1. LAS LEYES DE LA HERENCIA. REPRODUCCIÓN Y HERENCIA. LAS LEYES DE
MENDEL. APROXIMACIÓN AL CONCEPTO DE GEN.
Cada ser vivo tiene unos rasgos, unas características que comparte con los de
su especie, como son la forma y el aspecto externo, el modo de vida, el
comportamiento, el tipo de alimentación, etc.; cada ser vivo se parece a sus
progenitores, pero siempre es diferente, hecho que ya observó el propio Darwin.
La Genética es aquella parte de la Biología que estudia los caracteres de los
seres vivos y su herencia, que estudia, en definitiva, cómo a partir de una molécula, el
ADN, se desarrollan los caracteres, y cómo, a través de la reproducción, esa molécula
pasa de padres a hijos, y por tanto los hijos pueden desarrollar los mismos caracteres
que los padres.
1.- LA REPRODUCCIÓN
La reproducción es una función encaminada a autoperpetuar la especie, a
evitar que se extinga y desaparezca; es una función que, a nivel celular, implica la
desaparición de la célula que se reproduce en beneficio de su especie.
Existen dos tipos de reproducción, tanto en seres unicelulares, como en seres
pluricelulares, aunque en éstos los procesos se complican algo más, pero los
mecanismos básicos son los mismos.
a.- Reproducción asexual
Es el tipo más primitivo y más sencillo, ya que no requiere ni estructuras ni
células especializadas; en el caso más sencillo, el de los seres unicelulares, consiste
en que a partir de una célula, llamada CÉLULA MADRE, se forman dos o más células,
llamadas CÉLULAS HIJAS, que son idénticas a la célula madre, sin cambios.
Este tipo de reproducción posee como principal ventaja el ser muy rápida, lo
que permite colonizar amplios espacios en muy poco tiempo, sin embargo tiene el gran
inconveniente de que no permite cambios y por tanto no permite evolucionar.
b.- Reproducción sexual
Es más evolucionada que la asexual y más compleja, ya que se requieren
células y órganos especializados y, generalmente, dos individuos distintos para llevarla
a cabo. Las células especializadas se denominan GAMETOS y se forman en las
GÓNADAS, que son los órganos especializados. Lo más importante es que la
reproducción sexual implica cambios genéticos, por lo que las generaciones
descendientes son distintas que las generaciones parentales, pueden mejorar y
obtenerse combinaciones genéticas más favorables.

2. La fecundación implica un serio problema, ya que cada vez que se unen dos
núcleos, se unen dos dotaciones cromosómicas, por lo que si los adultos tenían 20
cromosomas, el zigoto tendrá 40 y por lo tanto dará lugar a nuevos adultos con 40
cromosomas, lo cual no puede ser, ya que se modificaría el número cromosómico de
la especie, y este número tiene que permanecer estable.
Para mantener esa estabilidad en el número de cromosomas se ha
desarrollado un mecanismo especial de división nuclear que es la MEIOSIS
2.- LOS CROMOSOMAS:
Los cromosomas (término que significa "cuerpos coloreados", por la intensidad
con la que fijan determinados colorantes al ser teñidos para poder observarlos al
microscopio), son un componente del núcleo celular que sólo aparecen cuando la
célula está en división, ya sea mitosis o meiosis. Tiene una estructura filiforme, en
forma de cadena lineal, más o menos alargada, en el caso de eucariotas, o en forma
de anillo circular cerrado, en el caso de procariotas, y están compuestos por ácidos
nucleicos y proteínas.
Los cromosomas contienen el ácido nucleico ADN (ácido desoxirribonucleico),
el cual está formado por la unión de pequeñas moléculas que se llaman
NUCLEÓTIDOS.En el ADN sólo existen cuatro tipos de nucleótidos distintos,
diferenciándose solamente en uno de sus componentes, las llamadas BASES
NITROGENADAS:
- nucleótidos con ADENINA = A
- nucleótidos con GUANINA = G
- nucleótidos con CITOSINA = C
- nucleótidos con TIMINA = T
Como lo único que cambia en el ADN son las bases nitrogenadas, el ADN se
puede representar por su secuencia de bases:
...AAAGAACTGTAACCTGCACAGTCACGTGACGTAGTCCCAGTGCACGTGC...
Este conjunto de letras sin sentido aparente es un fragmento de ADN, y es la
materia que constituye los GENES. Un gen no es más que un fragmento de ADN, es
decir, un conjunto de nucleótidos unidos entre sí, con información para un carácter
determinado, de tal manera que un cromosoma se puede considerar como un conjunto

