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Patrones mendelianos herencia.2013
 

Patrones mendelianos herencia.2013

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una power poin sobre patrones de herencia mendeliana. Se han agregado links y notas para el orador, al documento original de Sylvia S. Mader, que facilitan el uso de este material pedagógico.

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  • Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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  • El cultivo de plantas era diferente de la crianza de ratones, pero Mendel también tenía que hacer el trabajo  de apareamiento. Las plantas en flor tienen partes  reproductivas femeninas y masculinas. El  polen de una flor, que se encuentra en la antera, es similar a las células espermatozoides en otros  organismos  y las células de los huevos de la flor, llamados óvulos, se mantienen separadas del polen, al estar escondidos dentro de un compartimento llamado carpelo. Las brisas o los insectos pueden transferir el polen desde las anteras de una flor y depositarlo en el carpelo de otra flor (“polinización cruzada”). De igual maneral, el polen puede ir de una antera al carpelo de la misma flor, lo que se llama polinización propia. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • Usando un pincel, Mendel tomó el papel de un insecto selectivo y polinizó ciertas plantas, dando pinceladas de polvo de la variedad de una antera, en el carpelo de otra variedad. Para evitar la polinización propia, Mendel también “castró” las plantas que recibían el polen al cortar con una pinza sus anteras. Algunos pudieron pensar que este también era un extraño trabajo para un monje, pero Mendel persisitó. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • En la época de Mendel, existían muchas explicaciones sobre la herencia de las características. Debido a que las crías se parecían, pero no eran idénticas a sus padres, una  teoría  (en la acepción popular)proponía que los rasgos físicos se mezclaban en cada nueva generación, como pinturas que se mezclan para producir un nuevo color. Otra teoría popular de la época de Mendel proponía que las células de los espermatozoides contenían un vástago en miniatura, pero totalmente formado y que los óvulos femeninos contribuían la “esencia,” lo que permitía que los vástagos crecieran. Esta teoría explicaba que las mujeres embarazadas cesaban de menstruar y que la sangre era redirigida hacia el feto en crecimiento, pero no podía describir de manera satisfactoria la  evolución  de nuevas  especies  (  El Origen de las Especies de Darwirn  no se publicó hasta 1859, cuando Mendel ya estaba recolectando  datos  de sus experimentos genéticos. El “ser en miniatura” de la teoría fue totalmente desechado con los avances en microscoía, en los años 1830, cuando los investigadores pudieron observar, directamente, el mundo infra celular de las plantas y animales, en los que no se vio evidencia alguna de vástagos preformados. Unos años después, los experimentos de Louis Pasteur disiparon otra popular idea llamada  generación espontánea , que proponía que la vida surgía de un brebaje de materiales no-vivientes. En esa era de teorías fallidas y defectuosas, Mendel empezó su  trabajo . Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • Cruzamiento Recíproco  : Consiste en realizar dos cruzamientos, intercambiando recíprocamente los genotipos del padre y la madre. Ejemplo: hembra AA x macho aa; hembra aa x macho AA.  Un ejemplo de cruce recíproco que realizó Mendel se ilustra a continuación: El primer rasgo físico que Mendel estudió extensamente fue la forma de la arveja. Tenía dos líneas de plantas de cría pura; una que siempre producía arvejas redondas y otra que siempre daba arvejas arrugadas. Mendel cruzó-polinizó estas dos líneas paternas y encontró que cada planta híbrida F1 tenía arvejas redondas. Tal vez esto no fuese totalmente sorprendente, ya que la mayoría de las plantas de cría pura en la colección de Mendel eran de arvejas redondas, así que él pudo haber adivinado que el rasgo redondo dominaría y que el arrugado se desvanecería en el fondo. Mendel mostró que el resultado era el mismo, independientemente de que el  polen de plantas con arvejas redondas fuese usado para polinizar plantas con arvejas arrugadas, o a la inversa. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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  • La enfermedad de Tay-Sachs ocurre cuando el cuerpo carece de hexosaminidasa A, una proteína que ayuda a descomponer un químico que se encuentra en el tejido nervioso, llamado gangliósido. Sin esta proteína, los gangliósidos, en particular los gangliósidos GM2, se acumulan en las células, especialmente en las neuronas en el cerebro. La enfermedad de Tay-Sachs es causada por un gen defectuoso en el  cromosoma  15. Cuando ambos padres portan el gen defectuoso para esta enfermedad, el hijo tiene un 25% de probabilidades de desarrollarla. El niño tiene que recibir dos copias del gen defectuoso, una de cada uno de los padres, para resultar enfermo. Si sólo uno de los padres le transmite dicho gen defectuoso, el niño será portador y no se enfermará, pero tendrá el potencial de transmitirle la enfermedad a sus hijos. La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad hereditaria de las glándulas mucosas y sudoríparas. Afecta principalmente los pulmones, el páncreas, el hígado, los intestinos, los senos paranasales y los órganos sexuales. La FQ hace que el moco sea espeso y