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La reproducción asexual es común en los animales inferiores y vegetales. El nuevo ser vivo se desarrolla a partir de un organismo progenitor. Si el nuevo ser se desarrolla a partir de una sola célula corporal hablaremos de desarrollo monocitógeno, en caso contrario de policitógeno.

Mendel era un monje agustino que vivía en Breno (Reino Austria, hoy Chequia). Los monasterios por esa época eran las fuentes de conocimientos más seguras y precisas ya que además de instruir académicamente a todos los monjes, eran bibliotecas importantes del saber.
Por esa época, la "ciencia" era importante sobre todo para poder desarrollar nuevas y mejoradas formas de cultivo que aseguraran a los terratenientes un rendimiento productivo acelerado y preciso. Muchos estudios se conducían sobre manzanas, cereales y otros.

Mendel comenzó sus experimentos en 1856, con el objetivo de conseguir un método de cultivo más preciso y correcto. Para ello, tomó una planta ornamental muy valiosa, el guisante de olor o de jardín. Observando caracteres fácilmente observables y discontinuos, y utilizando métodos bastante avanzados para realizar retrocruzamientos, autofecundación y entrecruzamientos, consiguió, luego de muchos años, unos resultados sorprendentes.

De hecho, sus experimentos dieron unos resultados tan sorprendentes que seguramente no habrían significado nada para cualquiera menos para Mendel. Su segunda gran habilidad residió en utilizar aritmética simple para tratar de relacionar los números y valores que había obtenido en sus experimentos. Eso le permitió ver que la distribución de los caracteres en la herencia no era tan azarosa como en un principio paracía ser.

Los resultados de los experimentos le permitieron concluir sus principios Mendelianos, hasta hoy válidos como generalidades en el proceso de la herencia.

Sus experimentos fueron publicados en una revista agrícola en 1866. Lo hacen abad y deja de estudiar los guisantes. Mendel fallece en 1884 y recién en el año 1900 vuelven a salir a la luz sus ideas de mano de muchos plagios encubiertos (REDESCUBRIMIENTOS).
Durante los primeros años del siglo XX, los científicos más excelsos de la comunidad mundial se dedicaron a criticar y tratar de probar la falsedad de los experimentos de mendel. Las ansias por probar si la validez existía para animales, para otras plantas, crece enormemente. EL MUNDO ES MENDELIANO hasta los años 40........

CARACTERISTICAS Y FUNDAMENTOS DEL EXPERIMENTO

  1. Estudió 7 características discontinuas por separado. Se estudiaba siempre un par de características contrapuestas.
  2. Su objetivo inicial fue buscar líneas puras (aquellas que por autofecundación siempre daban el mismo rasgo en todos sus descendientes). Para la autofecundación utilizaba bolsitas para encerrar las flores. Así se aseguraba de que no hubiera polen extranjero. Para cada rasgo obtuvo estos individuos que llamó: GENERACION PARENTAL (P)
  3. Luego cruzaba las dos líneas puras para un mismo caracter obteniendo híbridos. Estos primeros descendientes poseían uno de los dos caracteres, no una mezcla de los dos. De esa manera quedaba probado que la herencia genética no era una combinación de los caracteres dando algo intermedio, sino que uno de los dos caracteres prevalecía sobre el otro dependiendo del individuo.
  4. Esa primera descendencia la llamó PRIMERA GENERACIÓN FILIAL (F1). Todos los individuos de F1 poseían uno solo de los caracteres, el que Mendel llamó DOMINANTE.
  5. Los individuos F1 (sin importar cuales eran sus caracteres) volvían a autofecundarse dando lugar a la SEGUNDA GENERACIÓN FILIAL (F2). En estos individuos, reaparecían los caracteres que habían desaparecido en la F1. Por cada 3 descendientes que poseían el rasgo DOMINANTE, había 1 que poseía el rasgo perdido.
  6. Mendel no se detuvo ahí, aunque los resultados parecieran desconcertantes. Volvió a realizar otra autofecundación, con cada planta por separado, nuevamente con el mismo metodo de las bolsitas. Descubrió que la TERCERA GENERACIÓN FILIAL (F3) tenía las respuestas al desconcierto del paso anterior. Cada 3 individuos de la F2 que poseían el rasgo dominante, uno daba F3 SOLO con el rasgo dominante, mientras que dos daban la misma mezcla que se había producido en F2. Los individuos que poseían el rasgo perdido, por autofecundación daban invariablemente una descendencia TODA ELLA CON EL RASGO PERDIDO
  7. Mendel contabilizó todo y le aplicó las aritméticas básicas para sacar números enteros a partir de todos sus resultados.
  8. Para realizar los cruzamientos o hibridaciones, Mendel castraba las flores que iban a servir como femeninas, arrancandoles los estambres. Luego pintaba sus estilos con polen de la planta macho y cerraba la flor con una bolsita para evitar contaminación. Fue muy importante que Mendel repitiera los cruzamientos invirtiendo los papeles de las plantas de la generación parental. Esos cruzamientos se conocen como CRUZAMIENTOS RECÍPROCOS y fueron fundamentales para entender que algunos de los caracteres estaban relacionados con el sexo del donador de la herencia.

