Una power point animada sobre genética clásica, mendeliana y no mendeliana. Se puede trabajar con alumnos de enseñanza media de la educación chilena. Se incluyen los dos principios de mendel.
1. Unidad II-segundo medio
Patrones dePatrones de
herenciaherencia
Power point Traducido, modificado
y adaptado por Gustavo Toledo C. de
Material disponible en la web.
2. UNIDAD I 2
GenéticaGenética
Campo fundado porCampo fundado por Gregor Mendel,Gregor Mendel, monjemonje
en un Monasterio en Brno (ahora enen un Monasterio en Brno (ahora en
república Checa) a finales de 1800república Checa) a finales de 1800
Trabajó conTrabajó con arvejasarvejas
Sabía poco de células y nada deSabía poco de células y nada de
cromosomas; sabía matemática.cromosomas; sabía matemática.
No fue apreciado por sus pares; su trabajoNo fue apreciado por sus pares; su trabajo
fue redescubierto después defue redescubierto después de CharlesCharles
DarwinDarwin, después de la muerte de Mendel, después de la muerte de Mendel
3. UNIDAD I 3
HerenciaHerencia
La Herencia es el proceso por el cual lasLa Herencia es el proceso por el cual las
características de los individuos soncaracterísticas de los individuos son
pasadas a sus descendientespasadas a sus descendientes
Los GenesLos Genes codifican estas característicascodifican estas características
un gen es una unidad de herencia queun gen es una unidad de herencia que
codifica información para la forma decodifica información para la forma de
una característica particularuna característica particular
La ubicación de un gen en unLa ubicación de un gen en un
cromosoma se llamacromosoma se llama locuslocus
4. UNIDAD I 4
AlelosAlelos
Los cromosomas homólogos transportanLos cromosomas homólogos transportan
la misma clase de genes para lala misma clase de genes para la
misma característicamisma característica
Genes para la misma característica seGenes para la misma característica se
encuentran en los mismos loci enencuentran en los mismos loci en
ambos cromosomas homólogosambos cromosomas homólogos
5. UNIDAD I 5
AlelosAlelos
Genes para una característicaGenes para una característica
encontrada en los cromosomasencontrada en los cromosomas
homólogos pueden no ser idénticoshomólogos pueden no ser idénticos
Versiones alternativas o formas de genesVersiones alternativas o formas de genes
encontradas en el mismo locus de unencontradas en el mismo locus de un
gen son llamadosgen son llamados alelosalelos
6. UNIDAD I 6
AlelosAlelos
Cada célula lleva dos Alelos por característica,Cada célula lleva dos Alelos por característica,
una en cada uno de los dos cromosomasuna en cada uno de los dos cromosomas
homólogoshomólogos
Cuando ambos cromosomas homólogosCuando ambos cromosomas homólogos
transportan el mismo alelo (forma alternativatransportan el mismo alelo (forma alternativa
del gen) en un locus de un gen dado, eldel gen) en un locus de un gen dado, el
organismo esorganismo es homocigotohomocigoto en ese locusen ese locus
Si dos cromosomas homólogos portanSi dos cromosomas homólogos portan
diferentesdiferentes Alelos en un locus dado, elAlelos en un locus dado, el
organismo esorganismo es heterocigotoheterocigoto en ese locus (unen ese locus (un
híbridohíbrido))
7. UNIDAD I 7
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1717 1818 1919 2020 2121 2222 2323 2424 2525 2626Loci:Loci:
Genes, Alelos, Loci y cromosomasGenes, Alelos, Loci y cromosomas
Cromosoma de un PadreCromosoma de un Padre
Cromosoma homólogo del otro padreCromosoma homólogo del otro padre
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1717 1818 1919 2020 2121 2222 2323 2424 2525 2626Loci:Loci:
Locus M tiene
un gen que
controla el
color de hoja.
La Planta es
homocigota
para este gen
Locus D tiene
un gen que
controla la
altura de la
planta. Esta es
homocigota
para este gen
Locus Bk
tiene un gen
que controla
la forma de la
fruta. Esta es
heterocigota
para este gen
8. UNIDAD I 8
Los Secretos del éxito de MendelLos Secretos del éxito de Mendel
Aspectos Importantes de la planta de arvejaAspectos Importantes de la planta de arveja
• Las flores de la arveja tienen estructurasLas flores de la arveja tienen estructuras
masculinas que producenmasculinas que producen polenpolen (gametos(gametos
masculinos) por meiosismasculinos) por meiosis
• Las flores de la arveja tienen estructurasLas flores de la arveja tienen estructuras
femeninas que producenfemeninas que producen óvulosóvulos (gametos(gametos
femeninos) por meiosisfemeninos) por meiosis
• Los pétalos de la planta de arveja encierranLos pétalos de la planta de arveja encierran
tanto a las partes masculinas comotanto a las partes masculinas como
femeninas de la flor y previenen la entradafemeninas de la flor y previenen la entrada
9. UNIDAD I 9
Semillas y flores de la arveja comestibleSemillas y flores de la arveja comestible
Flor intacta de la arvejaFlor intacta de la arveja Flor disecada que muestraFlor disecada que muestra
estructuras reproductivasestructuras reproductivas
estambresestambres
(macho)(macho)
produceproduce
polenpolen
estambresestambres
(macho)(macho)
produceproduce
polenpolen
CarpeloCarpelo
(femeninas)(femeninas)
produceproduce
óvulosóvulos
CarpeloCarpelo
(femeninas)(femeninas)
produceproduce
óvulosóvulos
10. UNIDAD I 10
Los Secretos del éxito de MendelLos Secretos del éxito de Mendel
El diseño experimental de Mendel fueEl diseño experimental de Mendel fue
simple y metódicosimple y metódico
• Estudió características que tienenEstudió características que tienen
formas diferentes, sin lugar a dudasformas diferentes, sin lugar a dudas
(como púrpura versus blanco)(como púrpura versus blanco)
• Estudió sólo un rasgo (característica) aEstudió sólo un rasgo (característica) a
la vezla vez
11. UNIDAD I 11
Definiciones 1Definiciones 1
¡¡¡DEBEN SABER ESTO!!!¡¡¡DEBEN SABER ESTO!!!