pegajoso. El moco tapona los pulmones, causando problemas respiratorios y facilitando el crecimiento bacteriano. Eso puede conducir a problemas como infecciones pulmonares repetidas y daños pulmonares. La fenilcetonuria (PKU, por sus siglas en inglés) es un trastorno genético en el cual el organismo no puede procesar parte de una proteína llamada fenilalanina (Phe, por sus siglas en inglés). La Phe se encuentra en casi todos los alimentos. Cuando los niveles de fenilalanina aumentan demasiado, esta proteína puede lesionarle el cerebro y causar retraso mental grave. En la actualidad, todos los bebés que nacen en hospitales de los Estados Unidos deben someterse a una exploración para detectar PKU. Esto facilita el diagnóstico y el tratamiento anticipado del problema. El mejor tratamiento para la PKU es una dieta con alimentos de bajo contenido proteínico. Existen leches con fórmulas especiales para los recién nacidos. En el caso de los niños mayores y los adultos la dieta incluye muchas frutas y vegetales. También incluye algunos panes, pastas y cereales con bajo nivel de proteínas. Las fórmulas nutricionales suministran las vitaminas y los minerales que no pueden obtenerse por medio de la comida. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • El chaleco vibrador es un equipo que se coloca como un chaleco, y que vibra a altas frecuencia proporcionando terapia de oscilación, mientras el paciente respira, con confort y simplicidad. Esto con el fin de aflojar la posible flema que pueda tener determinado paciente.  La Fibrosis Quística (FQ) es la enfermedad hereditaria letal más frecuente en la etnia caucásica (blancos). Se transmite de manera autosómica recesiva, de tal modo que una pareja de portadores tiene la probabilidad de un 25% de un hijo con FQ en cada embarazo y que cada hijo sano tiene 2/3 de probabilidades de ser portador. La enfermedad se produce por una mutación en el gen que codifica la proteína reguladora de la conductancia transmembrana de la FQ (CFTR), ubicado en el brazo largo del cromosoma 7. A la fecha se han encontrado más de 1.400 mutaciones que la determinan, siendo la más común la llamada DF508. El defecto de la proteína provoca un trastorno del transporte de cloro y sodio por las células de los epitelios, generándose un gran espesamiento de las secreciones, que determina daños en los epitelios secretores, siendo los principales órganos afectados el pulmón, páncreas, hígado, la piel, el aparato reproductor masculino y otros. La expresión fenotípica de la enfermedad varía ampliamente, dependiendo de la mutación o mutaciones presentes. En Chile , de acuerdo con la mezcla entre diferentes etnias existentes y los estudios de las mutaciones, se estima una incidencia probable de 1/4000 a 1/6000 recién nacidos vivos, con aproximadamente 40-50 casos nuevos anuales. 1 cada 32 personas sanas serían portadoras. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • Metahemoglobinemia : Es un trastorno sanguíneo en el cual una cantidad anormal de  hemoglobina  se acumula en la sangre. La hemoglobina es la molécula transportadora de oxígeno que se encuentra en los glóbulos rojos. En algunos casos de metahemoglobinemia, la hemoglobina es incapaz de transportar el oxígeno de manera efectiva a los tejidos corporales. Causas La metahemoglobinemia se puede transmitir de padres a hijos (hereditaria) o puede resultar de la exposición a ciertas drogas, químicos o alimentos (adquirida). Hay dos formas de metahemoglobinemia hereditaria. La primera forma la transmiten ambos padres, quienes generalmente no padecen la enfermedad en sí, pero portan el gen que la causa. Ocurre cuando hay un problema con una enzima llamada  citocromo b5 reductasa . Los síntomas de la metahemoglobinemia tipo 1 (deficiencia de reductasa en eritrocitos) está ilustrada en la foto: Coloración azulada de la piel Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • ¿Qué es la neurofibromatosis tipo 1? La neurofibromatosis tipo 1 (también denominada NF1) es una afección que provoca alteraciones en la piel, así como también tumores a lo largo de los nervios del cuerpo. Los tumores generalmente no son cancerígenos. La NF1 afecta a uno de cada 3,000 a 4,000 bebés. Aproximadamente 100,000 estadounidenses, de ambos sexos y diferentes etnias, la padecen. ¿Cuáles son las causas de la NF1? La NF1 es una enfermedad genética que se produce debido a una mutación en el gen NF1 (El  gen  de la  NF1  se localizó en 1990 en la región pericentromérica del cromosoma 17. Es un gen  bastante grande, contiene 60 exones). La enfermedad se manifiesta al nacer y nada puede hacerse para prevenirla. Casi la mitad de las personas que padecen NF1 la han heredado de uno de sus padres. La otra mitad lo tiene debido a una alteración nueva en el gen. Existe un análisis de sangre que identifica las alteraciones genéticas que pueden causar la NF1. Cuando una persona con NF1 tiene un hijo, existe un 50% de probabilidades de que el bebé reciba el gen NF1. Las  manchas de color café con leche  son el síntoma distintivo de la neurofibromatosis. Aunque muchas personas presentan 1 ó 2 pequeñas manchas de color café con leche, los adultos con 6 o más manchas superiores a 1.5 cm (0.60 pulgadas) de diámetro tienen probabilidad de padecer neurofibromatosis. En la mayoría de las personas con esta afección, estas manchas pueden ser el único síntoma. Enfermedad de Huntington: es causada por un defecto genético en el cromosoma No 4. El defecto hace que una parte del ADN, llamada repetición CAG, ocurra muchas más veces de lo que