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CRECIMIENTO Y DESARROLLO 2020 PROCESOS GENETICOS BASICOSPROCESOS GENETICOS BASICOS RESOLUCION DE PROBLEMAS DE HERENCIA Mg. Mariana Castañeira MÓDULO NIÑEZ UABP 1 OBJETIVO: Ampliar conceptos de los procesos genéticos básicos que sirvan para un mejor desarrollo y resolución de los casos problemas relacionados con herencia.los casos problemas relacionados con herencia. MITOSIS PROFASE METAFASE CENTROSOMAS ANAFASE TELOFASE 2 divisiones Apareamiento de homólogos Recombinación Reduccional 4 células hijas Haploides (n) Diferentes entre si Meiosis n + n = 2n MITOSIS Locus Alelos Varios pares Genotipos Cromosomas homólogos Cromátide Cromátide hermanade alelos hermana Homocigota dominante Heterocigota Homocigota recesivo Genotipos recesivo Color púrpura Color blancoFenotipos Carácter Fenotipos Genotipos Alelos Gen Púrpura (dominante) CC (homocigota dominante Cc (heterocigota) C (dominante) Color de la flor Gen del color de la florflor de la flor c (recesivo)Blanco (recesivo) cc (homocigota recesivo) Individuos de una línea pura son homocigotas. Genotipo: constitución genética (o alélica) respecto de uno o varios caracteres en estudio. Alelos: distintas variantes de un gen. Difieren en solo uno o pocos nucleótidos entre sí. Cualitativos a aquellas características para las cuales es posible clasificar a los individuos de una población en unas pocas clases, identificables sin ambigüedad, que corresponden con genotipos concretos. Cuantitativos Continuos son aquellos que muestran una distribución continua de fenotipos; por lo tanto, no existe una única clasificación fenotípica sino que ésta se realiza agrupando los distintos valores en clases establecidas arbitrariamente según la unidad de medida. Se trata de características que se miden (longitud, peso, producción de una sustancia, etc.) o se cuentan CARACTERES genotipos concretos. una sustancia, etc.) o se cuentan (número de hijos por parto, número de huevos puestos al día, etc.); a estos últimos se les llama caracteres cuantitativos discretos. Pico de viuda- Dominante Línea continua- Recesivo Pulgar curvo- Recesivo Curvatura del meñique Recto recesivo Condición de uña curvada Enroscamiento de lengua-Dominante Recesivo curvada dominante sobre uña rectaLóbulo pegado recesivo Lóbulo suelto-Dominante Dedos entrelazados- Derecho arriba recesivo Longitud del 4º dedo del pie Más corto recesivo Fenotipo: formas o variantes de un carácter. Deriv. griego: “lo que se muestra” Ej: Carácter: color de la flor Fenotipo: púrpura o blanco Generación parental (P) 1era Generación filial (F1) Postulado de Mendel para explicar proporción 1:2:1 1- Existen determinantes hereditarios de naturaleza particulada genes. 2- Cada planta adulta tiene 2 genes, una pareja génica. Las plantas de la F1 tienen genes dominantes (A) y recesivos (a). 3- Los miembros de cada pareja 3- Los miembros de cada pareja génica se distribuyen de manera igualitaria entre las gametas o células sexuales. 4- Cada gameta es portadora de un solo miembro de la pareja génica. 5- La unión de una gameta de cada parental para formar un nuevo descendiente se produce al azar. Esquema de la generaciones P, F1 y F2 en el sistema de Mendel que implica la diferencia en un carácter determinado por la diferencia de un gen. Vaina inmadura verde o amarilla Semilla lisa o rugosa Semilla amarilla o verde Pétalos púrpuras o blancos Las 7 diferencias en un carácter estudiadas por Mendel Vaina hinchada o hendida Tallo largo o cortoFloración axial o terminal Línea pura: población que produce descendencia homogénea para el carácter particular en estudio; todos los descendientes producidos por autopolinización o fecundación cruzada, dentro de la población, muestran el carácter de la misma forma. Fenotipo parental Cruza F1 F2 Relación en F2 Lisa Semilla lisa x rugosa Todas lisas 5474 lisas;1850 rugosas 2,96:1 Amarilla Semilla amarilla x verde Todas amarillas 6022 amarillas;2001 verdes 3,01:1 Púrpura Pétalos púpuras x blancos Todos púrpuras 705 púrpuras;224 blancos 3,15:1 Hinchada Vaina hinchada x hendida Todas hinchadas 882 hinchadas;299 hendidas 2,95:1 Hinchada hendida hinchadas 882 hinchadas;299 hendidas 2,95:1 Verde Vaina verde x amarilla Todas verdes 428 verdes;152 amarillas 2,82: 1 Axial Flores axiales x terminales Todas axiales 651 axiales;207 terminales 3,14: 1 Largo Tallo largo x corto Todos largos 787 largos;277 cortos 2,84: 1 Resultados de todos los cruzamientos de Mendel en los que los parentales difieren en un solo carácter (autofecundación de F1) Proporciones fenotípicas