RasgoRasgo—Una característica variable de un—Una característica variable de un
organismoorganismo
GenGen—un segmento del DNA cromosómico—un segmento del DNA cromosómico
que controla un rasgo específicoque controla un rasgo específico
LocusLocus—posición cromosómica donde reside—posición cromosómica donde reside
el DNA para una gen específicoel DNA para una gen específico
GenomaGenoma—Se refiere a todos los loci—Se refiere a todos los loci
estándar de una especieestándar de una especie
12. UNIDAD I 12
Definiciones 2Definiciones 2
¡¡¡DEBEN SABER ESTO!!!¡¡¡DEBEN SABER ESTO!!!
AlelosAlelos—Formas diferentes o variantes de—Formas diferentes o variantes de
un genun gen
• ““color de la florcolor de la flor”” es un gen;es un gen;
• ““púrpurapúrpura”” es un alelo para el color de la flores un alelo para el color de la flor
• ““blancoblanco”” es otro alelo para el color de la flores otro alelo para el color de la flor
GenotipoGenotipo—Alelos de genes específicos de—Alelos de genes específicos de
un individuoun individuo
13. UNIDAD I 13
Definiciones 3Definiciones 3
homocigotohomocigoto—el mismo alelo Materno y—el mismo alelo Materno y
paternopaterno
• Padre da el alelo púrpura para el color de la florPadre da el alelo púrpura para el color de la flor
• Madre da el alelo púrpura para el color de la florMadre da el alelo púrpura para el color de la flor
heterocigotoheterocigoto—Alelos Materno y paterno—Alelos Materno y paterno
diferentediferente
• Padre da el alelo púrpura para el color de la florPadre da el alelo púrpura para el color de la flor
• Madre da el alelo blanco para el color de la florMadre da el alelo blanco para el color de la flor
14. UNIDAD I 14
Definiciones 4Definiciones 4
FenotipoFenotipo::
• Lista de caracteres exhibidos por unLista de caracteres exhibidos por un
individuoindividuo
DominanteDominante—alelo que es expresado 100%—alelo que es expresado 100%
en Heterocigotoen Heterocigoto
RecesivoRecesivo—alelo que no es expresado en—alelo que no es expresado en
HeterocigotoHeterocigoto
Dominancia incompletaDominancia incompleta— el Heterocigoto— el Heterocigoto
muestra un carácter intermediomuestra un carácter intermedio
15. UNIDAD I 15
Simbología GenéticaSimbología Genética
A menudo se usa letra inicial del aleloA menudo se usa letra inicial del alelo
DominanteDominante
• LetraLetra MAYÚSCULAMAYÚSCULA representa Dominanciarepresenta Dominancia
• LetraLetra minúsculaminúscula de lade la misma letramisma letra representarepresenta
RecesividadRecesividad
Si la flor púrpura Domina al blanco…Si la flor púrpura Domina al blanco…
• ““PP”” representa al alelo para el púrpurarepresenta al alelo para el púrpura
• ““pp”” representa al alelo para el blancorepresenta al alelo para el blanco
16. UNIDAD I 16
Fertilización cruzada de los padresFertilización cruzada de los padres
Planta puraPlanta pura
padrepadre
flor púrpuraflor púrpura
Planta puraPlanta pura
padrepadre
flor blancaflor blanca
Fertilización cruzadaFertilización cruzada
Todos los descendientesTodos los descendientes
con flor púrpuracon flor púrpura
Polen
Polen
P P
F1
17. UNIDAD I 17
Autofertilización para obtener FAutofertilización para obtener F22
F1
autofertilizaciónautofertilización
F2 F2 F2 F2
75% púrpura75% púrpura
25% blanco25% blanco
18. UNIDAD I 18
Genotipo vs FenotipoGenotipo vs Fenotipo
Fenotipo es cómo las vemos/comportarseFenotipo es cómo las vemos/comportarse
• FloresFlores púrpurapúrpura
• FloresFlores blancasblancas
Genotipo es lo que dicen nuestros genesGenotipo es lo que dicen nuestros genes
• FloresFlores blancasblancas / Flores/ Flores blancasblancas
• FloresFlores blancasblancas / Flores/ Flores PúrpurasPúrpuras
• FloresFlores PúrpurasPúrpuras/ Flores/ Flores PúrpurasPúrpuras
19. UNIDAD I 19
genotipo vs Fenotipo 2genotipo vs Fenotipo 2
genotiposgenotipos
• PP = homocigoto para florPP = homocigoto para flor púrpurapúrpura
• pp = homocigoto para florpp = homocigoto para flor blancablanca
• Pp = heterocigoto para el color de la florPp = heterocigoto para el color de la flor
Fenotipo a partir del genotipo:Fenotipo a partir del genotipo:
• PP = florPP = flor púrpurapúrpura
• Pp = florPp = flor púrpurapúrpura
• pP = florpP = flor púrpurapúrpura
• pp = florpp = flor blancablanca
20. UNIDAD I 20
¿Cómo la meiosis separa los alelos?¿Cómo la meiosis separa los alelos?