se supone que debe ser. Normalmente, esta sección del ADN se repite de 10 a 35 veces, pero en una persona con la enfermedad de Huntington, se repite de 36 a 120 veces. Síntomas Los cambios de comportamiento pueden ocurrir antes de los problemas de movimiento y pueden abarcar: Comportamientos antisociales Alucinaciones Irritabilidad Malhumor Inquietud o impaciencia Paranoia Psicosis Los movimientos anormales e inusuales abarcan: Girar la cabeza para desplazar la mirada Movimientos faciales, incluyendo muecas Movimientos lentos e incontrolables Movimientos espasmódicos rápidos y súbitos de los brazos, las piernas, la cara y otras partes del cuerpo Marcha inestable Demencia que empeora lentamente, incluyendo: Pérdida de la memoria Pérdida de la capacidad de discernimiento Cambios en el lenguaje Cambios de personalidad Desorientación o  confusión A medida que el gen se transmite de una generación a la siguiente, el número de repeticiones, llamado expansión de las repeticiones CAG, tiende a ser más grande. Cuanto mayor sea el número de repeticiones, mayor será la posibilidad de presentar síntomas a una edad más temprana. Por lo tanto, como la enfermedad se transmite de padres a hijos, se vuelve evidente a edades cada vez más tempranas. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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  • Con el término efecto pleiotrópico de un gen se hace referencia a todas las manifestaciones fenotípicas en diferentes órganos o sistemas que son explicables por una simple mutación. Un ejemplo clásico para explicar este término lo constituye el  síndrome Marfan , cuya mutación afecta al gen FBN1 que codifica a la proteína  fibrilina , esta proteína se encuentra en el  tejido conectivo  y explica las manifestaciones esqueléticas, oculares y cardiovasculares que caracterizan al síndrome. Otro caso de pleiotropía  clásico es la anemia falciforme. En esta enfermedad humana, los individuos que la sufren tienen un sinnúmero de problemas debido al efecto pleiotrópico del alelo de la anemia falciforme. Síndrome de Marfan:Se trata de una enfermedad hereditaria autosómica dominante, esto significa que dicha enfermedad tiene la misma probabilidad de aparecer en un sexo que en otro y ser éstos capaces de transmitirlo a la descendencia. Siempre que haya un individuo afectado, significara que ha recibido al menos un alelo dominante de uno de sus padres. Puede ocurrir también, que a pesar de que los padres no sean portadores, el nuevo individuo si padezca la enfermedad, debido a una nueva mutación o por un fenómeno de penetrancia reducida. Esta enfermedad se asocia al gen FBN1 del cromosoma 15. El FBN1 codifica una proteína llamada fibrilina, que es esencial para la formación de fibras elásticas del tejido conectivo. Sin el soporte estructural de las fibras elásticas, muchos tejidos presentan una debilidad que puede conducir a distintas consecuencias como rotura de paredes arteriales, formación deaneurismas), megalocórnea, aracnodactilia, etc. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
  • Prolapso de la válvula mitral Es un problema cardíaco en el cual la válvula que separa las cámaras superior e inferior del lado izquierdo del corazón no se cierra en forma apropiada. Aracnodactilia: dedos muy largos El sistema nervioso central, que comprende el cerebro y la médula espinal, está rodeado de un líquido, recubierto por una membrana llamada duramadre, que es principalmente tejido conectivo. Cuando ésta membrana se agranda se le llama “ ectasia dural ” . Se ha detectado en personas con Síndrome de Marfan. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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  • El síndrome de Menkes es causado por un defecto el gen ATP7A. El defecto le dificulta al cuerpo la distribución y absorción apropiada del cobre. Como resultado, el cerebro y otras partes del cuerpo no obtienen suficiente cantidad de este elemento. Los niveles bajos de cobre pueden afectar la estructura del hueso, la piel, el cabello y los vasos sanguíneos e interfieren con la función nerviosa. El cobre también se acumula en el intestino delgado y los riñones. El síndrome de Menkes es hereditario, lo cual significa que se transmite de padres a hijos. A Distrofia Muscular de Duchenne é um distúrbio genético ligado ao cromossoma X, que afeta principalmente crianças do sexo masculino. Caracteriza-se pela degeneração progressiva e irreversível da musculatura esquelética, levando a uma fraqueza muscular generalizada, sendo as complicações respiratórias as principais causas de morte. Adrenoleucodistrofia Es una denominación que describe algunos trastornos hereditarios estrechamente relacionados que interrumpen la descomposición ( metabolismo ) de ciertas grasas (ácidos grasos de cadena muy larga). Causas La adrenoleucodistrofia se trasmite de padres a hijos como un  rasgo genético ligado al cromosoma X . Por lo tanto, afecta sobre todo a los hombres, aunque algunas mujeres portadoras pueden tener formas más leves de la enfermedad. Esta enfermedad afecta aproximadamente a 1 de cada 20,000 personas de todas las etnias. Esta afección ocasiona la acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga en el sistema nervioso, en las glándulas suprarrenales y en los testículos, lo cual interrumpe la actividad normal. Existen tres categorías principales de la enfermedad. Adrenoleucodistrofia: Es una  enfermedad  metabólica hereditaria que se asocia con una acumulación, tanto en los tejidos como en los líquidos corporales, de ácidos