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Cap 4. Herencia Mendeliana Profesora: María del Rosario Castro Muñoz Dpto : Biología Facultad: Ciencias Univesidad Nacional Agraria – La Molina Jardín del monasterio agustino de Santo Tomás de Brunn, actual república Checa, donde Mendel realizó sus experimetnos de cruces con el guisante El experimentó con siete características distintas de variedades puras de arvejas. Realizó varias hibridaciones entre plantas de arveja, cuantificó sus resultados y los analizó. Esto le sirvió para formular sus leyes en 1865. Monje austriaco Gregor Mendel (1822-1884) ¿Porqué sus trabajos no aceptados rápidamente? • Hubo muy poca reacción de la comunidad científica • La naturaleza de sus experimentos fue no convencional para la época, nadie antes de el había usado Matematicas y Estadística como un medio para interpretar los resultados de la búsqueda biológica • Los científicos de ésa época no comprendieron esta publicación debido a su complejo tratamiento matemático, y fue hasta después de 35 años que otros científicos valoraron su importancia. Entonces ya se conocía el hecho de que todos los seres vivos estaban formados por células y que en ellas se encontraban unas estructuras denominadas cromosomas Reconocimiento del Trabajo de Mendel • En 1900, el descubrimiento del trabajo de Mendel fue hecho simultáneamente por tres investigadores : Hugo de Vries, botánico holandés; Carlos Correns, botánico alemán y, Erich von Tshermak, comerciante de plantas en Viena, • Ellos parecen haber tenido noticia del trabajo de Mendel por una referencia incluida en una bibliografía exhaustiva sobre hibridación de vegetales, compilada en 1881 y todos ellos reconocieron honestamente la prioridad de Mendel en el descubrimiento y lo designaron como "Leyes de Mendel". Flor de Arveja Emasculación Siete Características de las Arvejas Cruces de Arvejas de Flor Purpura con las de Flor Blanca Al cruzar una variedad de flor púrpura con otra de flor blanca, por ejemplo, se obtenían descendientes híbridos de flor púrpura Para explicarlo, Mendel concibió la idea de unas unidades hereditarias, que en la actualidad llamamos genes, los cuales expresan, a menudo, caracteres dominantes o recesivos Mendel hizo dos innovaciones : Mendel trabajó con números suficientemente grandes de plantas, de modo que pudiera tener una exactitud estadística, y sacó sus conclusiones con atrevida firmeza. Desarrolló el concepto de líneas puras 11 Características del experimento de Mendel : •Elección de caracteres cualitativos (alto-bajo, verde-amarillo, rugoso-liso, ...) •Cruces genéticos de líneas puras (línea verde x línea amarilla) •Análisis cuantitativos de los fenotipos de la descendencia (proporción de cada fenotipo en la descendencia) Cruce de Dos Líneas Puras Cruce Monohíbrido Principios de Mendel 1.- Factores en Parejas Los caracteres genéticos están controlados por factores que se encuentran en pares en cada organismo. Debido a que los factores están en pares, son posibles tres combinaciones. 2.- Segregación En la formación de los gametos, los factores emparejados se separan o segregan al azar, de tal manera que cada gameto recibe uno u otro con igual probabilidad. 3.- Dominancia/Recesividad Cuando dos factores distintos, responsables de un carácter dado, se encuentran en un individuo, uno de los factores domina sobre el otro, que se denomina recesivo. 4.