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1 LOS FOURMIS Y LA HERENCIA DE LOS CARACTERES La genética es el área de estudio de la biología que estudia cómo se transmite la herencia biológica de generación en generación mediante el ADN. Gregor Mendel, monje y botánico nacido en Heinzendorf, actualmente Hyncice, en la actual República Checa (1822-1884), se considerado el padre de la genética. El núcleo de sus trabajos, los empezó a 1856, al jardín del convento Brno. A partir de experimentos con cruzamientos de guisantes, interpretó los resultados y formuló las tres Leyes de la Herencia o de Mendel, las cuales serían explicadas años después por el padre de la genética moderna, el estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Los genes son segmentos de ADN que contienen información relevante y, según la teoría mendeliana, cada gen codifica la información de un carácter. Como ya he comentado, un gen es un fragmento de ADN que almacena la información genética para la expresión de un carácter. Un alelo es cada versión diferente de un gen para un mismo carácter. Los organismos diploides presentan 2 alelos por gen y pueden darse las situaciones de homocigosis, donde los dos alelos son iguales o de heterocigosis, donde los dos alelos son diferentes. Cuando un organismo se reproduce de manera sexual, se coge un alelo de cada uno de los progenitores de manera aleatoria. Los genes se localizan en los cromosomas, cada gen tiene un lugar específico en el cromosoma y se denomina locus. Como los cromosomas van a pares, los genes también. Un gen en un cromosoma homólogo tiene la misma situación en el otro cromosoma homólogo. De esta forma, cada individuo tiene dos formas de cada uno. Una forma lo heredará de su madre y la otra lo heredará de su padre. Las dos formas del gen pueden ser idénticas o diferentes. El genotipo es el conjunto de alelos de un organismo y el fenotipo es el conjunto de caracteres que tiene el organismo, es decir, la expresión física de la información genética. En la genética clásica, cada gen se representa por una sola letra, siendo la mayúscula la que representa el alelo dominante (el que se manifiesta en el fenotipo cuando esté o no en homocigosis) y con letra minúscula el alelo recesivo (solo se manifestará al fenotipo cuando esté en homocigosis). Por ejemplo, el color de los ojos en un organismo diploide viene definido por el par de alelos ‟B”(marrón, herencia dominante) y ‟b” (verde, herencia recesiva). Los individuos BB y Bb tendrán el color de los ojos marrones y los bb verde. Sin embargo, no todos los genes siguen este tipo de herencia.
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LOS FOURMIS Y LA HERENCIA DE LOS CARACTERES
La genética es el área de estudio de la biología que estudia cómo se transmite la
herencia biológica de generación en generación mediante el ADN.
Gregor Mendel, monje y botánico nacido en Heinzendorf, actualmente Hyncice, en
la actual República Checa (1822-1884), se considerado el padre de la genética. El
núcleo de sus trabajos, los empezó a 1856, al jardín del convento Brno. A partir de
experimentos con cruzamientos de guisantes, interpretó los resultados y formuló
las tres Leyes de la Herencia o de Mendel, las cuales serían explicadas años
después por el padre de la genética moderna, el estadounidense Thomas Hunt
Morgan (1866-1945).
Los genes son segmentos de ADN que contienen información relevante y, según la
teoría mendeliana, cada gen codifica la información de un carácter.
Como ya he comentado, un gen es un fragmento de ADN que almacena la
información genética para la expresión de un carácter. Un alelo es cada versión
diferente de un gen para un mismo carácter. Los organismos diploides presentan 2
alelos por gen y pueden darse las situaciones de homocigosis, donde los dos alelos
son iguales o de heterocigosis, donde los dos alelos son diferentes. Cuando un
organismo se reproduce de manera sexual, se coge un alelo de cada uno de los
progenitores de manera aleatoria.
Los genes se localizan en los cromosomas, cada gen tiene un lugar específico en el
cromosoma y se denomina locus. Como los cromosomas van a pares, los genes
también. Un gen en un cromosoma homólogo tiene la misma situación en el otro
cromosoma homólogo. De esta forma, cada individuo tiene dos formas de cada uno.
Una forma lo heredará de su madre y la otra lo heredará de su padre. Las dos
formas del gen pueden ser idénticas o diferentes.
El genotipo es el conjunto de alelos de un organismo y el fenotipo es el conjunto de
caracteres que tiene el organismo, es decir, la expresión física de la información
genética.
En la genética clásica, cada gen se representa por una sola letra, siendo la
mayúscula la que representa el alelo dominante (el que se manifiesta en el fenotipo
cuando esté o no en homocigosis) y con letra minúscula el alelo recesivo (solo se
manifestará al fenotipo cuando esté en homocigosis). Por ejemplo, el color de los
ojos en un organismo diploide viene definido por el par de alelos ‟B”(marrón,
herencia dominante) y ‟b” (verde, herencia recesiva). Los individuos BB y Bb
tendrán el color de los ojos marrones y los bb verde. Sin embargo, no todos los
genes siguen este tipo de herencia.