grasos saturados de cadena muy larga, consecuencia de la degradación de estos ácidos grasos en los peroxisomas. El mal funcionamiento de los peroxisomas da lugar a una oxidación defectuosa de unas sustancias conocidas como ácidos grasos saturados de cadena muy larga. El defecto bioquímico clave parece ser la alteración de la función de una enzima llamada lignoceroíl-CoA ligasa debida a un anomalía genética en el brazo largo del cromosoma X (Xq-28). La consecuencia de esta alteración es una elevación de la concentración de estos ácidos en la sangre y un acúmulo de una serie de sustancias  grasas  (ésteres del  colesterol  y de gangliósidos) en las membranas de las células del cerebro, médula espinal, corteza suprarrenal, y otros órganos. El exceso de estas sustancias altera las membranas  celulares  de los órganos afectados y da lugar a un mal funcionamiento tanto del sistema nervioso como de las glándulas suprarrenales. La afectación del cerebro y la médula espinal produce alteraciones en la fuerza y movimientos musculares. Las glándulas suprarrenales, por su parte, no son capaces de responder a sus estímulos fisiológicos de forma adecuada y fabrican y segregan una menor cantidad de hormonas. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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  • ¿Cómo afecta la distrofia muscular a los músculos? Los músculos están compuestos por miles de fibras musculares. Cada fibra es realmente un número de células individuales que se han unido durante el desarrollo y están encerradas por una membrana exterior. Las fibras musculares que componen los músculos individuales están unidas por tejido conjuntivo. Los músculos se activan cuando un impulso, o señal, se envía desde el cerebro por los nervios periféricos (los nervios que conectan al sistema nervioso central con los órganos sensoriales y los músculos) a la unión neuromuscular (el espacio entre la fibra nerviosa y el músculo que activa). Allí, la liberación de la acetilcolina desencadena una serie de eventos que hacen que el músculo se contraiga. La membrana de la fibra muscular contiene un grupo de proteínas, llamadas complejo de  distrofina-glucoproteína , que evita el daño a medida que las fibras musculares se contraen y relajan. Cuando se daña esta membrana protectora, las fibras musculares comienzan a perder la proteína  creatina cinasa (necesaria para producir las reacciones químicas que producen la energía para las contracciones musculares) y captan calcio excesivo, lo que causa más daño. Las fibras musculares afectadas finalmente mueren de este daño, llevando a la degeneración muscular progresiva. Aunque la distrofia muscular puede afectar a varios tejidos y órganos del cuerpo, afecta con mayor prominencia a la integridad de las fibras musculares. La enfermedad causa degeneración muscular, debilidad progresiva, muerte de la fibra, ramificación y división de la fibra, fagocitosis (en la cual el material muscular fibroso se descompone y se destruye por las células recolectoras de desechos), y, en algunos casos, el acortamiento crónico o permanente de tendones y músculos. Además, la fuerza muscular en general y los reflejos tendinosos están generalmente disminuidos o faltan debido al reemplazo del músculo por el tejido conjuntivo y la grasa. El rol principal de la distrofina          La proteína distrofina, previene el daño en la membrana de las células musculares (sarcolema) durante el proceso de contracción del músculo, no obstante no se conoce con claridad los detalles del mecanismo. Sin distrofina, las células del músculo se degeneran. Estas células son regeneradas en forma continua, pero el mecanismo de regeneración finalmente falla. Las fibras del músculo destruidas son substituidas por tejido graso y conectivo, apareciendo a la edad de dos a tres años los primeros signos visibles de la enfermedad. En el lugar donde los nervios motores se ponen en contacto con los músculos, se localiza otra proteína con una estructura similar a la distrofina, la utrofina, la cual contribuye en algún grado a la estabilidad de la membrana del músculo. Sin la utrofina, la enfermedad podría progresar mucho más rápido.         El daño de la membrana celular es un problema mayor, pues permite que sustancias fluyan a través de la membrana, algunas escapan del interior de las células hacia el sistema circulatorio, mientras que otras, a la inversa, pasan del torrente sanguíneo al interior de las células.         Este proceso ocasiona daño al músculo, particularmente cuando se permite la entrada de iones Ca++ los cuáles activan enzimas, dentro de la célula o fibra muscular, que a su vez destruyen otras proteínas, provocando la apoptosis o muerte de las fibras musculares. Las células musculares destruidas son reemplazadas por tejido conectivo (fibrótico) y adiposo; con la consecuente pérdida de función muscular. Biología, 9th ed,Sylvia Mader Mendelian herencia Slide # Chapter 11
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Patrones mendelianos herencia.2013 Patrones mendelianos herencia.2013 Presentation Transcript

  • BiologíaUnidad 4: pp. 96-143 2° Medio Patrones Mendelianos (Modificado por Sylvia S. Mader de la Herencia GAToledo) padres TT tt Ee Ee T t óvulos E e Tt E óvulos Cuadrado de Punnett T t spem EE espermatozoide Ee T TT Tt e t Tt tt Ee ee hijos hijos® "Antes se pensaba que nuestro futura estaba en las estrellas, ahora sabemos 1 que está en nuestros genes" J. Watson.© Material Educativo Traducido y modificado por GAToledo para alumnos del 2° año Medio, SFC.
