2.39: Variación Genética
- Page ID
- 56274
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)¿Qué ayuda a asegurar la supervivencia de una especie?
Variación genética. Es esta variación la que es la esencia de la evolución. Sin diferencias genéticas entre individuos, no sería probable la “supervivencia del más apto”. O todos sobreviven, o todos perecen.
Variación Genética
La reproducción sexual da como resultado infinitas posibilidades de variación genética. En otras palabras, la reproducción sexual da como resultado descendencia genéticamente única. Se diferencian de ambos padres y también entre sí. Esto ocurre por una serie de razones.
- Cuando los cromosomas homólogos forman pares durante la profase I de la meiosis I, el cruce puede ocurrir. El cruce es el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos. Da como resultado nuevas combinaciones de genes en cada cromosoma.
- Cuando las células se dividen durante la meiosis, los cromosomas homólogos se distribuyen aleatoriamente a las células hijas, y diferentes cromosomas se segregan independientemente entre sí. A este llamado se le llama surtido independiente. Da como resultado gametos que tienen combinaciones únicas de cromosomas.
- En la reproducción sexual, dos gametos se unen para producir una descendencia. Pero, ¿cuáles dos de los millones de gametos posibles serán? Esto es probable que sea una cuestión de azar. Obviamente es otra fuente de variación genética en la descendencia. Esto se conoce como fertilización aleatoria.
Todos estos mecanismos que trabajan juntos dan como resultado una increíble cantidad de variación potencial. Cada pareja humana, por ejemplo, tiene el potencial de producir más de 64 billones de niños genéticamente únicos. ¡No es de extrañar que todos seamos diferentes!
Consulte Fuentes de Variación en http://learn.genetics.utah.edu/content/variation/sources/ para obtener información adicional.
Crossing-Over
El cruce ocurre durante la profase I, y es el intercambio de material genético entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos. Recordemos durante la profase I, los cromosomas homólogos se alinean en pares, gen por gen en toda su longitud, formando una configuración con cuatro cromátidas, conocidas como tétrada. En este punto, las cromátidas están muy próximas entre sí y algún material de dos cromátidas conmutan cromosomas, es decir, el material se rompe y se vuelve a unir en la misma posición en el cromosoma homólogo (Figura a continuación). Este intercambio de material genético puede ocurrir muchas veces dentro del mismo par de cromosomas homólogos, creando combinaciones únicas de genes. Este proceso también se conoce como recombinación.
Cruce. Una cadena materna de ADN se muestra en rojo. Una cadena paterna de ADN se muestra en azul. El cruce produce dos cromosomas que no han existido previamente. El proceso de recombinación implica la rotura y reincorporación de cromosomas parentales (M, F). Esto da como resultado la generación de nuevos cromosomas (C1, C2) que comparten ADN de ambos progenitores.
Surtido Independiente y Fertilización Aleatoria
En humanos, hay más de 8 millones de configuraciones en las que los cromosomas pueden alinearse durante la metafase I de la meiosis. Son los procesos específicos de la meiosis, dando como resultado cuatro células haploides únicas, los que dan como resultado estas muchas combinaciones. Este surtido independiente, en el que el cromosoma heredado ya sea del padre o de la madre puede clasificarse en cualquier gameto, produce el potencial de una tremenda variación genética. Junto con la fertilización aleatoria, existen más posibilidades de variación genética entre dos personas que el número de individuos vivos hoy en día. La reproducción sexual es la fecundación aleatoria de un gameto de la hembra usando un gameto del macho. En los seres humanos, existen más de 8 millones (2 23) de combinaciones cromosómicas en la producción de gametos tanto en el hombre como en la hembra. Un espermatozoide, con más de 8 millones de combinaciones cromosómicas, fertiliza un óvulo, que también tiene más de 8 millones de combinaciones de cromosomas. Eso es más de 64 billones de combinaciones únicas, sin contar las combinaciones únicas producidas por el cruce. En otras palabras, ¡cada pareja humana podría producir un hijo con más de 64 billones de combinaciones cromosómicas únicas!
Consulte Cómo se dividen las células: mitosis vs. meiosis en http: //www.pbs.org/wgbh/nova/miracle/divide.html para una animación comparando los dos procesos.
Resumen
- La reproducción sexual tiene el potencial de producir una tremenda variación genética en la descendencia.
- Esta variación se debe al surtido independiente y cruce durante la meiosis, y a la unión aleatoria de gametos durante la fecundación.
Explora más
Utilice este recurso para responder a las preguntas que siguen.
- Variación Genética en http://www.eoearth.org/view/article/152942/.
- ¿Qué se entiende por variación genética?
- ¿Se produciría la selección natural sin variación genética? Explique su respuesta.
- ¿Qué causa la variación genética?
- ¿Cómo resultaría la variación genética un cambio en el fenotipo?
- ¿Cuáles son las fuentes de variación genética? Explique su respuesta.
Revisar
- ¿Qué es el cruce y cuándo ocurre?
- Describir cómo el cruce, el surtido independiente y la fertilización aleatoria conducen a la variación genética.
- ¿Cuántas combinaciones de cromosomas son posibles a partir de la reproducción sexual en humanos?
- Cree un diagrama para mostrar cómo ocurre el cruce y cómo crea nuevas combinaciones de genes en cada cromosoma.