TERMINOS MENDELIANOS

Mendel habló de particulas, pero nunca de genes. Para él, cada individuo poseía dos particulas que contenían información para la misma característica pero en sus dos variaciones opuestas. Los gametos solo llevaban una de esas dos particulas y cuando se mezclaban gametos femeninos con masculinos, se generaba un nuevo individuo que tenía nuevamente dos partículas (HERENCIA PARTICULAR)
Una de las dos partículas llevaba el rasgo dominante y por lo tanto, siempre que estuviera en el individuo, este presentaría el rasgo dominante. La segunda particula podía ser la dominante, o la recesiva. Para que un individuo presentara el rasgo recesivo, necesitaba tener sus dos partículas recesivas. Un individuo solo transmitía a su herencia una de sus dos partículas. 
Así concluyó que las dos líneas puras (P) eran AA y aa. Al mezclarlas, solo podían surgir individuos que poseyeran las dos partículas, y por lo tanto que presentaran el rasgo dominante (F1 eran todos Aa).
Autofecundando esos individuos la posibilidad de que sus descendencias presentaran rasgo dominante era de 3/4, mientras que la probabilidad de que surgieran individuos que presentaran el rasgo recesivo era de 1/4. Esto se verificaba experimentalmente en los resultados de los calculos de Mendel.
Evidentemente, 1/2 de los individuos F2 tendrían Aa, mientras que 1/4 tendrían aa y el último 1/4 tendría AA. Los resultados de la herencia particular fueron llamados ASPECTOS por Mendel. Así, un cuarto de los individuos tenían el aspecto correspondiente a la particula recesiva y tres cuartos el de la partícula dominante. 

TERMINOS DESARROLLADOS POSTERIORMENTE

Los individuos que poseen una herencia genética del tipo AA y aa  son llamados HOMOZIGOTOS.
Los individuos que poseen una herencia genética del tipo Aa son llamados HETEROZIGOTOS.
Las características DOMINANTES se encuentran opuestas a las RECESIVAS. Estas características se presentan según cual sea la dotación alélica para un mismo gen. Si se tienen los alelos recesivos y dominantes, el dominante prevalece. Si se tienen alelos recesivos unicamente, entonces la característica presentada es la recesiva. Si se tienen solo alelos dominantes, entonces la característica presentada es la dominante.
EN OTRAS PALABRAS, SOLO LOS INDIVIDUOS HOMOZIGOTOS RECESIVOS PRESENTAN EL ASPECTO DEL CARACTER RECESIVO. LOS INDIVIDUOS HETEROZIGOTOS SIEMPRE PRESENTAN EL ASPECTO DEL CARACTER DOMINANTE.

Johannson en 1903 ya habla de Genotipo y Fenotipo. Se considera Genotipo a la dotación alélica que posee un individuo y que determina cual será el Fenotipo. Se considera Fenotipo al aspecto que presenta el individuo adulto. En un análisis Genotípico de la F2 Mendeliana:

Si la p(A) = p (a) = 1/2
p (AA) = 1/4
p (aa) = 1/4
p (Aa) = 1/2

En un análisis Fenotípico:

3/4 de los individuos presentan el rasgo dominante
1/4 presenta el rasgo perdido

Clase 4 - comenzamos con la continuación de los experimentos de Mendel....

Recordamos lo del analisis genético y lo de los cruzamientos recíprocos, lo de los términos genéticos (homo y heterozigóticos, etc.)

¿Qué más hizo Mendel?

RETROCRUZAMIENTO

Consiste en tomar individuos de la F1 y cruzarlos con las dos líneas puras (Parentales).
O sea, es cruzar Aa con aa y Aa con AA. Los resultados evidentemente son:

Para Aa + AA = 1/2 son AA y 1/2 son Aa (la mitad heterocigoticos, la mitad homocigóticos dominantes)
Para Aa + aa = 1/2 son aa y 1/2 son Aa (la mitad heterocigóticos, la mitad homocigóticos recesivos)

Pero ojo, en algunos casos muy especiales, no todas las lineas puras son homocigóticas, por lo que estos retrocruzamientos son esenciales en el análisis genético.

CRUZAMIENTO PRUEBA

Consiste en cruzar cualquier híbrido con individuos P de la línea homocigótica recesiva. Cualquier híbrido cruzado con un homocigótico recesivo, no necesita ser heterocigótico. Se llama prueba porque sirve para verificar cual es la dotación alélica del individuo probado.

Caracter: Aspecto de la semilla (gen - sabemos que un gen regula el tema ya que analizamos geneticamente el rasgo y sigue una secuencia o patrón mendeliano de aparición; si no se hubiera comportado así, )

Fenotipos: Liso (Dominantes), Rugoso (recesivos)

Genotipos: Aa, AA, aa

Alelos: Dos genes, uno dominante y otro recesivo controlan la expresión del gen. Existen genes monoalélicos (ejemplo: el numero de cabezas en los humanos), pero también hay algunos que tienen más de dos.