3. de genes. Los genes determinan las características hereditarias de cada célula u
organismo.
A los genes que están juntos en un mismo cromosoma se les llama GENES
LIGADOS.
Los cromosomas en realidad están formados por dos cadenas de ADN
repetidas que se espiralizan y se mantienen unidas, de forma que en un cromosoma
se distinguen dos partes que son idénticas y reciben el nombre de CROMÁTIDAS, que
se unen por un punto llamado CENTRÓMERO. El centrómero divide a las cromátidas
en dos partes que se denominan BRAZOS.
Estas cadenas repetidas surgen al final de la Interfase, antes de la división celular, a
partir de la replicación de la única cadena que existe en la Interfase; esto quiere decir
que una célula que no está en división tiene en su núcleo cadenas individuales de
ADN que forman la CROMATINA, mientras que cuando está en división
tiene pares de cadenas duplicadas que forman CROMOSOMAS.
Un cromosoma está formado por dos cromátidas, que son cadenas iguales de ADN,
es decir, con los mismos genes y los mismos alelos.
Los cromosomas se clasifican según la longitud relativa de sus brazos, es decir, según
la posición del centrómero, en:
- METACÉNTRICOS: cuando los dos brazos son aproximadamente iguales y el
centrómero está en el centro.
- SUBMETACÉNTRICOS: el centrómero está ligeramente desplazado hacia un lado
dando dos brazos algo desiguales
- TELOCÉNTRICOS: cuando el centrómero está más cerca de un extremo, dando dos
brazos muy desiguales
- ACROCÉNTRICOS: el centrómero está en un extremo, por lo que en realidad sólo
existe un brazo.

4. 3.- LA DIVISIÓN CELULAR:
La división celular es, en realidad, un proceso doble. Estos dos procesos son:
-La división nuclear, o CARIOCINESIS
-La división citoplásmica, o CITOCINESIS
Ambos procesos pueden darse asociados, uno detrás del otro, o de forma
independiente, primero uno, y algún tiempo después el otro. Para que pueda darse la
división nuclear es necesario que se de previamente otro proceso, que es la
replicación del ADN.
Replicación del ADN
El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas
de ADN se dupliquen (REPLICACIÓN del ADN); esto se da inmediatamente antes
de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado INTERFASE, que
es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo.
Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis
consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto
se da otro proceso crucial que es la conversión de la CROMATINA en
CROMOSOMAS.
DIVISIÓN NUCLEAR (CARIOCINESIS)
Mitosis
La mitosis no es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de
división nuclear que sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las
células hijas que se originan tengan la MISMA INFORMACIÓN GENÉTICA que su
madre y entre ellas. La mitosis es continua, sin interrupciones, relativamente rápida.
Se divide en varias fases, que son la PROFASE, la METAFASE, la ANAFASE y la
TELOFASE.
PROFASE

5. METAFASE
Es una fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el
ecuador (parte media) de la célula, formando una figura muy característica llamada
PLACA ECUATORIAL. Tras colocarse aquí comienza la siguiente fase.
ANAFASE
Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centriolos, al tiempo que van
desapareciendo las fibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material
hereditario (las cadenas de ADN) de forma idéntica en dos partes.
TELOFASE
Es como una profase al revés, los cromosomas se desespiralizan y se transforman en
cromatina. Aparece la membrana nuclear, quedando una célula con dos núcleos. Aquí
concluye la mitosis.
DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA (CITOCINESIS)
No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma en dos partes, con la
repartición aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se hace por
estrangulación, desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por crecimiento

