Estudie las leyes de Mendel y construya con la información obtenida un mentefacto de acuerdo a lo comprendido por usted.
2. Defina los siguientes términos:
a. HOMOCIGOTO. Que está formado por la unión de dos células sexuales que tienen la misma dotación genética.
b. HETEROCIGOTO. Un heterocigoto es un organismo que posee diferentes alelos en un gen. Este organismo lleva formas diferentes de un gen, donde esas formas producen resultados ligeramente diferentes (esto es, cabello castaño o negro, ojos azules o verdes, etc.) En cada caso, el mismo gen tiene ligeras variaciones, por lo tanto, estas son formas diferentes de la misma cosa.
c. FENOTIPO. Se entiende por fenotipo todos aquellos rasgos particulares y genéticamente heredados de cualquier organismo que lo hacen único e irrepetible en su clase. El fenotipo se refiere principalmente a elementos físicos y morfológicos tales como el color de cabello, el tipo de piel, el color de ojos, etc., pero además de los rasgos que hacen al desarrollo físico también incluye a aquellos asociados al comportamiento y a determinadas actitudes.
d. GENOTIPO. El genotipo se refiere a la información genética que posee un organismo en particular, en forma de ADN. Normalmente el genoma de una especie incluye numerosas variaciones o polimorfismos en muchos de sus genes. El genotipo se usa para determinar qué variaciones específicas existen en el individuo. El genotipo, junto con factores ambientales que actúan sobre el ADN, determina las características del organismo, es decir, su fenotipo.
e. ALELO. Un alelo o aleloide es cada una de las formas alternativas que puede tener un mismo gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de ese gen (producen variaciones en características heredadas como, por ejemplo, el color de ojos o el grupo sanguíneo).1 Dado que la mayoría de los mamíferos son diploides, poseen dos juegos de cromosomas, uno de ellos procedente del padre y el otro de la madre. Cada par de alelos se ubica en igual locus o lugar del cromosoma.
f. REPETIBILIDAD.se denomina repetibilidad a la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones a lo largo de periodos dilatados de tiempo. Esta cualidad debe evaluarse a largo plazo. Ésta es la gran diferencia con precisión que debe, en cambio, ser evaluada a corto plazo.
g. HEREDABILIDAD. Heredabilidad es la proporción de la variación de caracteres biológicos en una población1 atribuible a la variación genotípica entre individuos. La variación entre individuos se puede deber a factores genéticos y/o ambientales. Los análisis de heredabilidad estiman las contribuciones relativas de las diferencias en factores genéticos y no-genéticos a la varianza fenotípica total en una población. El valor de la heredabilidad indica en qué grado un rasgo o enfermedad se debe a causas genéticas o ambientales.
h. CONSANGUINIDAD. La consanguinidad es la relación de sangre entre dos personas: los parientes consanguíneos son aquellos que comparten sangre por tener algún pariente común; los parientes no consanguíneos son aquellos que no presentan un vínculo de sangre, pero que son parientes por un vínculo legal (matrimonio o adopción). A esta otra relación de parentesco se le denomina afinidad.
i. MARCADOR GENÉTICO. Un marcador genético o marcador molecular es un segmento de ADN con una ubicación física identificable (locus) en un cromosoma y cuya herencia genética se puede rastrear. Un marcador puede ser un gen, o puede ser alguna sección del ADN sin función conocida. Dado que los segmentos del ADN que se encuentran contiguos en uncromosoma tienden a heredarse juntos, los marcadores se utilizan a menudo como formas indirectas de rastrear el patrón hereditario de un gen que todavía no ha sido identificado, pero cuya ubicación aproximada se conoce. Los marcadores se usan para el mapeo genético como el primer paso para encontrar la posición e identidad de un gen.
j. GEMELOS. Con la palabra gemelo se denomina a todos aquellos individuos que han sido concebidos en un mismo parto. En biología hace referencia a todos aquellos cigotos cuyo desarrollo y gestación ocurre simultáneamente.
k. MELLIZOS. El término mellizo o mellizos es el que se usa para designar a aquellas personas que por haber nacido de una misma gestación comparten rasgos físicos similares y pueden ser confundidos unos con los otros. Los mellizos son diferentes de los gemelos por el hecho de que los últimos nacen de un mismo embrión mientras que los mellizos no. Sin embargo, ambos (tanto los mellizos como los gemelos) comparten el hecho de que nacen todos en una misma gestación y por lo tanto son bastante especiales si se tiene en cuenta que los parámetros normales para el ser humano es el nacimiento de un individuo por gestación.