CONCEPTO DE "SALVAJE"
SALVAJE = SILVESTRE = WILD
Es la variante más común que tiene un gen en una población dada. OJO! No tiene porque ser la variante dominante, aunque tenemos una tendencia a pensar eso. Porqué no? Porque hay muchas otras variables que afectan la expresión génica.
Ejemplo: Color de los ojos. Imaginemos que solamente hubiera dos variables en los humanos: claros y oscuros. Sabemos que los hijos de parejas que tienen las características claro/oscuro suelen tener todos los hijos oscuros. Esto realmente no sucede en humanos, pero en otros animales SI. O sea que nuestros F1 serían todos oscuros. Pasa algo así con el color del pelo también, y otras características que dependen de la producción de melanina.
Así, la característica de pelo oscuro es la SALVAJE, SILVESTRE o WILD. Los que no tienen el pelo y los ojos oscuros son los MUTANTES.
Pero si nos vamos a otros sitios, la situación es justo la contraria. En escandinavia, los SILVESTRES son los rasgos claros, y los MUTANTES son los rasgos oscuros.

OJO. También es importante distinguir que lo salvaje puede referirse al fenotipo y al genotipo. El fenotipo de dos individuos puede no revelar sus diferencias genotípicas. Por eso, genotípicamente, tener un color u otro, no define que seas salvaje o no. Pero si la mayor parte de la gente tiene AA y la menor parte Aa o aa, entonces el AA es el salvaje y aa o Aa son los mutantes genotípicamente.

Con estas características, ya podemos pasar a tratar de crear arboles genealógicos. Se hacen muchísimo en humanos, aún en laboratorios de criminología. Se hacen sobre todo porque no nos dejan hacer cruzamientos con humanos. No solo eso, sino porque tenemos unos tiempos de generación muy raros.

ALELOS

Mendel llegó a plantearse cosas muy complejas. Si uno se fija en dos características a la vez....qué sucede?
Tomó las siete caracerísticas de dos en dos y repitió el análisi genético.
Cuando cruzó Lisos y rugosos salían todos lisos. En la F2 salían 3 lisos por cada 1 rugoso.
Lo mismo sucedía con el amarillo (dominante) y verde (recesivos).

El tema es que consiguió lineas puras de Amarillos y Lisos y de otros Verdes y Rugosos.
En la F1 obteníamos todos Amarillos y rugosos (hibridos dominantes), pero en la F2 aparecían datos muy raros. Aparecían por cada 9 Amarillos Lisos, 3 Amarillos Rugosos, 3 Verdes Lisos y 1 Verde Rugoso
O sea que aparecían 9 con las dos características dominantes, 6 que combinaban las características dominantes y recesivas y 1 que tenía las características recesivas.
EL TOTAL DE AMARILLOS SIN EMBARGO ERA 12 por cada 4 DEL TOTAL DE VERDES (proporción total 3 a 1 - la misma que tenía en el experimento sencillo)
EL TOTAL DE LISOS ERA 12 por cada 4 DEL TOTAL DE RUGOSOS
(proporción total 3 a 1 - la misma que tenía en el experimento sencillo)

UTILIZANDO LAS MATEMÁTICAS

p amarillo = 3/4
p verde = 1/4

p rugoso = 1/4
p verde = 3/4

p amarillo y rugoso = 3/4 . 1/4 = 3/16
p verde y liso = 3/4 . 1/4 = 3/16
p verde y rugoso = 1/4 . 1/4 = 1/16
p liso y amarillo = 3/4 . 3/4 = 9/16

ESTO DECÍA QUE LAS CARACTERISTICAS ERAN INDEPENDIENTES!!!

 

PRINCIPIOS DE MENDEL

  1. SEGREGACIÓN DE LOS CARACTERES: Para cada característica, hay dos caracteres que segregan, independientemente el uno del otro en la segunda generación. Hace referencia a que si hay dos rasgos que se fusionan en la F1, aparecen nuevamente los dos en la F2. Se refiere a UNA SOLA CARACTERISTICA
  2. TRANSMISIÓN INDEPENDIENTE: Nos dice que cuando estamos viendo dos rasgos distintos, cada uno de ellos se comporta y se transmite indepenedientemente. Eso hace que en la famosa F2 me aparezca el 9:3:3:1 que realmente esconde el 3:1 de la primer característica y el 3:1 de la segunda.

Además, Mendel también experimentó con tres características.
Obtuvo las mismas conclusiones cuando experimentó con las tres características.
El tema es que aumenta el número de genotipos y fenotipos. En la F2 tenemos 27 genotipos y 8 fenotipos diferentes. Mirando cada pareja de alelos por su cuenta, se comportan exactamente igual.

Una subdisciplina Mendelista se ocupa de este tipo de analisis. Ampliaciones o variaciones del mendelismo son una parte de la genética muy importante.

RELACIONES MATEMATICAS MENDELIANAS

Los humanos tenemos 10000 genes que sirven. Un ordenador puede hacer los calculos y nos dan cifras increibles. Con solo 10 características tenemos casi 60000 genotipos diferentes!!!!

 

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