Teoria Cromosomica De La Herencia

INTRODUCCIÓN

La teoría cromosómica de la herencia es el fundamento de los estudios actuales sobre la genética y la evolución de las especies. Procede de la consolidación de las investigaciones en el campo de la genética, fundada por el trabajo experimental de Gregor Mendel y la biología celular.

Cuando Mendel realizó sus experimentos, no se conocía la existencia de la molécula de ADN ni, por tanto, que esta se encontrara en los cromosomas.

Esta teoría establece que la herencia genética es la transmisión a través del material genético contenido en el núcleo celular, de las características anatómicas, fisiológicas o de otro tipo, de un ser vivo a sus descendientes. El ser vivo resultante tendrá características de uno o de los dos padres.

REDESCUBRIMIENTOS DE LOS TRABAJOS DE MENDEL

Durante la mitad del siglo XIX los biólogos se dedicaron con gran ahínco al estudio microscópico de las células que componen la materia viva. Los conocimientos citológicos fueron estableciendo que todas las células de un individuo de una misma especie poseen cromosomas cuyo número y morfología son constantes. También comprobó que se encuentran duplicados, formando pares de cromosomas homólogos. Cuando en 1900 se descubrió el trabajo de Mendel, ya se conocían la naturaleza particular de los cromosomas y su duplicación y separación durante la meiosis. Fue por ello como tan pronto se conoció el trabajo de Mendel, los biólogos prestaron mayor atención a las semejanzas existentes entre la conducta de los factores hipotéticos mendelianos y los cromosomas.

La correspondencia entre los factores mendelianos y los cromosomas era asombrosa: Efectivamente tanto uno como los otros existen en la célula en doble dotación (pares); según lo postulaba Mendel, el embrión obtiene de cada progenitor un factor (gen) de cada tipo, también el cigoto recibe un solo cromosoma de cada <<clase>> por parte materna y paterna. Los cromosomas de cada par se separan durante la meiosis, yendo cada uno de ellos a un gameto (Óvulo o espermatozoide)) lo mismo en los factores mendelianos. Otra semejanza: la disposición de los dos cromosomas de un par es independientes de la disposición de los otros pares de cromosomas, y un gameto puede presentar una mezcla cualquiera de los cromosomas maternos y paternos, lo cual coincide con lo que propuso Mendel cuando dijo que los factores se transmiten independientemente unos de otros. Por último: la fecundación establece el número diploide de cromosomas y Mendel determinó que las plantas fecundadas muestran un carácter doble (ejemplo: aa, Aa, AA) para cada par de factores.

Formulación de la teoría cromosómica de la herencia. Sus bases.

En 1903 W. Sutton y Boveri llegaron a establecer la relación entre os cromosomas y los factores mendelianos, y a determinar, por lo tanto, que los cromosomas eran portadores de las bases físicas de la herencia, es decir, la teoría cromosomita de la herencia, que confirmaba la hipótesis planteada por Mendel. Esta teoría creo la base material para el desarrollo de la genética, y a partir de entonces cualquier nueva ley debía satisfacer lo que se sabía de los cromosomas.

Durante más de diez años, numerosos experimentos suministraron evidencias que confirmaban relación entre las leyes de Mendel y la teoría cromosómica. Pero no todos los científicos estaban conformes. Admitían que los genes se encontraban en los cromosomas, pero se preguntaban por qué hay tan pocos cromosomas en las células de los diferentes organismos y señalaban que son excepcionales las especies cuyas células tienen más de 100 cromosomas. Entonces si los genes se encuentran en los cromosomas y estos son las estructuras físicas de la herencia ¿Cómo explicar con un número tan bajo de cromosomas, la abundancia de caracteres que presenta un individuo? Estos interrogantes resultaban difíciles de contestar.

También ocurrió que algunos experimentos que revelaban resultados que contradecían la teoría cromosómica, como los obtenidos por Bateson (partidario del mendelismo) cuando realizo cruces entre guisantes con caracteres <<de color purpura>> y << vela recta>> , y en segunda generación filial no obtuvo ninguna segregación independiente: ninguna de la plantas presentó los dos caracteres.

TRABAJOS DE T. MORGAN CON DROSOPHILA MELANOGASTER

LIGAMIENTO Y RECOMBINACIÓN. MAPAS GENÉTICOS

Thomas Hunt Morgan fue un genetista estadounidense. Estudió la historia natural, zoología, y macro mutación en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster.

Morgan se graduó en la Universidad de Kentucky en 1886. Recibió el doctorado de la Universidad Johns Hopkins en 1890. Siguiendo los pasos de William E. Castle, comenzó a trabajar en el desarrollo embrionario de Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta) en la Universidad de Columbia, donde se interesó por el problema de la herencia.