l. CRUZAMIENTO. Los cruzamientos genéticos fueron realizados por Gregorio Méndez el padre de la genética partiendo de la expresión Alelo que quiere decir formas expresivas y alternativa de los genes de tal manera que lo represento a través de 2 letras mayúsculas que daba a entender AA que es un homocigótico dominante mientras las 2 letras minúsculas las denomino homocigotico recesivo y de esta manera comenzó a realizar sus primeros cruzamientos partiendo de individuos con una sola característica.
m. CLONACIÓN. La clonación copia idéntica de un organismo a partir de su ADN) se puede definir como el proceso por el que se consiguen, de formaasexual, copias idénticas de un organismo, célula o molécula ya desarrollado.
n. HIBRIDACIÓN. Producción de híbridos.
o. TRANSGÉNICO. Que ha sido concebido artificialmente mediante ingeniería genética con mezcla de DNA de otros organismos en sus genes.
p. TRANSFERENCIA EMBRIONARIA. La transferencia embrionaria es el punto culminante de diversos tratamientos de reproducción asistida, entre ellos, la fecundación in-vitro, ovodonación, embrioadopción, utilización de embriones crio preservados, etc.
q. INSEMINACIÓN ARTIFICIAL. Técnica de reproducción asistida en la que se introduce el esperma en la vagina de la hembra por medios mecánicos.
3. Escriba los postulados de las leyes de Mendel y de un ejemplo de cada uno.
1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente de los progenitores.
Por ejemplo, las flores de Antirrhinum majus presentan flores rojas cuando el individuo es homocigoto dominante (RR), flores blancas cuando es homocigoto recesivo (rr) y flores rosas cuando el individuo es heterocigoto (Rr).
2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación Conocida también, en ocasiones como la primera Ley de Mendel, de la segregación equitativa o disyunción de los alelos. Esta ley establece que durante la formación de los gametos, cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las posibilidades de hibridación mediante un cuadro de Punnett. "Resulta ahora claro que los híbridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a desarrollar la forma híbrida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual número. " Gregor Mendel
En este caso ninguno de los alelos es dominante sobre el otro y los individuos heterocigotos presentan los caracteres tanto del padre como de la madre. Por ejemplo, en la raza de ganado Shortron, cuando se cruza un individuo puro con pelo rojo con otro puro de pelo blanco, los descendientes presentan pelo rojo y blanco entremezclado (color ruano). Otro ejemplo es la determinación del sistema sanguíneo ABO en los seres humanos: el grupo A no domina sobre el B, sino que cuando están ambos alelos, el grupo sanguíneo es AB.
3ª Ley de Mendel: Ley de la recombinación independiente de los factores En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. Es decir, siguen las proporciones 9:3:3:1."Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales." Gregor Mendel
Son genes que cuando están presentes en el genoma del individuo le provoca su muerte.
Pueden existir genes letales dominantes que con sólo presentar una copia de uno de los alelos, el individuo muere, pero no son muy abundantes, ya que con la muerte del individuo desaparece.
Sin embargo los genes letales recesivos se pueden transmitir a la descendencia, ya que para que causen su efecto, han de encontrarse ambas copias en el mismo individuo. Normalmente estos individuos no llegan a nacer ya que mueren en los primeros estadios de desarrollo durante el desarrollo fetal.
Estos genes modifican las proporciones de las leyes de Mendel ya que en el cálculo de probabilidades hay que eliminar el individuo que nunca podrá vivir, por lo que nunca se podrán observar las proporciones 3: 1 para la primera ley de Mendel ni la proporción 9:3:3:1 en el caso de la tercera ley.
- Un individuo tendrá grupo sanguíneo AB si posee los alelos IA y IB.
- Tendrá un grupo sanguíneo A si posee, por lo menos, una copia del alelo IA: IAi o IAIA.
- Tendrá un grupo sanguíneo B si posee, por lo menos, una copia del alelo IB: IBi o IBIB.
- Tendrá un grupo sanguíneo O si posee ambos alelos recesivos i: ii
4. Que modificaciones han tenido las leyes Mendelianas. En que consiste cada una.
Son genes que cuando están presentes en el genoma del individuo le provoca su muerte.
Pueden existir genes letales dominantes que con sólo presentar una copia de uno de los alelos, el individuo muere, pero no son muy abundantes, ya que con la muerte del individuo desaparece.
Sin embargo los genes letales recesivos se pueden transmitir a la descendencia, ya que para que causen su efecto, han de encontrarse ambas copias en el mismo individuo. Normalmente estos individuos no llegan a nacer ya que mueren en los primeros estadios de desarrollo durante el desarrollo fetal.
