Este documento trata sobre la genética y conceptos relacionados de biología, química física e informática. Explica brevemente las ramas principales de la genética, las leyes de Mendel sobre la herencia biológica, la estructura y función del ADN y los cromosomas, la naturaleza de los genes, y los diferentes tipos de uniones químicas como la iónica, covalente y metálica.

1. TAREA INTERDISCIPLINARIA
BIOLOGÍA, FÍSICO QUÍMICA
E INFORMÁTICA
 GENÉTICA
 LAS RAMAS DE LA GENÉTICA
 ALGUNAS APLICACIONES DE LA GENÉTICA
 LAS LEYES DE MENDEL
 EL ADN
 LOS CROMOSOMAS
 LOS GENES
 UNIONES QUÍMICAS
 UNIÓN IÓNICA
 UNIÓN COVALENTE
 UNIÓN METÁLICA
 ENLACE PUENTE DE HIDRÓGENO

2. ¿QUÉ ES LA
GENÉTICA?
La genética es la rama de la biología que
estudia los mecanismos de herencia
biológica. Entre estos mecanismos, la
genética estudia el ADN, su composición, su
organización, cómo se estructura en genes
y cómo se produce la herencia de los
caracteres biológicos.

3. Genética Molecular
Genética Clásica o
Mendeliana
Genética Cuantitativa
Genética Evolutiva y de las poblaciones
Genética del Desarrollo
Genómica
Ingeniería genética
RAMAS DE LA
GENÉTICA
Las ramas de la genética

4. RAMAS DE LA
GENÉTICA

5. Algunas aplicaciones de la genética

6. Gregor Mendel
En el siglo XIX, un monje austríaco –Gregor Mendel-, postuló los principios básicos de la herencia mucho
antes de que el término “gen” fuera acuñado.
En la huerta del monasterio, Mendel llevó a cabo miles de cruces con distintas variedades del guisante.
En base a sus experimentos, se establecieron las tres leyes que explican la herencia biológica.

7. Las leyes de
Mendel

8. Primera Ley de Mendel o Ley de uniformidad de los híbridos de primera generación
Cuando se cruzan dos variedades de individuos de raza pura para un determinado
carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.
Mendel observó que al cruzar dos líneas puras, una de las características desaparecía. Mendel planteó que
determinadas características dominan frente a otras. En su ejemplo, al color amarillo lo llamó dominante, y
al color verde, que desapareció en la descendencia, lo denominó recesivo.

9. Segunda Ley de Mendel o Ley de la separación o disyunción de los alelos
Cuando se cruzan variedades de la primera generación entre sí, se obtienen semillas
amarillas y verdes en la proporción 3:1 (75% amarillas y 25% verdes).
La descendencia producto de la autofecundación de los híbridos de la generación F1, llamada segunda generación
filial (F2), mostró que de cuatro semillas producidas en cada planta, tres eran amarillas y una, verde.

10. Tercera Ley de Mendel o Ley de la independencia de los caracteres
Cuando se cruzan dos caracteres distintos de individuos (AABB) –amarillos y lisos- y
(aabb) –verdes y rugosos- , se observa que cada uno de ellos se transmite siguiendo las
leyes anteriores con independencia de la presencia del otro carácter.
En la primera generación (F1) obtuvo 16 guisantes amarillos y lisos.

11. ¿Qué observó Mendel para la segunda generación (F2)?
Cuando se cruzan los guisantes lisos amarillos de la primera generación, todos individuos
heterocigotos para ambos caracteres (AaBb), se observa que los caracteres se transmiten por
separado y se combinan de todas las maneras posibles.
Al cruzar guisantes amarillos lisos (AaBb) entre sí se obtuvo en la siguiente generación (F2): 9 guisantes
amarillos lisos, 3 guisantes verdes lisos, 3 amarillos rugosos y guisante verde rugoso.

12. Conclusión de la Tercera Ley de Mendel: Mendel concluyó que cada factor se
hereda en forma independiente en relación con los demás, y puede combinarse con
los otros y originar combinaciones de caracteres que no estaban presentes en la
generación parental.

13. EL ADN
El ADN o ácido desoxirribonucleico es una molécula
biológica fundamental, que lleva toda la información
necesaria que se hereda de célula a célula y que garantiza
el funcionamiento celular.

14. ¿Dónde se
encuentra el ADN?
• En las células eucariotas, esta molécula se
encuentra principalmente en el núcleo celular; también
se encuentra en las mitocondrias y en los cloroplastos.
• En las células procariotas está libre en el
citoplasma.
• En el interior de la cápside de algunos virus
(adenovirus).

