GENÉTICA MENDELIANA
La herencia. Genética molecular
 

                      GENÉTICA MENDELIANA

•   La genética clásica.
•   Conceptos básicos: genotipo y fenotipo, caracteres heredables
    cualitativos y cuantitativos, alelos, homocigosis y heterocigosis,
    dominancia y recesividad, codominancia y dominancia intermedia.
•    Formulación actual de las leyes de Mendel.
•   Herencia de los grupos sanguíneos: sistema ABO y factor rh.
•   Herencia ligada al sexo: hemofilia y daltonismo.
Criterios de evaluación
• Aplicar los mecanismos de transmisión de
  los caracteres hereditarios según la
  hipótesis mendeliana y la teoría
  cromosómica de la herencia a la
  interpretación y resolución de problemas
  relacionados con la herencia.
Observaciones


Describir sinteticamente los experimentos
de Mendel e interpretar sus resultados a
la luz de los conocimientos actuales sobre
la naturaleza de los genes y el
comportamiento de los cromosomas en la
meiosis.
Gregor J.Mendel (1822 - 1884)




   (1822-1884)
Monasterio de Brno
CARACTERES DEL GUISANTE ANALIZADOS POR MENDEL




           http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Mendel/mendel.htm
Vocabulario
•   Carácter
•   Gen
•   Alelo
•   Locus
•   Genotipo / genoma
•   Fenotipo
•   Homocigoto
•   Heterocigoto
•   Herencia: dominante, recesiva, codominancia,
    intermedia, poligénica (cuantitativa, peso,), polialélica,
    ligada al sexo, autosómica.
Método de cruzamiento empleado por Mendel
Leyes de Mendel
• 1ª ley: uniformidad de la F1
• 2ª ley: de la segregación independiente
• 3ª ley: de la transmisión independiente de
  los genes (para 2 ó mas caracteres)


  Retrocruzamiento


    http://dnaftb.org/1/concept/
    http://dnaftb.org/5/concept/index.html
Representación
• Alelos: A / a / I*
• Un carácter: AA / Aa / aa
• Herencia polialélica: IA / IB / i
GP generación parental




F1: generación filial




                         http://www.mallig.eduvinet.de/bio/Repetito/Genetik.html
GP
                Generación Parental




F1: generación filial
GP
     generación parental



F1
GP
           GG         gg
          [G] [G]   [g] [g]




     F1
           Gg         Gg
          [G] [g]   [G] [g]

F2
P
       BB        bb

     [B] [B]   [b] [b]




F1

      Bb         Bb

     [B] [b]   [B] [b]
F2    [B]        [b]




[B]
            BB         Bb




[b]
            Bb         bb
Herencia intermedia

P




F1
F 2    K1   K2




K1




K2:
Antirrhinum majus (Boca de dragón)




                          Blanco (BB)
Rojo (AA)




             Rosa (AB)
P:




F1:
Codominancia
• La acción de los dos alelos presentes en el
  heterocigoto se manifiesta simultáneamente

EJEMPLOS:
• El sistema ABO de los grupos sanguíneos
• El mejor ejemplo de codominancia lo constituyen
  las isoenzimas.
• La anemia falciforme
• Las personas sanas tienen una hemoglobina
  normal (genotipo HbAHbA).
• Los pacientes con anemia falciforme (genotipo
  HbSHbS) tienen los glóbulos rojos en forma de
  hoz (de ahí el nombre de la enfermedad).
• Los heterocigotos HbAHbS no presentan anemia y
  sus glóbulos rojos sólo adoptan forma de hoz a
  concentraciones anormalmente bajas de
  oxígeno.

                      http://bioinfo2.ugr.es/web_temalia/Variaciones%20de%20la%20dominancia.htm
Codominancia: el                                       Antígeno A
heterocigoto expresa el
fenotipo de ambos
homocigotos por igual.