  • Resumen Herenciapor Mezcla Cruce monohíbrido  Principio de la Uniformidad Genética moderna  Genotipovs. Fenotipo  Cuadro de Punnett Cruce dihíbrido  Principio de Segregación (2da) Trastornos genéticos humanos 2
  • Gregor Mendel Monje Austríaco  Estudió Ciencias y matemática en la University of Vienna  Condujo experimentos de cruce entre plantas, usando Pisum sativum (previamente usó ratones)  Experimentos rigurosamente documentados con datos matemáticos. Formuló principio fundamentales de la herencia a principios de 1860  No tenía conocimiento de las células o cromosomas  No tenía microscopio 3
  • Gregor Mendel 4
  • Fruto y Flor de la arveja Estructura de la Flor antera Estambre filamento Estigma Estilo carpelo Óvulos en a. el ovario 5
  • Caracteres de la Arveja Estudiados por Mendel Cortando las anteras Cogiendo con Pincel el polen de otra planta Todas las arvejas son amarillas cuando un padre produce semillas amarillas y el otro padre produce semillas verdes. http://bcs.whfreeman.com/phelanphys1e/default.asp#543081__544769__ 6
  • Herencia por Mezcla  Las teorías de la herencia en la época de Mendel:  Basada en la herencia por mezcla  Los padres de apariencia contrastante producen descendencia de aspecto intermedio  Losresultados de Mendel estaban en contraste con esto  Formuló la Teoría de la herencia particulada  La herencia implica reorganización de los genes de generación en generación 7
  • Herencia de un solo carácter  Mendel realizó experimentos de cruce.  Usó plantas“puras” (homocigotas)  Eligió variedades que se diferenciaban en sólo un carácter (Cruce monohíbrido)  Ejecutó cruzamientos recíprocos  Generación parental = P  Primera generación filial= F 1  Segunda generación filial = F2  Formuló el principio de la Segregación (2da) 8
  • Mendel: Cruce monohíbrido:Un Ejemplo Generación P TT tt Gametos P T t Generación F1 Tt Gametos F1 T t espermatozoide T TT Tt Generación F2 t Tt tt hijos Clave para alelos Relación Fenotípica T = planta alta 3 alta t = planta baja 1 baja http://bcs.whfreeman.com/phelanphys1e/default.asp#543081__499976__ 9
  • Principio de la Segregación  Cada Individuo tiene un par de factores (alelos) por Cada carácter  Los factores (alelos) se segregan (se separan) durante la formación de gametos (óvulo y espermatozoide)  Cada gameto contiene sólo un factor (alelo) de Cada par  Fertilización produce hijos con dos factores para Cada carácter 10
  • Visión de la Genética moderna  Cada carácter en una arveja es controlado por dos alelos (formas alternativas de un gen)  Alelo Dominante (letra MAYÚSCULA) enmascara la expresión del alelo recesivo (letra minúscula)  Losalelos se ubican en un par de cromosomas homólogos en un locus particular de un gen  homocigotos = alelos idénticos  heterocigotos = alelos diferentes 11
  • Cromosomas homólogos cromátidas hermanas alelos en G g G G g g un locus Replicación R r R R r r r S s S S s s s b. Cromátidas hermanas de s a.cromosomas cromosomas duplicados homólogos tienen tienen los mismos alelos alelos para los para cada gen. mismos genes en t T t t t T T T loci específicos. 12
  • Genotipo versus Fenotipo  Genotipo  Se refiere a los dos alelos que un Individuo tiene para un carácter específico  Si es idéntico, el Genotipo es homocigoto  Si es diferente, el Genotipo es heterocigoto  Fenotipo  Se refiere a la apariencia física de un Individuo 13
  • Genotipo versus Fenotipo 14
  • Cuadro de Punnett  Tabla donde se ordenan todos los posibles Genotipos resultantes de un cruce  Todoslos posibles Genotipos de los espermatozoides están alineados en un lado  Todos los posibles Genotipos de los óvulos están alineados en el otro lado  Cada posible Genotipo de un zigoto está colocado dentro de los Cuadros http://bcs.whfreeman.com/phelanphys1e/default.asp#543081__499977__ 15
  • Cuadro de Punnett  Nos permite calcular fácilmente la probabilidad de Genotipos y Fenotipos entre los descendientes  El Cuadro de Punnett en la próxima diapositiva muestra un 50% (o ½) de probabilidad  La probabilidad de E = ½  La probabilidad de e = ½  La herencia de un descendiente tendrá:  La probabilidad de EE =½!½=¼  La probabilidad de Ee =½!½=¼  La probabilidad de eE =½!½=¼  La probabilidad de ee =½!½=¼ 16
