Factores genéticos y ambientales en el desarrollo ontogenético
Dos plantas de frijol de la misma variedad se siembran en Pinar del Río. A las seis semanas, una mide el doble que la otra. Si las semillas eran iguales, ¿por qué crecieron tan distinto? En este apartado verás que los genes marcan un camino, pero el ambiente decide en buena medida hasta dónde se llega por él.
Genotipo y fenotipo
Cada organismo hereda un conjunto de genes de sus progenitores. Ese conjunto es su genotipo. Lo que podemos ver, medir o analizar en él (la forma, la talla, el color, el grupo sanguíneo, la conducta) es su fenotipo.
El genotipo no se ve a simple vista: hay que analizar el ADN. El fenotipo sí se observa. Por ejemplo, una persona puede tener los alelos $I^A i$ (genotipo) y su fenotipo es el grupo sanguíneo A.
La idea central del curso se resume así:
$$\text{genotipo} + \text{ambiente} \rightarrow \text{fenotipo}$$Por eso hay que recordar un detalle: el mismo genotipo puede dar fenotipos distintos si el ambiente es distinto. Y fenotipos iguales pueden venir de genotipos diferentes.
Define con tus palabras los conceptos de genotipo y fenotipo. Después indica cuál de los dos se puede observar o medir directamente en un organismo y pon un ejemplo en…
Define con tus palabras los conceptos de genotipo y fenotipo. Después indica cuál de los dos se puede observar o medir directamente en un organismo y pon un ejemplo en el ser humano.
La ontogénesis
La ontogénesis (u ontogenia) es el desarrollo de un individuo desde la formación del cigoto hasta su muerte. Incluye el desarrollo embrionario y el posnatal: crecimiento, diferenciación de las células, maduración, envejecimiento.
Se apoya en los procesos del ciclo celular: el cigoto se divide por mitosis muchas veces, las células se diferencian y forman tejidos, órganos y sistemas. Todo esto está dirigido por los genes, pero ocurre en un ambiente que aporta nutrientes, oxígeno, temperatura, luz, estímulos y también agentes dañinos.
Explica qué se entiende por ontogénesis y menciona dos factores del ambiente que pueden influir en ella. Redacta tu respuesta en no más de cuatro líneas.
Explica qué se entiende por ontogénesis y menciona dos factores del ambiente que pueden influir en ella. Redacta tu respuesta en no más de cuatro líneas.
Factores genéticos y factores ambientales
Los factores genéticos son los que provienen de los genes heredados: los alelos que tenemos, su dominancia y las mutaciones que pueda haber. Los factores ambientales son todo lo externo que actúa sobre el organismo en desarrollo.
| Factores genéticos | Factores ambientales |
|---|---|
| Alelos para el grupo sanguíneo | Alimentación y nutrición |
| Alelo recesivo de la fibrosis quística | Exposición al humo del tabaco, alcohol u otras drogas |
| Alelos que influyen en la talla potencial | Actividad física, sueño, higiene |
| Sexo cromosómico (XX o XY) | Luz, temperatura, agua, enfermedades, estímulos afectivos |
El ambiente actúa incluso antes del nacimiento: el útero es el primer ambiente del ser humano. Lo que consume la madre embarazada puede llegar al embrión.
Clasifica cada uno de los siguientes factores como genético o ambiental en el desarrollo de una persona: el grupo sanguíneo, la alimentación durante la infancia, la…
Clasifica cada uno de los siguientes factores como genético o ambiental en el desarrollo de una persona: el grupo sanguíneo, la alimentación durante la infancia, la presencia de un alelo para la fibrosis quística, la exposición al humo del tabaco durante el embarazo y la práctica sistemática de ejercicio físico.
Interacción genotipo-ambiente
Los genes no fijan una talla exacta, sino un intervalo de posibilidades, que algunos autores llaman norma de reacción. El ambiente determina en qué punto de ese intervalo queda el fenotipo.
Fíjate en la lógica: si el genotipo es igual y el fenotipo difiere, la diferencia se debe al ambiente. Si el ambiente es igual y el fenotipo difiere, se debe a diferencias genéticas.
En las personas ocurre igual. Una niña puede heredar genes para una estatura alta, pero si sufre desnutrición prolongada durante la infancia, no alcanzará su potencial. Los genes ponen el techo; el ambiente decide cuánto se acerca uno a él. Una alimentación suficiente y equilibrada, la atención médica y el ejercicio favorecen que el desarrollo se acerque al potencial genético.
Dos plantas de frijol de la misma variedad, con genotipo idéntico, se siembran en un huerto de Pinar del Río. Una recibe riego y buena luz; la otra crece a la sombra de…
Dos plantas de frijol de la misma variedad, con genotipo idéntico, se siembran en un huerto de Pinar del Río. Una recibe riego y buena luz; la otra crece a la sombra de un árbol y con poca agua. Al cabo de seis semanas, la primera mide 35 cm y la segunda 18 cm.
