas hijas idnticas genticamente.
DIVISIN CITOPLASMTICA (CITOCINESIS)
3.2.- La meiosis
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3.2. La meiosis
MEIOSIS
2n
n
n
n
nhaploides
Por meiosis se dividen lasclulas germinales (madres)de los espermatozoides(situadas en los testculos) ylas clulas germinales(madres) de los vulos (en los
ovarios). Las clulas hijas, losgametos, son haploides (n).
Clula madre Clulas hijas
Cuando ladivisin es por
meiosis, sereduce a la mitadel nmero decromosomas.
Recuerda que ya hemos visto que:
Debe existir unmecanismo por el cual se
reduzca a la mitad elnmero de cromosomas
para formar vulos o
espermatozoides. Estemecanismo es laMEIOSIS (del griego
meios = mitad)
2n2n
2n 2n
nn
3.2.- La meiosis
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3.2. La meiosis
Tampoco es una reproduccin en s misma, sino que es un proceso de divisinnuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis, por lo que esbastante parecida, aunque su significado biolgico es diferente ya que esreducir a la mitad el nmero de cromosomas para que no se duplique elnmero de la especie tras la fecundacin (= fusin de gametos). La meiosises en realidad una doble divisin (de las cuales la segunda es como una mitosisnormal) que se da exclusivamente en clulas diploides. El proceso comienzaigual que la mitosis, es decir, con una replicacin previa de todas las cadenasde ADN al final de la interfase, de manera que al comenzar la divisintenemos doble nmero de cadenas; tras la duplicacin comienza la meiosis.
Animacin de la meiosis
Primera divisinSegunda divisin
2n
n
n
n
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatroclulas hijas, que son haploides (n)
Clula madre
3.2.- La meiosis
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3.2. La meiosis
DIVISIN IPROFASE I
Es similar a la de mitosis en cuanto a que es una fase depreparacin:
- desaparece la membrana nuclear (3)- se espiralizan las cadenas de ADN, apareciendo loscromosomas (1)- se duplican los centrolos (2) y migran a los polos (4)- se forma el huso acromtico (6)- cada par de cromosomas se une a una fibra del huso (5)
3.2.-La meiosis
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DIVISIN IPROFASE I
Hasta aqu sucede como en una profase mittica normal. Las diferencias con la profase normal
se dan en el comportamiento de los cromosomas, ya que stos antes de unirse a las fibras delhuso se van moviendo y se agrupan por parejas de manera que los cromosomas que son iguales(CROMOSOMAS HOMLOGOS) quedan formando pares unidos cromtida contra cromtida;esta unin va a permitir que se lleve a cabo el proceso ms importante de la reproduccinsexual ya que es el que permite que las generaciones filiales sean diferentes a las parentales,es la RECOMBINACIN GENTICA, que consiste en que las cromtidas de los cromosomashomlogos que quedan juntas se intercambian trozos de sus cadenas de ADN, apareciendocromtidas nuevas que antes no existan, las cromtidas recombinadas, que darn lugar a laaparicin de individuos adultos nuevos que tampoco existan anteriormente.
Animacin de la recombinacin gentica
Una vez realizada la recombinacin en todos los cromosomas cada par de homlogos se une auna fibra del huso (5), es decir, se colocan dos cromosomas por cada fibra del husoacromtico, en lugar de un cromosoma por fibra como suceda en la mitosis; luego los pares sedesplazan para colocarse en el centro de la clula.
3.2.-La meiosis
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DIVISIN IMETAFASE I
Los pares de cromosomashomlogos se sitan en la partemedia de la clula formando laplaca ecuatorial (1).
ANAFASE I
Se produce la separacin y migracin de los cromosomas homlogos, por lo que a diferencia de lo quesuceda en la mitosis, los que se desplazan son cromosomas enteros en lugar de cromtidas. Al finalde la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la clula, unode cada par, por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el nmero de cromosomas.
3.2.-La meiosis
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DIVISIN ITELOFASE I
Como en la telofase normal, sepuede regenerar nuevamente elncleo (1), inicindoseinmediatamente la Divisin II
CITOCINESIS I
La clula binucleada divide su citoplasmaen dos, quedando dos clulas hijas quevan a entrar en la segunda divisinmeitica.