15. ¿Cuál es la función del ADN?
1. Es responsable de la transmisión hereditaria.
2. Contienen la información para sintetizar las
proteínas y las moléculas de ARN. Para la síntesis
de proteína, la información genética debe
decodificarse para poder ser utilizada en por la
célula, y esto se realiza en dos fases:
• Transcripción de la información genética
contenida en un gen, pasando de ADN a ARN
mensajero.
• Traducción del mensaje contenido en la
secuencia de bases del ARNm correspondiente a
un gen, a la secuencia de aminoácidos de la
proteína que codifica.

16. ¿Cómo está organizado el ADN?
El ADN es una doble hélice que está
enrollado en unas proteínas llamadas
histonas, creando un collar de perlas,
llamado CROMATINA.
La cromatina enrollada y plegada sobre sí
misma, da lugar a los CROMOSOMAS.

17. La estructura que tiene el ADN de DOBLE HÉLICE o escalera en
espiral fue descubierta por los científicos James Watson y Francis
Crick en 1953.

18. ¿Cuál es la composición del ADN?
 El ADN tiene dos cadenas que se enroscan y forman
un espiral parecida a una escalera de caracol que se
llama doble hélice.
 Es una macromolécula muy larga de aspecto
filamentoso formado por un gran número de
nucleótidos, cada uno de ellos compuesto por:
• Una base nitrogenada
• Un azúcar que es una desoxirribosa
• Un grupo fosfato

19. La doble hélice complementaria
Las secuencias de bases de ambas cadenas son
complementarias ya que las bases de ambas cadenas
se corresponden, de forma que la ADENINA solo
forma enlaces de hidrógeno con la TIMINA (y
viceversa) y la GUANINA forma enlaces de hidrógeno
con la CITOSINA (y viceversa).

20. ¿Cómo se unen las bases de las dos cadenas que forman la doble hélice?
 Las bases de ambas cadenas se
mantienen unidas por puentes de
hidrógeno.
 La cantidad de puentes de hidrógeno
depende de la complementariedad de las
bases.
A-T
2 puentes de hidrógeno
C-G
3 puentes de hidrógeno

21. ¿QUÉ SON LOS CROMOSOMAS?
Los cromosomas son filamentos o
anillos condensados de ADN y son solo
visibles durante la división celular (mitosis
y meiosis).

22. Partes de los cromosomas
 Los cromosomas están formados por dos partes
idénticas, llamadas CROMÁTIDES HERMANAS.
 Cada cromátide tienen idéntica morfología e
información ya que cada una contiene una molécula
de ADN.
 El CENTRÓMERO se encuentra en un
estrechamiento, llamado constricción primaria, y
divide a cada cromátida en dos partes que se
denominan BRAZOS.
 Los TELÓMEROS se encuentran al extremo de
cada cromosoma, son secuencias repetitivas de
ADN no codificante que protegen al cromosoma de
cualquier daño.

23. Tipos de cromosomas
Según la posición del centrómero se distinguen, los siguientes tipos:
Metacéntrico: el centrómero se
encuentra en el centro de las
cromátides. Esto hace que divida
a cada una de ellas en dos brazos
de igual longitud.
submetacéntrico: el centrómero
está desplazado entre el centro y
un extremo de las cromátides.
Esto divide a cada una de ellas en
dos brazos de diferente longitud
(uno largo y otro corto).
Acrocéntrico: el
centrómero está
desplazado cerca de los
extremos de las
cromátides, divide cada
una de ellas en dos brazos
de diferente longitud (uno
largo y uno muy corto).
Telocéntrico: el
centrómero se
encuentra
desplazado hacia el
extremo del
cromosoma. No se
observan en la
especie humana.

24. ¿QUÉ SON LOS
GENES?
 Un gen es un fragmento de ADN, una “unidad funcional de
información” que contiene el material genético de nuestros
antecesores y contienen la información necesaria para una
característica o función determinada.
 Los genes están distribuidos en cromosomas. Cada
cromosoma tiene miles o cientos de genes.
 Cada gen ocupa una posición establecida denominada locus.
El conjunto de todos los genes de todos los cromosomas de un individuo o una
especie, es decir, el total de su información genética, se conoce como genoma.

25. UNIONES
QUÍMICAS

26. ¿Qué es una unión química?
Una unión química o enlace químico es la fuerza que mantiene
unidos los átomos en las distintas sustancias.
¿Por qué se produce una unión química?
En la naturaleza es muy difícil encontrar átomos libres de los diferentes
elementos ya que la gran mayoría (excepto los gases nobles) son muy inestables
y entonces rápidamente buscan estabilizarse formando uniones químicas con
otros átomos.

