CS - 019 - Heredabilidad
| CS | HEREDABILIDAD |
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| 019 | Nivel: 3 | Año: 2004 | División Norteamericana |
1.¿Qué es la heredabilidad?
La heredabilidad es una medida que indica qué proporción de la variación observada en una característica o rasgo particular dentro de una población se puede atribuir a factores genéticos, en contraste con factores ambientales. Se expresa generalmente como un valor entre 0 y 1, donde 0 indica que la variación se debe únicamente a factores ambientales y 1 indica que toda la variación es genética. Es importante señalar que la heredabilidad se refiere a la población y al contexto específico en el que se mide, y no se puede aplicar directamente a individuos.
2. Dibujar una célula animal e identificar las siguientes partes: membrana plasmática, citoplasma, núcleo, membrana nuclear y ribosomas.
3. Explicar lo siguiente:
- ¿Qué es un cromosoma y dónde se encuentra?
- ¿Qué es un gen y dónde se encuentra?
Es una estructura compuesta de ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas que contiene la información genética de un organismo. En los seres humanos, los cromosomas se organizan en pares; cada célula típica contiene 46 cromosomas, distribuidos en 23 pares. Estos cromosomas se pueden encontrar en el núcleo de las células eucariotas, lo que incluye las células de los humanos y muchos otros organismos multicelulares. Durante la división celular, los cromosomas se condensan y se vuelven visibles bajo el microscopio.
Es una unidad de herencia que consiste en una secuencia específica de nucleótidos en el ADN. Los genes contienen las instrucciones necesarias para producir proteínas, que son fundamentales para la función y estructura de las células y, por tanto, del organismo en su conjunto. Cada gen tiene un lugar específico en un cromosoma, conocido como locus. Al igual que los cromosomas, los genes se encuentran en el núcleo de las células eucariotas, organizados a lo largo de los cromosomas. En los seres humanos, se estima que hay alrededor de 20,000 a 25,000 genes que codifican para diversas proteínas y características.
4. Explicar lo siguiente:
- ¿Qué es un alelo?
- ¿Cuál es la diferencia entre un alelo dominante y un alelo recesivo?
- Determinar qué tipo de alelos tienen los siguientes fenotipos: pico de viuda, miopía, lóbulo de la oreja suelto, lengua enrollada, ser zurdo y tener la barbilla partida.
- Pico de viuda este rasgo está asociado con un alelo dominante.
- Miopía puede estar asociada con un alelo dominante en ciertos casos.
- Lóbulo de la oreja suelto está determinado por un alelo dominante.
- Lengua enrollada se considera un rasgo dominante.
- Ser zurdo algunos estudios sugieren que puede estar influenciado por alelos recesivos o tener una herencia compleja.
- Tener la barbilla partida se considera un alelo dominante.
- Utilizando el cuadro de Punnet, dar la proporción de los siguientes cruzamientos: TT (alto) con tt (bajo); Tt (alto) con Tt (alto); Tt (alto) con tt (bajo).
Es una de las diferentes formas que puede adoptar un gen. Los alelos se encuentran en los cromosomas y ocupan la misma posición (locus) en cada cromosoma homólogo. Por ejemplo, un gen que determina el color de los ojos puede tener un alelo para ojos azules y otro para ojos marrones. Cada individuo hereda un alelo de cada progenitor para cada gen, lo que contribuye a su variedad genética.
En que el alelo dominante se expresa fenotípicamente en un organismo incluso en presencia de otro alelo diferente (heterocigoto). Por ejemplo, si un individuo tiene un alelo para ojos marrones (dominante) y uno para ojos azules (recesivo), mostrará el fenotipo marrón.
| T | T | |
|---|---|---|
| t | Tt | Tt |
| t | Tt | Tt |
Proporción fenotípica
- El 100% de los descendientes serán altos.
Proporción genotípica
- El 100% de los alelos serán heterocigotos (Tt)
| T | t | |
|---|---|---|
| T | TT | Tt |
| t | Tt | tt |
Proporción fenotípica
- El 75% de los descendientes serán altos.
- El 25% de los descendientes serán bajos
Proporción genotípica
- El 25% de los alelos serán homocigotos (TT)
- El 50% de los alelos serán heterocigotos (Tt)
- El 25% de los alelos serán homocigotos (tt)
| T | t | |
|---|---|---|
| t | Tt | tt |
| t | Tt | tt |
Proporción fenotípica
- El 50% de los descendientes serán altos.
- El 50% de los descendientes serán bajos
Proporción genotípica
- El 50% de los alelos serán heterocigotos (Tt)
- El 50% de los alelos serán homocigotos (tt)
5. Explicar lo siguiente:
- ¿Qué es la Mitosis? ¿Cuál es su función?