Animacin de la divisin I
3.2.-La meiosis
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DIVISIN II
Es como una mitosis normal que se da simultneamente en las dos clulas hijas; enprofase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en anafase II se
separan cromtidas; al final de la citocinesis II tendremos cuatro clulas hijas quetendrn cada una la mitad de las cadenas de ADN que tenan en la interfase; sernpor tanto clulas haploides cuya funcin ser la de intervenir en la fecundacin, esdecir, sern gametos. En las clulas vegetales la meiosis es similar pero con lasmismas diferencias que en la mitosis normal
Animacin de la meiosis
Primera divisinSegunda divisin
2n
n
n
n
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatroclulas hijas, que son haploides (n)
Clula madre
Recuerda:
LA MEIOSIS
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LA MEIOSIS
Las clulas reproductoras se producenmediante un proceso llamado meiosisque reduce a la mitad el nmero decromosomas. En este proceso slo va a
cada clula reproductora uno de loscromosomas de cada par de homlogos.
Esta es la razn por la que los gametosson haploides en lugar de diploides.
La meiosis
La mitosis y la meiosis
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y
Compara con estas animaciones las semejanzas y diferenciasentre mitosis y meiosis:
Partimos de una clula con 3 parejas de cromosomas
1 y 2 representan los miembros de una pareja de cromosomashomlogos. Cada pareja est representada con el mismo color.
C h l
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4 Cromosomas homlogosy genes alelos
Heredamos de nuestros progenitores dos juegos de cromosomas, uno procedentedel padre, y otro, de la madre. Todas las clulas somticas del ser humano tienen 23pares de cromosomas. Cada par contiene uno de los caracteres, una pareja de genesen posiciones anlogas (*), aunque no necesariamente con las misma informacin.Esos dos genes portadores de la informacin para el mismo carcter se denominanalelos, y la pareja de cromosomas se conoce como par de cromosomas homlogos.
Cromosomaprocedentedel padre
Cromosomaprocedentede la madre
Par de cromosomas homlogos
Los ALELOS son formasalternativas del mismo gen queocupan una posicin idntica en loscromosomas homlogos y controlanlos mismos caracteres (pero nonecesariamente llevan la mismainformacin)
(*) Anloga: semejante; se aplica agenes que ocupan una mismaposicin en el cromosoma.
C h l
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4 Cromosomas homlogosy genes alelos
Los genes trabajan por parejas, ya que para un mismo carcter(por ejemplo color de ojos) hay dos alelos que se encargan de ello.
Alelo A
procedentedel padre
Alelo a
procedentede la madre
Cromosomaprocedentedel padre
Cromosomaprocedentede la madre
Par de cromosomas homlogosGen responsable del carctercolor de los ojos
Si lo piensas, slo podr haber tres tipos de personas: AA, Aa y aaAAaa
Aa
Los individuos con el mismo tipo de alelo se denominan HOMOCIGOTOS para ese carcter
Los individuos con los dos alelos diferentes se denominas HETEROCIGOTOS para ese carcter
4.1.-Qu genes se manifiestan?
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g
El conjunto de genes de un individuo es su genotipo.
Aunque haya al menos dos genes (dos alelos) para cada carcter, no siempre se
manifiestan los dos, ya que unos genes son dominantes y otros son recesivos (*).Cuando hay genes dominantes, los recesivos no se manifiestan. As, una persona quetenga genes para el color de pelo negro, procedentes del padre, y para el color rubio,procedentes de la madre, ser morena, ya que el gen dominante es el del color de pelonegro.
(*) recesivo: aleloque no semanifiesta cuandohay otrodominante. Para
que se manifiesteun carcterrecesivo, el genpara ese carctertiene que estarpresente en losdos cromosomas.
4.1.-Qu genes se manifiestan?
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El conjunto de genes de un individuo es su genotipo.
El aspecto que un individuo presenta es su fenotipo.
A A A a a a
Homocigoto AA Heterocigoto Aa Homocigoto aaGenotipos
Fenotipos
Ojos marrones Ojos azules
Como Adomina sobre a, slo tendrn fenotipo ojos azules los individuos con genotipo aa
4.1.-Qu genes se manifiestan?
