1. LABORATORIO DE GENÉTICA<br />DROSOPHILA MELANOGASTER HERENCIA LIGADA AL SEXO<br />KAREN FERIAS<br />YIVIANIS MARTÍNEZ<br />JESICA MORÓN<br />LINDSAY ORTIZ<br />LIC. JANER SALCEDO<br />LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL<br />UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR<br />2010<br />OBJETIVOS <br />OBJETIVO GENERAL<br />Determinar las características morfológicas externas (fenotipo) que constituyen a la Drosophila Melanogaster.<br />OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />Identificar presencia de mutaciones que hallan sufrido las especies estudiadas.<br />Conocer la utilización que se le da a la mosca del vinagre o de la fruta conocida científicamente como Drosophila Melanogaster.<br />Determinar las condiciones que se necesitan para la cría de moscas para su posterior estudio.<br />Saber que métodos de captura existen para las Drosophila y cuales son los factores que influyen en la muerte de estas al momento de capturarlas.<br />INTRODUCCIÓN<br />En el presente trabajo de laboratorio encontrara un análisis detallado acerca de la práctica realizada con las moscas del vinagre o de la fruta conocida científicamente como Drosophila Melanogaster, su importante utilización y su identificación dependiendo a las características fenotípicas observables.<br />Vemos pues que hay muchas razones que hacen de D. Melanogaster un organismo idóneo para la experimentación:<br />-Es muy abundante y de fácil de capturar.<br />-Se cultiva fácilmente en el laboratorio.<br />-Produce gran cantidad de descendientes (adecuado para comprobar las<br />Proporciones mendelianas).<br />-A 25°C se completa el ciclo biológico en 10-11 días.<br />-Solamente posee 4 pares de cromosomas.<br />-Tiene cromosomas gigantes en las glándulas salivares y otros tejidos de la larva, lo que facilita su observación microscópica.<br />-Se trabaja con ella desde 1905 y por lo tanto se dispone de una abundante bibliografía.<br />-Hay una gran cantidad de mutantes, tanto naturales como inducidos, y muchas cepas especiales que permiten cuidadosos análisis genéticos.<br />DROSOPHILA MELANOGASTER<br />También llamada mosca del vinagre o mosca de la fruta, es una especie de díptero braquícero de la familia Drosophilidae. Recibe este nombre debido a que se lo encuentra alimentándose de frutas en proceso de fermentación tales como manzana, cambur, uva, etc. Es una especie utilizada frecuentemente en experimentación genética, dado que posee un reducido número de cromosomas (4 pares), breve ciclo de vida (15-21 días) y aproximadamente el 61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de las moscas de la fruta, y el 50% de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos.[] Para propósitos de investigación, fácilmente pueden reemplazar a los humanos. Se reproducen rápidamente, de modo que se pueden estudiar muchas generaciones en un corto espacio de tiempo, y ya se conoce el mapa completo de su genoma. Fue adoptada como animal de experimentación genética por Thomas Morgan a principios del siglo XX.<br /> <br />DESCRIPCIÓN DE LAS DROSOPHILA MELANOGASTER<br />Drosophila melanogaster, conocida también como la mosca del vinagre es una mosca pequeña y cosmopolita, es decir, está ampliamente distribuidas en diferentes lugares. El desarrollo de esta tiene un período de embriogénesis y una sucesión de estados de narvales que da lugar a la mosca adulta. El ciclo completo desde el huevo al adulto demora entre nueve y diez días, a 25º C y un 60% de humedad. <br />Estas moscas poseen características externas claramente observables. Una de ellas es el color de ojos. El color natural o Silvestre es rojo, pero hay una serie de variantes en esta característica hereditaria.<br />En 1910 Morgan estudió esta característica y observó que algunas moscas tenían ojos de color blanco. A través de sus investigaciones logró determinar qué ese rasgo estaba ligado al cromosoma X. <br />HERENCIA LIGADA AL SEXO EN DROSOPHILA MELANOGASTER<br />El descubrimiento de los genes ligados al sexo en Drosophila melanogaster fue hecho por T. H. Morgan, en 1910.