CURSO DE BIOLOGA I

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• CURSO DE BIOLOGÍA I
• EL MECANISMO DE LA HERENCIA EN LOS SERES VIVOS.
• Expositora Mariela Bermúdez
• 4 de abril de 2008

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Introducción y objetivos del tema

• Estudiar los conceptos básicos y bases
  moleculares del mecanismo de la herencia en los
  seres vivos.
• Analizar diversos mecanismos genéticos
  involucrados en la transmisión de las
  características hereditarias de los organismos.
• Discutir el impacto de la genética en el mundo
  actual y el efecto de las actividades humanas
  sobre estos mecanismos.

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Bases Molecularesde la Herencia.

• Ácidos nucleicos, genes, cromosomas.
• Ciclo Celular. Fases e importancia de la Mitosis.
  
• Fases e importancia de la Meiosis.
• Comparación entre meiosis y mitosis.
• Replicación del ADN.
• Síntesis de Proteínas.

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Ácidos nucleicos

• Son cadenas largas de subunidades similares, pero
  no idénticas llamadas nucleótidos.
• Tienen una triple estructura Un azúcar de cinco
  carbonos (ribosa o desoxirribosa), un grupo
  fosfato y una base nitrogenada.
• Las bases nitrogenadas son
• Adenina, timina, guanina, citocina (Púricas)
• Adenina guanina, citocina, uracilo (Pirimídicas)
  

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Estructura de los nucleótidos
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Ácido desoxirribonucleico (ADN)

• El ADN es el portador de la información genética.
  
• Las células del ser humano son eucariotas, en
  este tipo de células el ADN se encuentra
  encerrado en el núcleo.
• En el ADN se alojan los distintos genes que son
  las unidades de información responsables de la
  identidad (características y comportamiento) de
  la célula.

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Ácido desoxirribonucleico (ADN)

• La molécula de ADN se compone de dos hebras
  enfrentadas cada una de las cuales es un polímero
  de nucleótidos , es decir que se trata de una
  cadena doble (pues son dos las cadenas que la
  constituyen) unidas a nivel de sus bases
  hidrogenadas.

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El ADN

• El ADN es un polímero de unidades simples
  llamadas nucleótidos , con una armazón hecha de
  azúcares y grupos de fosfato unidos
  alternativamente entre sí.

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El ADN

• Conectado a cada azúcar está cada uno de los
  cuatro tipos de moléculas llamadas bases
  nitrogenadas. La disposición secuencial de estas
  cuatro bases a lo largo de la cadena es la que
  codifica la información. Esta información es
  leída usando el código genético, que determina la
  secuencia de los aminoácidos de las proteínas.

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El ADN

• Dentro de las células, el ADN está organizado en
  los cromosomas, los cuales se duplican antes de
  que las células se dividan, en un proceso llamado
  Replicación del ADN

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(No Transcript)
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EL ARN

• El ARN es un filamento de una sola cadena, no
  forma doble hélice.
• Existen varios tipos de ARN cada uno con función
  distinta
• ARN ribosomal (ARNr) forma parte de los
  ribosomas.
• ARN de transferencia (ARNt) tiene la función de
  transportar los aminoácidos activados, desde el
  citosol hasta el lugar de síntesis de proteínas
  en los ribosomas.

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EL ARN

• ARN mensajero (ARNm) portadores de la
  información genética y la transportan del genoma
  (molécula de ADN en el cromosoma) a los
  ribosomas.
• El tamaño de las moléculas de ARN es mucho menor
  que las del ADN.

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Número de genes en algunos organismos
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Cariotipos

• Caracterización de un conjunto de cromosomas,
  considerando su número, tamaño y forma.
• Se logra por medio de un conjunto de técnicas que
  permiten observar el contenido del núcleo celular
  durante la mitosis

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(No Transcript)
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Mediante la tipificación cromosómica ha sido
posible determinar muchos defectos hereditarios y
la localización dentro del cromosoma de diversos
caracteres, lo cual ha sido de mucha utilidad
para el mejoramiento de especies útiles al hombre.
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Ciclo celular

• Interfase
• Es el período comprendido entre divisiones
  celulares. Es la fase más larga del ciclo
  celular, ocupando casi el 95 del ciclo,
  trascurre entre dos mitosis y comprende tres
  etapas

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Fase G1

• Fase G1 (del inglés Growth 1) Es la primera fase
  del ciclo celular, en la que existe crecimiento
  celular con síntesis de proteínas y ARN. Es el
  período que trascurre entre el fin de una mitosis
  y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una
  duración de entre 6 y 12 horas, y durante este
  tiempo la célula dobla su tamaño y masa debido a
  la continua síntesis de todos sus componentes.