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El conjunto de genes de un individuo es su genotipo.
El aspecto que un individuo presenta es su fenotipo.
Pero crees que el
aspecto o fenotipo deuna persona depende slode sus genes?
4.1.-Qu genes se manifiestan?
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El ambiente puede influir en la manifestacin de los genes, demanera que un mismo carcter gentico puede presentarse de
diversas formas. El ambiente de un gen lo constituyen los otrosgenes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrollael individuo.
La altura es un factor gentico sobre el que ejerce una graninfluencia el ambiente externo al individuo, ya que, dependiendo de la
alimentacin, el sol, las vitaminas, etc., este ser ms o menos alto.
La obesidad deeste chico no
depende de susgenes.
Simplemente,ingiere demasiadascaloras y no
practica elsuficiente ejercicio
fsico.
Tu salud dependeslo de los genesque has heredado?
4.1.-Qu genes se manifiestan?
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Fenotipo pelo moreno; genotipo MM o Mn Fenotipo pelo rubio; genotipo mm
El alelo dominante se representa con letra mayscula. La mismaletra, pero en minscula, se emplea para el alelo recesivo
4.2.-Cmo se transmiten los genes?
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MEIOSIS MEIOSIS
Madre Padre
Si la madre es Aa, la mitadde los vulos que produzcasern A y la otra mitad a
Si el padre es Aa, la mitad de losespermatozoides que produzcasern A y la otra mitad a
As sonlos
gametos
As sonlasclulasmadrede losgametos
Durante la meiosis seseparan las parejas decromosomas homlogos
4.2.-Cmo se transmiten los genes?
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MEIOSIS MEIOSIS
Madre Padre
As sonlosgametos
As sonlasclulasmadrede losgametos
Aa Aa
A a A a
AA Aa Aa aa
Durante la meiosis seseparan los alelos
As sonlos hijos
Este diagramahace todas lascombinacionesposibles entre los
vulos de lamadre y losespermatozoidesdel padre
Puede nacer un nio de ojos azules, de padres de ojos
marrones, si se encuentra un vulo a con un espermatozoide a
4.2.-Cmo se transmiten los genes?
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Puede nacer un nio de ojos azules, de padres de ojos
marrones, si se combina un vulo a con un espermatozoide a
A
A a
A
AA Aa
Aa aa
Esta es otra forma de representar las combinaciones posiblesentre los gametos masculinos y los femeninos:
Cuadro de
Punnett
4.2.-Cmo se transmiten los genes?
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A: alelo dominante; se pone en mayscula
a: alelo recesivo; se escribe en minscula
A > a
Cuando el alelo de un gen (por ejemplo A) domina sobre otroalelo del mismo gen (por ejemplo a) se expresa as:
Se pone el signo matemtico mayor que, que aqu significa domina sobre
En estos casos se habla de DOMINANCIA
4.3.-CodominanciaP d d l d l l d d i d
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RR rr Rr
Puede suceder que los dos alelos de un determinado carcter seanequipotentes, es decir, que ninguno domine sobre el otro. En estecaso, los individuos heterocigotos o hbridos, portadores de ambosalelos, tendrn caractersticas intermedias o manifestarn las dos.Se habla entonces de CODOMINANCIA.
Como ves, en este casoR no domina sobre r
En la especie M irabil is jalapa(dondiego de noche), hay
tres fenotipos posibles parael color de la flor:
-Flor roja. Genotipo RR-Flor blanca. Genotipo rr-Flor rosa. Genotipo Rr
Veamos un ejemplo:
Mendel y las leyes de la herencia
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5 Mendel y las leyes de la herenciaGregorio Mendel (1822 - 1884). En sujuventud Mendel tuvo una intensa
formacin prctica en el cultivo de lamayora de las especies vegetales deconsumo cotidiano. Como monje agustino
tuvo oportunidad de estudiar botnica,matemtica y qumica en la Universidadde Viena. A mediados del siglo XIXpropuso la primera explicacin cientficaen relacin al modo en que se transfierenlos caracteres hereditarios entre padrese hijos, la que hoy se conoce como lasLeyes de Mendel
Mendel y las leyes de la herencia
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5 Mendel y las leyes de la herenciaEl xito cientfico de los experimentosrealizados por Mendel en la huerta del
monasterio de la que hoy es la ciudad deBrno en la Repblica Checa, radica en elmaterial biolgico elegido, es decir, la
capacidad de auto polinizarse de lasflores de la planta del guisante y lasencilla identificacin de sus caracteres;en la metodologa empleada en laplanificacin de sus experimentos, esdecir, en la aplicacin del mtodocientfico y en la aplicacin de las leyesde las probabilidades.