Los dos Alelos para una característica seLos dos Alelos para una característica se
separan durante la formación deseparan durante la formación de
gametos(meiosis)gametos(meiosis)
• los cromosomas homólogos se separan en lalos cromosomas homólogos se separan en la
anafase I de la meiosisanafase I de la meiosis
• Cada gameto recibe un cromosoma de cadaCada gameto recibe un cromosoma de cada
par de homólogos y, por lo tanto, sólo uno depar de homólogos y, por lo tanto, sólo uno de
los dos Alelos por característicalos dos Alelos por característica
La separación de Alelos en meiosisLa separación de Alelos en meiosis
conocida comoconocida como ““Ley de la segregaciónLey de la segregación””
21. UNIDAD I 21
Gametos de HomocigotosGametos de Homocigotos
A A A A
Padre homocigotoPadre homocigoto GametosGametos
Todos los gametos idénticosTodos los gametos idénticos
relacionados con este genrelacionados con este gen
22. UNIDAD I 22
Gametos de heterocigotosGametos de heterocigotos
A a A a
Padre heterocigotoPadre heterocigoto GametosGametos
Gametos 50/50Gametos 50/50
con respecto a este gencon respecto a este gen
23. UNIDAD I 23
pp
homocigoto
Recesivo
Homocigoto DominanteHomocigoto Dominante
X homocigoto RecesivoX homocigoto Recesivo
P
p
P
p
PadrepúrpuraPadrepúrpura
PP
homocigoto
Dominante
PadreblancoPadreblanco
NúcleoNúcleo
EspermatozoidesEspermatozoides
NúcleoNúcleo
óvuloóvulo
núcleonúcleo
EspermatozoidesEspermatozoides
NúcleoNúcleo
24. UNIDAD I 24
Pp
Pp
P espermatozoides + p óvulosP espermatozoides + p óvulos
lo mismo que p espermatozoides + P óvuloslo mismo que p espermatozoides + P óvulos
púrpuraFpúrpuraF11púrpuraFpúrpuraF11
P p
NúcleoNúcleo
EspermatozoidesEspermatozoides
NúcleoNúcleo
óvuloóvulo
++
p P
NúcleoNúcleo
óvuloóvulo
NúcleoNúcleo
espermatozoideespermatozoide
++
26. UNIDAD I 26Usando cuadros de Punnett enUsando cuadros de Punnett en
cruces genéticoscruces genéticos
Usado por el genetista ReginaldUsado por el genetista Reginald PunnettPunnett
• Considera solo genes de interésConsidera solo genes de interés
• Lista genotipos de espermatozoides en laLista genotipos de espermatozoides en la
parte superiorparte superior
• Lista genotipos de óvulos en el ladoLista genotipos de óvulos en el lado
izquierdoizquierdo
• Los cuadros interiores se llenan conLos cuadros interiores se llenan con
genotipos de los cigotosgenotipos de los cigotos
27. UNIDAD I 27
Considere el Color de la florConsidere el Color de la flor
Presuma que el Color de la flor es afectadoPresuma que el Color de la flor es afectado
por sólo un gen (por sólo un gen (cruce monohíbridocruce monohíbrido))
Presuma que todos los Alelos son púrpurasPresuma que todos los Alelos son púrpuras
o blancoso blancos
púrpura (P) es Dominante al blanco (p)púrpura (P) es Dominante al blanco (p)
heterocigotosheterocigotos tendrán flores púrpuras comotendrán flores púrpuras como
los homocigoto Dominanteslos homocigoto Dominantes
28. UNIDAD I 28
P p
1(25%)
blanco
3 (75%)3 (75%)
púrpurapúrpura
frecuenciasfrecuencias
FenotiposFenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Haciendo un cuadro de Punnett:Haciendo un cuadro de Punnett:
heterocigoto X heterocigotoheterocigoto X heterocigoto
Óvulos de Planta heterocigotaÓvulos de Planta heterocigota
Polen de plantaPolen de planta
heterocigotaheterocigota
1111 22
P
p
pP
PpPP
pp
PP pppP Pp
29. UNIDAD I 29
Aplicación práctica: El Cruce de pruebaAplicación práctica: El Cruce de prueba
UnUn Cruce de pruebaCruce de prueba es usado para deducires usado para deducir
el genotipo de un organismo con unel genotipo de un organismo con un
fenotipo dominante (i.e., ¿es elfenotipo dominante (i.e., ¿es el
organismoorganismo PPPP oo PpPp?)?)
1.1. Cruzar al organismo con fenotipoCruzar al organismo con fenotipo
dominante (dominante (PP_) con un organismo_) con un organismo
homocigoto Recesivo (homocigoto Recesivo (pppp)…)…
30. UNIDAD I 30
Aplicación Práctica: El Cruce de pruebaAplicación Práctica: El Cruce de prueba
2. Si el organismo de Fenotipo Dominante2. Si el organismo de Fenotipo Dominante
es homocigoto Dominante (es homocigoto Dominante (PPPP), sólo se), sólo se
producirán descendientes con Fenotipoproducirán descendientes con Fenotipo
Dominante (Dominante (PpPp))
3.3. Si el organismo con fenotipo DominanteSi el organismo con fenotipo Dominante
es heterocigoto (es heterocigoto (PpPp), aproximadamente), aproximadamente
la mitad de los descendientes tendránla mitad de los descendientes tendrán
fenotipo Recesivo (fenotipo Recesivo (pppp))
31. UNIDAD I 31
p p
(50%)
blanco
(50%)(50%)
púrpurapúrpura
frecuenciasfrecuencias
FenotiposFenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Cruce de prueba:Cruce de prueba:
heterocigoto X homocigoto Recesivoheterocigoto X homocigoto Recesivo
Óvulos de homocigoto RecesivoÓvulos de homocigoto Recesivo
Polen de plantaPolen de planta
desconocida condesconocida con
FenotipoFenotipo
Dominante(heterocigoto)Dominante(heterocigoto)
22
P
p
pp
PpPP
pp
Pp pppP pp
22
32. UNIDAD I 32
p p
(100%)(100%)
púrpurapúrpura
frecuenciasfrecuencias
FenotiposFenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Cruce de prueba:Cruce de prueba:
homocigoto X homocigoto Recesivohomocigoto X homocigoto Recesivo
Óvulos de homocigoto RecesivoÓvulos de homocigoto Recesivo
Polen de plantaPolen de planta
desconocida condesconocida con
fenotipofenotipo
dominante(homocigoto)dominante(homocigoto)
P
Pp
PpPp
Pp
Pp PpPp Pp
P
44
33. UNIDAD I 33Caracteres de arvejasCaracteres de arvejas
estudiados por Mendelestudiados por Mendel
Tamaño de planta
Ubicación de flor
Color de la flor
Color del capi
forma del capi
Forma de semilla
Color de semilla
34. UNIDAD I 34Los Rasgos son heredadosLos Rasgos son heredados
independientementeindependientemente
Color de semilla (arvejas amarillas vs. arvejasColor de semilla (arvejas amarillas vs. arvejas
verdes) y Forma de la semilla (arvejas lisas vs.verdes) y Forma de la semilla (arvejas lisas vs.