Proporciones genotípicas 3/4 amarillos 1/4 verdes 1/4 amarillos puros 2/4 amarillos impuros 1/4 verdes puros Proporción aparente 3:1 de F2 es 1:2:1 Corroboración del modelo por Cruzamiento prueba (cruzamiento con un homocigota recesivo) Obtiene: 58 amarillas (Yy) 52 verdes (yy) Se confirma la segregaciónSe confirma la segregación igualitaria de Y e y en el individuo de la F1 Primera Ley de Mendel. Los dos miembros de una pareja génica se distribuyen separadamente entre las gametas (segregan), de forma que la mitad de las gametas llevan un miembro de la pareja y la otra mitad lleva el otro miembro de la pareja génica. Cruzamiento dihíbrido: las líneas puras parentales difieren en dos genes que controlan dos diferencias de caracteres distintos. Las proporciones lisas:rugosas y amarillas:verdes son ambas 3:1!! Segunda Ley de Mendel. La segregación de una pareja génica durante la formación de las gametas se produce de manera independiente de las otras parejas génicas. Interacciones intralélicas Dominancia COMPLETA Dominancia INTERMEDIA CODOMINANCIA ALELOMORFISMO MÚLTIPLE Herencias Interacciones interalélicas: SISTEMA POLIGÉNICO SIN INTERACCIÓN EPISTÁTICA CON INTERACCIÓN EPISTÁTICA Pleiotropía Extensiones del análisis mendeliano Dominancia completa: el homocigota dominante no puede distinguirse fenotípicamente del heterocigota. Dominancia incompleta: el heterocigota muestra un fenotipo cuantitativamente (aunque no exactamente) intermedio entre los fenotipos homocigotas(aunque no exactamente) intermedio entre los fenotipos homocigotas correspondientes. P pétalos rojos x pétalos blancos F1 pétalos rosas 1/4 pétalos rojos F2 1/2 pétalos rosas 1/4 pétalos blancos Ej. Planta Dondiego de noche Cuadro Gamético o Cuadro de Punnett A a A a AA Aa Aa aa ♀ ♂ Dominante: Alelo que se expresa incluso en heterocigosis (carga simple) a Aa aa Recesivo: Alelo que no se expresa en heterocigosis y sólo se expresa en homocigosis EnEn ciertacierta especieespecie dede plantasplantas elel colorcolor azulazul dede lala florflor (A)(A) dominadomina sobresobre elel colorcolor blancoblanco (a)(a) ¿Cómo¿Cómo podránpodrán serser loslos descendientesdescendientes deldel crucecruce dede plantasplantas dede floresflores azulesazules concon plantasplantas dede floresflores blancas,blancas, ambasambas homocigóticas?homocigóticas? CiertosCiertos tipostipos dede miopíamiopía enen lala especieespecie humanahumana dependendependen dede unun gengen dominantedominante ((AA));; elel gengen parapara lala vistavista normalnormal eses recesivorecesivo ((aa)).. ¿Cómo¿Cómo podránpodrán serser loslos hijoshijos dede unun varónvarón normalnormal yy dede unauna mujermujer miope,miope, heterocigótica?heterocigótica? En la especie humana el En la especie humana el pelo en picopelo en pico depende de un gen dominante (P); depende de un gen dominante (P); el gen que determina el el gen que determina el pelo rectopelo recto es recesivo (p). ¿Cómo podrán ser los es recesivo (p). ¿Cómo podrán ser los hijos de un varón de pelo en pico, homocigótico, hijos de un varón de pelo en pico, homocigótico, y de una mujer de pelo y de una mujer de pelo recto, homocigótica? recto, homocigótica? ¿De¿De quéqué posiblesposiblesgrupogrupo sanguíneossanguíneos seríanserían loslos hijoshijos dede unun hombrehombre dede grupogrupo A,A, cuyacuya madremadre eraera deldel grupogrupo O,O, yy dede unauna mujermujer dede grupogrupo B,B, cuyocuyo padrepadre eraera deldel grupogrupo O?O? El hombre es de genotipo AO porque es de grupo A y su madre O. La mujer El hombre es de genotipo AO porque es de grupo A y su madre O. La mujer es de genotipo BO por ser de grupo B y su padre O.es de genotipo BO por ser de grupo B y su padre O. AOAO BOBO OOAA BB OOOOAA BB OO AA OO BB OO OOOOAOAO ABAB BOBO Los grupos sanguíneos en la especie humana están determinados por tres Los grupos sanguíneos en la especie humana están determinados por tres genes alelos: A, que determina el grupo A, B, que determina el grupo B y O, genes alelos: A, que determina el grupo A, B, que determina el grupo B y O, que determina el grupo O. ¿Cómo podrán ser los hijos de un hombre de grupo que determina el grupo O. ¿Cómo podrán ser los hijos de un hombre de grupo O y de una mujer de grupo AB? O y de una mujer de grupo AB? OO AB O BA A B O OA OB Hombre normal Mujer normal Matrimonio Hombre afectado Mujer afectada Fallecido ÁRBOLES GENEALÓGICOS (ÁRBOLES GENEALÓGICOS (SIMBOLOGÍA)SIMBOLOGÍA) Familia: 1 niña 1 niño (orden nacimiento) Numeración para la identificación de individuos 1 2 1 2 3 I II Árbol genealógico de herencia autosómica