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Fase S

• Fase S (del inglés Synthesis) Es la segunda fase
  del ciclo, en la que se produce la replicación o
  síntesis de ADN. Cada cromosoma se duplica y
  queda formado por dos cromátidas idénticas. Tiene
  una duración de unos 6-8 horas.

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Fase G2

• Fase G2 (del inglés Growth 2) Es la segunda fase
  de crecimiento del ciclo celular en la que
  continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final
  de este período se observa al microscopio cambios
  en la estructura celular, que indican el
  principio de la división celular. Tiene una
  duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando los
  cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la
  mitosis

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Diferencias entre mitosis y meiosis
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Síntesis de Proteínas
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Cómo se sintetiza una proteína?

• La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar
  en los ribosomas del citoplasma celular. Los
  aminoácidos son transportados por el ARN de
  transferencia (ARNt) y son llevados hasta el ARN
  mensajero (ARNm), donde se aparean el codón de
  éste y el anticodón del ARN de transferencia, por
  complementariedad de bases, y de ésta forma se
  sitúan en la posición que les corresponde.

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Cómo se trasmiten las características de
generación en generación?

• Herencia mendeliana
• Monohíbrido y dihíbrido
• Variaciones de las leyes de Mendel
• Herencia ligada al sexo
• Alelos múltiples.
• Codominancia.

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Las leyes de Mendel

• Ley de la segregación de caracteres
  independientes
• La segregación asegura que en los gametos, los
• caracteres se separan y aparecen de acuerdo a
• como se organizan de generación en generación.

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Las leyes de Mendel

• Ley de la distribución independiente de
  caracteres
• Contempla la posibilidad de investigar dos
  caracteres
• distintos (por ejemplo tipo de hoja y longitud
  del tallo color
• de ojos y color de pelo, etc.).
• Cada uno de ellos se transmite a las siguientes
  generaciones,
• siguiendo las leyes anteriores con completa
  independencia de
• la presencia del otro carácter.

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Algunos conceptos importantes

• Los gametos tienen un número haploide (N) de
  cromosomas y durante la fecundación éstos se
  aparean y forman el cigoto, el cual tiene un
  número diploide (2N) de cromosomas o número
  normal de la especie.
• Para que un fenotipo se manifieste deben estar
  presentes en las células las instrucciones
  genéticas heredadas de sus padres, esto es , la
  constitución genética de un individuo o genotipo
  (GENOMA).
• Cada miembro de un par de genes se llama alelo.
• Si los alelos son idénticos se dice que el
  individuo es homocigota en ese carácter y puede
  ser homocigota dominante o recesivo.
• Si los alelos son diferentes se dice que la
  característica es heterocigota.

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Herencia mendeliana.

• Monohíbrido
• Díhibrido

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Actividades con estudiantes

• Determine la proporción y porcentaje fenotípico y
  genotípico de los siguientes cruces monohíbridos
• 1.      Varón heterocigota para el pico de viuda
  y mujer sin esa característica. Cuál es la
  condición dominante?.
• 2.       Pareja heterocigota para la presencia de
  camanances. Cuál es la condición dominante?
• 3.    Mujer diestra en igualdad alélica, con
  varón diestro en desigualdad alélica.
• 4. Plantas con semillas rugosas heterocigotas vs
  plantas con semillas lisas (L).
•  

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Variaciones de las leyes de Mendel.

• Herencia ligada al sexo.
• Alelos múltiples.
• Codominancia.

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Herencia Ligada al Sexo

• Cualquier gen localizado en el cromosoma X o en
  el cromosoma Y está ligado al sexo.
• Algunas enfermedades del ser humano que están
  ligas al sexo hemofilia y daltonismo.