Arvejas rugosas) fueron las característicasArvejas rugosas) fueron las características
estudiadasestudiadas
Fueron asignados símbolos a los alelos:Fueron asignados símbolos a los alelos:
• YY = amarillo (Dominante),= amarillo (Dominante), yy = verde (Recesivo)= verde (Recesivo)
• SS = liso (Dominante),= liso (Dominante), ss = rugoso (Recesivo)= rugoso (Recesivo)
Cruce de dos caracteres fue hecho entre dosCruce de dos caracteres fue hecho entre dos
variedades de raza pura por cada característicavariedades de raza pura por cada característica
• P:P: SSYYSSYY xx ssyyssyy
35. UNIDAD I 35
Los caracteres son heredadosLos caracteres son heredados
independientementeindependientemente
• Genes del color de la arveja y de la formaGenes del color de la arveja y de la forma
de la arveja (de la arveja (SS,, ss yy YY,, yy) se separan) se separan
independientemente durante la meiosisindependientemente durante la meiosis
((Ley de la distribución independiente deLey de la distribución independiente de
MendelMendel))
– Posibles Gametos de los padresPosibles Gametos de los padres SSYYSSYY sonson
SYSY,, SYSY,, SYSY, y, y SYSY (cada(cada SS puede combinarsepuede combinarse
con cadacon cada YY))
– Posible Gametos de los padresPosible Gametos de los padres ssyyssyy sonson sysy,,
sysy,, sysy, y, y sysy (cada s se combina con cada(cada s se combina con cada yy))
37. UNIDAD I 37Caracteres son heredadosCaracteres son heredados
IndependientementeIndependientemente
Mendel luego permitió que losMendel luego permitió que los
descendientes F1 se autofertilizarán:descendientes F1 se autofertilizarán:
SsYySsYy xx SsYySsYy
Los Gametos sonLos Gametos son ¼¼SSYY,, ¼¼SySy,, ¼¼sYsY,, ¼¼sysy dede
cada padrecada padre
38. UNIDAD I 38Los caracteres son heredadosLos caracteres son heredados
independientementeindependientemente
Resultados presentados en un Cuadro deResultados presentados en un Cuadro de
Punnett:Punnett:
• 9/16 arvejas lisas amarillas9/16 arvejas lisas amarillas
• 3/16 arvejas lisas verdes3/16 arvejas lisas verdes
• 3/16 arvejas rugosas amarillas3/16 arvejas rugosas amarillas
• 1/16 arvejas rugosas verdes1/16 arvejas rugosas verdes
39. UNIDAD I 39
Meiosis IIMeiosis I
YYSS
SS YY
yyss
ss yy
yySS
SS yy
YYss
YYss
SS yy yySS
YY YYssss
Distribución independienteDistribución independiente
SS
ss
YY
yy
SS
ss
YY
yy
YY
yy
SS
ss
YY YY
SS
ss
yy yySS
ss
Al azar uno u
otro
SS YY YYSS
ss yy yyss
Replicación
cromosoma
40. UNIDAD I 40
Genes en el mismo cromosomaGenes en el mismo cromosoma
La ley de laLa ley de la Distribución independienteDistribución independiente
de Mendel sólo opera para genesde Mendel sólo opera para genes
cuyos loci están encuyos loci están en diferentesdiferentes
cromosomascromosomas
Diferentes genes cuyos loci estánDiferentes genes cuyos loci están
localizados en ellocalizados en el mismomismo cromosomacromosoma
tienden a ser heredados juntostienden a ser heredados juntos
Las características cuyos genes tiendenLas características cuyos genes tienden
a distribuirse juntos se dice que estána distribuirse juntos se dice que están
ligadosligados
41. UNIDAD I 41
LinkageLinkage
Alelo
rojo, p
alelo
redondo, l
Alelo
púrpura, P
Alelo
largo, L
Gen para elGen para el
color de la florcolor de la flor
Gen para laGen para la
forma del polenforma del polen
42. UNIDAD I 42
RecombinaciónRecombinación
Genes en el mismo cromosoma noGenes en el mismo cromosoma no siempresiempre
se distribuyen juntosse distribuyen juntos
El Crossing overEl Crossing over en Profase I de la meiosisen Profase I de la meiosis
crea nuevas combinaciones de genescrea nuevas combinaciones de genes
Crossing over involucra el intercambio deCrossing over involucra el intercambio de
DNA entre las cromátidas deDNA entre las cromátidas de
cromosomas homólogos pareados encromosomas homólogos pareados en
sinapsissinapsis
48. UNIDAD I 48
Cromosomas sexuales y AutosomasCromosomas sexuales y Autosomas
Mamíferos y muchas especies deMamíferos y muchas especies de
insectos tienen un set deinsectos tienen un set de cromosomascromosomas
sexualessexuales que dictan el géneroque dictan el género
• Hembras tienen dosHembras tienen dos cromosomas Xcromosomas X
• Machos tienen unMachos tienen un cromosoma Xcromosoma X y uny un
cromosoma Ycromosoma Y
• Cromosomas SexualesCromosomas Sexuales se segreganse segregan
durante la meiosisdurante la meiosis
• [Los demás cromosomas (no sexuales)[Los demás cromosomas (no sexuales)
son llamadosson llamados autosomas]autosomas]
50. UNIDAD I 50
XX11 XX22
Determinación sexualDeterminación sexual
en mamíferosen mamíferos
óvulosóvulos
Padre machoPadre macho
YYXXmm
SS
PP
EE
RR
MM
Descendientes hembrasDescendientes hembras
Descendientes machosDescendientes machos
YY
XXmm
XXmmXX11 XX22XXmm
YY YYXX11 XX22
DETERMINACIÓNDETERMINACIÓN
DEL SEXO ENDEL SEXO EN
MAMÍFEROSMAMÍFEROS
XX11 XX22
Padres hembrasPadres hembras
51. UNIDAD I 51Genes ligados al sexo estánGenes ligados al sexo están
en el X o en el Yen el X o en el Y
Genes de los cromosomas sexuales estánGenes de los cromosomas sexuales están ligadosligados
al sexoal sexo
• Cromosoma X es mucho más grande que el Y yCromosoma X es mucho más grande que el Y y
porta más de 1000 genesporta más de 1000 genes
• Cromosoma Y es más pequeño y porta sólo 78Cromosoma Y es más pequeño y porta sólo 78
genesgenes
El X y el Y tienen muy pocos genes en comúnEl X y el Y tienen muy pocos genes en común
• Hembras (XX) pueden ser homocigotas oHembras (XX) pueden ser homocigotas o
