Reproducción Asexual

Definición

La reproducción asexual es un proceso en el que interviene un único progenitor que origina copias exactas de sí mismo. La descendencia (que surge de la división del organismo del progenitor o la división de una de sus células) acaba teniendo la misma información genética que el progenitor. Este tipo de reproducción es común en protozoos, algas, hongos, y algunos animales y plantas.

Tipos de Reproducción Asexual

Un ejemplo de reproducción asexual es la fisión binaria, que es la división de la célula madre en dos células hijas, que más tarde crecen hasta formar individuos adultos. Este proceso es característico de organismos unicelulares como bacterias, protozoos y algas.

Reproducción Sexual

Definición

La reproducción sexual es un proceso en el que intervienen dos progenitores que aportan una o más células sexuales llamadas gametos. Los gametos son células haploides (contienen la mitad del número de cromosomas que las células somáticas) que se forman por meiosis a partir de células diploides. Durante la meiosis se lleva a cabo el proceso de recombinación genética, gracias al cual la información genética de cada gameto es diferente al resto y a la de la célula progenitora.

La reproducción sexual origina descendientes que tienen caracteres heredados de ambos progenitores. Existen dos tipos de gametos:

• Gameto femenino:
  • Óvulo en animales.
  • Oosferas en plantas.
  Es de mayor tamaño e inmóvil.
• Gameto masculino:
  • Espermatozoide en animales.
  • Anterozoide en plantas.
  Es de menor tamaño y móvil.

La Genética

Definición

La genética es la ciencia que estudia los mecanismos de la herencia y las leyes por las que estos se rigen. Muchos de los caracteres de un individuo están controlados por factores hereditarios llamados genes.

Genes y Alelos

Un gen es un fragmento de ADN que contiene la información para determinar un carácter hereditario. Normalmente, en los organismos diploides cada carácter viene determinado por una pareja de genes (cada uno aportado por un progenitor). Estos genes están siempre en el mismo lugar (la posición fija que ocupa un gen sobre un cromosoma se llama locus (loci en plural)) en cada uno de los cromosomas que forman la pareja de homólogos.

Los alelos son las diferentes formas que puede tener un gen que controla un determinado carácter. Estos están en el mismo lugar en los dos cromosomas homólogos.

Cuando se forman los gametos, los cromosomas de cada pareja de homólogos se reparten, de forma que cada gameto tiene un solo alelo para cada carácter. Después de la fecundación, los alelos se unen en el cigoto.

Homocigosis y Heterocigosis

Cuando en un individuo los alelos de un gen son idénticos entre sí, se dice que están en homocigosis (homocigótico o raza pura). Cuando son diferentes, están en heterocigosis (heterocigoto o híbrido).

• Aa: monohíbrido
• AaBb: dihíbrido
• AaBbCc: trihíbrido
• 3 o más: polihíbrido

Experimento de Mendel

Primera Ley: Cruce de Homocigotos para un Solo Carácter

En el primer experimento, Mendel cruzó dos individuos homocigotos para el carácter color de la semilla. Al cruzar un individuo homocigoto dominante (AA) de semillas amarillas con otro homocigoto recesivo (aa) de semillas verdes, se originó una F1 formada por individuos heterocigóticos (Aa) que tenían semillas amarillas.

La planta AA produce gametos que tienen el alelo A. Los gametos de la planta aa llevan el alelo a. El cigoto resultante de la unión de ambos gametos formará un individuo heterocigótico (Aa) para ese carácter.

Cuando se cruzan dos líneas puras (homocigotos) que se diferencian en un carácter, todos los descendientes son iguales entre sí. Genotipo = Fenotipo.

Segunda Ley: Cruce de Heterocigotos para un Solo Carácter

En el segundo experimento, Mendel dejó que se autofecundaran individuos obtenidos en la F1 (todos heterocigóticos (Aa) de fenotipo amarillo). Cada individuo dio lugar a dos tipos de gametos, los que llevan el alelo A y los que llevan el alelo a. Tras la fecundación, se creó una F2 con nuevas combinaciones que no aparecían en la F1, en una proporción en la que aparece un fenotipo recesivo por cada tres dominantes (3:1).

Al cruzar los híbridos (heterocigotos) de la primera generación, los alelos se separan y se distribuyen en los gametos de manera independiente.

Tercera Ley: Herencia de Dos Caracteres

1. En el tercer experimento, Mendel eligió individuos homocigóticos que tenían dos caracteres (color y aspecto).
2. La generación parental tenía estos fenotipos: AALL (amarillo liso) y aall (verde rugoso). Ambos progenitores producen un solo tipo de gametos que tienen un gen de cada par de alelos: AL y al.

Herencia Intermedia y Codominancia

Cuando dos alelos tienen la misma intensidad, se representan ambos por una letra mayúscula. Si ambos alelos se encuentran en un individuo (híbrido/heterocigoto), pueden ocurrir dos tipos de herencia:

A) Herencia Intermedia

Ocurre cuando los alelos se mezclan y aparece un nuevo fenotipo. Por ejemplo, en las flores (rojo y blanco: rosa) -> Híbrido. Aquí se cumple la primera ley de Mendel, ya que todas las plantas de la F1, aunque muestren fenotipo intermedio, son iguales. Si dejáramos que se crucen entre sí los individuos RB de la F1, se obtiene una F2 de plantas con flores rojas, rosas y blancas, en la proporción 1:2:1. Por eso, los alelos de color rojo y blanco que habían quedado ocultos en la F1 vuelven a aparecer.

