genealogías y mutaciones - u. mayor

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Genealogías y mutaciones

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Page 1: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Genealogías y mutaciones

Page 2: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Genes: Segmentos específicos de ADN que controlan las funciones celulares, codificando para una secuencia

polipeptídica de aminoácidos.

Alelos: formas alternativas que puede presentar un gen, estos ocupan el mismo locus (lugar) en cada cromosoma

homólogo.

Homocigoto: Condición en la que se tienen dos copias similares de un gen (alelos) para un rasgo dado en los dos

cromosomas homólogos. Se puede representar como dominante (AA) o recesivo (aa.)

Heterocigoto (Híbrido): Condición en la cual se tiene un alelo dominante y un alelo recesivo para el mismo rasgo

en los cromosomas homólogos. Se representa como Aa.

Genotipo: conjunto de genes que tiene cada persona

Fenotipo: expresión de los genes que se heredan + acción del medio ambiente. Son las características que se pueden

ver o los rasgos funcionales de cada uno

Primero… definamos algunos términos

Page 3: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Cromosoma: estructura molecular en donde están los genes. Estos en las cel. eucariontes se ven

como filamentos

Autosoma: son los cromosomas que no son cromosomas sexuales

Heterocromosoma: cromosomas sexuales → X e Y → determinan el sexo de la persona

Cromosomas homólogos: estos son del mismo tamaño, forma, e igual disposición de genes

Gen dominante: gen que siempre se expresa en su forma heterocigota (Aa), o en su

forma homocigota (AA).

Gen recesivo: se expresarse cuando se encuentra en forma homocigota recesiva (aa).

Page 4: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

¿ Quién

es

Mendel?44

Científico que trató de explicar cómo se heredan

las características de cada persona.

Para eso hizo un experimento, eligiendo 7

características que fueran diferentes entre sí

De acá, surge la Ley Mendeliana

Page 5: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Leyes de Mendel

Herencia con dominancia completa

1° Ley de Mendel: Ley de Segregación o Monohibridismo

“Los factores (genes alelos) para cada carácter segregan o se

separan en iguales proporciones (durante anafase I) en el

momento de la formación de gametos y terminan

por lo tanto en distinta descendencia”.

Page 6: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

1° parte del experimento

Mendel hizo un cruzamiento entre semillas de

arvejas verdes y amarillas, resultando siempre

solamente arvejas amarillas (generación filial= F1)

De los dos alelos (en este caso, color amarillo y

verde) solo se expresa el alelo dominante (A)

(amarillo), en cambio el recesivo (a) (verde) se

mantiene oculto.

Page 7: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

2° parte del experimento

Con las semillas que nacieron del cruce anterior, Mendel las volvió a cruzar, obteniendo 3 semillas amarillas 1 una verde

Entonces cuando las semillas de fenotipo amarillo (Aa) forma los gametos, se separan sus alelos mediante el proceso de meiosis, de tal forma que, en cada gameto sólo está presente uno de los alelos (A o a)

Cruzamiento monohíbrido: Cruzamiento entre dos organismos heterocigotos

Page 8: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Cruzamiento de

prueba o

retrocruce

Se realiza cuando no hay seguridad de conocer el genotipo del progenitor que se observa fenotípicamente con rasgos dominantes, es decir, es para saber si homocigoto dominante (AA) o híbrido (Aa)

Para esto, hay que cruzar al progenitor del fenotipo dominante (que viene de F1) con el organismo homocigoto recesivo (aa)En caso de ser homocigoto→ toda la descendencia será

dominanteSi es heterocigoto→ en la descendencia vuelve a aparecer

el gen recesivo

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Page 9: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

“Los factores (genes) determinantes de los distintos caracteres se separan o

segregan de manera independiente unos con otros, combinándose al azar

durante la formación de gametos”.

2° Ley de Mendel: De La Distribución

independiente o Dihibridismo!

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Page 10: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

1° Experimento

Cruzó plantas de arvejas de semilla amarilla y

lisa con plantas de semilla verde y rugosa,

homocigóticas para los dos caracteres.

Las semillas obtenidas eran todas amarillas y

lisas, cumpliéndose así la primera ley.

Las plantas obtenidas que son parte de la F1

son dihíbridas (AaBb), por lo tanto, hablamos

de un cruce dihíbrido.

