GENETICA AGRICOLA

1.- El estudiante que apruebe la asignatura deberá conocer las bases moleculares que gobiernen la genética.

2.- Conocer el tipo de material trasmitido de generación en generación, la forma cómo se realiza esta transmisión y del efecto de dicho material en un organismo en particular y en generaciones de organismos.

3.- Precisar en el estudiante el conjunto de leyes y normas que rigen la vida de los vegetales dentro de su entorno

OBJETIVOS QUE SE PRETENDE LOGRAR CON LA CATEDRA

Pregunta para lluvia de ideas

DIGA TODAS LAS CARACTERISTICAS QUE A LA MENTE LE VENGA QUE PUEDEN TENER UN

SER VIVO

POR EJEMPLO: OJOS SALTONES, PIEL CON ESCAMAS, OREJAS DE ELEFANTE, PATAS DE CABRA, ETC

GENETICA

Es la ciencia que estudia la herencia. Cuál es su nivel de conocimiento de conceptos generales de genética ?

Herencia son las características que se transmiten de padres a hijos.

Las características se transmiten por medio de los genes. Cada característica es transmitida por un par de genes.

Genética parte de la Biología que se ocupa del estudio de la herencia biológica, intentando explicar los mecanismos y circunstancias mediante los cuales se rige la transmisión de los caracteres de generación en generación. Klug 2002 .

GENÉTICA Es la ciencia que estudia la herencia biológica, es decir, la transmisión de caracteres morfológicos y fisiológicos de un individuo a su descendencia. Cummings 1987

Genética rama de la biología que trata de la herencia y de la expresión de caracteres hereditarios. Spencer 2006

ORIGEN DE LA GENETICA• Mendel 1886, que trabajó con la planta del guisante

(chícharo), describió los patrones de la herencia en función de siete pares de rasgos contrastantes que aparecían en siete variedades diferentes de esta planta. Observó que los caracteres se heredaban como unidades separadas, y cada una de ellas lo hacía de forma independiente con respecto a las otras.

Más tarde, las unidades descritas por Mendel recibieron el nombre de genes.

GENGen, unidad de herencia, partícula de material genético que determina la herencia de una característica determinada.

Los genes están localizados en los cromosomas en el núcleo celular

El material genético es el ácido desoxirribonucleico (ADN), una molécula que representa la columna vertebral del cromosoma y que está compuesta por dos cadenas o hebras de nucleótidos entrelazadas, constituyendo una doble hélice

CROMOSOMAS

Filamento condensado de (ADN) ácido desoxirribonucleico, visible en el núcleo de las células durante la mitosis. Su número es constante para cada especie animal o VEGETAL.

Es posible alterar el número de cromosomas de forma artificial, sobre todo en las plantas, donde se forman múltiplos del número de cromosomas normal mediante tratamiento con colchicina.

metacéntrico

Metacéntricos: tienen los brazos cortos y largos deaproximadamente la misma longitud con el centrómero en el punto medio.

Submetacéntricos: tienen los brazos cortos y largos de longitudes desiguales, con el centrómero más próximo a uno de los extremos.

Submetacéntrico

Acrocéntricos: tienen el centrómero muy cerca de unextremo, con un brazo corto muy pequeño. Con frecuencia tienen constricciones secundarias en los brazos cortos conectando trozos muy pequeños del DNA llamados tallos y satélites al centrómero. Los tallos contienen genes que codifican el RNA ribosómico Acrocéntrico

Telocéntricos: presentan el centrómero en un extremoy no posee uno de los brazos.En los cromosomas de la metafase las cromátidas estánduplicadas (cromátides hermanas) y unidas a nivel del centrómero.

CROMOSOMAS

COMPOSICION PORCENTUAL DEL DNA EN VARIAS ESPECIES

PURINAS PIRIMIDINAS

FUENTE

Adenina Guanina Citosina Timina

Ser humanoBueyEsperma. SalmónGermen de trigoE. ColiErizo de mar

30.429.029.728.124.732.8

19.621.220.821.826.017.7

19.921.220.422.725.717.3

30.128.629.127.423.632.2

Organización de los genomas Genoma.-Conjunto de los genes de un individuo o de una especie, contenido en un juego haploide de cromosomas.

• A los genes que transmiten una misma característica se les llama alelos.

Los genes pueden ser dominantes o recesivos.

Genotipo, Fenotipo y Dominancia

• Genotipo son las características que no se ven pero se tiene la información genética para ellos.