heterocigotas para una característicaheterocigotas para una característica
• machos (XY) tienen sólomachos (XY) tienen sólo una copia (alelo) de losuna copia (alelo) de los
genes en el X o Ygenes en el X o Y
52. UNIDAD I 52¿Cómo los genes ligados al sexo¿Cómo los genes ligados al sexo
afectan a la herenciaafectan a la herencia
Los Patrones de herencia ligada al sexoLos Patrones de herencia ligada al sexo
fueron primeramente descubiertos en lafueron primeramente descubiertos en la
mosca de la fruta (mosca de la fruta (DrosophilaDrosophila) a) a
principios de 1900principios de 1900
Se descubrió que los genes del color deSe descubrió que los genes del color de
ojos son transportados por elojos son transportados por el
cromosoma Xcromosoma X
• RR = ojos rojos (Dominante)= ojos rojos (Dominante)
• rr = ojos blancos (recesivo)= ojos blancos (recesivo)
53. UNIDAD I 53Cómo los genes ligados al sexoCómo los genes ligados al sexo
afectan a la herenciaafectan a la herencia
Los alelos recesivos ligados al sexoLos alelos recesivos ligados al sexo
(específicamente ligados al(específicamente ligados al XX) ,muestran) ,muestran
su fenotipo más a menudo en machossu fenotipo más a menudo en machos
• Machos muestran fenotipo de ojos blancosMachos muestran fenotipo de ojos blancos
más a menudo que las Hembras en unmás a menudo que las Hembras en un
cruce Xcruce XRRXXrr xx XXrrYY
Los machos no tienen un 2º gen ligado a XLos machos no tienen un 2º gen ligado a X
(como las hembras) y no pueden(como las hembras) y no pueden
enmascarar a un gen Recesivoenmascarar a un gen Recesivo
54. UNIDAD I 54
25%25%
Hembra normalHembra normal Hembra portadoraHembra portadora Macho NormalMacho Normal
25%25% 25%25% 25%
Macho mutante
frecuenciasfrecuencias
FenotiposFenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Herencia ligada al sexo:Herencia ligada al sexo:
Color de ojos en moscas de la frutaColor de ojos en moscas de la fruta
Óvulos de HembrasÓvulos de Hembras XR Xr
EspermatozoidesEspermatozoides
de machosde machos
XXRRYY
1111
YXR
XRXrXRXR
YXr
XRXR XrYXRXr XRY
R r
R
hembras hembras
Machos Machos
11 11
55. UNIDAD I 55Excepciones de losExcepciones de los
principios de Mendelprincipios de Mendel
Supuestos de los principios de MendelSupuestos de los principios de Mendel
• Todos los genes están gobernados porTodos los genes están gobernados por
Alelos encontrados en unAlelos encontrados en un solo locussolo locus enen
un par de cromosomas homólogosun par de cromosomas homólogos
• HayHay dos Alelosdos Alelos (versiones de un gen )(versiones de un gen )
para cada característica o tipo de genpara cada característica o tipo de gen
• Un alelo esUn alelo es Dominante sobre el otroDominante sobre el otro, el, el
cual es Recesivocual es Recesivo
56. UNIDAD I 56
1.Dominancia incompleta1.Dominancia incompleta
Dominancia de un alelo sobre otro seDominancia de un alelo sobre otro se
rompe en las características de larompe en las características de la
dominancia incompletadominancia incompleta
Cuando el fenotipo heterocigoto esCuando el fenotipo heterocigoto es
intermedio entre los dos fenotiposintermedio entre los dos fenotipos
homocigotos, el patrón de herencia sehomocigotos, el patrón de herencia se
llamallama Dominancia incompletaDominancia incompleta
57. UNIDAD I 57
RR RR
(100%)(100%)
rosada (intermedia)rosada (intermedia)
frecuenciasfrecuencias
fenotiposfenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Dominancia incompletaDominancia incompleta
Óvulos de homocigotoÓvulos de homocigoto
RR, Padre flor rojaPadre flor roja
Polen dePolen de
homocigotohomocigoto R'R'
Padre flor blancaPadre flor blanca
R'
R'
R'R
R'RR'R
R'R
R'R R'RR'R R'R
rosada rosada
rosada rosada
11
58. UNIDAD I 58
(25%)(25%)(25%)(25%)
rojaroja blancablanca
RR R'R'
(50%)(50%)
rosadarosada
frecuenciasfrecuencias
fenotiposfenotipos
genotiposgenotipos
frecuenciasfrecuencias
Dominancia incompleta:Dominancia incompleta:
FF11 X FX F11
Óvulos de heterocigotoÓvulos de heterocigoto
RR’, padres flor rosada, Fpadres flor rosada, F11
Polen dePolen de
heterocigotoheterocigoto RR'
padres flor rosadapadres flor rosada
FF11
RR
R'R'
R'R
RR'RR
R'R'
RR R'R'RR' R'R
1111 22
roja rosada
rosada blanca
60. UNIDAD I 60
2.Alelos múltiples2.Alelos múltiples
Una especie puede tener más de dosUna especie puede tener más de dos
Alelos para una característica dadaAlelos para una característica dada
• Cada individuo aún porta dos AlelosCada individuo aún porta dos Alelos
para esa característicapara esa característica
61. UNIDAD I 61
Alelos múltiplesAlelos múltiples
Ejemplos deEjemplos de alelismo múltiplealelismo múltiple
• Miles de Alelos para el color de ojos enMiles de Alelos para el color de ojos en
moscas de la fruta, producen ojos cafémoscas de la fruta, producen ojos café
blanco, amarillo, anaranjado, rosado oblanco, amarillo, anaranjado, rosado o
rojorojo
• Los genes para los grupos sanguíneosLos genes para los grupos sanguíneos
en humanos producen tipos de sangreen humanos producen tipos de sangre
A, B, AB, y OA, B, AB, y O
– 3 Alelos en este sistema:3 Alelos en este sistema: IIAA
,, IIBB
e ie i
62. UNIDAD I 62
3.Codominancia3.Codominancia
Algunos Alelos son siempre expresadosAlgunos Alelos son siempre expresados
aún en combinación con otros alelosaún en combinación con otros alelos
Heterocigotos muestran Fenotipos deHeterocigotos muestran Fenotipos de
ambos alelos enambos alelos en codominanciacodominancia