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[Esquema que muestra las etapas del Mtodo Cientfico como se le conoce hoy ycomo fuera aplicado por Mendel en la realizacin de sus ensayos experimentales]
Mendel y las leyes de la herencia
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5 Mendel y las leyes de la herenciaEXPERIMENTOS DE MENDELMendel public sus experimentos con guisantes en 1865 y1866. Los principales motivos por los que Mendel eligi elguisante como material de trabajo fueron los siguientes:Material: Pisum sativum(guisante).
Los guisantes eran baratos y fciles de obtener en elmercado.
Ocupaban poco espacio y tenan un tiempo de generacinrelativamente corto.
Producan muchos descendientes.Existan variedades diferentes que mostraban distinto,
color, forma, tamao, etc. Por tanto, presentaba VariabilidadGentica.
Es una especie Autgama, se autopoliniza, de manera que elpolen de las anteras de una flor cae sobre el estigma de lamisma flor.
Era fcil realizar cruzamientos entre distintas variedades avoluntad. Es posible evitar o prevenir la autopolinizacincastrando las flores de una planta (eliminando las anteras).
Aqu puedes ver en detalle una flord l pl nt d l is nt t d n
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de la planta del guisante cortada enparte para ver su interior.
Estambres (parte masculina de laflor). En el extremo de cadaestambre est la antera, que produce
el polen. El conjunto de estambresrecibe el nombre de androceo.
Estilo
Ovario
El ovario, el estilo
y el estigmaconstituyen elgineceo o pistilo,parte femenina dela flor.
No te les con los nombres:
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El ovario contiene en su interior los vulos. Tras lapolinizacin, cada vulo dar lugar a una semilla: un guisante.
(El conjunto deestambres de una florconstituye el Androceo)
(Gineceo)Fruto(tipolegumbre)
Semillas
En el guisante era fcil realizar cruzamientos entre distintasvariedades a voluntad Es posible evitar o prevenir la
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variedades a voluntad. Es posible evitar o prevenir laautopolinizacin castrando las flores de una planta (eliminandolas anteras).
Se quitan las
anteras
Mendel y las leyes de la herencia
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5 Mendel y las leyes de la herenciaLos principales aciertos de Mendel fueron los siguientes:
Utilizar en sus experimentos una especia autgama, ya quede esta manera se aseguraba de que las variedades quemanejaba eran Lneas puras, constituidas por individuosidnticos y homocigticos.
Elegir caracteres cualitativos fcilmente discernibles en
sus alternativas. Por ejemplo, flores color blanco o prpura.Iniciar los experimentos fijndose cada vez en un slocarcter. De est manera obtena proporciones numricasfciles de identificar.
Utilizar relaciones estadsticas en varias generacionessucesivas. Contar el nmero de individuos de cada tipo en lassucesivas generaciones y proponer proporciones sencillas.
Llevar a cabo experimentos control y cruzamientosadicionales (retrocruzamientos) para comprobar sushiptesis.
Analizar caracteres independientes para demostrar suprincipio de la combinacin independiente.
Mendel y las leyes de la herencia
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5 Mendel y las leyes de la herenciaMendel estudi los siguientes siete caracteres en guisante:
Forma de la semilla: lisa o rugosaColor de la semilla: amarillo o verde.Color de la Flor: prpura o blanco.Forma de las legumbres: lisa o estrangulada.Color de las legumbres maduras: verde o amarillo.Posicin de las flores: axial o terminal.Talla de las plantas: normal o enana.
La primera ley de Mendel:.
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Ley de la uniformidad de
los hbridos de la primera
generacin: Cuando secruzan dos variedadesindividuos de raza puraambos (homocigotos ) paraun determinado carcter,todos los hbridos de la
primera generacin soniguales.