• Fenotipo son las características que podemos ver en el individuo

• Dominancia carácter hereditario o de su alelo correspondiente:

Que se manifiesta en el fenotipo

• Una especie puede ser pura cuando los alélos son iguales.• Una especie es híbrida cuando los alélos son diferentes,

puede ser homocigótica cuando son iguales y heterocigòtica cuando son diferentes.

• Los descendientes se conocen con el nombre de progenie.

Genotipo, Fenotipo y Dominancia

BASES FISICAS DE LA HERENCIA

Cada tipo de organismo tiene un número de cromosomas DETERMINADO, para Mosca de la fruta solo son 4 pares frente a la especie humana que tiene 23 pares de cromosomas.

Los cromosomas varían en forma y tamaño y, por lo general, se presentan en parejas. Los miembros de cada pareja, llamados cromosomas homólogos, tienen un estrecho parecido entre sí..

NUMERO DE CROMOSOMAS DE VARIAS ESPECIES

• Abeja – 16• Aguacate – 24• Alfalfa – 16• Alga – 148• Alga verde – 20• Algodón – 52• Ameba – 13• Antílope – – 40• Armadillo – 64• Arroz – 24• Asno – 62 • Avena – 42• Ballena – 44

Arabidopsis Thaliana fue la primera planta cuyo genoma se secuenció por entero, una tarea

completada en Diciembre del 2000.

Arabidopsis Thaliana (planta oruga) – 10

Burro – 62

Caballo – 64Café arábiga – 44 Café Robusta – 22Caimán – 32Calabaza – 18Cangrejo – 200Cagrejo ermitaño – 254Cangrejo rey – 208Canguro – 12Camello – 70Caracol – 24Cebada – 14Cebolla – 16Patata – 48 (aunque existen otras

variedades de 24 y 72 cromosomas)La planta que más cromosomas tiene, es una especie de helecho llamada

Ophioglussum recitulatum, que tiene unos 1260 cromosomas (630 pares).

Próxima clase consular en diccionario de Genética Vegetal

GENCARÁCTERALELOCROMOSOMASGENOTIPOFENOTIPOHOMOCIGOTOHETEROCIGOTODOMINANTE RECESIVO CODOMINANCIA

SEGUNDA CLASE GENETICA

BASES CITOLOGICAS DE LA HERENCIA

TODOS LOS PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA HERENCIA Y QUE ESTAN MEDIADOS

POR CELULAS

HERENCIA….

La división celular está constituida por:La mitosis o división del núcleoLa citocinesis o división del citoplasma.Ocurre después de completarse lastres fases preparatorias queconstituyen la INTERFASE

La division celular La interfase que sucede previo a la meiosis es idéntica a la que ocurre antes de la mitosis. En dicha etapa previa se producen tres fases.

Fase G-1 La célula inicia su crecimiento, se forman las organelas y se produce la síntesis de proteínas. En esta fase la célula aumenta de tamaño.

Fase S Es más larga que en la mitosis. Se produce la replicación del ADN, y como resultado los cromosomas, que hasta ahora tenían una sola cromátida, se duplican quedando con dos cromátidas idénticas. Dicha duplicación da lugar a que el núcleo ahora tenga el doble del ADN y de proteínas que al principio.

Fase G-2 Esta etapa es más corta que en la mitosis, y en ocasiones no se presenta. Los cromosomas comienzan a condensarse. Los centríolos se duplican y empiezan a dirigirse a cada polo de la célula.

La cromatina ya está duplicada pero todavía no se ha condensado. Dos pares de centríolos se encuentran justo al lado de la envoltura nuclear

MITOSISMitosis o Cariocinesis, proceso de división del núcleo de las células somáticas (no sexuales) cuyo resultado es la división exacta de la información genética que previamente se había duplicado durante la interfase del ciclo celular.-La mitosis garantiza que el número de cromosomas de las células se mantenga constante de generación en generación.- La célula progenitora da origen a dos células hijas, genéticamente idénticas a la madre, que contienen un número diploide de cromosomas característico de la especie.- Es vital para el crecimiento; para la reparación y reemplazo de células dañadas

En el cuerpo humano se producen alrededor de 25 millones de mitosis por segundo.

El ADN, que se ha duplicado durante la interfase, se separa en dos conjuntos de cromosomas que se distribuyen en cada uno de los núcleos de las futuras células hijas.