63. UNIDAD I 63
CodominanciaCodominancia
Ejemplo: Alelos de grupos sanguíneosEjemplo: Alelos de grupos sanguíneos
humanoshumanos
• Alelos IAlelos IAA
e Ie IBB
son codominantes,son codominantes,
mientras que tanto Imientras que tanto IAA
e Ie IBB
dominan a idominan a i
• La sangre tipo AB tiene un genotipo ILa sangre tipo AB tiene un genotipo IAA
IIBB
64. UNIDAD I 64
10%10%
40%40%
46%46%
4%4%
B o ABB o AB
A o ABA o AB
O,AB,O,AB,
A,BA,B
(universal)(universal)
ABAB
(universal)(universal)
B o OB o O
A o OA o O
OO
AB, A,AB, A,
B, OB, O
(universal)(universal)
AA
BB
ambosambos
NingunoNinguno
IIBB
IIBB
o Io IBB
ii
IIAA
IIAA
o Io IAA
ii
iiii
IIAA
IIBB
OO
ABAB
BB
AA
FrecFrecDona aDona aRecibe deRecibe deAnticuerposAnticuerposRBCsRBCsgenotipogenotipoTipoTipo
Grupos sanguíneos humanos ABOGrupos sanguíneos humanos ABO
65. UNIDAD I 65
4.Herencia Poligénica4.Herencia Poligénica
Algunas características muestran un rangoAlgunas características muestran un rango
de Fenotipos continuos en vez dede Fenotipos continuos en vez de
discretos, Fenotipos definidosdiscretos, Fenotipos definidos
• Ejemplos incluyen a la altura humana,Ejemplos incluyen a la altura humana,
color de piel, color del grano de trigocolor de piel, color del grano de trigo
66. UNIDAD I 66
Herencia PoligénicaHerencia Poligénica
Fenotipos producidos porFenotipos producidos por herenciaherencia
poligénicapoligénica están gobernados por laestán gobernados por la
interacción de más de dos genes en lociinteracción de más de dos genes en loci
múltiplesmúltiples
El color de piel humana es controlado porEl color de piel humana es controlado por
al menos 3 genes, cada uno con paresal menos 3 genes, cada uno con pares
de alelos con dominancia incompletade alelos con dominancia incompleta
68. UNIDAD I 68
PleiotropíaPleiotropía
Algunos Alelos de una característicaAlgunos Alelos de una característica
pueden crearpueden crear múltiplesmúltiples efectosefectos
fenotípicos (fenotípicos (pleiotropíapleiotropía))
• Los principios de MendelLos principios de Mendel especificanespecifican
sólo unsólo un Fenotipo posible para cualquierFenotipo posible para cualquier
aleloalelo
69. UNIDAD I 69
PleiotropíaPleiotropía
Ejemplo: El gen SRY en machosEjemplo: El gen SRY en machos
humanoshumanos
• El gen SRY estimula el desarrollo de lasEl gen SRY estimula el desarrollo de las
gónadas embrionarias en testículos, losgónadas embrionarias en testículos, los
cuales a su vez estimulan del desarrollocuales a su vez estimulan del desarrollo
de la próstata, vesículas seminales, penede la próstata, vesículas seminales, pene
y escrotoy escroto
70. UNIDAD I 70
Análisis de PedigreeAnálisis de Pedigree
Pueden ser diagramados los Registros dePueden ser diagramados los Registros de
la expresión de un gen en variasla expresión de un gen en varias
generaciones de una familiageneraciones de una familia
El análisis cuidadoso de este diagramaEl análisis cuidadoso de este diagrama
(un(un pedigreepedigree) puede revelar patrones) puede revelar patrones
de herencia de un carácterde herencia de un carácter
El análisis de Pedigree a menudo esEl análisis de Pedigree a menudo es
combinado con la tecnología de lacombinado con la tecnología de la
genética molecular para aclarar lagenética molecular para aclarar la
acción y expresión de un genacción y expresión de un gen
71. UNIDAD I 71
Cómo leer un PedigreesCómo leer un Pedigrees
= macho= macho = hembra= hembra
= padres= padres
oo = individuo que muestra el carácter= individuo que muestra el carácter
oo = Portador heterocigoto= Portador heterocigoto
de un carácter autosómicode un carácter autosómico
= descendientes= descendientes
11 22 33
I, II, III, IV, o VI, II, III, IV, o V = generación= generación
74. UNIDAD I 74Desórdenes de herenciaDesórdenes de herencia
ligada al sexoligada al sexo
Se conocen Varios alelos defectuososSe conocen Varios alelos defectuosos
para características codificadas en elpara características codificadas en el
cromosomacromosoma
Los desórdenes ligados al sexo aparecenLos desórdenes ligados al sexo aparecen
más frecuentemente en machos y amás frecuentemente en machos y a
menudo saltan generacionesmenudo saltan generaciones
Ejemplos de desórdenes ligados al sexoEjemplos de desórdenes ligados al sexo
(Ligados a X)(Ligados a X)
• DaltonismoDaltonismo
77. UNIDAD I 77
No-DisyunciónNo-Disyunción
Incorrecta separación de cromosomas oIncorrecta separación de cromosomas o
cromátidas en meiosis, conocidacromátidas en meiosis, conocida
comocomo no-disyunciónno-disyunción
La Mayoría de los embriones que surgenLa Mayoría de los embriones que surgen
de gametos con número cromosómicode gametos con número cromosómico
anormal abortan espontáneamenteanormal abortan espontáneamente
Algunas combinaciones de Nº deAlgunas combinaciones de Nº de
cromosoma sobreviven hasta elcromosoma sobreviven hasta el
nacimiento o más allánacimiento o más allá
80. UNIDAD I 80
Incidencia del síndrome de DownIncidencia del síndrome de Down
1010 2020 3030 4040 5050
00
100100
200200
300300
400400
Edad de la madre (años)Edad de la madre (años)
Nuúmeropor1000nacidosNuúmeropor1000nacidos
A fines del siglo XIX, la selección natural sugería que una población pordría evolucionar si los miembros mostraban variación en los caracteres heredables. Las Variaciones que aumentan las posibilidades de supervivencia deberían ser más comunes en cada generación—con el tiempo, la población debiese cambiar o evolucionar.