Page 11: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

La cantidad de tipos de gametos que formará

el individuo dihíbrido (AaBb) de la F1, se

puede determinar por la relación 2 elevado n,

donde n es el número de pares de alelos

heterocigotos

Page 12: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

2° ExperimentoDespués cruzó plantas de la F1 (amarilla lisa)

Al analizar la descendencia se ve que los alelos de

los distintos genes se transmiten con independencia

unos de otros ya que en la segunda generación filial

(F2) aparecen arvejas amarillas rugosas y otras que

son verdes lisas, combinaciones no encontradas ni

en la generación parental (P), ni en la filial primera

(F1).

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Page 13: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Cruzamiento de prueba

Mendel demostró la existencia de un dihíbrido en

F1 al obtener una descendencia representada

por 4 fenotipos, teniendo cada uno una

proporción fenotípica de 25% cada uno

Page 14: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Resumen...

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Leyes de Mendel

Los alelos se separan de igual manera, para después crear una descendencia diferente

- Cruzamiento monohíbrido

1°Ley de Mendel

Los genes de diferentes características, se separan y crean nuevas combinaciones

- Cruzamiento dihíbrido

2° Ley de Mendel

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Herencia sin dominancia

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Los estudios sobre numerosos rasgos en una amplia variedad de

organismos han demostrado con claridad que un miembro de un par

de alelos puede no ser por completo dominante sobre el otro. Este

fenómeno se presenta en la dominancia incompleta o intermedia y en

la codominancia.

Page 16: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia incompleta o intermedia

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A veces, al cruzar 2 organismos homocigotos de fenotipos

diferentes, el organismo heterocigoto descendiente

presenta un fenotipo intermedio entre los de los dos

organismos homocigotos parentales.

Al cruzar entre sí plantas de la generación F1, las

características rojo y blanco aparecen de nuevo en la

progenie (F2), mostrando que los alelos se mantienen como

unidades discretas inalteradas.

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Codominancia

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Al interactuar alelos homocigotos resulta que el fenotipo del

heterocigoto no es intermedio, sino que expresa simultáneamente

ambos fenotipos.

En las vacas, en la generación F1, el 100% es heterocigoto de pelaje

roano o machado, es decir, los genes que determinan pelaje blanco y los

que determinan el negro se expresaron de manera independiente, sin

mezclarse.

Al cruzar 2 roanos, vuelve a aparecer el pelaje blanco y negro

Ejemplos: grupo sanguíneo AB y el pelaje de la gallina castellana

En general, en la codominancia, el fenotipo del heterocigoto incluye los

fenotipos de ambos homocigotos.

Page 18: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Alelos

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→ Múltiples:

En lo visto hasta hora, para cadacaracterística, existen sólo 2 posibles alelos,pero hay muchas otras características quetienen más de 2 alelos para determinarlo.

Aunque en una célula diploide solo puedenexistir dos alelos, el número total de posiblesformas alélicas diferentes es bastante grande→ alelismo múltiple

Ej.: Grupo sanguíneo ABO

Existen 4 grupos sanguíneos (fenotipos), quedependen de si hay una membrana en losglóbulos rojos, llamado aglutinógeno oantígenos en la superficie que determinan lacompatibilidad sanguínea

Alelos A y B→ dominantes sobre O, pero

codominantes entre sí

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→ Letales:

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La manifestación fenotípica de algunosgenes da como resultado la muerte de unapersonal.

Un alelo letal dominante, puede expresarsetanto en la condición homocigótica comoen la heterocigótica. A veces se origina poruna mutación del alelo normal.

Si es recesivo, debe presentarse de manerahomocigota para que sea letal

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→ Poligenia:

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Es cuando un grupo de genes llamados poligenescontrolan un solo carácter heredable.

Cada alelo del poligen aumenta o disminuye elfenotipo observado, así una persona puedemostrar un parámetro de fenotipo dentro de unrango para la suma de aportes hechos por losgenes en cuestión, es decir, un conjunto degenes con efecto aditivo.