                              Glóbulos rojos de una       Anticuerpos Anti-A
                                 persona tipo A                                  Aglutinación de
                                                                                 gl. rojos tipo A
                          Antígeno B


                                                                                No hay aglutinación de
                                                                                   gl. rojos tipo B


                               Glóbulos rojos de una      Anticuerpos Anti-A
                                  persona tipo B




                                 Glóbulos rojos de una     Anticuerpos Anti-A    Aglutinación de
                                   persona tipo AB                               gl. rojos tipo AB
Antígeno A




    Glóbulos rojos de una       Anticuerpos Anti-A
       persona tipo A                                  Aglutinación de
                                                       gl. rojos tipo A
Antígeno B


                                                      No hay aglutinación de
                                                         gl. rojos tipo B


     Glóbulos rojos de una      Anticuerpos Anti-A
        persona tipo B




       Glóbulos rojos de una     Anticuerpos Anti-A    Aglutinación de
         persona tipo AB                               gl. rojos tipo AB
Grupos sanguíneos
       Grupo       Antígenos en la membrana      Anticuerpos en el plasma
     sanguíneo       de los glóbulos rojos
       A                  Antígeno A                     Anti-B
       B                  Antígeno B                     Anti-A
      AB               Antígenos A y B               No anticuerpos

       0                 No antígenos                Anti-A y Anti-B


                                    Genotipo            Fenotipo o
                                                     grupo sanguíneo
                                         IA IA
A, B dominan a O                         IA i
                                                            A

                                        I B IB
A, B codominantes                        Ii
                                          B
                                                            B

                                        IA IB              AB
                                         ii                 0
Alelo de   Alelo del      El genotipo     Tipo sanguíneo del
la madre     padre      del descendiente      descendiente
    IA          IA            AA                  A
    IA         IB             AB*                 AB
   IA           i             AO                  A
   IB           IA            AB*                 AB
   IB          IB             BB                  B
   IB           i             BO                  B
    i           i             OO                  O


                             Los genotipos
 El factor rh                  posibles
                                    rh+/rh+
         rh+
                                    rh+/rh-
         rh-                        rh-/rh-
Alelo de   Alelo del      El genotipo     Tipo sanguíneo del
la madre     padre      del descendiente      descendiente
    IA          IA            AA                  A
    IA         IB             AB*                 AB
   IA           i             AO                  A
   IB           IA            AB*                 AB
   IB          IB             BB                  B
   IB           i             BO                  B
    i           i             OO                  O


                             Los genotipos
 El factor rh                  posibles
                                    rh+/rh+
         rh+
                                    rh+/rh-
         rh-                        rh-/rh-
POSIBILIDADES SANGUÍNEAS

   Dos personas con GS A pueden tener un                   Una persona con GS AB puede tener un descendiente de
          descendiente con GS O?                                                GS O?

                    IA i→ Tipo A


             IA i                           IA i                          IA IB               X              ii
                              X


        IA          i                  IA          i               IA             IB                     i          i



                                                        Genotipo   IA i                IA i       IB i            IB i
Genotipo IA IA          I i
                        A
                                   I i
                                   A
                                                   ii
                                                        Fenotipo   A                   A          B               B
Fenotipo A              A          A               O

  Dos personas tipo A pueden tener un 75%                    Una persona AB no puede tener un hijo de tipo O
  de posibilidades de tener un hijo A y 25%
              de tener un hijo O.                             Una persona AB con otra O sólo pueden tener
                                                                             hijos A ó B.
                 Imposible B o AB.
POSIBILIDADES SANGUÍNEAS 2

   ¿Pueden dos personas tener un hijo con
         cualquier tipo de sangre?                                           ¿Qué pasa con los rh?
                                                                   (+) Es dominante frente al (-)


             IA i                           IB i                        +-             X              +-
                              X


        IA          i                  IB          i               +         -                    +             -



                                                        Genotipo   ++            +-          +-            --
Genotipo IA IB          I i
                        A
                                   I i
                                   B
                                                   ii
                                                        Fenotipo   +             +           +             -
Fenotipo AB              A         B               O

     Vemos que hay cualquier posibilidad                      Dos personas rh positivo pueden tener un hijo
                                                                                      rh negativo

                                                            ¿Dos personas rh negativo pueden tener un hijo rh
                                                                               positivo?
Alelos letales: alelos mutantes que pueden causarle la muerte a un organismo. Los
genes en los cuales ciertas mutaciones pueden ser letales son claramente genes
esenciales.
Alelos letales recesivos: en organismos diploides se mantienen en heterocigosis.
Shorthorn
DIHÍBRIDOS

P
      GG RR      gg rr

     [GR] [GR]   [gr] [gr]


F1
      Gg Rr        Gg Rr
9:3:3:1
                      Cuadro o tabla de Punnet


             F2       [GR]        [Gr]      [gR]        [gr]


             [GR]
                     GG RR       GG Rr     Gg RR       Gg Rr


             [Gr]
                     GG Rr       GG rr      Gg Rr      Gg rr


             [gR]
                     Gg RR       Gg Rr     gg RR       gg Rr


             [gr]
                      Gg Rr      Gg rr      gg Rr       gg rr

          Mazorca de maíz con segregación 9:3:3:1 (forma y color de las semillas)
•Determinación del sexo (XX/XY----XO----ZZ/ZW)
•Herencia ligada al sexo
•Herencia influida por el sexo y herencia limitada a
un sexo
•Análisis de pedigríes o genealogías
Herencia ligada al sexo
    Porción no homóloga, genes ligados al X


X
                                           Región
                                      pseudoautosómica

                      Y
                          Genes holándricos
http://blogs.clarin.com/genmolecular/genetica-del-sexo/
Un ejemplo de genes holándricos es la hipertricosis en las orejas que se transmite
de padre a hijos varones.
Carácter influido o controlado por el
                sexo
   Caracteres que aparecen en ambos sexos, pero
   se expresa más en uno que en otro. Los genes se
   localizan en regiones autosómicas o
   pseudoautosómicas y sus expresión depende del
   contexto hormonal.
      Ejemplo: calvicie prematura en humanos

        Genotipo            Fenotipo
                       Hombres      Mujeres

       a’a’            Calvicie      Calvicie
       a’a             Calvicie      No calvicie
       aa              No calvicie   No calvicie
Símbolos empleados en pedigríes

Hombre                    Gemelos
                          monogóticos
Mujer

                          Sexo no
Pareja                    especificado

                          Número
Familia:        2   3     hijos de cada sexo
1 niña
1 niño (orden             Individuos
nacimiento)               afectados

Gemelos                   Heterocigotos
dicigóticos               alelo autosómico
                          recesivo
Símbolos empleados en pedigríes


Portadora                             Pareja
alelo recesivo                        consanguínea
ligado al sexo


Fallecido
                 I                         Numeración
                          1       2        para la
                 II                        identificación
                                           de individuos
                      1       2        3
Ejemplo de pedigrí del albinismo


 I
                       1       2
II
           1       2       3                   4       5

III
               1   2       3       4       5       6   7

IV
                               1       2       3
Problemas
• http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum
  no/4ESO/genetica1/contenidos12.htm

Genética mendeliana

  • 1.
  • 2.
    La herencia. Genéticamolecular   GENÉTICA MENDELIANA • La genética clásica. • Conceptos básicos: genotipo y fenotipo, caracteres heredables cualitativos y cuantitativos, alelos, homocigosis y heterocigosis, dominancia y recesividad, codominancia y dominancia intermedia. • Formulación actual de las leyes de Mendel. • Herencia de los grupos sanguíneos: sistema ABO y factor rh. • Herencia ligada al sexo: hemofilia y daltonismo.
  • 3.
    Criterios de evaluación •Aplicar los mecanismos de transmisión de los caracteres hereditarios según la hipótesis mendeliana y la teoría cromosómica de la herencia a la interpretación y resolución de problemas relacionados con la herencia.
  • 4.
    Observaciones Describir sinteticamente losexperimentos de Mendel e interpretar sus resultados a la luz de los conocimientos actuales sobre la naturaleza de los genes y el comportamiento de los cromosomas en la meiosis.
  • 5.
    Gregor J.Mendel (1822- 1884) (1822-1884)
  • 6.
  • 7.
    CARACTERES DEL GUISANTEANALIZADOS POR MENDEL http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Mendel/mendel.htm
  • 8.
    Vocabulario • Carácter • Gen • Alelo • Locus • Genotipo / genoma • Fenotipo • Homocigoto • Heterocigoto • Herencia: dominante, recesiva, codominancia, intermedia, poligénica (cuantitativa, peso,), polialélica, ligada al sexo, autosómica.
  • 9.
    Método de cruzamientoempleado por Mendel
  • 10.
    Leyes de Mendel •1ª ley: uniformidad de la F1 • 2ª ley: de la segregación independiente • 3ª ley: de la transmisión independiente de los genes (para 2 ó mas caracteres) Retrocruzamiento http://dnaftb.org/1/concept/ http://dnaftb.org/5/concept/index.html
  • 11.
    Representación • Alelos: A/ a / I* • Un carácter: AA / Aa / aa • Herencia polialélica: IA / IB / i
  • 12.
    GP generación parental F1:generación filial http://www.mallig.eduvinet.de/bio/Repetito/Genetik.html
  • 13.
    GP Generación Parental F1: generación filial
  • 14.
    GP generación parental F1
  • 15.
    GP GG gg [G] [G] [g] [g] F1 Gg Gg [G] [g] [G] [g] F2
  • 16.
    P BB bb [B] [B] [b] [b] F1 Bb Bb [B] [b] [B] [b]
  • 17.
    F2 [B] [b] [B] BB Bb [b] Bb bb
  • 18.
  • 19.
    F 2  K1 K2 K1 K2:
  • 20.
    Antirrhinum majus (Bocade dragón) Blanco (BB) Rojo (AA) Rosa (AB)
  • 21.
  • 22.
    Codominancia • La acciónde los dos alelos presentes en el heterocigoto se manifiesta simultáneamente EJEMPLOS: • El sistema ABO de los grupos sanguíneos • El mejor ejemplo de codominancia lo constituyen las isoenzimas. • La anemia falciforme
  • 23.
    • Las personassanas tienen una hemoglobina normal (genotipo HbAHbA). • Los pacientes con anemia falciforme (genotipo HbSHbS) tienen los glóbulos rojos en forma de hoz (de ahí el nombre de la enfermedad). • Los heterocigotos HbAHbS no presentan anemia y sus glóbulos rojos sólo adoptan forma de hoz a concentraciones anormalmente bajas de oxígeno. http://bioinfo2.ugr.es/web_temalia/Variaciones%20de%20la%20dominancia.htm
  • 24.
    Codominancia: el Antígeno A heterocigoto expresa el fenotipo de ambos homocigotos por igual. Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A persona tipo A Aglutinación de gl. rojos tipo A Antígeno B No hay aglutinación de gl. rojos tipo B Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A persona tipo B Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A Aglutinación de persona tipo AB gl. rojos tipo AB
  • 25.
    Antígeno A Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A persona tipo A Aglutinación de gl. rojos tipo A Antígeno B No hay aglutinación de gl. rojos tipo B Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A persona tipo B Glóbulos rojos de una Anticuerpos Anti-A Aglutinación de persona tipo AB gl. rojos tipo AB
