1. GENETICA M.C. JOSE LUIS CASTILLO DOMINGUEZ UNIVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO

2. TEMA 1 INTRODUCCION Y ANTECEDENTES M.C. JOSE LUIS CASTILLO DOMINGUEZ UNIVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO

5. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES DOMESTICACION La aplicación de la genética inicia de forma empírica desde que se domesticaron plantas y animales . Esto ocurrió hace miles de años y se basó en la selección artificial de variantes genéticas de poblaciones. Por ejemplo, entre 8000 y 1000 a.C. se domesticaron y se utilizaron caballos, camellos, bueyes, que cubrían diferentes tareas. Las plantas de maíz, trigo, arroz y palmera datilera se tienen referencias de que se cultivan desde el 5000 a.C.

6. Nuestros antepasados intentaron manipular la composición genética de especies vegetales y animales útiles al hombre y en muchos casos lo lograron. Esto significa que el conocimiento de la herencia existió desde aquellos tiempos y no existe duda de que aprendieron que los caracteres deseables e indeseables pasaban de una generación a otra y que podían seleccionar variedades más deseables de plantas y animales con fines específicos.

7. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES FILOSOFIA Y HERENCIA. HIPOCRATES En los años 500-400 a.C. la escuela hipocrática de medicina dedicó espacio para comprender el origen de la sustancia física , materia tangible que da lugar a un individuo, y de la naturaleza de las fuerzas generadoras, energía que dirige a la sustancia física a materializarse y desarrollarse en un organismo adulto. En el tratado Sobre la semilla se menciona que el semen masculino se forma a partir de muchas partes del cuerpo, que van a través de los vasos sanguíneos hasta los testículos. Humores activos actúan como portadores de los caracteres hereditarios y son atraídos desde diversas partes del cuerpo hasta el semen. Estos humores podían estar sanos o enfermos; los últimos explicaban la aparición de anomalías o deformidades en los recién nacidos. Se creía además que estos humores se podían alterar en los individuos y, en su nueva forma, pasar a sus descendientes, o sea, los hijos podían "heredar" caracteres que sus padres "habían adquirido en su ambiente".

8. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES FILOSOFIA Y HERENCIA. ARISTOTELES Aristóteles (384-322 a.C.) fue más crítico y completo que la escuela de Hipócrates en su análisis de la herencia humana . Como parte de su filosofía sobre el orden del mundo vivo, propuso que el semen masculino está formado por la sangre, con un "calor vital" propio. Este calor vital tenía la capacidad de producir descendientes con la misma forma (estructura básica y capacidades) que sus padres. Creía que generaba descendientes cociendo y dando forma a la sangre menstrual que produce la mujer, siendo ésta la "materia" de los descendientes. El embrión se desarrollaría a partir del "modelado" inicial de la sangre menstrual por el semen hasta formar un descendiente adulto, debido al poder modelador del calor vital.

9. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES FILOSOFIA Y HERENCIA Aunque en la actualidad estas ideas de Hipócrates y de Aristóteles puedan parecer ingenuas, debemos recordar que todavía a inicios del siglo XIX no se habían observado los óvulos y espermatozoides de los mamíferos (excepto en los humanos). Por ello, por derecho propio, las explicaciones de los filósofos griegos fueron notables para su tiempo y para los siglos venideros. Durante los siguientes 1900 años (300 a.C.-1600 d.C.) los conocimientos teóricos de la genética no se ampliaron con nuevas ideas, pero persistió un gran interés por la genética aplicada. Hasta la Edad Media prevalecían las ideas de Hipócrates y de Aristóteles , sin embargo, cuando se aplicaban a la especie humana, chocaban con creencias generadas en las doctrinas religiosas de la época.

10. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES EPIGENESIS Entre los años 1600 y 1900 evolucionó grandemente la biología experimental , generando conocimientos acerca de la base de la vida. Muchas ideas se reconocen actualmente como incorrectas, sin embargo, las discusiones y debates que se dieron en torno a ellas promovieron el conocimiento de las explicaciones actuales. Algunas de ellas se mencionan a continuación: William Harvey (1578-1657) formuló por primera vez la Teoría de la Epigenesis en la que se decía que un organismo deriva de sustancias presentes en el huevo , entre éstas y las masculinas llevaban consigo partículas que al reunirse determinaban la formación de órganos y tejidos. La diferenciación o parecido con los padres se daba durante el desarrollo embrionario influenciado por efectos maternos dentro del útero materno.

11. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES PREFORMACION En el siglo XVII apareció la Teoría de la Preformación , en donde se proponía que el espermatozoide contenía un adulto completo en miniatura llamado homunculus y que tomaba al útero femenino como un lugar adecuado para su desarrollo y crecimiento. Esta teoría prevaleció hasta mediados del siglo XVIII. Casper Wolff (1733-1794) refutó esta teoría y devolvió la credibilidad a la teoría de la epigenesis . Wolff estaba convencido que diversas estructuras (como el tubo digestivo) no se encontraban en las fases tempranas del embrión, sino que se formaban más tarde durante el desarrollo.

12. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES TEORIA ATOMICA A partir de ese tiempo se empezó a descubrir la relación de la biología con otras ciencias como la química que impactaron en algunas ideas científicas. En 1808, John Dalton expuso la teoría atómica , que planteaba que toda la materia está compuesta de pequeñas unidades invisibles llamados átomos .

13. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES TEORIA CELULAR Ya se disponía de mejores microscopios y en 1830 Matthias Schleiden y Theodor Schwann propusieron la teoría celular , en donde se afirma que los organismos están compuestos de unidades básicas llamadas células , que provienen de células y organismos preexistentes.

14. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES CREACION DE LA VIDA La teoría celular acababa definitivamente con la idea de la generación espontánea en donde se establecía que los organismos vivos podían surgir espontáneamente a partir de componentes no vivos y que ya tenía rechazos anteriores con los experimentos realizados por Francesco Redi (1621-1697), Lazzaro Spallanzani (1729-1799) y Louis Pasteur (1822-1895) entre otros.

15. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES CREACION DE LA VIDA En relación con la creación de la vida se han generado en el tiempo diversas ideas. Las creencias religiosas de una creación divina de todo tipo de vida, animal o vegetal, han prevalecido, inclusive hasta la fecha en diferentes religiones o culturas.

16. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES CREACION DE LA VIDA Sin embargo, hay otras ideas acerca del primer ser vivo sobre la tierra, como es el caso de Alexander I. Oparin que señala que los organismos vivos se originaron con la creación de materia orgánica, dándose ésta por la unión de materia prima inorgánica (carbono, hidrógeno, oxigeno y nitrógeno) en un medio ambiente especial (energía sobre todo) y generando un "caldo de materia orgánica".

17. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES CREACION DE LA VIDA Tal vez otras teorías son más aventuradas como es el caso de la idea de la vida extraterrestre y su llegada a nuestro planeta por diversas vías. Sin duda estas teorías todavía crean polémica en los diferentes foros de enseñanza de la biología.

18. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES EVOLUCION DE LAS ESPECIES Por mucho tiempo prevaleció la idea de la inmutabilidad o fijeza de las especies, en donde se establecía que las diferentes especies vegetales y animales permanecían sin cambio desde el momento de su aparición sobre la tierra. Esta idea, adoptada especialmente por aquellos que creen en la creación divina, ha tenido muchos adeptos, entre los más famosos está Carlos Linneo (Carolus Linnaeus) (1707-1778), quien diseñó el sistema de clasificación y nomenclatura binomial de los seres vivos. Otro tema relacionado a la genética es el relativo a la evolución de las especies .

19. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES EVOLUCION DE LAS ESPECIES En 1809, Jean Baptiste Lamarck en su tratado Filosofía Zoológica propone la teoría del uso y desuso que dice que cuando un organismo adquiere o pierde características por su uso o desuso, estos los heredan a sus descendientes.

20. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES EVOLUCION DE LAS ESPECIES La teoría anterior se complementa en partes y se contrapone en otras con los trabajos de Charles Darwin , quien en 1859 publica El Origen de las Especies , un tratado sobre la evolución de las especies basado en la selección natural o sobrevivencia del mejor adaptado. La principal laguna en la teoría de Darwin fue la no comprensión de las bases genéticas de la variación y la herencia.

21. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES HERENCIA DE CARACTERES En un segundo libro que publicó Darwin en 1868 titulado La Variación de los Animales y de los Vegetales Domésticos intenta explicar estos conceptos de herencia y variación con dos ideas principales: la pangenesis y la herencia de caracteres adquiridos , la primera basada en los conceptos "humorales" de Hipócrates y Aristóteles y la segunda en los de Lamarck . En su hipótesis de la pangenesis uso el término de "gémulas" para describir a las unidades físicas que representaban a las distintas partes del cuerpo que él creía se reunían en la sangre hacia el semen. Estas gémulas determinaban la naturaleza o la forma de cada parte del cuerpo y podían responder de un modo adaptativo al ambiente que rodeaba al individuo. Una vez alterada, la gémula pasaría a sus descendientes. Estas ideas propuestas por Darwin no fueron aceptadas universalmente.

22. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES HERENCIA DE CARACTERES En 1863, August Weismann (discípulo de Darwin) en su tratado El Germoplasma: Una Teoría sobre la Herencia , propuso que los seres vivos están formados por dos tipos de sustancias, el somatoplasma y el germoplasma . El primero forma los órganos y tejidos corporales, y el segundo es el que se encuentra en los órganos sexuales.

23. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES HERENCIA DE CARACTERES Mientras que el somatoplasma desaparecía al morir el individuo, el germoplasma pasaba de generación en generación a través de la reproducción sexual. Si hubiere algún cambio en el somatoplasma , éste no se heredaba. A esta se le conoce como teoría del plasma germinal . Ya que los descendientes no se derivaban del somatoplasma, Weismann rechazó también la idea de los caracteres adquiridos y enfatizaba en el germoplasma como el material hereditario.

24. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES PADRE DE LA GENETICA Johann Gregor Mendel (1822 -1884) es considerado el Padre de la Genética por sus trabajos de hibridación en el guisante o chícharo con los cuales descubrió la forma en que se heredan las características de generación en generación. En 1865 expuso sus resultados ante la Sociedad de Historia Natural de Brünn y a pesar de su importancia, su trabajo pasó inadvertido. Al año siguiente, en 1866 , publicó su obra en un pequeño boletín de su ciudad bajo el título Ensayo sobre los híbridos vegetales . En ella expuso la formulación de las leyes que llevan su nombre. Este ensayo contenía una descripción del gran número de cruzamientos experimentales gracias a los cuales habla conseguido expresar numéricamente los resultados obtenidos y someterlos a un análisis estadístico.

25. INTRODUCCION Y ANTECEDENTES VALIDACION DE LOS TRABAJOS DE MENDEL E n el año 1900, Hugo de Vries , Carl Correns y Erick von Tschermak redescubrieron por separado las leyes de la herencia planteadas por Mendel, validando sus trabajos. Este es el inicio de la Genética

26. CONTINUA EN EL TEMA 2 M.C. JOSE LUIS CASTILLO DOMINGUEZ UNIVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO