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¿Como se ha seleccionado y manipulado genéticamente las plantas y animales ?
¿Como son los mecanismos de reproducción de los seres vivos?

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La genética es la rama de la biología que estudia los mecanismos de la herencia biológica. Entre estos mecanismos, la genética estudia el ADN, su composición, organización, cómo se estructura en genes que es la unidad básica de información genética y en cromosomas, además de cómo se produce la herencia de los caracteres biológicos.

La replicación del ADN y la regulación de la expresión génica también se encuentran dentro de su objeto de estudio. Esta ciencia se relaciona muy directamente con la bioquímica y la biología molecular y celular.

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Cada vez se hace más patente la rapidez con la que la ciencia va progresando  y, junto con ella, lo hace el deseo del hombre de crecer, alcanzar y superar a Dios. La genética, manipulación genética y los demás términos relacionados con la herencia están últimamente en boca de todos. Lo cual consiste en una serie de técnicas que permiten la transferencia programada de genes entre distintos organismos. Consiste en una reunión artificial de moléculas de ADN con la finalidad de aislar genes o fragmentos de ADN, clonarlos e introducirlos en otro genoma para que se expresen.Cuando los genes nuevos son introducidos en las plantas o animales, los organismos resultantes pasan a llamarse transgénicos y los genes introducidos transgenes.

La reproducción humana es el proceso biológico fundamental de los organismos vivos ya que permite la continuación de la especie humana y concebir seres vivos semejantes a ellos. La reproducción se clasifica principalmente en sexual y asexual.
El sistema reproductor está formado por un conjunto de órganos adaptados que posibilitan, tanto a las hembras como varones, desarrollar una actividad sexual y especialmente preparados para hacer posible la procreación, es lo que se conoce como fecundación natural.

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La manipulación genética se puede describir como la formación de nuevas combinaciones de genes por el aislamiento de un fragmento de ADN, la creación en él de determinados cambios y la reintroducción de este fragmento en el mismo organismo o en otro.
La procreación artificial o reproducción asistida es un procedimiento de manipulación que consiste en crear una persona de modo artificial. Es decir, dar vida a un ser humano sin el acto sexual. A su vez, la procreación puede ser homóloga o heteróloga.

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Un claro ejemplo es en España, uno de los países mas desarrollados y avanzados legalmente en este tema, prohíbe la clonación humana o la creación genética de razas humanas, según lo establece la «Ley sobre técnicas de reproducción asistida». Esto también es regulado por el Código Penal, que en uno de sus artículos castiga la alteración del genotipo con finalidad experimental y la fecundación de óvulos humanos con distinto fin de la procreación humana.

Por lo tanto, el Genoma Humano en España y el resto del mundo es considerado como un bien jurídico protegido

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EJEMPLO DE MANIPULACIÓN GENÉTICA EN ANIMALES 

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EJEMPLO DE MANIPULACIÓN GENÉTICA EN ANIMALES 

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Los Peces Cebra con elementos de respuesta a contaminantes del agua que inducen la expresión de luciferasa y generan luz.

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EJEMPLO DE MANIPULACIÓN GENÉTICA EN PLANTAS 

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EJEMPLO DE MANIPULACIÓN GENÉTICA EN PLANTAS 

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Los tomates morados  y su pigmento oscuro tiene como objetivo ofrecer beneficios para la salud, similares a los que ofrecen otras frutas como los arándanos. El pigmento conocido como antocianina es un antioxidante que ayuda a combatir el cáncer, según lo han revelado recientes estudios con animales.

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El sistema reproductivo de una mujer proporciona los medios biológicos para producir una nueva generación. El sistema consiste en ovarios, oviductos, el útero, el cervix y la vagina. De los anteriores, los ovarios son los principales órganos reproductores y pueden desempeñar su función durante 40 años o incluso mas. Cuando una chica llega a la pubertad, sus ovarios comienzan a producir estrogeno, las hormonas sexuales femeninas que influyen en el desarrollo las características sexuales secundarias como los senos, las cadera y los glúteos adultos. Durante los años fértiles de una mujer, el estrogeno, la progesterona y otras hormonas forman el flujo y el reflujo de sus ovarios y cerebro, por lo regular en un ciclo de 28 días. Durante este ciclo menstrual, uno o mas óvulos se desarrollan y se liberan, listos para ser fertilizados por el esperma de un hombre y dar inicio a un embarazo. Si un ovulo no es fertilizado, el ciclo comienza de nuevo y se repite una y otra vez, gasta que se hace mas lento y se detiene en la menopausia.

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Las partes reproductivas femeninas son las siguientes el útero este organo hueco de gruesas paredes permite que se implanta un ovulo fertilizado y se desarrolla un embrion, la vagina este pasaje expansible desempeña una triple función como órgano femenino de las relaciones sexuales, como canal de flujo menstrual y como canal de parto , cervix son las glándulas en este estrecho pasaje secretan moco que forma una barrera contra los microbios y excepto a mitad del ciclo, el esperma , endometrio esta capa interna del útero es donde si las condiciones son favorables, se implanta el embrión también da origen a la mayoría parte de la placenta ,ovarios los 2 son los principales órganos reproductivos de una mujer, estas estructuras producen óvulos y hormonas reproductivas incluso estrogeno y progesterona , el miometrio las contracciones en las capas de musculo liso que forman este tejido causan los cólicos menstruales y también ayuda a expulsar al feto durante el parto y las fimbrias estas extensiones parecidas a dedos ayudan a dirigir el ovulo liberado hacia el oviducto.

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Un oviducto también conocidas como trampas de falopio no esta físicamente adherido al ovario, por lo tanto los óvulos liberados deben saltar un estrecho espacio para entrar para entrar a el. A pesar de las fimbria, con forma de sombrilla que se localiza sobre la entrada al oviducto, algunos óvulos se pierden en la cavidad abdominal.

Dentro de un oviducto por lo regular la fertilización ocurre mientras un ovulo esta en un oviducto, un canal fino que tiene un espacio similar al de un cabello el cual mide alrededor de cuatro pulgadas (10 centímetros)de largo . Algunas células que recubren el tubo tienen cilios pulsantes que mueven el ovulo hacia es útero.

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Los principales tejidos del útero son su capa endometria y el recubrimiento del miometrio bajo. El endometrio tiene dos capas: una externa y permanente y una interna que se construye y luego se desecha con cada menstruación. Abundantes vasos sanguíneos surten la materia prima para este proceso cíclico. Durante el embarazo, las hormonas impiden que el recubrimiento sea desechado, lo cual permite que un embrión de reciente formación se implante y crezca

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Los órganos reproductores primarios de un hombre son los testículos, cada uno delos cuales es del tamaño de una ciruela pequeña. Como los ovarios femeninos, los testículos no son esenciales para la supervivencia personal de un hombre. Sin embargo al igual que los ovarios, los testículos son órganos cruciales que existente para propagar la especie humana mediante la producción de hormonas sexuales y células sexuales (esperma) que pueden unirse a un ovulo y dar origen a una nueva generación. Cada testículo esta subdividido en 200 o mas lóbulos, donde delgados y enrollados tubulos  contienen células espermáticas en diferentes etapas de desarrollo. Un hombre sexualmente maduro tiene alrededor de un millón de espermatozoides dentro de sus testículos. Los demás componentes del sistema reproductor masculino son el pene y una variedad de glándulas que producen el semen, el cual protege y nutre a los espermatozoides en desarrollo.

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Los testículos producen esperma y son los principales órganos reproductivos masculino, epididimo este sistema de ducto plegado reciben y almacena esperma antes de la eyaculacion. estirado el epididimo  mediría alrededor de veinte pies(seis metros) de largo, conductos deferentes el esperma almacenado en el epididimo se mueve atraves de estos dos tubos de gruesas paredes hacia los conductos eyaculatorios, glándula seminal las dos glándulas seminales secretan variedad de sustancias, incluso prostaglandinas que se convierte en parte del semen,la próstata rodea a la uretra. Secreta sustancias activadoras para el esperma que forma parte del semen.

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Los lóbulos que contienen los enroscados tubulos seminiferos construyen la mayor parte del tejido en un testiculo. Los tubulos se conectan con el epididimo, donde los espermatozoides en maduración se almacenan. Vasos sanguíneos, nervios y una parte del conducto deferente corren a través del cordón espermático.

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Esta micrografia a color muestra una sección transversal de los tubulos seminiferos, el sitio de producción del esperma en los testículos. Las células espermáticas, en azul se muestran dentro de cada tubulo. Al rededor los tubulos hay tejidos que contienen células de LEYDING las cuales producen testosterona.

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Durante los años fértiles de una mujer, su ciclo menstrual coincide con un ciclo  complementario en los ovarios, los cuales producen los ovocitos u óvulos inmaduros. El diminuto huevo en desarrollo es el primer paso hacia el embarazo, dado que contiene los cromosomas que determinan la contribución genética de la madre a su descendencia. En el ciclo ovárico, el estrogeno y otras hormonas guían una secuencia de etapas en las cuales el ovulo crece mas y se desarrolla de manera que lo preparan para su liberación del ovario. Si después de la liberación el ovulo no logra cruzar el espacio entre el ovario y el infundibulo, la abertura con forma de embudo del oviducto, se perderá en la cavidad abdominal (es poco común). Si la pequeña célula entra en el oviducto, se encontrara en el canal donde la fertilización tiene mas probabilidad de suceder. Si el ovulo no es fertilizado ocurre la menstruación y los ciclos ováricos y menstrual comienza de nuevo.

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Las hormonas luteinizante (LH) y foliculoestimulante (FSH), producidas por la glándula pituitaria, estimulan el desarrolla de los folículos en los ovarios. Después de la ovulacion, la progesterona y el estrogeno del foliculo preparan al endometrio para un posible embarazo

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La punta de un posible ovulo futuro aparece en verde en este microscopia electrónica de barrido a color, rodeado por células foliculares (rosa). Millones de células de este tipo en un embrión femenino se desarrollaran en ovocitos primarios, pero solo perduraran unos cuantos cientos de miles en la pubertad.

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Son gametos que transportan los genes masculinos. Durante en periodo de 9 a 10 semanas, el esperma se transforma en células nadadoras impulsadas por una cola tipo de látigo llamada flagelo. Como los ovocitos, el esperma se desarrolla en un proceso guiado por las hormonas, incluso la testosterona y algunas de las mismas hormonas que operan durante el ciclo ovárico femenino, como la hormona foliculoestimulante (FSH). El proceso inicia en los tubulos seminiferos enroscado dentro de cada testículo. Desde la pubertad una serie de pasos genéricamente determinados en los tubulos transforman a las células llamadas espermatogonia, primero en espermatocitos y luego en espermatidas. Las espermatidas desarrollan una fina cola y por fin se convierte en un joven espermatozoide. Durante este tiempo, señales químicas de células cercanas de soporte nutren el esperma en maduración, el cual por ultimo entra al largo y enroscado epididimo. Aquí las células de esperma completan su desarrollo y se almacena hasta que sale del cuerpo como parte del semen.

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Están especializados para llegar y fertilizar los óvulos mediante el nado a través del tracto reproductor femenino. Cada uno consta de tres partes: una cabeza, un segmento medio y un flagelo, los cuales soportan soportan su función biológica. El núcleo de la célula contiene el ADN y se localiza en la cabeza , cubierta por un acrosoma. Esta estructura albergada enzimas y otras proteínas que ayudan al espermatozoide a adherirse y penetrar en un ovulo. La mitocondria en el segmento del medio producen combustible celular que alimenta los movimientos de la cola para que el espermatozoide se desplace.

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Es el principal androgeno humano, un tipo de hormona esteroide. A pesar de estar presentes en ambos sexos, la testosterona es reconocida como la hormona sexual predominante en los varones. En un embrión que hereda un cromosoma y, la testosterona secreta por los testículos embrionados guía el desarrollo de otros órganos reproductores masculinas. Años mas tarde es un importante formador de la conducta de apareamiento y de las características sexuales de un hombre adulto, incluso la formación de esperma y el crecimiento de los músculos esqueléticos.

En la siguiente imagen muestran cristales de la hormona testosterona. Se produce principalmente en las células de Leydig de los testículos.

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La fertilización de un ovulo por un espermatozoide no esta garantizada en ningún sentido. Delos millones de espermatozoides que un hombre eyacula, muy pocos llegan a un oviducto. El fluido ácido en una vagina matara a muchos y el moco en el cervix puede impedir el paso de los sobrevivientes al útero. En el útero, células defensivas pueden atacar al esperma recién llegado como elemento extraño al cuerpo femenino. El esperma eyaculado también debe ser capacitado, o habilitado, mediante cambios químicos que debilitan el acrosoma que cubre la cabeza del espermatozoide.Este cambio requiere de seis o ocho horas y es un prerrequisito para la fetilizacion . Barreras químicas permiten que un solo espermatozoide penetre en un ovulo humano.Poco después, el material genético de ambos se combina. La implantación de un embrión temprano en el útero y el desarrollo de una placenta y otras estructuras de soporte ocurre en el embarazo, proceso de 39 semanas de gestación que culmina en el parto.

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Cuatro membranas y la placenta ayudan a sostener a un embrión en desarrollo. Un saco vitelino produce glóbulos rojos primarios, entre otras funciones. El amnios forma el saco lleno de liquido que rodea el embrión.El alantoides genera vasos sanguíneos que unen al embrión con la placenta a través del cordón umbilical. El corion rodea estas estructuras. Secretan gonadotropina corionica humana (hCH), una hormona que impide que el endometrio se erosione hasta que forme la placenta.

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Desde el momento en que se forma un blastocisto, el desarrollo humano progresa con rapidez. Las primeras 8 semanas en el vientre, el periodo embrionario, es una etapa de tremendo crecimiento. Durante las primeras cuatro semanas, la placenta y el cordón umbilical se establece y el embrión crece hasta 500 veces su tamaño original. A pesar de que todavía mide alrededor de un cuarto de pulgada (0.5 centímetros) y es evidente que tiene cola, su corazón, cerebro. ojos, extremidades y músculos comienzan a formarse. A lo largo del siguiente mes, la cabeza crece a medida que se expande el cerebro del embrión, la cola desaparece y las extremidades, los órganos genitales y los órganos internos cobran forma. Después de ocho semanas, el embrión mide alrededor de una pulgada (2.5 centímetros) y ya se le designa como feto. Durante las siguientes semanas, antes de que el primer trimestre llegue a su fin, un monitor fetal sera capaz de detectar su ritmo cardíaco.

En la séptima semana del desarrollo  ya están presentes manos y pies tipo paletas palmeadas al final de las minúsculas extremidades de un embrión. Durante los siguientes días, un proceso de muerte celular genéricamente programada elimina el tejido entre los dedos y producen cinco dedos separados en el extremo de cada mano. Dentro de ellos hay cartílagos que poco a poco serán remplazados por huesos durante las siguientes semanas

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La dieta materna deficiente, el consumo de alcohol y tabaco, la enfermedad o incluso algunos medicamentos terapéuticos representan un serio riesgo para un bebe nonato. Los alimentos de una madre y cualquier suplemento recomendados por el medico deben proporcionar los nutrientes esenciales para satisfacer las demandas de su bebe en rápido crecimiento. Los suplementos suelen incluir vitaminas, hierro y ácido folico. El ácido folico ayuda a prevenir la espina bífida, en la cual tubo neutral del embrión no logra cerrarse por completo y parte de la médula espinal queda expuesta.