- a) ¿A qué se debe la diferencia de altura si el genotipo es el mismo?
- b) Explica cómo este caso ilustra que el fenotipo resulta de la interacción genotipo-ambiente.
Una niña hereda de sus padres genes que le permiten alcanzar una estatura elevada, pero durante su infancia sufre una desnutrición prolongada. a) ¿Qué estatura final…
Una niña hereda de sus padres genes que le permiten alcanzar una estatura elevada, pero durante su infancia sufre una desnutrición prolongada.
- a) ¿Qué estatura final esperarías en comparación con la que le permite su genotipo? Fundamenta.
- b) Explica qué factores genéticos y cuáles ambientales intervienen en este caso.
- c) Menciona una medida que pueda favorecer que el desarrollo se acerque a su potencial genético.
Lee la siguiente tabla, que resume la talla promedio a los 18 años de un grupo de jóvenes según dos condiciones de crecimiento. | Grupo | Alimentación en la infancia |…
Lee la siguiente tabla, que resume la talla promedio a los 18 años de un grupo de jóvenes según dos condiciones de crecimiento.
| Grupo | Alimentación en la infancia | Talla promedio (cm) |
|---|---|---|
| A | Equilibrada y suficiente | 172 |
| B | Deficiente en proteínas | 165 |
Se sabe que ambos grupos tienen una composición genética semejante.
- a) ¿Qué conclusión puedes extraer de la tabla?
- b) ¿Por qué es necesario aclarar que la composición genética es semejante para interpretarla?
Gemelos y agentes que alteran el desarrollo
Los gemelos monocigóticos proceden de un mismo cigoto, así que tienen el mismo genotipo. Si crecen en ambientes distintos, las diferencias que aparecen se deben sobre todo al ambiente. Por eso son un recurso muy útil para estudiar su influencia. Los rasgos casi independientes del ambiente (grupo sanguíneo, color de ojos) serán muy parecidos; los que dependen mucho de él (peso, resistencia física, salud) pueden diferir bastante.
Aun así, la afirmación «los genes lo determinan todo» es falsa: sin ambiente adecuado, los genes no se expresan plenamente. Y tampoco el ambiente lo determina todo: no hace crecer a una planta sin los genes para hacerlo.
El ambiente puede alterar el desarrollo sin cambiar los genes
El alcohol, el humo del tabaco, ciertos medicamentos o infecciones durante el embarazo pueden provocar malformaciones o trastornos del aprendizaje, aunque la secuencia de los genes del embrión sea normal. Estos agentes alteran la división, la migración y la diferenciación de las células, o modifican cómo se expresan los genes. Los efectos dependen del momento en que actúan: en las primeras semanas se forman los órganos, y una agresión entonces puede causar malformaciones graves; más tarde afecta sobre todo el crecimiento y la maduración.
Prevenir es la mejor medida. El sistema de salud cubano, mediante el médico y la enfermera de la familia y el policlínico, promueve el control prenatal desde las primeras semanas, la orientación para evitar tabaco, alcohol y automedicación, y una alimentación adecuada con suplementos como el ácido fólico y el hierro. Estas acciones reducen la exposición a agentes dañinos y apoyan un desarrollo normal.
Un par de gemelos monocigóticos fue separado al nacer. Uno creció en Baracoa, con una dieta rica en frutas y mucha actividad al aire libre; el otro, en una ciudad, con…
Un par de gemelos monocigóticos fue separado al nacer. Uno creció en Baracoa, con una dieta rica en frutas y mucha actividad al aire libre; el otro, en una ciudad, con vida sedentaria y alimentación poco variada. A los 30 años presentan diferencias en peso, resistencia física y salud.
- a) Explica por qué este caso es útil para estudiar la influencia del ambiente.
- b) Identifica qué características esperarías que fueran muy parecidas entre ellos y cuáles más diferentes, y argumenta.
- c) Valora la afirmación: «Los genes determinan por completo cómo seremos».
Una mujer embarazada consume alcohol de forma habitual, y su hijo nace con malformaciones y problemas de aprendizaje, aunque no se detecta ninguna mutación en sus genes.…
Una mujer embarazada consume alcohol de forma habitual, y su hijo nace con malformaciones y problemas de aprendizaje, aunque no se detecta ninguna mutación en sus genes.
- a) Analiza cómo un factor ambiental puede alterar el desarrollo ontogenético sin modificar la secuencia de los genes.
- b) Explica por qué el momento del desarrollo en que actúa un agente del ambiente es importante para sus efectos.
- c) Propón dos acciones de prevención que pueda promover el sistema de salud en la atención a la embarazada y justifica su utilidad.
Vuelve al principio: los frijoles tenían el mismo genotipo; la luz y el agua marcaron la diferencia en su fenotipo.