  • 26.
    Grupos sanguíneos Grupo Antígenos en la membrana Anticuerpos en el plasma sanguíneo de los glóbulos rojos A Antígeno A Anti-B B Antígeno B Anti-A AB Antígenos A y B No anticuerpos 0 No antígenos Anti-A y Anti-B Genotipo Fenotipo o grupo sanguíneo IA IA A, B dominan a O IA i A I B IB A, B codominantes Ii B B IA IB AB ii 0
  • 27.
    Alelo de Alelo del El genotipo Tipo sanguíneo del la madre padre del descendiente descendiente IA IA AA A IA IB AB* AB IA i AO A IB IA AB* AB IB IB BB B IB i BO B i i OO O Los genotipos El factor rh posibles rh+/rh+ rh+ rh+/rh- rh- rh-/rh-
  • 28.
    Alelo de Alelo del El genotipo Tipo sanguíneo del la madre padre del descendiente descendiente IA IA AA A IA IB AB* AB IA i AO A IB IA AB* AB IB IB BB B IB i BO B i i OO O Los genotipos El factor rh posibles rh+/rh+ rh+ rh+/rh- rh- rh-/rh-
  • 29.
    POSIBILIDADES SANGUÍNEAS Dos personas con GS A pueden tener un Una persona con GS AB puede tener un descendiente de descendiente con GS O? GS O? IA i→ Tipo A IA i IA i IA IB X ii X IA i IA i IA IB i i Genotipo IA i IA i IB i IB i Genotipo IA IA I i A I i A ii Fenotipo A A B B Fenotipo A A A O Dos personas tipo A pueden tener un 75% Una persona AB no puede tener un hijo de tipo O de posibilidades de tener un hijo A y 25% de tener un hijo O. Una persona AB con otra O sólo pueden tener hijos A ó B. Imposible B o AB.
  • 30.
    POSIBILIDADES SANGUÍNEAS 2 ¿Pueden dos personas tener un hijo con cualquier tipo de sangre? ¿Qué pasa con los rh? (+) Es dominante frente al (-) IA i IB i +- X +- X IA i IB i + - + - Genotipo ++ +- +- -- Genotipo IA IB I i A I i B ii Fenotipo + + + - Fenotipo AB A B O Vemos que hay cualquier posibilidad Dos personas rh positivo pueden tener un hijo rh negativo ¿Dos personas rh negativo pueden tener un hijo rh positivo?
  • 31.
    Alelos letales: alelosmutantes que pueden causarle la muerte a un organismo. Los genes en los cuales ciertas mutaciones pueden ser letales son claramente genes esenciales. Alelos letales recesivos: en organismos diploides se mantienen en heterocigosis.
  • 32.
  • 33.
    DIHÍBRIDOS P GG RR gg rr [GR] [GR] [gr] [gr] F1 Gg Rr Gg Rr
  • 34.
    9:3:3:1 Cuadro o tabla de Punnet F2 [GR] [Gr] [gR] [gr] [GR] GG RR GG Rr Gg RR Gg Rr [Gr] GG Rr GG rr Gg Rr Gg rr [gR] Gg RR Gg Rr gg RR gg Rr [gr] Gg Rr Gg rr gg Rr gg rr Mazorca de maíz con segregación 9:3:3:1 (forma y color de las semillas)
  • 35.
    •Determinación del sexo(XX/XY----XO----ZZ/ZW) •Herencia ligada al sexo •Herencia influida por el sexo y herencia limitada a un sexo •Análisis de pedigríes o genealogías
  • 36.
    Herencia ligada alsexo Porción no homóloga, genes ligados al X X Región pseudoautosómica Y Genes holándricos
  • 37.
  • 38.
    Un ejemplo degenes holándricos es la hipertricosis en las orejas que se transmite de padre a hijos varones.
  • 42.
    Carácter influido ocontrolado por el sexo Caracteres que aparecen en ambos sexos, pero se expresa más en uno que en otro. Los genes se localizan en regiones autosómicas o pseudoautosómicas y sus expresión depende del contexto hormonal. Ejemplo: calvicie prematura en humanos Genotipo Fenotipo Hombres Mujeres a’a’ Calvicie Calvicie a’a Calvicie No calvicie aa No calvicie No calvicie
  • 43.
    Símbolos empleados enpedigríes Hombre Gemelos monogóticos Mujer Sexo no Pareja especificado Número Familia: 2 3 hijos de cada sexo 1 niña 1 niño (orden Individuos nacimiento) afectados Gemelos Heterocigotos dicigóticos alelo autosómico recesivo
  • 44.
    Símbolos empleados enpedigríes Portadora Pareja alelo recesivo consanguínea ligado al sexo Fallecido I Numeración 1 2 para la II identificación de individuos 1 2 3
  • 48.
    Ejemplo de pedigrídel albinismo I 1 2 II 1 2 3 4 5 III 1 2 3 4 5 6 7 IV 1 2 3
  • 50.