<br />Durante sus investigaciones seleccionó y crió moscas de ojos rojos. Dentro de ésta cepa encontró una variedad con ojos blancos, las que aisló y crío hasta obtener una cepa pura para el color de ojos blancos, es decir, una cepa donde sólo existen genes para este color de ojos. <br />La forma clásica de ante investigar cómo se hereda una característica, para este caso el color de ojos de las moscas, era de hacer cruzamientos dirigidos y analizando el número y tipos de descendientes. <br />En sus trabajos, Morgan realizó cruzamientos entre machos ojos blancos con hembras de ojos rojos. En la primera generación filial o F1, todos los individuos de ambos sexos tenían ojos rojos Cuando las moscas de F1 de ojos rojos se cruzan entre sí, el 25% de los descendientes de la generación filial o F2 presenta ojos blancos y el 75% restante ojos rojos. Estos resultados permite inferir que la característica color de ojos esta controlada por dos genes alelos, en donde el gen determina que el color rojo es dominante sobre el gen para el color blanco.<br />Si se analiza el sexo y color de ojos de los individuos de la F2, se puede comprobar que todas las hembras son de ojos con coloración roja, en tanto que los machos, sólo la mitad es de ojos color rojo y la otra mitad, de color blanco.<br />Cuando se hace el crecimiento recíproco, es decir, cuando se cruzan machos de ojos rojos con hembras de ojos blancos, las proporciones en F1 cambian: todas las hembras son de ojos rojos y todos los machos de ojos blancos. Al cruzar alguno de los machos de F1 de ojos blancos con alguna de las hembras F1 de ojos rojos, se obtiene la F2. En esta generación, la mitad de las hembras es de ojos rojos y la mitad de ojos blancos. En los machos de esta generación la distribución del color de ojos es igual a la obtenida en las hembras. Las moscas de ojos blancos tienen genes puros para ese carácter, ya que generan solamente descendencia con ojos blancos. En cambio, las moscas hembras de ojos rojos pueden tener genes para ojos rojos o blancos, ya que la descendencia obtenida de ellas presenta las dos características.<br />La gerencia ligada al sexo en la Drosophila melanogaster sigue una herencia cruzada, ya que las proporciones varían según el sexo del individuo que porta el gen. Así, los caracteres parecen alternarse o cruzarse de un sexo al otro al pasar de una generación a la siguiente. Este es el modo de transición seguido por el cromosoma X, ya que sólo las hijas reciben un cromosoma X del padre; la madre transmite un cromosoma X a los hijos e hijas en igual proporción. Esta distribución explica los resultados obtenidos por Morgan durante sus experimentos. <br />PORQUE SON LAS MÁS UTILIZADAS PARA TRABAJOS EXPERIMENTALES<br />Son utilizadas para los trabajos experimentales ya que es considerado un material adecuado debido a su fácil manejo, su corto ciclo de vida y la gran cantidad de mutaciones que esta puede presentar. Las Drosophilas también son usadas principalmente para alimentar dendrobates, pero también se pueden usar para alimentar peces tropicales, o cualquier reptil o anfibio insectívoro de pequeño tamaño, siendo ideales para los juveniles. Incluso se pueden utilizar para alimentar plantas carnívoras.<br />POSIBLES CAUSAS DE LA MUERTE DE LAS MOSCAS DROSOPHILAS CUANDO SE VAN A CAPTURAR<br />La temperatura óptima de cultivo es de 25°C. A esta temperatura el ciclo biológico se completa en 10-11 días. A temperaturas superiores se producen fenómenos de esterilidad y muerte, a temperaturas inferiores el desarrollo es muy lento.<br />anestesiar las moscas con éter y CO2 prolongado o excesivo ocasiona su muerte (se reconoce porque las alas se disponen perpendicularmente al cuerpo).<br />que el frasco donde se encuentren este mojado provoca la muerte de las Drosophilas.<br />Evitar que el frasco donde se vallan a establecer se unte de comida para que de esta manera las moscas no se peguen y mueran.<br />MUTACIONES<br />De cada pareja se origina un gran número de descendientes. Debido al corto periodo de gestación de la especie, aspecto que hace que las variedades y mutaciones entre ellas sean infinitas. <br />Las mutaciones son cambios químicos estructurales que afectan a los genes o cromosomas que se producen ocasionalmente en forma irreversible y que al heredarse se transmiten de generación en generación, haciendo que aparezca una nueva característica hereditaria. Pocas mutaciones son letales, pero si existen algunas que puedan causar la muerte del individuo (mutación letal). Tal es el caso de la mutación de las alas vestigiales en la Drosophila Melanogaster.