Estos genes modifican las proporciones de las leyes de Mendel ya que en el cálculo de probabilidades hay que eliminar el individuo que nunca podrá vivir, por lo que nunca se podrán observar las proporciones 3: 1 para la primera ley de Mendel ni la proporción 9:3:3:1 en el caso de la tercera ley.
5. Que anomalías letales o semi-letales se presentan en bovinos por influencia genética.
Existen numerosos caracteres indeseables que se pueden presentar en el ganado bovino, y se manifiestan desde un pobre comportamiento productivo o determinados defectos estructura - les, hasta enfermedades semi-letales o letales. Muchos de ellos son debidos a causas genéticas, otros por acción del ambiente o por una inte - ración entre el genotipo del animal y el medio ambiente en el que se desenvuelve. Aunque son bastante inusuales, los defectos congénitos se encuentran en todas las razas; sin embargo, su frecuencia puede ser suficiente - te como para ocasionar perjuicios económicos. Se trata de anormalidades en la estructura o la función que aparecen generalmente al nacer, y pueden ser responsables de una alta pérdida de terneros desde poco antes o hasta poco después del nacimiento; estos defectos se manifiestan como anormalidades en el esqueleto, forma y funciones del cuerpo
En realidad, la forma más precisa para identificar anomalías genéticas es a través del estudio minucioso de los cromosomas de cada individuo (“karyiotyping”), pero en la actualidad esta tecnología si bien está en una etapa avanzada no es económicamente viable para ser aplicada en rodeos comerciales, aunque en algunos casos se emplea para toros dadores de centros genéticos y vientres donantes. Para poder determinar las causas de los defectos congénitos, los criadores tienen que llevar buenos registros y saber por qué motivo se muere cada ternero; debe identificó- el padre y la madre de cada ternero, y la fecha del nacimiento. Puede ser necesario hacer análisis de tipificación sanguínea y de ADN del ternero y sus posibles antecesores para determinar su paternidad; el ternero debe estar vivo y al menos tener un mes de edad para tomarle una muestra de sangre para su tipificación. Los registros de manejo deberían informar sobre las vacas integrantes de cada grupo
6. Cuando hablamos de mejoramiento genético se deben tener en cuenta los parámetros de heredabilidad. Que parámetros se observan en bovinos tipo carne, bovinos tipo leche, ovinos, aves, equinos y porcinos.
Algunos cambios importantes en la producción ganadera. Algunos conceptos erróneos acerca de la genética y la cría de animales. Formación de las células sexuales. Portadores de la herencia. Las unidades más pequeñas de la herencia. El gen. Tipos de acción de los genes. Grandes efectos mono factoriales. Tipos de acción de los genes. Dos o más pares de genes. Ligamento. Por qué algunos caracteres se heredan juntos. Leyes de probabilidad en la cría de animales. Frecuencia de los genes en las poblaciones. Mutaciones. Genes nocivos y letales en los animales de granja. Principios de selección. Selección de animales reproductores superiores. Algunos factores que determinan la eficiencia de la selección. Principios de consanguinidad. Medición de la consanguinidad y el parentesco. Cruzamiento en línea. Cruzamiento abierto y de razas. Resumen de los principios de cría animal. Sistema de reproducción y selección en cerdos. Sistema de cruzamiento y selección en el ganado vacuno de carne. Sistema de cría y selección en los carneros. Sistema de cruzamiento y selección en ganado vacuno lechero. Sistemas de cruzamiento y selección en caballos.