FASES DE LA MITOSISProfase. Los centríolos empiezan amoverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados son ya visibles, la membrana se rompe y se forma el huso mitótico.Metafase temprana. Las fibras polares y cinetocóricas(cinetócoros,estructuras discoidales presentes en cada centrómero, cada uno asociado a una cromátida hermana) del huso tiran de cada par de cromátidas hacia un lado y otro.• Metafase tardía. Los pares decromátidas se alinean en el ecuador de la célula.• Anafase. Las cromátides se separan.Las dos dotaciones de cromosomas recién formados son empujadas hacia polos opuestos de la célula.• Telofase. La envoltura nuclear se formaalrededor de cada dotación cromosómica y los cromosomas se descondensan. Los nucléolos reaparecen. El huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un procesoque hace separar las dos células hijas.

Mitosis en una célula vegetalPROFASE Es la fase más larga (1 a 2 horas en el ápice de raíz) La envoltura nuclear empieza a fragmentarse y los nucleolos van desapareciendo progresivamente Debido al superenrollamiento de la cromatina se produce una condensación del material genético y los cromosmas se van haciendo cada vez más visibles.Las células vegetales no tienen centriolos y el huso acromático se forma a partir del centrosoma. Estos husossin centriolo se llaman husos anastrales y están menos centrados en los polos.

METAFASE Es una fase corta (5 a 15 minutos en elápice de la raíz del ajo). El huso mitótico ya está perfectamente desarrollado. Los cinetócoros de los cromosomas interaccionan por medio de unos microtúbulos con los filamentos del huso y los cromosomas son alineados en la placa ecuatorial de la célula o placa metafásica.

ANAFASE Es la fase más corta (2 a 10 minutos enel ápice de raíz). Los cinetócoros se separan y cada cromátida es arrastrada hacia un polo de la célula. El movimiento parece ser que se produce por un desensamblaje de los microtúbulos. Al desplazarse cada cromátida, sus brazos se retrasan formando estructuras en V con los vértices dirigidos hacia los polos.

TELOFASE Su duración en el ápice de raíz de ajo esde 10 a 30 minutos.

Las células vegetales tienen paredes celulares, por tal razón la citoquinésis no se lleva a cabo con una hendidura. En su lugar, durante la telofase se forma una placa a través de la célula en el

lugar de la placa de la metafase.

Durante la telofase, vesículas membranosas derivadas del aparato de Golgi, migran dentro de la célula, donde estuvo la placa de la metafase y se fusionan para formar una placa celular. Eventualmente, el crecimiento de la placa celular se fusiona con la membrana plasmática, produciendo dos células hijas, cada una con su propia membrana. Una nueva pared celular se forma entre las dos membranas de la placa celular.

MITOSIS EN MERISTEMOS

Existen 2 diferencias esenciales ya que en la célula vegetal no existen centriolos pero si centros organizadores de microtúbulos que tienen su origen en una zona próxima al núcleo al inició de la mitosis, que recibe el nombre de zona clara.también cabe mencionar que la célula vegetal utiliza fibras de huso acromático donde se alinean los cromosomas que posteriormente estas fibras formaran una placa celular, mientras que la célula animal tiene fibras cinetocóricas que al final de la duplicación celular desaparece.

MITOSIS

Profase

Prometaphase

Interphase

Metaphase

Anaphase

Telophase

CytoCinesis

MEIOSIS

MEIOSIS es un proceso de division celular generador de células con la mitad de cromosomas que la progenitora de 2n a n.MEIOSIS I es una división reduccional, ya que las células hijas tienen la mitad de cromosomas que la célula madreMEIOSIS II es una división ecuacional, pues las células hijas tienen el mismo número decromosomas que la célula madre; es parecida a una división mitótica. 1 cél. (2n) -----------à 2 cél. (n) --------------à 4 cels. (n)

MEIOSIS

Los errores en la meiosis son responsables de las principales anomalías cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética.

La meiosis permite la obtención de células especializadas con un papel fundamental en la reproducción sexual. A raíz del entrecruzamiento de cromosomas homólogos, la meiosis hace posible la génesis de gametos muy variados. A partir de células diploides se obtienen gametos haploides que, tras la fecundación, dan lugar a la primera célula diploide de todo organismo superior, con la cantidad de cromosomas propia de la especie.

MEIOSISConsiste en dos divisiones nucleares sucesivas (meiosis I y meiosisII).