- La transmisión independiente En la formación de gametos, los pares de factores que segregan se transmiten independientemente uno del otro. Segundo Principio de Mendel : Ley de la Segregación Los dos miembros de un par de alelos segregan en proporciones 1:1. La mitad de los gametos lleva un alelo y la otra mitad el otro o alelo AA Aa Aa aa 1/2 A 1/2 a 1/2 A 1/2 a Razón fenotípica 3/4 A- 1/4 aa Razón genotípica 1/4 AA 1/2 Aa 1/4 aa Conceptos Básicos de Genética • Alelo: Cada una de las alternativas que puede tener un gen. Ejm: El color de la semilla de arveja puede ser: verde ó amarillo. • Genotipo: es el conjunto de genes que tiene un organismo. • Fenotipo: es la expresión del genotipo. Es el resultado de la interacción del genotipo y su ambiente • Locus: es el lugar que ocupa cada gen a lo largo del cromosoma • Cromosomas Homólogos: Cromosomas que tienen el mismo tamaño, la misma forma, mas no necesariamente los mismos alelos. • Homocigoto: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA ó aa • Heterocigoto: individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo: Aa 4to Principio Mendeliano: “Distribución Independiente” EXPERIENCIAS DE DIHIBRIDISMO 2 PARES DE GENES ALELOS FENOTIPO • COLOR SEMILLA • Amarilla • verde • FORMA SEMILLA • Lisa • Rugosa Genotipo • AA ó Aa • aa • BB ó Bb • bb LOS PADRES DIFIEREN ENTRE SI POR 2 CARACTERES: • Amarilla lisa x verde rugosa • Amarilla lisa • Amarilla lisa • Amarilla rugosa • Verde lisa • verde rugosa. Cruce de Líneas Puras Tipos de gametos que puede formar un individuo Cruce Dihíbrido Cruce de Prueba Sutton(Us) & Boveri (D) • Genes están en pares (los cromosomas también) • Los alelos de un gen segregan de manera igual a los gametos (igual los miembros de un par homologo de cromosomas) • Genes diferentes actúan independientemente (igual cromosomas distintos) Teoría cromosómica de la herencia (Sutton-Boveri): el paralelismo entre el comportamiento de los genes (Mendel) y los cromosomas llevó a pensar que los genes están situados en cromosomas. (luego se corrobora por herencia sexual) Meiosis de una célula diploide con genotipo AaBb Considere el cruce: AaBbCcDdEe x aaBbccDdee ¿Que proporción de la progenie se parecerá fenotípicamente a: (Escribir la proporción) al primer parental ?____________________________ segundo parental ?___________________________ a cualquier parental?__________________________ a ningún parental ?____________________________ ¿Que proporción de la progenie se parecerá genotípicamente a: al primer parental?____________________________ al segundo parental?___________________________ a cualquier parental?___________________________ a ningún parental ?___________________________ Asuma independencia Problemas: AaBbCcDdEe x aaBbccDdee Aa x aa ½ Aa ½ aa Bb x Bb ¼ BB ½ Bb ¼ bb Cc x cc ½ Cc ½ cc Dd x Dd ¼ DD ½ Dd ¼ dd Ee x ee ½ Ee ½ ee ¿Que proporción de la progenie se parecerá fenotípicamente al primer parental ? Asociación del conocimiento mendeliano con la Genética Molecular Tipo Silvestre Silvestre En algunos casos, una dosis del tipo wild type no es suficiente, así este tipo de alelo silvestre (wild type) es haploinsuficiente. Así el heterocigoto es un mutante — y así la mutación es por definición dominante. Macho Hembra Apareamiento Padres e hijos: Niño y niña (en orden de nacimiento) Dizigótico (mellizos ) Monozigóticos (gemelos identicos) Sexo inespecífico Individuos afectados Albinismo aa Pedigrí típico de un carácter dominante Análisis estadístico para los experimentos en genética: Pruebas de hipótesis con la distribución X2. Distribución de probabilidades (binomial). Prueba de Ji Cuadrado X² • La prueba X² es una medida de la compatibilidad entre una frecuencia observada (ƒo) de un determinado evento o una de sus características y la frecuencia teorica esperada (ƒe), basada en una distribución supuesta. • Cada X² depende del tamaño de la muestra (n). Todos los valores de X² son positivos y varían de cero (0) a infinito. LA PRUEBA DEL CHI CUADRADO (X2) Distribución Chi - Cuadrado RESULTADOS OBTENIDOS Y ESPERADOS 556.00 TOTAL556 TOTAL 34.7532 Rugosas y verdes 104.25101 Rugosas amarillas 104.25108 Lisas y verdes312.75315 Lisas y amarillas VALORES ESPERADOSVALORES OBSERVADO LA PRUEBA DEL CHI CUADRADO (2) 1 1 1 2 2 2 3 4 5 I II III Hembra Macho
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