.
cada cromosoma homólogo porta el mismo gen con igual o diferente alelo. Cada alelo está localizado en la misma posición relativa, o locus, en isu cromosoma. Las Diferencias en la secuencia de nucleótidos en el mismo gen produce diferentes Alelos del gen gen. Los organismos diploides tienen dos alelos de cada gen ubicados en el mismo locus de cada cromosoma homólogo.
E la flor de arveja intacta (izquierda), los pétalos inferiores forman un contenedor que encierra las estructuras reproductivas—los estambres (masculinas) y carpelo (femeninas). El Polen normalmente no puede entrar a la flor desde el exterior, de modo que las arvejas normalmente realizan autofertilización.
Alelos—Diferentes formas de un gen
“Color de ojos” es un gen;
“ojos azules” es un alelo (versión) del gen para el color de ojos.
“Ojos cafés” es otro alelo (versión) del gen para el color de ojos.Hay otros alelos, pero para simplificar, consideraremos aólo dos alelos para el color de ojoso
Cada individuo tiene un alelo de cada gen de la Madre y otro alelo de los mismos genes del padre.
Estas dos copias de un gen pueden tener idénticos Alelos (el individuo es homocigoto) o diferentes alelos(el individuo es heterocigoto).
1. Alelos son varias formas moleculares deun gen para el mismo carácter.
2. Si es homocigoto, tienen los mismos Alelos.
3. Si es heterocigoto, los alelos son diferentes.
4. Cuando es heterocigoto, un alelo es Dominante (A) y el otro es Recesivo (a).
5. homocigoto Dominante = AA, homocigoto Recesivo = aa, y heterocigoto = Aa.
6. genotipo es la suma de los genes y Fenotipo es cómo son expresados los genes (lo que observas).
Ejemplo:
homocigoto— alelos Materno y paterno iguales
Papá aporta el alelo para ojos azules
Mamá aporta el alelo para ojos azules
heterocigoto—Los alelos Materno y paterno son deferente
Papá aporta el alelo ara ojos azules
Mamá dona el alelo para ojos cafés
Cuando escriba el genotipo use la letra inicial mayúscula del alelo dominante
La letra mayúscula representa Dominancia
La minúscula de la misma letra representa recesividad
Si a piel negra Domina a la piel blanca…
B representa al alelo para el negro
b representa al alelo para el blanco
Experimentos de Mendel con arvejas, Color de la flor: Fertilización cruzada de la generación parental
Experimentos de Mendel con arvejas, Color de la flor: autofecundación de F2.
BB = homocigoto para piel negra
bb = homocigoto para piel blanca
Bb = heterocigoto para el color de la piel
Fenotipos:
BB = negro
Bb = negro
bB = negro
bb = blanco
Experimentos de Mendel con arvejas, Color de la flor: Gametos de un padre homocigoto
Experimentos de Mendel con arvejas, Color de la flor: generación F1 de padres homocigotos
Experimentos de Mendel con arvejas, Color de la flor: F2 de heterocigoto F1
Figure: FIGURE 12.6
Title:
Predicting genotipos y Fenotipos para una cross between Gametos that are heterocigoto for two traits
Caption:
Here we are working with both Color de semilla y shape, with amarillo (Y) Dominante to verde (y), y liso (S) Dominante to rugoso (s). (a) Punnett square analysis. In this cross, both parents are heterocigoto for each trait (or a single individual heterocigoto for both traits autofertilización). There are now 16 boxes in the Punnett square. In addition to predicting all the genotypic combinations, the Punnett square predicts 3/4 amarillo semillas, 1/4 verde semillas, 3/4 liso semillas, y 1/4 rugoso semillas, just as we would expect from crosses made of each trait separately. (b) Probability theory can be used to predict Fenotipos that result from a cross between Gametos that are heterocigoto for two traits. The fraction of genotipos from each espermatozoides y egg combination is illustrated within each box of the Punnett square. Adding the fractions for the same genotipos will give the genotypic ratios. Converting each genotipo to a Fenotipo y then adding their numbers reveals that 3/4 of the descendientes will be liso y 1/4 will be rugoso y that 3/4 will be amarillo y 1/4 will be verde. Multiplying these independent probabilities produces predictions for the Fenotipo of descendientes. These ratios are idénticos to those generated by the Punnett square.
Movimientos de los cromosomas durante la meiosis produce Distribución independiente de Alelos de os diferentes genes.Debido a que la meiosis ocurre en muchas células reproductivas en una planta, cada combinación es igualmente que ocurra. Por lo tranto, una planta F1 produciría Gametos ien las proporciones predichas1/4 SY, 1/4 sy, 1/4 sY, y 1/4 Sy.
Una arveja tiene estos pares de cromosomas homólogos.
FIGURA 12-17 Cromosomas homólogos replicados de las arvejas
FIGURE 12-18 Crossing over between los cromosomas homólogos of the arvejas
FIGURE 12-19 Los resultados del crossing over en los cromosomas homólogos replicados de las arvejas
FIGURA 12-20 los cromosomas homólogos de las arvejas, después de la separación en anafase II de meiosis
FIGURE 12-21 Fotomicrografía de cromosomas sexuales humanos
Note el pequeño tamaño del cromosoma Y, el cual porta uno pocos genes.
Determinación sexual en mamíferos
Los descendientes machos reciben su cromosoma Y del padre; Las descendientes hembras reciben el cromosoma X del padre (rotulado Xm). Tanto los descendientes machos como como hembras reciben un cromosoma X de la madre ( X1 o X2)
Note: You should be very familiar with how to work these.