Las teorías de Gregor Mendel acababan de ser redescubiertas en 1900 y Morgan estaba interesado en estudiar su aplicación a los animales.

La Drosophila resulto ser un material experimental ideal para el trabajo que se realizaba. Ellos observaron muchas desviaciones con respecto a la tercera ley de Mendel (herencia independiente) para muchos pares de caracteres en los cruces dihíbridos los resultados experimentales mostraban una irregularidad en cuanto a la herencia de los caracteres.

En los experimentos realizados Morgan, Calvin, Herman, Muler, y A. Sturtevant, observaron que cuando se cruzaban moscas hembras de ojos rojos con moscas machos de ojos blancos en la primera generación, todo resultaba de acuerdo con los postulados de Mendel; es decir todos los descendientes eran idénticos y todos se parecían a uno de los progenitores; en este caso a la madre. Esto puso de manifiesto que el carácter de “ojos rojos” era dominante con respecto al de “ojos blancos”. Sin embargo, al cruzar los descendientes entre ellos, se obtenían resultados muy curiosos. Aunque se daba la segregación 3:1 (o sea: por cada tres individuos de ojos rojos, había uno de ojos blancos) carácter recesivo), se observó que no había ninguna hembra de ojos blancos y, en cambio, entre los machos, la mitad tenía ojos rojos, y la otra mitad ojos blancos.

Mucho más sorprendentes eran los resultados que se obtenían cuando se cruzaban hembras de ojos blancos con machos de ojos rojos. En este cruce, la primera generación no era homogénea, lo que contradecía las leyes mendelianas. Aún más: la segregación era 1:1, es decir, el 50 % de la descendencia presentaba ojos rojos y el otro 50 % ojos blancos. A esto se sumaba que todos los individuos de ojos rojos eran hembras y todos los de ojos blancos eran machos.

En el primer cruzamiento de hembra ojos rojos con macho ojos blancos se observo en la primera generación filial que los descendientes eran 50% hembras ojos rojos, y 50% machos ojos rojos, ambos con las características de su madre, pero en la segunda generación filial se observo que el 50% eran hembras ojos rojos, el 25% eran machos ojos rojos y el 25% salio macho ojos blancos; en cambio en el segundo cruzamiento de hembra ojos blancos con machos ojos rojos, se observo en la primera generación filial que los descendientes eran 50% hembra ojos rojos, y 50% machos ojos blancos, y en la segunda generación filial se obtuvo 25% hembra ojos rojos, 25% hembra ojos blancos, 25% machos ojos rojos y 25% machos ojos blancos.

Esto quiere decir que no se obtienen los mismos resultados aunque crucen moscas ojos blancos con ojos rojos, y según los resultados obtenidos el carácter ojos rojos es dominante sobre el carácter ojos blancos.

De sus experimentos, concluyó que

1) Algunos caracteres se heredan ligados al sexo.

2) Que el gen responsable del carácter residía en el cromosoma X.

3) Probablemente otros genes también residían en cromosomas específicos. Él y sus estudiantes contaron las características de miles de moscas y estudiaron su herencia. Empleando la recombinación de los cromosomas, Morgan y Alfred Sturtevant prepararon un mapa con la localización de los genes en el cromosoma.

LIGAMIENTO Y RECOMBINACIÓN

En genética se denomina ligamiento a la asociación física entre dos loci (esto es, su cercanía en una misma hebra de ADN, lo que repercute en una baja frecuencia de recombinación entre ellos durante la meiosis, y, por tanto, a una mayor probabilidad de herencia conjunta. Esto se debe a que los quiasmas, estructuras de entrecruzamiento generadas durante la recombinación, se producen al azar a lo largo de un cromosoma; de este modo, a menor distancia entre dos loci, menor probabilidad de que se dé un quiasma y, por tanto, se generen variantes recombinantes.

La disposición de dos loci con máxima frecuencia de recombinación (esto es, de 0,5 o, lo que es lo mismo, del 50%) es sobre cromosomas separados, puesto que, así, si sólo se transmite las células germinales una copia del genoma y existen dos cromosomas homólogos (el paterno y el materno) en la célula diploide de la línea germinal, su segregación al azar dará lugar a la transmisión de uno de los dos, y 1/2 corresponde a la mencionada frecuencia de recombinación de 0,5. Cuando los dos loci se encuentran en cromosomas distintos se dice que no están ligados: es una situación de no ligamiento.

Puesto que la frecuencia de recombinación está relacionada con la distancia física entre dos loci o marcadores, es lógico pensar que podría emplearse este

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