La selección múltiple de varios caracteres de importancia económica en la especie bovina se ve afectada por las diversas formas de relación que puedan existir entre ellos, alterando en mayor o menor grado la efectividad del mejoramiento esperado. A pesar de la importancia que pueda tener el conocimiento del grado de asociación que pueda existir entre las variables seleccionadas, son pocos los estudios tendentes a la verificación de esta relación y, en su mayoría, calculan la correlación fenotípica. Definida como la razón de correlación entre dos caracteres métricos. Medidos en un mismo elemento. Estimada directamente con el producto-momento de la correlación estadística. Sin restarle importancia. No es este tipo de asociación la que proporciona los elementos indispensables y seguros de todo programa de mejoramiento. Correspondiéndole este aporte a la correlación genética que mide la relación existente entre el valor genético de un determinado carácter y el valor genético del mismo animal para otro carácter. Este tipo de asociación es derivado del análisis de variancia entre animales emparentados. Conteniendo solamente la porción de variancia genética aditiva. Que la es porción heredable del potencial genético del animal. Existe, además la porción denominada ambiental, cuyo grado de asociación entre ellas mide la variación existente, producto de la relación entre la totalidad de los elementos genéticos y las variaciones genéticas aditivas, En general
El mejoramiento genético animal se refiere al proceso de desarrollo de los atributos de interés económico de una población animal y se realiza mediante una selección de individuos evaluados como superiores para una característica dentro de cada generación de la población. Es decir, es el proceso de acumular genes superiores para una característica determinada en una población animal. El mejoramiento genético, tiene como objetivo la utilización de la variación genética para aumentar la producción o cambiar a la población en la dirección deseada. El establecimiento de programas de mejoramiento genético en ovinos permite aumentar significativamente la productividad y competitividad de los sistemas ovinos a través del tiempo, siendo, la prolificidad junto al rendimiento carnicero, los parámetros de mayor relevancia para potenciar la productividad del sistema ovino a nivel predial. Sin embargo, la interrupción de un programa de mejoramiento genético, la modificación de los objetivos de selección, el cambio de raza, entre otros, son aspectos que determinan el éxito del progreso genético. El interés por evaluar genéticamente a los animales se debe a que un animal sobresaliente va a transmitir sus características a su descendencia, siendo la identificación de aquellos individuos superiores genéticamente la que nos permita mejorar la eficiencia de producción de nuestro rebaño generación tras generación. El principal problema que existe para identificar aquellos individuos genéticamente superiores es que el valor genético no se puede observar a simple vista. Lo que se observa en un animal es lo que se conoce como fenotipo, el que está dado tanto por la constitución genética del animal como por el medio ambiente en el cual se desarrolla. Si un animal se desenvuelve en un medio ambiente favorable podrá expresar todo su potencial genético, sin embargo, si el hábitat en que se desarrolla no es favorable, lo más probable es que su desempeño se califique como indeseable, aunque tenga un buen potencial genético. De acuerdo a esto es que a nivel predial se busca a través de cruzamientos ver si el animal que muestra una característica de interés en su fenotipo es capaz de trasmitir esa característica a su descendencia.
En programas de mejoramiento genético es de suma importancia que las estimaciones de los parámetros genéticos sean siempre actualizadas debido a los cambios ocurridos en la población donde los mismos fueron estimados (Bethencourt et al 2000). El conocimiento de estos parámetros genéticos, que expresan cuánto de la variabilidad total ligada a la expresión de una característica es debida a la variación genética aditiva, es imprescindible para estimar valores genéticos más exactos, para optimizar los esquemas de mejora y predecir la respuesta a la selección (Peters et al 1998). A pesar de lo imprescindible, hasta la fecha se han hecho muy pocas estimaciones de parámetros en Cuba y han sido en la raza Duroc (Pérez et al 1981; Rico y Menchaca 1985), en la raza Yorkshire (Diéguez et al 1981) y en la CC21 (Guerra et al 1992). En esos estimados no se utilizó el BLUP Modelo Animal aunque Merksl y Vries (2002) dan por sentado el empleo del modelo animal, ya sea con el programa PEST o con el PIGBLUP e incluso León et al (2000) reconocieron la necesidad de utilizar el BLUP en este país, por sus numerosas ventajas. Esta metodología ha sido discutida previamente por León (1997, 2004) y algunas de sus aplicaciones en cerdos cubanos CC21 han sido informadas en otra parte (León et al 2004a, b), con datos sobre parámetros genéticos, así como tendencias genéticas y fenotípicas. Es objetivo del presente trabajo fue estudiar los factores no genéticos que afectan los rasgos de crecimiento de interés económico en cerdos CC21, y estimar los componentes de (co)varianza a través del BLUP Modelo Animal Multicarácter
La Agricultura Ecológica proporciona un esquema para entender la naturaleza de los sistemas agrícolas y los principios que explican su funcionamiento. Es la ciencia que provee los principios ecológicos para el diseño y la conducción de sistemas agrícolas sostenibles y de conservación de recursos, ofreciendo diversas opciones para un desarrollo de tecnologías “amigables” para el agricultor. En primer término, la agroecología descansa sobre los conocimientos tradicionales 8 Kolmans y Vásquez, 1996, tomado de Funes, s/f 16 de manejo de recursos y en tecnologías modernas seleccionadas que facilitan manejar la diversidad, incorporar principios y recursos biológicos en los sistemas de cultivo e intensificar la producción agrícola. En segundo lugar, ofrece la única forma práctica de restaurar tierras agrícolas degradadas por la práctica de la agronomía convencional. En tercer término, provee a los pequeños propietarios formas ambientalmente puras y fáciles de abordar la intensificación de la producción en áreas marginales. Finalmente, tiene la capacidad de revertir aquellos sesgos anti campesinos que enfatizan la compra de insumos externos en oposición a lo que los pequeños agricultores ya poseen, como por ejemplo sus bajos costos de mano de obra. Los conceptos ecológicos son usados para favorecer los procesos naturales y las interacciones biológicas que optimizan la sinergia de modo tal que la agro biodiversidad sea capaz de subsidiar por sí misma la fertilidad de suelos, la protección de los cultivos y la productividad. Muchos procesos ecológicos se pueden optimizar a partir del ensamble de cultivos, animales, árboles, el suelo y otros factores mediante esquemas de diversificación espacial y temporal. Estos procesos son cruciales para condicionar la sustentabilidad de los sistemas agrícolas9.