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Alelos Múltiples

• Tres o más alelos que determinan un carácter, y
  cada uno de los alelos produce un fenotipo
  distinto.
• Ejemplo son los tipos sanguíneos en las
  poblaciones humanas (A, B, AB, O), ya que están
  determinados por un gen con tres alelos
  diferentes, dos dominantes (IA), (IB) y uno
  recesivo (i)

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Mutaciones

• Cualquier cambio de un carácter heredable en un
  individuo.
• Es la fuente básica de toda variación natural
  hereditaria, lo cual permite evolucionar a los
  seres vivos al adquirir nuevos tipos genéticos
• Pueden ser naturales o inducidas.

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(No Transcript)
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Mutaciones génicas

• Afectan a uno o pocos nucleótidos de un gen, lo
  cual ocurre por la adición, pérdida o sustitución
  de uno o algunos nucleótidos.

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Mutaciones cromosómicas

• Cambios visibles en la estructura de los
  cromosomas por
• Delección pérdida de un segmento de un
  cromosoma.
• Duplicación Presencia de un segmento cromosómico
  más de una vez en el mismo cromosoma

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Inversión Presencia de un segmento cromosómico
invertidoTranslocación Cambios en la
localización de un segmento cromosómico,
ubicándose en el mismo cromosoma o en otro
diferente.
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Impacto de las actividades humanas en los
mecanismos de la herencia. Agentes mutagénicos

• Agentes Físicos
• Rayos X
• Rayos gama
• Luz ultravioleta
• Temperatura
• Rayos de neutrones
• Rayos cósmicos

• Agentes químicos
• Peróxidos orgánicos
• Yoduros de potasio
• Sales de plomo
• Gas mostaza
• Sulfato de cobre

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Impacto de la genética en el mundo actual.
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Investigación científica

• Genoma Humano
• Organismos transgénicos.
• Manipulación genética.
• Avances biotecnológicos.

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El Genoma Humano

• El Genoma Humano es el número total de cromosomas
  del cuerpo. Los cromosomas contienen
  aproximadamente 80.000 genes, los responsables de
  la herencia. La información contenida en los
  genes ha sido decodificada y permite a la ciencia
  conocer mediante tests genéticos, qué
  enfermedades podrá sufrir una persona en su vida.
  También con ese conocimiento se podrán tratar
  enfermedades hasta ahora incurables. Pero el
  conocimiento del código de un genoma abre las
  puertas para nuevos conflictos ético-morales, por
  ejemplo, seleccionar que bebes van a nacer, o
  clonar seres por su perfección.

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Transferencia de genes Transgénicos.

• Los cultivos transgénicos son aquellos a los que
  se les ha modificado su estructura genética, ya
  sea insertando un gen de otra especie vegetal o
  animal, o alterando la estructura de los genes
  propios, buscando una característica deseable,
  como por ejemplo la resistencia de un cultivo a
  las plagas de insectos.

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Organismos transgénicos Útiles o dañinos

• Los avances biotecnológicos están siendo
  utilizados por muchas empresas que hoy día
  cuentan con el mecanismo de patentar plantas y
  animales modificados genéticamente

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Avances Biotecnológicos

• La ingeniería genética es la tecnología o más
  concretamente la biotecnología de la manipulación
  y transferencia de ADN de un organismo a otro,
  que posibilita la creación de nuevas especies, la
  corrección de defectos genéticos y la fabricación
  de numerosos compuestos.

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Actualmente la Ingeniería Genética está
trabajando en la creación de técnicas que
permitan solucionar problemas frecuentes de la
humanidad como, por ejemplo, la escasez de
donantes para la urgencia de trasplantes. En este
campo se están intentando realizar cerdos
transgénicos que posean órganos compatibles con
los del hombre.
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BIOETICA

• Nos da la oportunidad de reflexionar acerca de la
  utilización de la investigación del genoma humano
  para que ésta respete la dignidad, la libertad y
  los derechos humanos, así como la de prohibir
  cualquier forma de discriminación basada en las
  características genéticas.

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Conclusiones

• Se han analizado los conceptos básicos y bases
  moleculares del mecanismo de la herencia en los
  seres vivos, así como los diversos mecanismos
  genéticos involucrados en la transmisión de las
  características hereditarias de los organismos.
• Se discutió acerca del impacto de la genética en
  el mundo actual y el efecto de las actividades
  humanas sobre estos mecanismos.