- Permite el aumento en el número de células, facilitando el crecimiento y desarrollo de los organismos.
- Ayuda en la reparación y reemplazo de células dañadas o muertas, manteniendo la salud de los tejidos.
- Asegura que cada célula hija reciba la misma cantidad de cromosomas que la célula madre, manteniendo la estabilidad genética en las células del organismo.
- En organismos unicelulares, la mitosis puede ser el mecanismo de reproducción, permitiendo la formación de nuevos individuos a partir de uno solo.
- Dibujar una secuencia de células que muestran el proceso de la Mitosis, incluyendo: Interfase, Profase, Metafase, Anafase y Telofase.
Es un proceso de división celular en el cual una célula madre se divide para formar dos células hijas genéticamente idénticas. Este proceso es fundamental en organismos multicelulares y se lleva a cabo en células somáticas (no reproductivas).
Funciones de la Mitosis
6. Explicar lo siguiente:
- ¿Qué es la Meiosis? ¿Cuál es la diferencia entre Mitosis y Meiosis?
- La mitosis se utiliza para la reproducción asexual, el crecimiento, y la reparación de tejidos en organismos multicelulares.
- Ocurre una sola división celular.
- Produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre (diploides en organismos diploides).
- Cada célula hija tiene el mismo número de cromosomas que la célula madre.
- Incluye prometa, metafase, anafase y telofase, seguido de la citocinesis.
- No hay intercambio de material genético, por lo que no hay variabilidad genética en las células hijas.
- La meiosis se utiliza para la formación de gametos (óvulos y espermatozoides) en la reproducción sexual.
- Ocurre dos divisiones celulares sucesivas (meiosis I y meiosis II).
- Produce cuatro células hijas con la mitad del número de cromosomas de la célula madre (haploides en organismos diploides).
- Cada célula hija tiene la mitad de cromosomas que la célula madre.
- También consta de fases similares a la mitosis, pero hay etapas adicionales como la profase I, donde ocurre el entrecruzamiento (crossing over) que aumenta la variabilidad genética.
- Hay intercambio de material genético durante la profase I, lo que resulta en variabilidad genética en las células hijas.
- Dibujar una secuencia de células que muestran el proceso de la Meiosis, incluyendo: Interfase, Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I, Profase II, Metafase II, Anafase II y Telofase II.
- Las células resultantes de la Meiosis, ¿permanecen diploides? Explicar.
- Adenina (A): Se empareja con la timina (T).
- Timina (T): Se empareja con la adenina (A).
- Citosina (C): Se empareja con la guanina (G).
- Guanina (G): Se empareja con la citosina (C).
- Iniciación:
- La duplicación comienza en sitios específicos del ADN denominados orígenes de replicación.
- Las proteínas especializadas (como hélices) se unen al ADN y separan las dos cadenas, formando una burbuja de replicación.
- Desenrollamiento:
- La enzima helicasa desenrolla y separa las dos cadenas de ADN.
- Se estabilizan las cadenas separadas mediante proteínas de unión a cadena simple, evitando que se vuelvan a unir.
- Síntesis de nuevas cadenas:
- La enzima ADN polimerasa añade nucleótidos complementarios a las cadenas originales. Esto ocurre en dirección 5' a 3'.
- En una cadena líder, la síntesis es continua, mientras que, en la cadena rezagada, se forman fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki, que son posteriormente conectados por la enzima ADN ligasa.
- Verificación del error:
- La ADN polimerasa también posee actividad correctora que permite la identificación y reparación de posibles errores en la secuencia.
- Terminación:
- La replicación continúa hasta que la ADN polimerasa alcanza el final de la cadena o encuentra un sitio de terminación. El resultado es la formación de dos moléculas de ADN, cada una compuesta por una cadena original y una cadena nueva (replicación semiconservativa).
- Sustituciones: un nucleótido es reemplazado por otro, lo que puede cambiar un aminoácido en la proteína.
- Inserciones: se añade uno o más nucleótidos a la secuencia.
- Eliminaciones: se quita uno o más nucleótidos de la secuencia.
- Fibrosis Quística: es una enfermedad hereditaria que afecta las glándulas que producen moco, sudor y jugos digestivos, provocando problemas respiratorios y digestivos.
- Síndrome de Down: es una condición genética causada por la presencia de un cromosoma 21 adicional, lo que lleva a discapacidades intelectuales y características físicas específicas.
- Distrofia Muscular: consiste en un grupo de enfermedades genéticas que causan debilidad y degeneración muscular progresiva.
- Anemia Falciforme: es un trastorno sanguíneo hereditario que afecta la forma de los glóbulos rojos, causando síntomas como dolor intenso y fatiga.