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Cuando el feto cumple su primer trimestre en el vientre mide casi seis pulgadas (15 centímetros) de largo y sus sistemas de órganos ya están formados. Una sustancia lechosa , el vernix caseoso, protege su piel y una delicada vellosidad llamada lanugo cubre su cuerpo. Se establece el sistema nervioso fetal, con sus conexiones a los músculos en desarrollo y durante el segundo trimestre la madre puede sentir con facilidad los movimientos de sus piernas y los brazos de su bebe. A pesar de que el feto se nutre a través del torrente sanguíneo de la madre, su boca realiza movimientos de succión y otros músculos faciales arrugan su rostro en muecas y guiños. El feto pronto abrirá los ojos, beberá líquido amniótico y orinara, mientras maduran sus sistemas corporales y crece hasta el tamaño que tendrá al nacer. En las semanas finales, previas al parto, sus pulmones y sistema respiratorio se vuelven capaces de funcionar con aire. Para el noveno mes de embarazo, el desarrollo de esos sistemas esta casi completo.

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Los pulmones y el hígado de un feto se desarrollan mas lento que algunos otros órganos internos porque el cuerpo de la madre regula sus funciones por medio de la placenta. Los pulmones reciben una pequeña cantidad de sangre desde el corazón, pero la mayoría circula a través de un pequeño orificio en el corazón, denomina foramen oval. Un vaso sanguíneo llamado ductus venoso rodea el hígado. En condiciones normales, ambas desviaciones se cierran cuando se establece la circulación regular de la sangre durante las primeras semanas posteriores al parto.

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Se desarrollo con lentitud a lo largo de la gestación. Cartílagos y otros tejidos conectivos embrionarios proporcionan un modelo estructural para cada hueso, mas tarde, células oseas sustituyen al modelo suave con tejidos oseo mineralizado. El cráneo comienza a desarrollarse durante la cuarta semana, seguido por lo columna vertebral, las costillas, la cintura escapular y la cintura pelviana. Para la sexta semana, un esqueleto de cartílagos ha comenzado a formarse en las extremidades.

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El nacimiento, la abrupta llegada de un bebe al mundo, recibe el termino técnico de parto. Por lo regular una madre experimenta tres etapas de parto: una fase preparto de cambios físicos que son un preludio para el nacimiento mismo; el transito real del bebe desde el útero y a través del canal de parto; y una fase postparto cuando la placenta es expulsada y se corta el cordón umbilical. En promedio la labor de parto dura alrededor de 18 horas desde la primera contracción hasta el final, aunque algunos nacimientos ocurren en unas cuantas horas, otros pueden tomar un día o mas, a medida que las etapas progresan con lentitud. Cuando en bebe es por fin separado de su madre, la placenta ya no puede eliminar dióxido de carbono de su sangre. Este cambio y otros factores estimulan centros en el cerebro del bebe que regulan la respiración. Cuando su sistema respiratorio comienza a funcionar, el bebe inhala por primera vez.

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En este vídeo se puede apreciar tanto la ovulacion  de una mujer madura tanto el proceso paso a paso de la fecundación del ovulo

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Luis Estévez y Eva Salmerón BIOLOGíA Y GEOLOGíA

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https://cienciaybiologia.com/ramas-de-la-biologia-genetica/
https://www.significados.com/reproduccion/
https://okdiario.com/curiosidades/manipulacion-genetica-que-consiste-447408
http://www.colvema.org/pdf/6473geneticaii.pdf
Gran atlas ilustrado del cuerpo humano/ editorial cordillera

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La genética es el estudio de los patrones de herencia. Las características en un organismo son consecuencia del contenido genético heredado y de las condiciones ambientales. Conocer los patrones hereditarios ha sido un factor indispensable en la manipulación genética de algunos organismos con el fin de seleccionar características que son atractivas e interesan a los humanos.

La reproducción es la por la que los organismos denominados progenitores originan nuevos organismos llamados descendientes, desde los unicelulares hasta los pluricelulares presentan diversidad de mecanismos que les permiten la transmicion del material genético a su descendencia.

La reproducción humana es similar a la de otros grupos de mamíferos sin embargo presentan varias particularidades, algunos hábitos relacionados con el consumo de alimentos transgenicos y el uso de pesticidas en la agricultura pueden afectar dramáticamente la capacidad de reproducción, por esta razón es necesario consumir alimentos saludables para un dieta balanceada.