7. Que parámetros se tienen en cuenta para ser mejorados en cultivos agrícolas
Analiza la evolución y los cambios tecnológicos ocurridos en el cultivo de soja, sus características y efectos ambientales; introduce en las técnicas de mejoramiento genético y en el nuevo conocimiento de la biotecnología, describiendo sus procesos esenciales. Detalla las modalidades alternativas de control de malezas, la siembra directa, el manejo integrado de plagas y sus interacciones con las nuevas sojas RR (resistentes al glifosato). Incluye temas vinculados con la biodiversidad y la bioseguridad. Considera la injerencia en los nuevos ambientes de estos cultivos y sus impactos posibles sobre los centros de origen y diversidad.
Técnicas tradicionales de mejoramiento de plantas
Existe gran diversidad de fenotipos en las plantas, en sus características y en sus funciones, determinada por la variabilidad genética y la interacción de estos genotipos con el ambiente. Existen diferentes factores que favorecen la diversidad genética y la variedad de características entre individuos de una misma especie o de diferentes especies. Entre estos factores se puede mencionar la reproducción sexual y las mutaciones que aumentan la diversidad sobre la que actúa la selección natural. A esto se suma la acción del hombre que, a través de la selección artificial y la hibridación (cruzamientos selectivos) aprovecha esta diversidad y promueve la reproducción y supervivencia de determinadas especies o variedades que resultan favorables.
Todos estos mecanismos, naturales e inducidos por el hombre, se incluyen en lo que se denominan técnicas tradicionales de mejoramiento vegetal, que se detallan a continuación:
Selección y Cruzamiento tradicional
Las diferentes variedades de maíz (Dent, Sweet, Popcorn, Flint, Pod, etc.) son producto de procesos de selección artificial, sumado a procesos de selección natural y mutaciones que el hombre fue aprovechando y seleccionando hasta llegar a domesticarlo. Hoy en día hay una gran variedad de maíces híbridos, más vigorosos, con mejores características, más beneficiosos desde el punto de vista alimenticio, como el tamaño y disposición de los granos.
Estos métodos se basan en el cruzamiento entre individuos de la misma especie pero que muestran características diferentes, y una posterior selección de los ejemplares que presentan las características deseadas. Este método de cruzamiento y selección se repite sucesivamente de manera de lograr, en la variedad final, la incorporación de los genes que llevan información para los rasgos deseados y la eliminación de aquellos relacionados con las características no deseadas. Este proceso de generación de nuevas variedades ha sido (y continúa siendo) muy útil en la agricultura y ha originado a las variedades que se cultivan hoy en día.
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A través de los cruzamientos tradicionales se mezclan genes de plantas que presentan diferentes variantes para una misma característica, como el tamaño del choclo en este caso. De la diversidad que se obtiene, el agricultor selecciona el que más le conviene y lo vuelve a cruzar, y así sucesivamente hasta obtener la especie deseada. El híbrido que resulta por cruce sexual tiene una combinación genética de los progenitores. Esta recombinación es al azar.
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Un banco de germoplasma es una unidad dinámica donde se concentra por tiempo indefinido la mayor diversidad genética posible, expresada por un alto número de biotipos representativos de la especie y de especies afines. Lo anterior significa que los bancos de plasma germinal no son simples almacenes de variación genética de uso potencial, donde se guarda la semilla en condiciones controladas para conservar su longevidad. A la vez, los bancos de germoplasma prestan servicio a los programas de mejoramiento y a los investigadores, aportando materiales y datos útiles para la producción de cultivos superiores, resistentes a plagas y enfermedades y/o a otra clase de problemas.