  • Cuadro de Punnett que muestra lospatrones de herencia del lóbulo de la oreja padres Ee Ee óvulos E e E Cuadro de Punnett espermatozides EE Ee e Ee ee Hijos Clave de alelos Relación fenotípica E = Lóbulos no adheridos 3 Lóbulos no adheridoss e = Lóbulos adheridos 1 ´Lóbulos adheridos 17
  • Cruce de prueba monohíbrido  Los individuos con Fenotipo recesivo siempre tienen Genotipo homocigoto recesivo  Sinembargo, los individuos con Fenotipo Dominante tienen Genotipo indeterminado  Pueden ser homocigoto Dominantes o  Heterocigotos  El cruce de prueba determina el Genotipo del Individuo que tiene Fenotipo Dominante 18
  • El cruce de prueba para un carácter Tt tt Insert figure 11.7a here óvulos t espermatozoides Clave para alelos T T = planta alta t = planta baja t Tt Relación fenotípica 1 alta 1 baja tt a. Hijos 19
  • El cruce de prueba para un carácter TT tt Clave para alelos T t T = planta alta óvulos t = planta baja espermatozoides Relación fenotípica todas plantas altas Tt b. hijos 20
  • Herencia de dos caracteres  Cruce dihíbrido se usa en plantas puras que se diferencias en dos caracteres  Mendel Observó los Fenotipos en plantas F2  Formuló el Principio de Segregación Independiente  El par de factores para un carácter se segrega independientemente de los factores del otror carácter  Todos las posibles combinaciones de factores pueden ocurrir en los gametos  Mendel siguió cada carácter a través de dos Generaciones.  Generación P es la Generación parental en un cruce.  Generación F1 es la primera Generación filial en un cruce.  Generación F2 es la segunda Generación filial en un cruce 21
  • Cruce dihíbrido Generación P TTGG ttgg gametos P tg TG Generación F1 TtGg óvulos gametos F1 TG Tg tG tg TG TTGG TTGg TtGG TtGg Generación F2 Tg espermatozoides TTGg TTgg TtGg Ttgg tG TtGG TtGg ttGG ttGg tg TtGg Ttgg ttGg ttgg hijos Clave para alelos Relación fenotípica T = planta alta 9 planta alta, vaina verde t = planta baja 3 planta alta, vaina amarilla G = vaina verde 3 planta baja, vaina verde g = vaina amarilla 1 planta baja, vaina amarilla 22
  • Segregación y distribución Independientedurante la Meiosis A B A A AB B B A B A Aa a B Bb b a a a b b b ab r he eit a b A a B b A b A A or b b Ab A Las células padres b A A a a Tienen dos pares de cromosomas homólogos b bB B a a a B B B aB a B Toda orientación de los En metafase II, Cada Atodas lasposibles Cromosomas homólogos célula hija tiene sólo combinaciones de son posibles en la metafase nn miembro de cada par cromosomas y alelos de acuerdo con la ley de de homólogo de acuerdo ocurren en los gametos la distribución con la ley de segregación como sugieren las dos independiente Leyes de Mendel. http://bcs.whfreeman.com/phelanphys1e/default.asp#543081__544772__ 23
  • Animación Please note that due to differing operating systems, some Animacións will not appear until the presentation is viewed in Presentation Mode (Slide Show view). You may see blank slides in the “Normal” or “Slide Sorter” views. All Animacións will appear after viewing in Presentation Mode y playing Cada Animación. Most Animacións will require the latest version of the Flash Player, which is available at http://get.adobe.com/flashplayer. 24
  • Trastornos genéticos humanos  Trastornos genéticos son condiciones médicas causadas por alelos heredados de los padres  Autosoma – cualquier cromosoma que no sea cromosoma sexual (X o Y)  Trastorno genético causado por genes de los autosomas se denominan Trastorno autosómico  Algunos Trastornos genéticos son autosómicos Dominantes  Un individuo con AA tiene el Trastorno  Un individuo con Aa tiene el Trastorno  Un individuo con aa no tiene el Trastorno  Otros Trastornos genéticos son autosómicos recesivos  Un individuo con AA no tiene el Trastorno  Un individuo con Aa no tiene el Trastorno, pero es portador  Un individuo con aa tiene el Trastorno 25
  • Pedigrí Autosómico recesivo I aa A? II A? Aa Aa A? III * Aa Aa A? A? IV aa aa A? aa = afectado Clave Aa = portador (no afectado) AA = no afectado A? = no afectado Trastorno autosómico recesivo (un alelo desconocido) • La mayoría de los hijos afectados have padres. • Heterozigotos (Aa) tienen un Fenotipo no afectado. • dos padres afectados siempre tendrán hijos afectados. • Parientes cercanos que se reproducen tienen más probabilidad de tener hijos afectados. • Tanto machos como hembras son afectados con igual frecuencia. 26
  • Pedigrí autosómico dominante I Aa Aa * II aa Aa A? aa aa aa III Aa Aa aa aa aa aa Key AA = afectado Aa = afectado Trastorno autosómico Dominante A? = afectado • Niños afectados en general tendrán (un alelo desconocido) •un padre afectado. aa = no afectado • heterocigotos (Aa) son afectados. • dos padres afectados pueden producir hijos no afectados. • dos padres no afectados no tendrán hijos afectados. • Tanto machos como hembras son afectados con igual frecuencia. 27
  • Desórden autosómico recesivo Enfermedad de Tay-Sachs  Deterioro progresivo de las funciones sicomotoras Fibrosis quística  El Mucus es particularmente espeso y viscoso en tubos bronquiales y ductos pancreáticos Fenilcetonuria (PKU)  Carecen de una enzima para el metabolismo normal de la fenilalanina. 28
  • Fibrosis quística Cl- Cl- H2O Cl - H2 O Cl- Cl - H2O nebulizador Canal proteico defectuoso Chaleco vibrador Moco espeso 29
  • Metahemoglobinemia 30
  • Trastorno autosómico Dominante  Neurofibromatosis  Se desarrollan manchas de color café con leche en la piel  Pueden crecer tumores benignos (no son cancerígenos) en los nervios.  Enfermedad de Huntington  Trastorno Neurológico  Degeneración Progresiva de células cerebrales  Espasmos musculares severos  Trastorno de personalidad 31
  • Una Víctima de la enfermedad deHuntington a. 32
  • Dominancia Incompleta  Heterocigotos Aa tienen el Fenotipo intermedio entre el parental AA y aa.  homocigotos con alelos para el rojo= Fenotipo rojo  homocigotos con alelos para el blanco= Fenotipo blanco  Heterocigotos tienen Fenotipo rosado (intermedio)  ElFenotipo revela el Genotipo sin el cruce de prueba 33
  • Dominancia incompleta R1R2 R1R2 óvulos R1 R2 espermatozoides R1 R1R1 R1R2 Key 1 R1R1 rojo R2 2 R1R2 rosado 1 R2R2 blanco R1R2 R2R2 hijos 34
  • Caracteres determinados por AlelosMúltiples  Algunos caracteres son controlados por múltiples alelos  El gen existe en muchas formas alélicas (pero Cada Individuo sólo tiene dos)  Tipo de sangre ABO  Los alelos:  IA = Antígeno A sobre eritrocitos, anticuerpo anti-B en el plasma  IB = Antígeno B en eritrocitos, anticuerpo anti-AB en el plasma  I = Sín antígenos A ni B, ambos anticuerpos 35
  • Caracteres determinados por AlelosMúltiples 36
  • Efectos pleiotrópicos  Pleiotropía ocurre cuando la mutación de un sólo gen afecta a dos o más caracteres distintos, aparentemente no relacionados.  El síndrome de Marfan los individuos tienen brazos, piernas, manos y pies desproporcionadamente largos; aorta débil, visión paupérrima. 37
  • Síndrome de Marfan Defectos en el tejido conectivo Corazón y vasos sanguíneos Esqueleto Ojos Pulmones Piel Pared pectoral deforme; piernas, Prolapso de Se alarga la Dislocación del cristalino Colapso pulmonar Brazos y dedos largos; Escoliosis la válvula Estrías en la piel; aorta Miopía severa (curvatura de la columna); pies Mitral Hernias Recurrentes; planos; cara larga y angosta Ectasia: dural Aneurisma aórtico Pared aórtica desgarrada 38
  • Herencia poligénica  Ocurre cuando un carácter es gobernado por dos o más genes que tienen diferentes alelos  Cada Alelo Dominante tiene un efecto cuantitativo sobre el fenotipo  Estos efectos son aditivos  Resulta en variación continua de los fenotipos 39
  • Frecuencia de las Distribuciones en laherencia Poligénica P Generación P Generación F1 Generación F2 20 — Proporción de la población 64 15 — 64 6 — 64 1 — 64 c cc c C bc cc aBb c Cc BC BC b bC Bb aa bb A B B B Aa Aa AA AA AA Ejemplos de fenotipos 40