In a cross between two heterocigotos involving Dominante y Recesivo Alelos:
1/4 of the descendientes will typically show the Recesivo Fenotipo because they are homocigoto for the Recesivo alelo.
3/4 will have the Dominante Fenotipo, even though 2/3 of these (1/2 total) are heterocigoto.
The Punnett square method allows you to predict both genotipos y Fenotipos of specific crosses; here we use it para una cross between plants that are heterocigoto para una single trait, Color de la flor. (1) Assign letters to the different Alelos; use uppercase for Dominante y lowercase for Recesivo. (2) Determine all the types of genetically different Gametos that can be produced by the male y femeninas parents. (3) Draw the Punnett square, with each row y column labeled with one of the possible genotipos of espermatozoides y óvulos, respectively. (We have included the fractions of these genotipos with each label.) (4) Fill in the genotipo of the descendientes in each box by combining the genotipo of espermatozoides in its row with the genotipo of the egg in its column. (We have placed the fractions in each box.) (5) Count the number of descendientes with each genotipo. (Note that Pp is the same as pP.) (6) Convert the number of descendientes of each genotipo to a fraction of the total number of descendientes. In this example, out of four fertilizations, only one is predicted to produce the pp genotipo, so 1/4 of the total number of descendientes produced by this cross is predicted to be blanco. To determine phenotypic fractions, add the fractions of genotipos that would produce a given Fenotipo. For example, púrpura flores are produced by 1/4 PP + 1/4 Pp + 1/4 pP, para una total of 3/4 of the descendientes.
The herencia of Color de la flor in snapdragons is an example of Dominancia incompleta. (In such cases, we will use capital letters for both Alelos, here R y R’.) Hybrids (RR’) have rosada flores, whereas the Homocigotos are roja (RR) or blanco (R’R’).
Because heterocigotos can be distinguished from homocigoto Dominantes, the distribution of Fenotipos in the F2 generation (1/4 roja: 1/2 rosada: 1/4 blanco) is the same as the distribution of genotipos (1/4 RR: 1/2 RR’: 1/4 R’R’). (b) Graphical representation of the differences between Color de la flor herencia in snapdragons (Dominancia incompleta) y edible peas (dominancia).
Figura 12.12
Título:
Color de ojos en humanos:
Al emnos dos genes separados, cada uno con dos alelos incompletamente dominantes, determinan el color de ojos en humanos. Un hombre y una mujer de ojos café, cada uno de elllos siendo heterocigoto para ambos genes, podría tener hijos con 5 diferentes tipos de color de ojos, desde el celeste (alelos no Dominantes), café claro (dos alelos Dominantes), color de ojos casi negros (los 4 alelos dominantes).
Figure: TABLE 12.1
Title:
Human blood group características
Caption:
Human blood group características
Figure 12-25 Polygenic herencia of skin color in humans
(a) At least three separate genes, each with two incompletely Dominante Alelos, determine human skin color (the herencia is actually much more complex than this). The backgrounds of each box indicate the depth of skin color expected from each genotipo. (b) The combination of complex polygenic herencia y environmental effects (especially exposure to sunlight) produces an almost infinite gradation of human skin colors.
Figure: FIGURE 12.14
Title:
A family pedigree
Caption:
This pedigree is para una Recesivo trait, such as albinism. Both of the original parents are carriers. Because the alelo para unalbinism is rare, pairing between carriers is an unlikely event. However, the chance that each of two related people will carry a rare Recesivo alelo (inherited from a common ancestor) is much higher than normal. As a result, pairings between cousins or even closer relations are the cause of a disproportionate number of Recesivo diseases. In this family, pairings between cousins occurred three times—between III 3 y III 5, III 4 y IV 3, y IV 1 y IV 2.
Figure: FIGURE 12.18
Title:
Hemophilia among the royal families of Europe
Caption:
A famous genetic pedigree involves the transmission of sex-linked hemophilia from Queen Victoria of England (seated center front, with cane, 1885) to her descendientes y eventually to virtually every royal house in Europe. Because Victoria’s ancestors were free of hemophilia, the hemophilia alelo must have arisen as a mutation either in Victoria herself or in one of her parents (or as a result of marital infidelity). Extensive intermarriage among royalty spread Victoria’s hemophilia alelo throughout Europe. Her most famous hemophiliac descendant was great-grandson Alexis, tsarevitch (crown prince) of Russia. The Tsarina Alexandra (Victoria’s granddaughter) believed that the monje Rasputin, y no one else, could control Alexis’s bleeding. Rasputin may actually have used hypnosis to cause Alexis to cut off circulation to bleeding areas by muscular contraction. The influence that Rasputin had over the imperial family may have contributed to the downfall of the tsar during the Russian Revolution. In any event, hemophilia was not the cause of Alexis’s death; he was killed with the rest of this family by the Bolsheviks (Communists) in 1918.
Figure 12-30a Color blindness, a sex-linked Recesivo trait
(a) This figure, called an Ishihara chart after its inventor, distinguishes color-vision defects. People with roja-deficient vision see a 6, y those with verde-deficient vision see a 9. People with normal color vision see 96.
Figure 12-30b Color blindness, a sex-linked Recesivo trait
(b) Pedigree of one of the authors (G. Audesirk, who sees only a 6 in the Ishihara chart), showing sex-linked herencia of roja-verde color blindness. Both the author y his maternal grandfather are color deficient; his mother y her four sisters transportan la trait but have normal color vision. This pattern of more-common phenotypic expression in machos y transmission from affected male to carrier femeninas to affected male is typical of sex-linked Recesivo traits.
Figure 12-32 Nondisjunction during meiosis
Nondisjunction may occur either during meiosis I (left) or meiosis II (right), resulting in Gametos with too many (n + 1) or too few (n - 1) cromosomas.
Figure 12-33a Trisomy 21, or Down syndrome
(a) This karyotype of a Down syndrome child reveals three copies of cromosoma 21 (arrow).
Figure: FIGURE 12.20
Title:
Down syndrome frequency increases with maternal age
Caption:
The increase in frequency of Down syndrome after maternal age 35 is quite dramatic.