- Hemofilia: es un trastorno genético que afecta la coagulación de la sangre, lo que provoca que las heridas sangren mucho y que el cuerpo no pueda formar coágulos adecuados.
- Ambiente familiar
- Educación
- La cultura y/o sociedad
- Experiencias de la vida
- Interacciones sociales
- Factores socioeconómicos
- Salud fisca y mental
- Factores espirituales
- "Porque tú formaste mis entrañas; Tú me hiciste en el vientre de mi madre. Te alabaré; porque asombrosa y maravillosamente he sido hecho; maravillosas son tus obras, y mi alma lo sabe muy bien." Salmo 139:13-14
- "Instruye al niño en su camino, y aún cuando fuere viejo no se apartará de él." Proverbios 22:6
- "No os conforméis a este siglo, sino transformaos por medio de la renovación de vuestro entendimiento, para que comprobéis cuál sea la buena voluntad de Dios, agradable y perfecta." Romanos 12:2
Es un proceso de división celular especializado que ocurre en organismos que se reproducen sexualmente. Su principal función es reducir a la mitad el número de cromosomas en las células germinales (gametos), lo que es esencial para la formación de óvulos y espermatozoides.
Mitosis
Meiosis
Las células resultantes de la meiosis son haploides (n) y no diploides (2n). La meiosis empieza con una célula diploide que se divide en dos durante la meiosis I, resultando en dos células haploides. Luego, en la meiosis II, esas células se dividen nuevamente, produciendo un total de cuatro células hijas haploides. Estas células se convertirán en gametos, esenciales para la reproducción sexual.
7. ¿Cuáles son los nucleótidos que participan en la duplicación del ADN? Describir cómo ocurre la duplicación del ADN. Demostrar tu conocimiento de este tema utilizando un esquema o modelo.
Los nucleótidos que participan en la duplicación del ADN son:
Cada nucleótido está compuesto por un grupo fosfato, un azúcar (desoxirribosa en el ADN) y una base nitrogenada.
Proceso de duplicación del ADN
La duplicación del ADN ocurre en varias etapas:
8. ¿Qué es una mutación? Usando el diagrama o modelo creado en la pregunta anterior, ilustrar el efecto de una mutación en el código genético.
Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN que puede alterar la información genética. Estas alteraciones pueden tener diferentes orígenes, como errores durante la replicación del ADN, exposición a radiación, productos químicos o virus. Las mutaciones pueden ser:
9. Conocer por lo menos cinco alteraciones/enfermedades genéticas y contar una historia sobre una persona famosa o de alguien que conoces que tenga una de estas enfermedades.
Stephen Hawking y la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA)
Stephen Hawking, uno de los físicos teóricos más conocidos del mundo, fue diagnosticado con Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) a los 21 años. Esta enfermedad degenerativa afecta las neuronas motoras, llevando a la pérdida progresiva de habilidades motoras, y a menudo es fatal.
A pesar de su diagnóstico sombrío y de que los médicos le dieron solo unos pocos años de vida, Hawking desafió las probabilidades. Utilizando su inteligencia extraordinaria y su determinación, no solo continuó su trabajo en la física, sino que también se convirtió en un ícono en la divulgación científica.
Hawking demostró que su enfermedad no lo definiría. Con el uso de tecnología adaptativa y un sistema de comunicación que le permitió hablar, compartió sus teorías sobre el universo, los agujeros negros y la naturaleza del tiempo. Su libro "Una Breve Historia del Tiempo", publicado en 1988, alcanzó fama internacional, convirtiéndose en un best-seller.
A través de su trabajo, Hawking inspiró a millones a no rendirse ante la adversidad. Se convirtió en un símbolo de resiliencia y un testimonio de que, incluso frente a las limitaciones físicas, la mente humana puede alcanzar grandes alturas. Su vida fue un recordatorio constante de que las circunstancias no son determinantes para el éxito; es la pasión y la perseverancia lo que realmente cuenta.
10. ¿La genética es el único factor que contribuye a la formación de tus características físicas, mentales, sociales y espirituales? ¿Qué otros factores influyen en tu vida y en tu personalidad?
La genética es, sin duda, un factor importante en la formación de nuestras características físicas, mentales y en ciertos aspectos de nuestra personalidad. Sin embargo, no es el único determinante. Existen otros factores que juegan roles significativos en cómo nos desarrollamos como individuos. Aquí algunos de esos factores:
11. Encontrar tres versículos de la Biblia o citas del Espíritu de Profecía que se relacionen con la respuesta a la pregunta anterior.
Estos versículos reflejan cómo la creación, la crianza y la transformación personal están interrelacionadas en la formación del individuo según la perspectiva bíblica.
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