Herencia: Definición, tipos y ejemplos ¿Qué son los rasgos heredados?

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¿Qué es la herencia?

Cada organismo (ser vivo) tiene genes, que son secciones de ADN que codifican polipéptidos y proteínas. Esos genes tienen diferentes versiones, que se llaman alelos. La herencia describe los patrones mediante los cuales los genes se transfieren de padres a hijos. La transmisión genética puede ocurrir de uno de los padres a su descendencia idéntica (o casi idéntica, debido a mutaciones) en el caso de la reproducción asexual, o puede ocurrir de dos padres a su descendencia en el caso de la reproducción sexual.

• En el caso de la reproducción asexual, el único progenitor se clona a sí mismo dividiéndose en dos partes, como cuando un brote de levadura o una bacteria sufren 3 fisión binaria.
• En el caso de la reproducción sexual, dos progenitores producen gametos (esperma y óvulo) durante la meiosis, que es un tipo de división celular. Los gametos son haploides, lo que significa que cada uno de ellos contiene una copia de cada cromosoma, que es una gran porción de ADN que se enrolla en forma de X durante la división celular. Un gameto, por lo tanto, contiene la mitad de la información genética necesaria para producir un individuo diploide (que tiene dos copias de cada cromosoma, una de cada padre). Cuando un espermatozoide fertiliza un óvulo, la célula diploide resultante es el cigoto, que luego se convierte en la descendencia.

Experimentación genética: experimento de la planta de guisantes de Mendel

Gregor Mendel fue un monje que experimentó con plantas de guisantes en su jardín para estudiar cómo se transmiten los rasgos de las plantas a sus descendientes. Debido a que la secuenciación del ADN aún no se había inventado en la época de Mendel, Mendel no podía rastrear directamente los genotipos de las plantas (combinaciones de alelos); solo pudo observar sus fenotipos (rasgos físicos o fisiológicos). En la Figura 1, los fenotipos son pétalos de flores rojas y blancas.

Figura 1: Dos flores rojas se cruzan para producir flores rojas y blancas.

A través de sus experimentos, Mendel aprendió que ciertos rasgos enmascaran la apariencia de otros, por lo que plantas con diferentes genotipos pueden tener el mismo fenotipo. También aprendió que los rasgos (o al menos los que estudió) aparecen en proporciones predecibles entre los descendientes. El genotipo de las flores blancas en la Figura 1 es consistente: todas las flores blancas tienen dos alelos blancos. Son, por tanto, homocigóticos (dos del mismo alelo). El genotipo de las flores rojas, sin embargo, no es uniforme: algunas flores rojas tienen dos alelos rojos, mientras que otras son heterocigóticas (dos alelos diferentes, en este caso, uno rojo y otro blanco). Por lo tanto, el alelo rojo enmascara al alelo blanco. Esto se relaciona con los rasgos dominantes y recesivos, que se discutirán más adelante en esta lección.

La teoría de la selección natural y las características adquiridas

Charles Darwin formuló la teoría de la evolución, que postula que los individuos más aptos para su entorno se reproducirán más y, por lo tanto, tendrán un mayor efecto en el acervo genético de la próxima generación. Por el contrario, Jean-Baptiste Lamarck creía que las personas nacían con rasgos que sus padres desarrollaban después del nacimiento. Por ejemplo, pensó que las jirafas tenían cuellos largos porque sus padres estiraban sus cuellos buscando comida en las ramas altas. Lamarck no hizo ningún experimento para probar su teoría. En contraste, Darwin hizo mucho: estudió esqueletos de conejos, crió palomas, diseccionó flores y experimentó con semillas y malas hierbas. Los resultados de los experimentos de Darwin sugirieron que algunas especies de malas hierbas son más adecuadas que otras para entornos particulares, que la dispersión de semillas es plausible incluso en condiciones salinas y que los rasgos se heredan de padres a hijos.