<br />De acuerdo a las mutaciones que presente una mosca, recibirá un nombre específico, entre los que se destacan:<br />DUMPY: con alas truncadas oblicuamente y reducidas a las 2/3 partes de su longitud normal, su vena marginal está intacta. Vértices de cerdas y pelos toráxicos presentes en casi todos los casos.<br />FORKED: las cerdas y los pelos acortados, nudosos, doblados, con las puntas partidas, rajadas o severamente dobladas.<br />YELLOW: cuerpo color amarillo brillante, pelos y cerdas marrones con puntos amarillos, los pelos y las venas de las moscas silvestres. La superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de los pelos en esta.<br />EBONY: cuerpo de color ébano, negro brillante adulto; las venas de las alas y de las patas son mucho más oscuras que en las moscas silvestres.<br />EYELESS: el ojo queda reducido a la mitad o a la cuarta parte de su superficie normal, el grado de reducción a veces difiere en cada ojo de un mismo individuo. WHITE: el color de sus ojos es casi blanco. Ocelos, túbulos de Malpigi y cubierta testicular (en los machos) incoloros.<br />MINIATURA: sus alas son apenas más largas que el abdomen y proporcionalmente más angostas que en las moscas silvestres. La superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de pelos en esta.<br />SEPIA: el color de los ojos del imago al salir es marrón rojizo transparente, oscureciendo a sepia con la edad hasta de alcanzar la tonalidad negra en la fase adulta. Ocelos de color silvestres.<br />Algunas mutaciones en las Drosophilas son:<br />MUTANTENOMENCLATURAPARTE DEL CUERPO AFECTADAYellowYCuerpo amarilloWhite eyesWOjos blancosCarmine eyesCmOjos CarmínVermillion wingVOjos BermellonMiniature wingMAlas MiniaturaForked bristiesFQuetas en forma de tenedorBar eyesBOjos en forma de barraHeloutHoAlas extendidas en 45°Dumpy wingDpAlas regordetasCinnabar eyesCuOjos color cinabrioVestigial wingVgAlas vestigiales (gen letal)Brown eyesBwOjos pardosSepia eyesSeOjos color sepiaHairlessHSin quetas o pelosEbony bodyECuerpo color ébanoEyelessEyOjos reducidos a la mitadJauntiJAlas con extremos dobaldos hacia arriba<br />MATERIALES<br />Moscas drosophila mocho y hembra<br />Portaobjetos<br />Éter dietílico<br />Frascos de boca grande<br />Gasa<br />Lupa<br />Estereoscopio<br />Agujas de disección <br />Algodón<br />Microscopio<br />Puré de banano<br />PROCEDIMIENTO 1<br />Lo primero que realizamos fue capturar a las moscas que se encontraban en un frasco de boca ancha con un algodón untado de éter dietílico para dormirlas, posteriormente observamos sus características y las pusimos a aparearse para poder comprobar y realizar el experimento que nos demostraría de lo que trata la herencia ligada al sexo.<br />PROCEDIMIENTO 2<br />En un frasco de boca grande que tenia una fruta en estado de descomposición se introdujeron dos moscas Drosophila (un macho y una hembra) con las siguientes características:<br />HEMBRAMACHOAntenas cortasAntenas cortasOjos rojosOjos rojosAlas escarpeladas(mutación-juanti: alas con extremos doblados hacia arriba )Alas largasPatas largasPatas largasAbdomen puntiagudoAbdomen redondeado<br />Las llevamos a casa en un lugar que acondicionamos para que tuvieran un óptimo desarrollo. Pero las moscas se nos murieron por posibles causas que afectaron su supervivencia.<br />Se recolectaron nuevamente las moscas a estudiar y estas si tuvieron un buen desarrollo y reproducción dando en la F1 72 individuos.<br />43 hembras y 29 machos, que tenían las siguientes características:<br />Todas las hembras y todos los machos de la F1 tenían alas escarpeladas.<br /> <br />43 HEMBRAS tenían las siguientes características:29 MACHOS tenían las siguientes características: Antenas cortasAntenas cortasOjos rojosOjos rojosAlas escarpeladas(mutación-juanti: alas con extremos doblados hacia arriba )Alas escarpeladas(mutación-juanti: alas con extremos doblados hacia arriba )Patas largasPatas largasAbdomen puntiagudoAbdomen redondeadoTotal de moscas obtenidas 72<br />Pudimos observar que el doblamiento de las alas hacia arriba es una mutación, y que es trasmitida a todos los descendientes de la F1; es decir, concluimos que el alelo que posee esta característica es dominante sobre el alelo que posee el macho de alas largas.