recesiva - Generalmente la enfermedad aparece en la progenie de padres no afectados. - La progenie afectada incluye tanto mujeres como hombres. Ej. Fenilcetonuria, fibrosisquística, albinismo Árbol genealógico de herencia autosómica dominante -El fenotipo tiende a aparecer en todas las generaciones. - Los progenitores afectados transmiten su fenotipo a hijos e hijas.hijas. Ej: Enfermedad de Huntington, pseudoacondroplasia, polidactilia Epístasis: tipo de interacción génica en la cual un gen enmascara la expresión de otro y expresa su propio fenotipo. Generalmente ambos genes se encuentran en una misma ruta metabólica. PLEIOTROPÍA Fenómeno por el cual un solo gen es responsable de efectos fenótipicos o caracteres distintos y aparentemente no relacionados. Ej. Fenilcetonuria un único gen varía la producción de una enzima y esto produce deficiencia intelectual y la coloración de la piel PENETRANCIA de un genotipo es el porcentaje de los individuos de dicho genotipo que exhiben el fenotipo correspondiente. La penetrancia de un genotipo puede depender de sus relaciones con otros genes (epistasias) o del ambiente; se han descrito muchos fenotipos que sólo aparecen por encima o por debajo de cierta temperatura, o en función del tiempo de insolación o de la densidad de población durante el desarrollo embrionario. P = a + b a + b + c Deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa, causa una acumulación de fenilalanina en sangre, orina y tejidos, así como un defecto de tirosina. a: nº de individuos homocigotos que expresan plenamente el carácter b: nº de individuos que lo expresan a medias C: nº de individuos que no lo expresan EXPRESIVIDAD:Se llama así al grado o intensidad con que se manifiesta un fenotipo en un individuo y, como en el caso anterior, puede ser función de epistasias o de variables ambientales. e = a a + b Penetrancia el porcentaje de individuos con un genotipo dado que exhibe el fenotipo asociado a dicho genotipo. Expresividad: grado o intensidad con la que se expresa un genotipo determinado en un individuo. Es una medida de la intensidad del fenotipo. Causas: 1- Influencia del medio ambiente. Ej. El fenotipo de individuos mutantes en un determinado ambiente puede ser igual al de un organismo wild type. 2- Influencia de otros genes. Ej. Genes modificadores, epistáticos, o supresores del resto del genoma pueden influenciar la expresión de otro gen, modificando sudel resto del genoma pueden influenciar la expresión de otro gen, modificando su fenotipo típico. Expresión fenotípica (cada círculo representa un individuo) Penetrancia y expresividad variables Expresividad variable Penetrancia variable En el hombre el color pardo de los ojos "A" domina sobre el color azul "a". Una pareja en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos, uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules. Averiguar: a) El genotipo del padre b) La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules a a A Aa Aa a aa aa El albinismo es un carácter recesivo con respecto a la pigmentación normal. ¿Cuál sería la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos?: a) Si tiene hijos con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo. b) Si tiene hijos con una mujer normal cuya madre era albina. c) Si tiene con una prima hermana de pigmentación normal pero cuyos abuelos comunes eran albinos. A A A a* A a*A A a* Aa* Aa* a* Aa* Aa* A a* a* Aa Aa a* aa aa A a* a* Aa Aa a* aa aa El sistema ABO de grupo sanguíneo posee tres alelos A, B, y O / A y B son codominantes cuando se heredan juntos y dominantes frente al gen O. 1) ¿Cuales de estas uniones pueden dar hijos con fenotipo B? a) AA x BB b) AO x AA c) O x O d) AB x AO 2) Realice el cuadro de Punnet para la/s opciones seleccionadas. 3) Señale los descendientes que cumplen con esta condición B A AB AB A AB AB A A A AA AA 0 A0 A0 A O A AA AO B BA BO BIBLIOGRAFIA - Curtis, H y otros. 2014. Biología. Editorial Panamericana. 6° Edición. - Carrera, L. Costamagna, A. Markariani, R. 2011 “Morfología: de la célula al hombre como individuo: conceptos básicos” Ed. UNL. Cap.2 Pág. 23 a 68 -Starr, C y Taggart, R 2004. Biología. La unidad y diversidad de la vida. Décimaedición. Internacional - Thomson Learning,inc.Smith, RL; Smith, TM Ecología. 4°Edición. Addison Wesley. España. 2000.Ecología. 4°Edición. Addison Wesley. España. 2000. - Solari, Alberto J. 2004. “Genética Humana”. Fundamentos y Aplicaciones en medicina” Ed. Médica Panamericana. 3era Edición Cap. 2 pág. 15 a 35. Cap. 9 pág. 173 a 178.
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