MEIOSIS IProfaseI Se produce la síntesis de ARN en el núcleo. La carioteca permanece inalterada hasta el final de toda la fase. La profase I se divide en cinco etapas. -Leptoteno: los cromosomas empiezan a condensarse y se anclan a la membrana nuclear. -Zigoteno: los cromosomas homólogos (materno y paterno) comienzan a aparearse. La unión o sinapsis se produce a lo largo de todo el cromosoma. Cada par de cromosomas fusionados forma un bivalente, constituido por cuatro cromátidas. -Paquiteno: en esta etapa se produce el llamado “crossing-over”, donde las cromátidas homólogas no hermanas se entrecruzan para intercambiar material genético. El lugar de entrecruzamiento

se denomina quiasma. Diploteno: se separan los cromosomas apareados, pero quedan unidos por el quiasma. En la formación de los óvulos humanos (ovogénesis) el proceso meiótico se detiene en el diploteno hacia el séptimo mes de gestación, reiniciándose cuando la niña alcanza la pubertad. Esta pausa se denomina dictiotena.

-Diacinesis: los bivalentes se preparan para acercarse a la zona ecuatorial de la célula. Comienza a desaparecer la membrana nuclear y el nucléolo. Finaliza la síntesis de ARN.

Metafase I Cada par de cromosomas homólogos (bivalentes) se desplaza hacia la zona ecuatorial de la célula. Las cromátidas se disponen en grupos de a cuatro (tétrada). Como lo hacen al azar, existe un 50 % de posibilidades de que la descendencia obtenga los cromosomas homólogos maternos o paternos.

Anafase I Los cromosomas homólogos se dirigen a cada extremo de la célula. La cantidad de cromosomas paternos y maternos en cada polo celular varía al azar en cada meiosis.

Telofase I Se forman dos células hijas haploides, ya que cada una tiene la mitad del número de cromosomas. Comienza a formarse la carioteca en cada célula haploide, que tiene un cromosoma con dos cromátidas.

MEIOSIS IILas cromátidas de los cromosomas homólogos se sitúan en cada célula hija. Los pasos de la meiosis II son idénticos a los de la mitosis de las células somáticas. Profase IILos cromosomas se condensan, se engrosan y se hacen visibles. Los centríolos, conectados entre sí por medio de filamentos, se dirigen a los polos opuestos de la célula. Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear.

Metafase II Los cinetocoros de cada cromosoma se unen a las fibras del huso acromático recién formado. Los cromosomas se ubican en línea recta, en el plano ecuatorial de la célula. Las cromátidas se disponen en grupos de a dos, a diferencia de lo que sucede en la metafase I que lo hacen de a cuatro, formando tétradas.

Anafase II Los centrómeros de cada cromosoma se dividen y las cromátidas se separan y se desplazan hacia los polos opuestos a través del huso acromático. A partir de ahora, cada cromátida es un cromosoma.

Telofase II Cada cromosoma no duplicado se agrupa en los polos opuestos de la célula. Desaparecen los centríolos y el huso acromático. Comienzan a formarse la membrana nuclear y el nucléolo. El citoplasma empieza a dividirse a la altura de la placa ecuatorial dando por resultado dos células hijas. Las dos sucesivas divisiones dan lugar a cuatro núcleos haploides con una

combinación diferente de genes.

   

Diferencias entre mitosis y meiosis1º. La mitosis es una cariocinesis 1º. La meiosis abarca dos cariocinesis y

dosCitocinesis

2º. La mitosis da lugar a dos células con elmismo número de cromosomas que la célulamadre.

2º. La meiosis da lugar a cuatro células con lamitad de cromosomas que la célula madre

3º. Durante la profase no hay ni sinapsis, nientrecruzamiento, ni, por lo tanto, después quiasmas

3º. Durante la profase hay sinapsis yentrecruzamiento y, por lo tanto, despuéshay quiasmas.

4º. Durante la anafase se separan las cromátidas hermanas

4º. Durante la anafase I no se separan lascromátidas hermanas sino que emigranjuntas hacia uno de los dos polos.

5º. Los cromosomas de las células hijas sonIdénticos (salvo mutación) a los de la célula madre.

5º. Aproximadamente la mitad de loscromosomas de las células hijas son elproducto de la recombinación genética entrecromátidas de cromosomas homólogos

6º. La mitosis se da generalmente en las células madres de las células somáticas

6º. La meiosis solo se da en las células madresde los gametos y de las meiosporas.

Diferencias entre mitosis y meiosis

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