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En la actividad planteada, vamos a suponer que los genes de los Fourmis, siguen un
mecanismo de herencia dominante, y que cada uno de los ocho genes están
situados en cromosomas diferentes.
Vamos a trabajar con unos organismos imaginarios, los Fourmis, los cuales tienen
8 genes en 8 cromosomas diferentes que determinan la información para los
caracteres que presentan. Además, tienen los cromosomas sexuales X e Y, los
cuales determinarán el sexo del individuo. De este modo tendremos la oportunidad
de observar la descendencia producida por una pareja de Fourmis progenitores y
comprobaremos de qué manera se heredan los caracteres de los progenitores en la
descendencia de esta pareja.
Veamos un ejemplo:
Imagínate que hay una pareja macho y hembra de Fourmis con el siguiente
genotipo:
LlBbNnppSsVvGgWwXX para la hembra y llbbNnPpssvvggwwXY para el macho.
Veamos qué aspecto tienen esta pareja:
LlBbNnppSsVvGgWwXX
llbbNnPpssvvggwwXY
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Sus genotipos y fenotipos aparecen reflejados a la siguiente tabla:
OBSERVACIONS DEL FOURMI CARACTERES FOURMI MAMI FOURMI PAPI
FORMA GENOTÍPICA
(PAR DE LETRAS O
GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA)
FORMA GENOTÍPICA
(PAR DE LETRAS O
GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA)
FORMA DE LAS ANTENAS
Ll
Antenas rectas
ll
Antenas curvadas
COLOR DEL LOS OJOS
Bb
Marrones
bb
azules
PRESENCIA DE NARIZ
Nn
Si
Nn
Si
NÚMERO DE PATAS
pp
4
Pp
6
PRESENCIA DE AGUIJÓN
Ss
Si
ss
No
COLOR DE LAS RAYAS DEL ABDÓMEN
Vv
Fucsia
vv
Verdes
COLOR DEL CUERPO
Gg
Gris
gg
Naranja
PRESENCIA DE ALAS
Ww
Si
ww
No
SEXO DEL INDIVIDUO
XX
Hembra
XY
Macho
Esta pareja decidió vivir en común y pensaron en aumentar la familia. Entonces,
pensemos cómo las características de ambos Fournis se podrían transmitir a la
descendencia y que resultados se obtendrán.
El que haremos será simular la fecundación, es decir, la parte de la reproducción
sexual en la que los gametos se unen para formar un nuevo individuo. En este tipo
de reproducción, la madre aporta la célula huevo u óvulo el cual contiene la mitad
de los alelos, mientras que el padre aporta el espermatozoide con la otra mitad de
los alelos. El zigoto formado dará lugar a un nuevo individuo, llevando ahora sí, el
número de cromosomas específico de esta especie.
Ahora es cuando tienes que recordar que, en el caso de la herencia dominante, el
alelo dominante es el que se expresa en el fenotipo y se representa con letra
4
mayúscula, mientras que el alelo recesivo, representado por la letra minúscula,
solo se expresará en homocigosis, es decir, cuando aparezcan juntas las dos letras
minúsculas que representan a ese gen.
Por ejemplo, para el carácter presencia de aguijón, que nos hemos inventado para
este juego, la presencia es dominante y aparecerá cuando el individuo tenga en su
genotipo las letras SS o Ss, solo no llevará aguijón cuando aparezca el carácter con
las dos letras minúsculas ss.
Siguiendo con la pareja y su decisión de tener descendencia, una vez se produce la
fecundación, vamos a suponer que el cigoto lleva la siguiente información genética:
Genotipo Cigoto llBbNnppSsVvggwwXY
Que veremos reflejada en la siguiente tabla:
OBSERVACIONES DEL FOURMI NENE/A CARACTERES
FORMA GENOTÍPICA (PAR DE LETRAS O GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA)
FORMA DE LAS ANTENAS ll
Antenas curvadas
COLOR DE OJOS Bb
Marrones
PRESENCIA DE NARIZ Nn
Si
NÚMERO DE PIERNAS pp
cuatro
PRESENCIA DE AGUIJÓN Ss
Si
COLOR DE LAS RAYAS DEL ABDOMEN
Vv
Fucsia
COLOR DEL CUERPO
gg
Naranja
PRESENCIA DE ALAS ww
No
SEXO DEL INDIVIDUO XY
Macho
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Aspecto de la cría Fourmi
llBbNnppSsVvggwwXY
¿Te animas a jugar?
Instrucciones
1. Cortar en tiras los cromosomas. Entregar dos sobres, uno con los cromosomas
de color rojo (de la madre) y el otro con los grises (del padre). En total hay 18
cromosomas en cada sobre (8 pares de autosomas o cromosomas no sexuales y un
par de heterocromosomas o cromosomas sexuales).