  • Herencia ligada al cromosoma X  En mamíferos  Los cromosomas X e Y determinan el género  hembras son XX  machos son XY  El término ligado a X es usado para genes que no tienen relación con el género  Los genes los porta el cromosoma X.  El cromosoma Y no porta esos genes  Descubierto a principios de 1900 por un grupo de la Columbia University, liderado por Thomas Hunt Morgan.  Ejecutó experimentos con mosca de la fruta Estas moscas pueden ser fáciles de manipular, se reproducen rápido y son baratas para trabajar en un laboratorio.  Tienen el mismo patrón cromosómico sexual que humanos . 41
  • Herencia ligada al cromosoma X XrY XRXR Generación P Xr Y XR Gametos P Generación F1 XRY XRXr óvulos Gametos F1 XR Xr espermatozoide XR XRXR XRXr Generación F2 Y XRY XrY hijos Clave para alelos Relación fenotípica XR = ojos rojos Xr = ojos blsncos hembras: Todos ojos rojos machos 1 ojo rojo 1 ojo blanco 42
  • Trastornos humanos ligado alcromosoma X  En los humanos se presentan varios Trastornos recesivos ligados al cromosoma X:  Daltonismo  El alelo para la proteína sensible a la luz es autosómico  Los alelos para el pigmento sensible al rojo y al verde están en el cromosoma X.  Síndrome de Menkes  Causado por un alelo mutado sobre el cromosoma X  Interrumpe el movimiento del cobre hacia adentro y fuera de las células.  Distrofia Muscular  Atrofia del músculo  Adrenoleucodistrofia  Trastorno recesivo ligado al cromosoma X  Falla de una proteína transportadora que mueve una enzima o ácidos grasos de cadena larga en los peroxisomas.  Hemofilia  Ausencia o presencia mínima de un factor de coagulación (factor VIII), o (factor IX)  A las personas afectadas no se les coagula la sangre u ocurre lentamente 43
  • Pedigrí de herencia recesiva ligada alcromosoma X XBXB Xb Y Abuelo XBY XBXb Hija XBY XbXb XbY XBY XBXB XBXb XbY Nieto Clave XBXB = hembra no afectada XBXb = Hembra portadora XbXb = hembra daltónica XBY = Hombre no afectado Trastorno recesivo Xb Y = Hombre afectado ligado al X • Más machos que hembras son afectados. • Un hijo afectado puede tener padres con Fenotipo normal. • Para que una hembra tenga el carácter, su padre debe Serlo y su madre debe ser portadora o presentar el Trastorno. • la característica a menudo se salta una Generación, desde el abuelo al nieto. • Si una mujer tiene el rasgo, todos su hijos tendrán el Trastorno. http://bcs.whfreeman.com/phelanphys1e/default.asp#543081__544771__ 44
  • Distrofia muscular Tejido fibroso Músculo Músculo anormal normal 45
  • Terminología  Pleiotropía  Un gen que afecta a más de una característica de un individuo  Anemia falciforme (Dominancia incompleta)  Codominancia  Son completamente expresado más de un alelo  Sistema ABO (Caracteres determinados por Alelos Múltiples)  Epistasis  Un gen en un locus interfiere con la expresión de otro gen en un locus diferente  Color de la piel humana (herencia poligénica) 46
  • Resumen Herenciapor Mezcla Cruce monohíbrido  principio de la Segregación Genética moderna  Genotipovs. Fenotipo  Cuadro de Punnett Cruce dihíbrido  Principio de Segregación Independiente Trastornos genéticos humanos 47
  • BiologíaUnidad 4: pp. 96-143 2° Medio Patrones Mendelianos (Modificado por Sylvia S. Mader de la Herencia GAToledo) padres TT tt Ee Ee T t óvulos E e Tt E óvulos Cuadro de Punnett T t spem EE espermatozoide Ee T TT Tt e t Tt tt Ee ee hijos hijos® "Antes se pensaba que nuestro futura estaba en las estrellas, ahora sabemos 48 que está en nuestros genes" J. Watson.© Material Educativo Traducido y modificado por GAToledo para alumnos del 2° año Medio, SFC.
  • BiologíaUnidad 4: pp. 96-143 2° Medio Patrones Mendelianos (Modificado por Sylvia S. Mader de la Herencia GAToledo) Muy buenos ejercicios en línea. En español http://personales.ya.com/geopal/biologia_2b/unidades/ejercicios/act1gmtema5.htm® "Antes se pensaba que nuestro futura estaba en las estrellas, ahora sabemos 49 que está en nuestros genes" J. Watson.© Material Educativo Traducido y modificado por GAToledo para alumnos del 2° año Medio, SFC.