B) Codominancia

Ocurre cuando los alelos no se mezclan y se obtiene un mosaico de manchas de colores. Por ejemplo, las manchas de las vacas. Ningún alelo domina sobre otro y ambos se expresan de manera simultánea, y no intermedia.

Gemelos y Mellizos

Se denomina así a los hermanos nacidos en el mismo parto. La diferencia entre gemelos y mellizos se encuentra en el momento de la fecundación.

Los gemelos (gemelos monocigóticos o univitelinos) provienen de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. Más tarde, el cigoto se divide en dos, desarrollándose dos fetos con el mismo material genético y, por lo tanto, son del mismo sexo.

Los mellizos (gemelos dicigóticos o bivitelinos) se forman por la fecundación de dos óvulos por dos espermatozoides. Se originan dos embriones diferentes que coinciden en el mismo tiempo y pueden ser del mismo o distinto sexo y no se parecen entre sí.

La Herencia en la Especie Humana

Muchos de los caracteres fenotípicos que mostramos las personas dependen de numerosos factores ambientales. Sin embargo, todos tenemos una «marca de familia» (forma de la nariz, ojos grandes, etc.).

Realizar estudios de herencia en las personas presenta dificultades por diversos motivos:

• No se pueden realizar experimentos de cruzamientos controlados para observar los resultados de la descendencia.
• El número de descendientes que origina cada pareja es pequeño.
• El tiempo que pasa entre una generación y la siguiente es muy largo, por lo que la evaluación estadística de los datos se dificulta.

Solo algunos métodos como las encuestas y los árboles genealógicos permiten estudiar la herencia de un determinado carácter.

La Herencia de los Grupos Sanguíneos

El grupo sanguíneo de una persona depende de la presencia o ausencia en la membrana de sus glóbulos rojos de unas sustancias denominadas antígenos.

Un antígeno es una sustancia propia y característica de un individuo, que produce en otro una reacción de rechazo, que consiste en la fabricación de anticuerpos para combatir el antígeno y neutralizarlo. Por otra parte, en el plasma de una persona existen anticuerpos contra esos antígenos. Una persona puede tener el anticuerpo anti-A, el anti-B, los dos o ninguno.

Herencia de los Grupos Sanguíneos

El grupo sanguíneo está codificado por tres alelos: A, B y O. Los alelos A y B son codominantes entre sí y dominan sobre el alelo O.

• A: Presencia en los glóbulos rojos de antígenos A.
• B: Presencia en los glóbulos rojos de antígenos B.
• AB: Presencia de ambos antígenos A y B (receptor universal).
• O: Ausencia de antígenos (donante universal).

La Determinación Genética del Sexo

Es el conjunto de factores y mecanismos genéticos que determinan si un individuo presenta gónadas masculinas o femeninas.

Determinación Cromosómica

En la mayoría de las especies, las gónadas vienen determinadas por los cromosomas sexuales o heterocromosomas. Existen dos tipos de cromosomas sexuales, X e Y, diferentes morfológicamente y con parte de su contenido genético distinto.

• Sexo Homogamético: XX
• Sexo Heterogamético: XY

Determinación Genética

En algunas especies, el sexo de un individuo está determinado por un conjunto de genes, con varios alelos. Estos genes tienen la información necesaria para que se formen las gónadas masculinas o femeninas.

Determinación Cariotípica

En las abejas, hormigas o avispas (insectos sociales), el sexo viene determinado por la dotación cromosómica. Los individuos diploides son hembras y los haploides machos. Por ejemplo, en las abejas: La reina (hembra) es fecundada por un zángano (macho). La abeja reina puede poner dos tipos de huevos: unos que proceden de óvulos fecundados y otros que proceden de óvulos sin fecundar.

• Óvulos fecundados (diploides): Hembras.
• Óvulos sin fecundar (haploides): Machos.

Determinación Ambiental

Existen algunas especies (cocodrilos, caimanes, etc.) en las que el tipo de sexo depende de las condiciones ambientales.

• Temperatura más caliente: machos
• Temperatura menos caliente: hembras

La Determinación del Sexo en Humanos

En los humanos, la determinación del sexo es cromosómica, ya que depende de los cromosomas sexuales. Las personas tenemos en nuestras células somáticas 46 cromosomas, de los cuales 44 son autosomas y 2 cromosomas sexuales (X e Y: Mujeres (XX), Hombres (XY)).

Los óvulos y los espermatozoides se forman por meiosis en las gónadas (ovarios y testículos), a partir de células precursoras. Cada óvulo tiene 22 autosomas y un cromosoma X. De los espermatozoides, la mitad llevarán 22 autosomas y un cromosoma X, y la otra mitad, 22 autosomas y un cromosoma Y.

Alteraciones en el Número de Cromosomas

Monosomías

Se originan por la pérdida de un cromosoma. Por ejemplo, el síndrome de Turner: se pierde uno de los cromosomas sexuales y solo lo padecen mujeres XO (si se produce la pérdida de un autosoma, la carencia es letal).

Trisomías

Se originan por la presencia de un cromosoma extra en alguna pareja de cromosomas homólogos.