2. Abrir los sobres y separar en dos pilas los cromosomas del padre y los de la
madre. Los tenéis que posar cabeza abajo para no ver las letras (genotipos).
3. Agarrar aleatoriamente un cromosoma de cada par de la misma longitud de la
madre y colocarlos en una nueva pila llamada gameto. Repetir la operación para
los cromosomas del padre y colocarlos también aparejados con la pila gameto.
4. Realizar la fecundación mezclando los cromosomas de la pila gameto, es decir,
formando un nuevo cariotipo para la cría Fourmi.
5. Guardamos los cromosomas restantes a los sobres. Hemos realizado la
reproducción sexual mediante la cual la mitad de los cromosomas de cada
progenitor se han mezclado aleatoriamente para formar una combinación única.
6. Anota a la tabla de observaciones Fourmi el resultado en cuanto al genotipo y al
fenotipo obtenidos.
7. Por último, hiciera un dibujo con el que sería el aspecto de la cría que ha surgido
de esta experiencia.
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Preguntas y reflexiones
a) ¿Has obtenido algún Fourmi bebé igual que su padre y su madre?
b) ¿Has obtenido algún Fourmi bebé igual que otro bebé?
c) ¿Has obtenido algún Fourmi bebé completamente diferente a los otros
hermanos?
d) ¿Qué proceso permite la variabilidad que podemos observar en los Fourmis?
e) ¿Cuántos Fourmis diferentes se podrían obtendré como máximo?
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CLAVES DE CARACTERES DE
FOURMI
FORMA DE LAS ANTENAS
COLOR DE LOS OJOS
PRESENCIA DE NARIZ
LL = Rectas Ll = Rectas ll = Curvadas
BB = Marrones Bb = Marrones bb = Azules
NN = Si Nn = Si nn = No
NÚMERO DE PATAS
PRESENCIA DE AGUIJÓN
COLOR RAYAS DEL ABDOMEN
PP = Seis Pp = Seis pp = Cuatro
SS = Si Ss = Si ss = No
VV = Fucsia Vv = Fucsia vv = Verde
COLOR DEL CUERPO
PRESENCIA DE ALAS
SEXO
GG = Gris Gg = Gris gg = Naranja
WW = Si Ww = Si ww = No
XX = Femenino XY = Masculino
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OBSERVACIONS DEL FOURMI CARACTERES FOURMI MAMI FOURMI PAPI
FORMA GENOTÍPICA
(PAR DE LETRAS O
GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA)
FORMA GENOTÍPICA
(PAR DE LETRAS O
GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA
FORMA DE LAS ANTENAS
COLOR DE LOS OJOS
PRESENCIA DE NARIZ
NÚMERO DE PATAS
PRESENCIA DE AGUIJÓN
COLOR DE LAS RAYAS DEL ABDOMEN
COLOR DEL CUERPO
PRESENCIA DE ALAS
SEXO DEL INDIVIDUO
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OBSERVACIONS DEL FOURMI NEN/A CARACTERES
FORMA GENOTÍPICA
(PAR DE LETRAS O GEN)
APARIENCIA (EXPRESIÓN FENOTÍPICA)
FORMA DE LAS ANTENAS
COLOR DE LOS OJOS
PRESENCIA DE NARIZ
NÚMERO DE PATAS
PRESENCIA DE AGUIJÓN
COLOR DE LAS RAYAS DEL ABDOMEN
COLOR DEL CUERPO
PRESENCIA DE ALAS
SEXO DEL INDIVIDUO
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Forma de antenas L
Color de ojos B
Nariz N
Número de patas P
Aguijón S
Color rayas del abdomen V
Color del cuerpo G
Presencia de alas W
Forma de antenas l
Color de ojos b
Nariz n
Número de patas p
Aguijón s
Color rayas del abdomen v
Color del cuerpo g
Presencia de alas w
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Forma de antenas L
Color de ojos B
Nariz N
Número de patas P
Aguijón S
Color rayas del abdomen V
Color del cuerpo G
Presencia de alas W
Forma de antenas l
Color de ojos b
Nariz n
Número de patas p
Aguijón s
Color rayas del abdomen v
Color del cuerpo g
Presencia de alas w
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Forma de las antenas L
Color de ojos B
Nariz N
Número de patas P
Aguijón S
Color rayas abdomen V
Color del cuerpo G
Presencia de alas W
Forma de las antenas l
Color de los ojos b
Nariz n
Número de patas p
Aguijón s
Color rayas del abdomen v
Color del cuerpo g
Presencia de alas w
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Forma de las antenas L
Color de ojos B
Nariz N
Número de patas P
Aguijón S
Color rayas abdomen V
Color del cuerpo G
Presencia de alas W
Forma de las antenas l
Color de los ojos b
Nariz n
Número de patas p
Aguijón s
Color rayas del abdomen v
Color del cuerpo g
Presencia de alas w
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Cromosoma X
Cromosoma X
Cromosoma Y
Cromosoma X