<br />Se observa que la mutación es heredada por las hembras y los machos de la F1, concluyendo que la herencia va ligada al sexo.<br /> <br />TIEMPO EN QUE TARDARON LAS MOSCAS EN APARECER:<br />El tiempo que requerimos para obtener las moscas fue de 12 días, distribuyéndose de la siguiente manera:<br />2 días después de llevarnos las moscas comenzaron a aparecer larvas de pequeño tamaño<br />A los 2 días después de haber aparecido las larvitas estas crecieron su tamaño <br />Al sexto día aparecieron las pupas de color verde claro<br />Al octavo día estas pupas se tornaron de color marrón claro <br />Y finalmente en el día doce salieron las pequeñas moscas.<br />PREGUNTAS<br />consultar sobre machos asquiasmaticos del tipo melanogaster <br />Los machos son aquiasmáticos; en la meiosis, no se producen quiasmas, Esto en la segregación se traduce en que dos loci ligados (en el mismo cromosoma) siempre segregan juntos, es decir si el carácter (por poner un ejemplo, no es cierto) color de las quetas y color de las alas va en el mismo cromosoma, las proporciones genotípicas y fenotípicas de estos caracteres coincidirán. <br />2) el gen que produce los caracteres mutantes esta en los autosomas o en los cromosomas sexuales.<br />Mutaciones condicionales<br />Son aquellas que sólo presentan el fenotipo mutante en determinadas condiciones ambientales (denominadas condiciones restrictivas), mostrando la característica silvestre en las demás condiciones del medio ambiente (condiciones permisivas). Un ejemplo es la mutación Curly en Drosophila melanogaster que se manifiesta como las puntas de las alas del insecto curvadas hacia arriba. A temperaturas permisivas de 20 a 25 °C (las cuales son, por otro lado, las típicas del cultivo de este organismo) las moscas homocigóticas para el factor Curly no se diferencian de las moscas normales. No obstante, bajo condiciones restrictivas de temperaturas menores a 18 °C, las moscas Curly manifiestan su fenotipo mutante.<br />Este tipo se da por la mutación del par autosomico número 2 presente en drosophila melanogaster; es decir, que el gen que produce los caracteres mutantes está presente en los autosomas.<br />3) Los genes están ligados a los autosomas o al sexo?<br />Los genes están ligados al sexo debido a que estos determinan las características cromosómicas del nuevo individuo.<br />4) determinar si las mutaciones analizadas son recesivas o dominantes.<br />Las mutaciones que nos dieron en la práctica son dominantes.<br />5) determinar si los individuos parentales los pares de alelos son homocigotos o heterocigotos.<br />Un par es homocigoto dominante y orto es heterocigoto recesivo.<br />6) utilidades del cultivo de drosophila para otras especies. <br />Son utilizadas para los trabajos experimentales ya que es considerado un material adecuado debido a su fácil manejo, su corto ciclo de vida y la gran cantidad de mutaciones que esta puede presentar. Las Drosophilas también son usadas principalmente para alimentar dendrobates, pero también se pueden usar para alimentar peces tropicales, o cualquier reptil o anfibio insectívoro de pequeño tamaño, siendo ideales para los juveniles. Incluso se pueden utilizar para alimentar plantas carnívoras.<br />CONCLUSIONES<br />Con la realización de este laboratorio se pudo conocer acerca de las características fenotípicas de las Drosophila Melanogaster. Teniendo en cuenta su morfología, y posibles mutaciones.<br />Pudimos observar las diferencias entre macho y hembra en las moscas, como el tamaño, el peine sexual, las bandas abdominales, forma del extremo abdominal, color de los ojos, forma de las alas.etc.<br /> Los resultados de nuestro experimento permiten concluir que la característica (forma de las alas en este caso), está controlada por dos genes alelos, en donde el gen determina que las alas escarpeladas son dominantes sobre el gen para las alas largas<br />