Mendel lleg a estaconclusin al cruzar
variedades puras deguisantes amarillas y verdespues siempre obtena de estecruzamiento variedades deguisante amarillas.
X
AA aa
A a
Aa
P
F1
P: Generacin Parental (padres)
F1: Primera Generacin Filial
El signo xsignifica cruzamiento con
Gametos
La segunda ley de Mendel:.
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La segunda ley de Mendel:.
Ley de laseparacin odisyuncin de los alelos.
Mendel tom plantasprocedentes de las semillas de laprimera generacin (F1) delexperimento anterior, amarillasAa, y las poliniz entre s. Del
cruce obtuvo semillas amarillas yverdes en la proporcin 3:1 (75%amarillas y 25% verdes). Aspues, aunque el alelo quedetermina la coloracin verde delas semillas pareca haber
desaparecido en la primerageneracin filial, vuelve amanifestarse en esta segundageneracin.
AaX
A a A a
AA
A
A
a
Aa
a
Aa aa
P
F1
F2
Gametos
Aa
La Tercera Ley de Mendel:.
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Ley de la independencia de los
caracteres no antagnicos.
Mendel se plante cmo seheredaran dos caracteres. Paraello cruz guisantes amarilloslisos con guisantes verdesrugosos.
En la primera generacin obtuvoguisantes amarillos lisos.
XAABB aabb
AB ab
AaBb
P
F1
Gametos
La Tercera Ley de Mendel: X
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La Tercera Ley de Mendel:.
Ley de la independencia de los
caracteres no antagnicos.
Al cruzar los guisantes amarilloslisos obtenidos dieron lasiguiente segregacin:
9 amarillos lisos
3 verdes lisos3 amarillos rugosos1 verde rugoso.
De esta manera demostr quelos caracteres color y texturaeran independientes.
AaBb
X
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
AB Ab aB ab AB Ab aB ab
AaBb
Gametos
Teora cromosmica de la herencia
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6 Teora cromosmica de la herenciaCuando Mendel realiz sus experimentos, no se conoca laexistencia de la molcula de ADN ni, por tanto, que esta se
encontrara en los cromosomas.En 1902, W.S. Sutton y T. Boveri observaron que haba unparalelismo entre la herencia de los factores hereditarios y elcomportamiento de los cromosomas durante la meiosis y lafecundacin, por lo que dedujeron que los factoreshereditarios se encontraban en los cromosomas.
Walter Stanborough Sutton Theodor Boveri
Estos dos genetistas vivanen pases diferentes(Sutton en Estados Unidosy Boveri en Alemania) ytrabajaronindependientemente, pero
descubrieron lo mismo en elmismo ao.
Esta afirmacin sirvi de base para la formulacin de la teoracromosmica de la herencia unos aos ms tarde.
Teora cromosmica de la herencia
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6 Teora cromosmica de la herenciaEn 1909, W. Johannsendesign el factorhereditario de Mendelcon el trmino gen.
Wilhelm Ludvig Johannsen (1857 - 1927)
Teora cromosmica de la herencia
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6 Teora cromosmica de la herenciaEn los aos siguientes Morganrealiz importantesobservaciones en loscromosomas de la mosca delvinagre.
Lleg a la conclusin de que losgenes estaban en loscromosomas y de que aquellosque se encontraban en el mismocromosoma tendan aheredarse juntos, por lo quelos denomin genes ligados.
Se lleg a la TEORACROMOSMICA DE LAHERENCIA
Thomas Hunt Morgan (1866-1945),
Drosophila melanogaster
El cdigo gentico
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7 El cdigo genticoEste es uno de los descubrimientos ms
importantes del siglo XX y de toda laHistoria de la Ciencia y de la Humanidad:
Veamos qu significa estoPero antes, sabesqu es un CDIGO?Un cdigo es el conjunto de rasgos que tiene el mensaje para que pueda serentendido por el emisor y el receptor. El cdigo que se ha usado en este texto,por ejemplo, es la lengua espaola o el castellano.El mensaje contenido en los genes es entendido por la clula, traducindose al
lenguaje de las protenas. Esto es estudiado por la GENTICA MOLECULAR.