27. Los átomos se unen químicamente porque tienden a adquirir la
configuración electrónica externa que les dé mayor estabilidad posible:
la del gas noble más cercano para completar su último nivel con 8
electrones (configuración electrónica externa de octeto) y
estabilizarse.
TEORÍA DEL
OCTETO
GASES
NOBLES

28. El cloro va a unirse químicamente con otro átomo para adquirir la
configuración del gas noble más cercano, el argón (Ar).
Cloro
Z=17
Argón
Z=18
Quiere
parecerse

29. Neón
Z=10
Oxígeno
Z = 8
Quiere
parecerse
El oxígeno va a unirse químicamente con otro átomo para adquirir la
configuración del gas noble más cercano, el neón (Ne).

30. UNIONES
QUÍMICAS
UNIÓN IÓNICA UNIÓN COVALENTE
UNIÓN METÁLICA

31. UNIÓN IÓNICA
• Ocurre entre átomos de elementos cuya diferencia
de electronegatividades es notable (mayor a 1,7).
• Hay transferencia de electrones de un átomo a
otro con formación de cationes y aniones.
• Ocurre entre un METAL (cede electrones) y un NO
METAL (acepta electrones), formándose cationes y
aniones respectivamente, que se mantienen unidos
entre sí por fuerzas electrostáticas.
• La atracción entre los iones con cargas opuestas los
mantiene en un cristal.
CARACTERÍSTICAS:

32. Electronegatividad del cloro (Cl) = 3
Electronegatividad del sodio (Na) = 0,9
Diferencia de electronegatividades = 3 – 0,9 = 2,1
El sodio (Na) al ceder un electrón al cloro (Cl) queda
con 11 protones en el núcleo y 10 electrones, lo cual
implica que queda con una carga positiva más
respecto de la cantidad de electrones y por eso,
forma un CATIÓN.
El cloro (Cl) al recibir un electrón del sodio (Na)
queda con 17 protones en el núcleo y 18 electrones,
lo cual implica que queda con una carga negativa
más respecto de la cantidad de protones y por eso,
forma un ANIÓN.
ANÁLISIS DE LA UNIÓN IÓNICA ENTRE EL ATÓMO DE SODIO Y EL ÁTOMO DE
CLORO

33. Representación de la unión iónica entre el sodio y el cloro
mediante la Estructura de Lewis
Ambos iones cumplen la Regla
del Octeto y forman un cristal.

34.  Ocurre entre NO METALES.
 Se forma con elementos de semejante
electronegatividad y menor a 1,7.
 Los átomos COMPARTEN electrones.
UNIÓN COVALENTE

35. Electronegatividad del cloro (Cl) = 3
Electronegatividad del hidrogéno (H) = 2,1
Diferencia de electronegatividades = 3 – 2,1 = 0,9
ANÁLISIS DE LA UNIÓN COVALENTE ENTRE EL ATÓMO DE HIDRÓGENO Y EL ÁTOMO DE CLORO

36. Representación de la unión covalente entre el hidrógeno y el
cloro mediante la Estructura de Lewis
El hidrógeno cumple la Regla
del Octeto con dos electrones
de valencia.

37. UNIÓN METÁLICA
CARACTERÍSTICAS:
 Ocurre entre átomos METÁLICOS.
 Los átomos presentan electronegatividades bajas y
cercanas.
 Los átomos del metal ceden sus electrones de
valencia convirtiéndose en cationes.
 Los electrones de valencia forman una nube
alrededor de los cationes y pueden desplazarse en
el interior del metal.
 Se forman una red cristalina cuya estabilidad se
mantiene por fuerzas electrostáticas entre los
cationes y la nube de electrones.

38. Análisis de la unión metálica en el aluminio
Número atómico del aluminio (Z) = 13
Los átomos de aluminio (Al) al perder los
3 electrones de la capa electrónica
externa se transforman en cationes Al3+
que forman una estructura cristalina. Los
electrones quedan libres pero estabilizan
la estructura al tener carga contraria a los
cationes.

39. UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO
Es un enlace que se produce a partir de la
atracción existente entre un átomo de hidrógeno y
un átomo electronegativo como oxígeno, flúor o
nitrógeno. En realidad, no es un enlace
propiamente dicho, sino que es una atracción
experimentada por un átomo electronegativo y un
átomo de hidrógeno que está formando parte de
distintos enlaces covalentes polares. Dicha
atracción, se conoce como interacción dipolo-dipolo
y vincula el polo positivo de una molécula con el
polo negativo de otra.

40. En el agua, cada átomo de oxígeno está unido
covalentemente a dos átomos de hidrógeno y por uniones
puente de hidrógeno a otros dos átomos de hidrógeno.
Enlace Puente de Hidrógeno en el agua

41. ¡Muchas gracias
por su atención!