Ej.: • Color de piel: varios genes afectan la expresión

final de la melanina (cantidad de pigmento) que expresan los melanocitos (células de la piel). Los alelos que aportan color a la piel son A, B y C, en cambio los a,b y c, no aportan color, entonces mientras más alelos A, B y C tenga, más color tendrá la piel de la persona

• Estatura• Peso• Tasa metabólica

Page 21: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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El genetista Thomas Morgan hizo experimentos para observar

los rasgos heredados utilizando la especie mosca de la fruta

(drosophyla melanogaster). Para ello hizo una serie de pasos:

1) Cruzó moscas hembras de ojos rojos con moscas machos de ojos blancos → toda la descendencia (F1) resultó ser de ojos

rojos.

2) Luego, cruzó entre sí a esta descendencia (F1) obteniéndose

una descendencia (F2) con un resultado de 3:1 en ojos rojos y

blancos. Sin embargo, observó que los de ojos blancos eran

todos de sexo masculino.y que el 50% de las moscas machos

tiene ojos blancos.

Genética ligada al sexo: Experimentos hechos por Morgan

Page 22: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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3) Para comprender los resultados obtenidos, Morgan luego cruzó hembras de ojos blancos con machos de ojos rojos. → la

descendencia es 1:1 en ojos rojos y blancos.

Sin embargo, todos los descendientes de ojos rojos son

hembras y todos los de ojos blancos son machos.

Conclusión: Morgán concluye con este experimento que los

alelos que determinan el color de ojos se encuentran en el

cromosoma X, en doble dotación en las hembras (al ser XX)

pero en dotación única para machos (XY).

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Determinación del sexo

La meiosis produce gametos haploides.La fertilización (fusión de estos gametos haploides) produce un cigoto diploide→ en donde se determina el sexo dependiendo de si su genotipo

es XX o XY.

CONCEPTOS

• Hermafroditismo: el individuo presenta al mismo tiempo ambos sexos. Se da sobre todo en plantas.

• Organismos monoicos (1 casa): presentan estructuras reproductoras femeninas y masculinas

• Organismos dioicos (2 casas) presentan estructura reproductora femenina o masculina. Es el caso de nosotros (humanos).

Page 24: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Sistemas cromosómico en la determinación del sexo

1. Determinación del sexo XX-XO:

- En este sistema las hembras poseen dos cromosomas X (XX)

- Los machos poseen solo un cromosoma X (XO)- Típico en insectos, como los saltamontes.

Page 25: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Sistemas cromosómico en la determinación del sexo

2. Determinación del sexo XX- XYMuchos organismos, incluidas algunas especies de

plantas, insectos y reptiles, y todos los mamíferos,

incluidos los humanos, poseen el sistema

determinante el sexo XX-XY.

Page 26: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Sistemas cromosómico en la determinación del sexo

3. Determinación del sexo ZZ- ZW

- La hembra es heterogamética ZW- El macho es homogamético ZZ- Este tipo de determinante del sexo

lo poseen aves, polillas, algunos anfibios y algunos peces

Page 27: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

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Sistemas cromosómico en la determinación del sexo

4. Haplodiploidías:

- En insectos como abejas, avispas y hormigas no hay cromosomas sexuales, por lo tanto, el sexo esta determinado por el número de juegos cromosómicos que se encuentra en el núcleo celular.

- A partir de huevos no fecundados se originan los machos (zánganos) que son haploides proceso denominado partenogénesis.

- A partir de huevos fecundados se originan las hembras, las cuales son diploides (obreras y reina).

Page 28: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia ligada al cromosoma X, recesivo:

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Como el hombre tiene solo un cromosoma X solo puede portar un gen del par de alelos, condición conocida como hemicigocis.

Se observará una menor cantidad de mujeres con la enfermedad y una mayor cantidad de hombres afectados.

Page 29: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia ligada al cromosoma X, dominante

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A diferencia de las enfermedades ligadas al cromosoma X recesiva, acá la mujer no tiene calidad de portadora.