El cdigo gentico
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7 El cdigo gentico
Esto significaque el ADN escapaz de sacarcopias idnticasde s mismo
Esto significa queel ADN es capaz desacar copias de suinformacin enforma de otramolcula: El ARN(cido ribonucleico)
Esto significa
que el mensajede los genes, enforma de ARN,sirve paraformar protenas
Veamos qu significa esto
Estos son los nombres de estos procesos. Veamos cmo son
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El ADN es capaz de
sacar copiasidnticas de smismo
Esto ocurre antesde que la clula sedivida. Esto eslgico, puesto quelas clulas hijasdeben llevar toda lainformacingentica.
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ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Como sabes, el ADN es una cadena doble con cuatro letras:
Fjate que siempre estn unidas,una frente a otra, la A con la T yla C con la G. Por ello se dice que las dos
cadenas son complementarias.
Las letras son las bases nitrogenadas:A= Adenina T= Timina C= Citosina G= Guanina
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ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Cuando va a copiarse el ADN ocurre esto:
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCATTCGCGGCATTAATCCGTAAGCGCCGTAATTAGGCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
1 se abre la doble cadena:
2 se van aadiendo nuevas letras, de forma complementaria:ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCATTCGCGGCATTAATCCGTAAGCGCCGTAATTAGGC
TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
C
T
AATACCTAGTGTACCTAG
La doble cadena seterminar abriendo del todo
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3 Contina el proceso de aadir letras hasta formarsedos doble cadenas hijas, idnticas a la original:ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
En rojo se muestran las nuevas letras que se han ido uniendode la manera correcta o complementaria (A con T y C con G).
De este modo, cada una de las cadenas originales ha servido de MOLDE para cre
A veces se producen errores en este proceso, dando lugar agenes alterados, distintos al original. Son las MUTACIONES.
Estos son algunos de los dibujos de la replicacin o duplicacin del ADN que
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pueden encontrarse en Internet:
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Los genes del ADNson capaces desacar copias de suinformacin en
forma de otramolcula: El ARN(cido ribonucleico)
GGCGCCUAAAUUUGLas cadenas de ARN son ms cortasque las de ADN y estn formadas poruna cadena simple (no doble comoocurra con el ADN)
La letra U (Uracilo) sustituyea la T en el ARN
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1 se abre una parte de la doble cadena de ADN:
2 se copia la informacin del gen aadiendo letras, deforma complementaria, para formar ARN:
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Cuando se transcribe el ADN a ARN ocurre esto:
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTA TACCTAGTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCAT ATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
La doble cadena de ADN NO seterminar abriendo del todo. Slose transcribe a ARN la informacinde algunos genes.
ADN
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTAGGCGCCUAAAUUUGTACCTAGTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCAT ATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
G ULa letra U (Uracilo) sustituyea la T en el ARN ARN
Gen trascrito a ARN
Gen que va a transcribirse
Clic aqu para ver un vdeo
http://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_page -
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Finalmente, elARN sale
fuera delncleo.
Gracias a losribosomas, en elcitoplasma, lainformacin quelleva el ARN esleda por los
ribosomas paraformar protenasen el procesollamadoTRADUCCIN o
SNTESIS DEPROTENASARN
ribosomas
Este ARN tambin sellama ARN mensajero,porque lleva un mensajepara fabricarprotenas.
Ncleo celular
Citoplasma
q pde la Transcripcin
http://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=G_rkdevhop4&feature=channel_page -
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GGCGCCUAAAUUUAUGGCACCAUGCCAUG
Ocurre en el citoplasma celular, fuera del ncleo.
La informacin del ARN mensajero es leda por los ribosomaspara fabricar protenas.Cada grupo de tres bases (o letras) del ARN mensajerodetermina la unin, a la cadena proteica, de uno de los 20aminocidos que existen.
Clic aqu para ver un vdeode la traduccin o sntesisde protenas
http://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_pagehttp://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ&feature=channel_page -
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Clic aqu para realizar actividades interactivas de Gentica
I.E.S. Suel Fuengirola Departamento de Ciencias Naturales www.iessuel.org/ccnn
http://www.iessuel.org/ccnn/interactiv/gene01.htmhttp://www.iessuel.org/ccnnhttp://www.iessuel.org/ccnnhttp://www.iessuel.org/ccnn/interactiv/gene01.htm