Tipos de alelos en genética

La combinación de alelos que hereda un individuo para cualquier rasgo en particular determina qué fenotipo tendrá el individuo para ese rasgo. Debido a que los descendientes de la reproducción sexual heredan uno de cada cromosoma de cada padre, obtienen la mitad de su material genético de cada padre. De manera similar, una persona pasa solo la mitad de su información genética a cada descendiente.

Dominio

Ciertos alelos son dominantes sobre otros, llamados alelos recesivos.

• El término dominante significa que una copia del alelo es suficiente para producir su fenotipo, por lo que enmascara el fenotipo alternativo del alelo recesivo. Por ejemplo, en la Figura 1, las flores rojas con un alelo rojo y un alelo blanco son tan rojas como las flores rojas con dos alelos rojos.
• Por el contrario, un alelo recesivo requiere dos copias para que se muestre su fenotipo porque solo será visible en ausencia de un alelo dominante. En la Figura 1, el alelo blanco es recesivo.

¿Qué son los rasgos heredados?

Mendel tuvo la suerte de que todos los rasgos que estudió siguieron la herencia mendeliana, lo que significa que un gen tiene exactamente dos alelos, uno de los cuales es completamente dominante sobre el otro. Por ejemplo, los guisantes amarillos son completamente dominantes sobre los guisantes verdes. Si bien algunos rasgos en los humanos, como si alguien tiene anemia de células falciformes, siguen la herencia mendeliana, la mayoría no son tan simples. Algunos genes tienen múltiples alelos, lo que se refiere a la existencia de más de dos alelos para un gen. Cada persona aún tiene solo dos alelos para cada gen. El ejemplo más común de este tipo de herencia es el tipo de sangre. El gen del tipo de sangre tiene tres alelos: I^A, I^B, e i . La i minúscula indica que es recesivo a los alelos en mayúscula, que son codominantes entre sí, lo que significa que ambos fenotipos aparecen en un individuo heterocigoto. Entonces, por ejemplo, alguien con un genotipo I^AI^B tiene sangre tipo AB, mientras que alguien con un I^AI^A o I^A ; genotipo i tiene sangre tipo A, y alguien con un genotipo ii tiene sangre tipo O. Sin embargo, otros rasgos son poligénicos, lo que significa que más de un gen afecta un rasgo dado. Los rasgos poligénicos tienden a tener un espectro de fenotipos (ver Figura 2).

Figura 2: El color de los ojos es un rasgo poligénico.

Consulte la tabla para obtener un resumen de los patrones comunes de herencia genética y ejemplos de rasgos heredados.

Resumen de la lección

Un gen es un segmento de ADN que codifica para un polipéptido o proteína. Un alelo es una versión de un gen (p. ej., verde y amarillo son alelos del gen del color del guisante). Un genotipo es el par de alelos de un organismo para un gen, mientras que un fenotipo es el rasgo físico o fisiológico que resulta del genotipo. Los alelos se segregan durante la meiosis, que es la división celular que produce gametos (espermatozoides y óvulos). Los gametos son haploides (es decir, contienen una copia de cada cromosoma , que es una molécula grande de ADN que se condensa en forma de X durante la división celular). Dos gametos se combinan durante la fertilización para formar un diploide (que tiene dos copias de cada cromosoma) cigoto, que se convierte en la descendencia. La herencia describe los patrones por los cuales la descendencia hereda genes de sus padres. Algunos patrones comunes de herencia son:

1. Herencia mendeliana: hay exactamente dos alelos, dominante (una copia es suficiente para producir el fenotipo) y recesivo (se necesitan dos copias para producir el fenotipo). Cualquier individuo heterocigoto (que tiene dos alelos diferentes) tiene el mismo fenotipo que el homocigoto (que tiene dos del mismo alelo) individuos dominantes.
2. Alelos múltiples : hay más de dos alelos para un gen.
3. Poligénico: más de un gen controla el mismo rasgo. Esto produce un espectro de fenotipos.

Gregor Mendel, que estudió los rasgos de las plantas de guisantes, y Charles Darwin, que formuló la teoría de la evolución, eran defensores de la herencia genética, mientras que Jean-Baptiste Lamarck pensaba erróneamente que las personas heredaban los rasgos adquiridos de sus padres.

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