Los genes localizados en el segmento diferencial del cromosoma Y se les denomina holándricos, y se heredan solo de padres a hijos varones.Ejemplo: hipertricosis (crecimiento pelo en oreja)

Herencia ligada al cromosoma Y

Page 30: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia

autosómica

dominante

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Page 31: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia

autosómica

recesiva

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Page 32: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia

dominante ligada

al cromosoma X

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Page 33: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia recesiva

ligada al

cromosoma X

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Page 34: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia ligada al

cromosoma Y

(holándrica)

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Page 35: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Herencia

extracromosómica

o mitocondrial

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Page 36: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

MUTACIONES

En todo organismo vivos el ADN está continuamente

sujeto a alteraciones espontáneas o inducidas por

agentes químicos y físicos, causando las mutaciones

Page 37: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

GENEALOGÍA

Es un organizador gráfico que expresa las relaciones de parentesco de un individuo que presenta el fenotipo de interés, con los miembros de su familia y permite visualizar como se hereda un rasgo genético a través de varias generacionesPara esto existe esta simbología

Page 38: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Recordar:XX→ mujer

XY→ hombre

Herencia ligada al sexo

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El cromosoma X e Y tiene zonas similares en sus extremos→ gracias a

eso es que se pueden aparear los cromosomas para luego dar origen a

unos nuevos

Las características que tienen sus genes en la región diferencial del

cromosoma X y del cromosoma Y se denominan ligados al sexo.

Page 39: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Ejemplos de enfermedades

Hay enfermedades que se heredan por genes ubicados en la región diferencial de los cromosomas X (alelos ginándricos) e Y (alelos holándricos) en forma recesiva o dominante.Ejemplos de enfermedades ligadas al cromosoma X que se heredan en forma recesiva: • daltonismo• hemofilia• distrofia muscular

Ejemplos de enfermedades ligadas al cromosoma X que se heredan en forma dominante:• raquitismo hipofosfatémico• incontinencia pigmenti

Ejemplo de enfermedades ligadas al cromosoma Y : hipertricosis

Page 40: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

1. Mutaciones

genéticas

Son mutaciones puntuales

que suponen pequeños

cambios en la estructura

del ADN. Llevan a cambios

en la secuencia de

nucleótidos en una sección

particular de la molécula

de ADN40

a. Mutaciones por sustitución de pares de bases:

Son cambios de un par de bases por otro

TRANSICIÓN: Se reemplaza una base nitrogenada púrica por otra púrica, o una pirimídica por otra pirimídica.Ocurre durante la replicación

TRANSVERSIÓN:Se reemplaza una base púrica por otra pirimídica, o al revésSe producen por la aparición de huecos en la formación de enlaces entre 2 pirimidinas contiguas

Page 41: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

1. Mutaciones

genéticas

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b. Mutaciones por corrimiento del orden de lectura:

Ocurre por la inserción o pérdida de uno o más

pares de bases nitrogenadas. Se denominan

adiciones o deleciones, por lo que producen un

corrimiento en el orden de lectur, por lo tanto,

pueden alterar muchos aminoácidos. Sus

consecuencias suelen ser graves.

Page 42: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

2. Mutaciones

cromosómicas

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Mutaciones en la estructurade los cromosomas

★ Deleción: pérdida de un segmento cromosómico

★ Inversión: cambio de sentido de un fragmento del

cromosoma. Si el segmento invertido incluye el

centrómero se denomina inversión pericéntrica; si

no, inversión paracéntrica

★ Duplicación: repetición de un segmento de un

cromosoma, determinan aparición de nuevos

genes

★ Translocación: cambio de posición de un

segmento de cromosoma. Cuando es entrecromosomas no homólogos→ translocación

recíproca. Cuando hay traslación de un segmento

a otro lugar del mismo cromosoma o de otroscromosomas, sin reciprocidad → transposición

Provocan cambios en la estructura interna de los cromosomas.

Page 43: Genealogías y mutaciones - U. Mayor

Mutaciones genotípicas

Alteración en el número normal de ejemplares de uno o más tipos de cromosomasPor segregación errónea durante la meiosis Hay nulisomías, monosomías, trisomías, tetrasomías, etc.Ej.: - Síndrome de Turner (mujeres XO) es una

monosomía- Síndrome de Down es una trisomía del

par 21

Alteración en el número normal de dotacionescromosómicas.

★ Monoploidía o haploidía: existencia de unasola dotación cromosómica (un solocromosoma de cada par)

Ej.: Las bacterias y abejas

★ Poliploidía es cuando hay más de 2ejemplares de cada tipo de cromosomas.Pueden ser triploidías, tetraploidías, etc.

ANEUPLOIDÍAS

43

EUPLOIDÍAS