6. de la pared celular desde dentro hacia afuera. El resultado final es que la célula madre
se ha transformado en dos células hijas idénticas genéticamente.
El número cromosómico:
Las células de los individuos de una especie determinada suelen tener un
NÚMERO FIJO DE CROMOSOMAS, que en las plantas y animales superiores se
presentan por pares. El ser humano tiene 23 pares de cromosomas. En estos
organismos, las células reproductoras tienen por lo general sólo la mitad de los
cromosomas presentes en las corporales o somáticas. Durante la fecundación, el
espermatozoide y el óvulo se unen y reconstruyen en el nuevo organismo la
disposición por pares de los cromosomas; la mitad de estos cromosomas procede de
un parental, y la otra mitad del otro. Es posible alterar el número de cromosomas de
forma artificial, sobre todo en las plantas, de las que se pueden obtener múltiplos del
número de cromosomas normal.
Cuando estudiamos los cromosomas de una especie podemos ver que existen
dos grupos de seres vivos:
- ESPECIES HAPLOIDES: son aquellas que tienen todos sus cromosomas diferentes,
no existe ninguno repetido; al número de cromosomas de un individuo haploide se le
llama NÚMERO HAPLOIDE y se representa por n.
- ESPECIES DIPLOIDES: son aquellas que tienen cada cromosoma dos veces; cada
cromosoma está repetido ya que uno del par viene de la madre y otro del padre,
recibiendo el par el nombre de CROMOSOMAS HOMÓLOGOS; al número de
cromosomas de un individuo diploide se le llama NÚMERO DIPLOIDE y se representa
por 2n.
Este número haploide o diploide debe mantenerse constante a lo largo de la
vida del individuo, por tanto para que se pueda dar la reproducción sexual debe existir
un mecanismo corrector que impida que se duplique el número de cromosomas en
cada generación y este mecanismo corrector es la MEIOSIS, que es una división
especial del núcleo por la cual se reduce a la mitad el número de cromosomas. De
esta manera los gametos siempre son haploides y el zigoto siempre es diploide,
por definición, por lo que un adulto diploide producirá gametos haploides por meiosis, y
la fecundación producirá zigotos diploides que dará adultos otra vez diploides.
La Meiosis:
Tampoco es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división
nuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis, por lo que es bastante
parecida, aunque su significado biológico es diferente ya que es reducir a la mitad el
número de cromosomas para que no se duplique el número de la especie tras la
fecundación (= fusión de gametos). La meiosis es en realidad una doble división (de
las cuales la segunda es como una mitosis normal) que se da exclusivamente en
células diploides. El proceso comienza igual que la mitosis, es decir, con una
replicación previa de todas las cadenas de ADN al final de la interfase, de manera que
al comenzar la división tenemos doble número de cadenas. Tras la duplicación
comienza la meiosis.

7. DIVISIÓN I
PROFASE I
Es similar a la de mitosis en cuanto a que es una fase de preparación:
- desaparece la membrana nuclear (3)
- se espiralizan las cadenas de ADN, apareciendo los cromosomas (1)
- se duplican los centriolos (2) y migran a los polos (4)
- se forma el huso acromático (6)
- cada par de cromosomas se une a una fibra del huso (5)
Las diferencias con la profase normal se dan en el comportamiento de los
cromosomas, ya que éstos antes de unirse a las fibras del huso se van moviendo y se
agrupan por parejas de manera que los cromosomas que son iguales
(CROMOSOMAS HOMÓLOGOS) quedan formando pares unidos cromátida contra
cromátida. Esta unión va a permitir que se lleve a cabo el proceso más importante de
la reproducción sexual ya que es el que permite que las generaciones filiales sean
diferentes a las parentales, es la RECOMBINACIÓN GENÉTICA, que consiste en que
las cromátidas de los cromosomas homólogos que quedan juntas se intercambian
trozos de sus cadenas de ADN, apareciendo cromátidas nuevas que antes no existían,
las cromátidas recombinadas, que darán lugar a la aparición de individuos adultos
nuevos que tampoco existían anteriormente.
Una vez realizada la recombinación en todos los cromosomas cada par de
homólogos se une a una fibra del huso (5), es decir, se colocan dos cromosomas
por cada fibra del huso acromático, en lugar de un cromosoma por fibra como
sucedía en la mitosis; luego los pares se desplazan para colocarse en el centro de la
célula.
METAFASE I Los pares de cromosomas homólogos se sitúan
en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial (1).
ANAFASE I

8. Se produce la separación y migración de los cromosomas homólogos, por lo
que a diferencia de lo que sucedía en la mitosis, los que se desplazan son
cromosomas enteros en lugar de cromátidas. Al final de la anafase I tenemos dos
juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la célula, uno de cada par,
por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas.
TELOFASE I
Como en la telofase normal, se puede regenerar
nuevamente el núcleo (1), iniciándose inmediatamente la
División II."
CITOCINESIS I
La célula binucleada divide su citoplasma en dos, quedando dos células hijas que van
a entrar en la segunda división meiótica.
DIVISIÓN II
Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células
hijas. En profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en
anafase II se separan cromátidas; al final de la citocinesis II tendremos cuatro células
hijas que tendrán cada una la mitad de las cadenas de ADN que tenían en la interfase;
serán por tanto células haploides cuya función será la de intervenir en la fecundación,
es decir, serán gametos. En las células vegetales la meiosis es similar pero con las
mismas diferencias que en la mitosis normal.

9. .