Bases Cromosómicas de la Herencia

Bases Cromosómicas de la
Herencia
Theodor Boveri (1902)
Walter Sutton (1903)
Si suponemos que el aporte de material gené3co proviene tanto de la madre como del padre este probablemente reside en el núcleo porque su tamaño es similar entre ambos 3pos de células sexuales. citoplasma
núcleo
Comportamiento del
material nuclear durante
la división celular
Rickards, 1965
Cada especie tiene un número
característico de cromosomas.
Células de humanos tienen un número
diploide (2n), es decir, tienen dos
copias de cada uno de los 23
cromosomas.
Cada vez que la célula se divide, recibe
las dos copias de los cromosomas
(Mitosis).
Las células reproductoras solo tienen
una copia de los cromosomas y se le
denomina haploide (n) y se obtienen
por un proceso que llamamos
Meiosis.
¿Cuántos cromosomas se observan en la foto?
El cromosoma
en interfase
El cromosoma
en metafase
Cromosoma visible al microscopio electrónico El material gené-co se ha duplicado (2n x 2 = 4n) El cromosoma metafásico
El cinetocoro es un disco
localizado en la parte
externa de los
cromosomas en los
centromeros.
Esta compuesto por unas
proteínas que anclan a los
microtubulos del huso
mitotico durante los
procesos de division
celular.
Cromosoma en metafase
Permite que cada
cromatida se mueva por
separado y se distribuya
adecuadamente a los
nuevos nucleos.
Tipos de cromosomas
Metacéntrico
Submetacéntrico
Acrocéntrico
Telocéntrico
Autosomas
Cromosomas sexuales
El número de cromosomas en algunas especies
Organismo
Humano
Gato
Bovino
Perro
Caballo
Mosca fruta
Chícharo
Arroz
Frijol
Maíz
Especie
Homos sapiens
Felis catus
Bos taurus
Canis familiaris
Eqqus caballus
Drosophila melanogaster
Pisum sativum
Oryza sativa
Phaseolus vulgaris
Zea mays
# diploide
46
38
60
78
64
8
14
24
22
20
Ciclo Celular
1
2
Mitosis
proceso celular que consiste en la formación de dos células a partir de
una conservando el mismo número de cromosomas.
Profase: La replicacion del DNA ha ocurrido. Hay condensación
gradual de los cromosomas. Cromátidas hermanas unidas.
Desaparición gradual del nucleólo. La membrana nuclear inicia su
desintegración.
Prometafase: La envoltura nuclear se ha roto y el huso mitótico se
comienza a organizar. Los cromosomas han sido alcanzados por fibras del
huso (microtubulos).
Metafase: Los centrómeros de los cromosomas están unidos a las fibras
del huso mitótico. Se forma la placa metafásica.
Anafase: Etapa muy corta en la
que cada centrómero se divide en
dos, por lo que las cromátidas se
convierten en cromosomas y los
centrómeros inician su movimiento
hacia los polos, llevando hacia cada
polo uno de los 2 cromosomas
(cromátidas hermanas).
Telofase: La dotación de cromosomas se agrupa en los polos y éstos se
comienzan a descondensar y adoptan la forma de cromosomas interfásicos.
Se forma la membrana nuclear, se reconstituyen los nucleolos.
Importancia genética de la Mitosis
Mantener la cantidad de material genético
constante de generación en generación
Producir dos células hijas idénticas
Distribuir equitativamente el material
genético
Es la división celular de las células somáticas
Meiosis
En células germinales ocurre un proceso de división
especial llamado meiosis. La meiosis comprende dos
rondas de divisiones nucleares sucesivas, con un solo
evento de replicación del DNA.
I - Se separan
cromosomas homólogos
II – Se separan cromátidas
hermanas
PROFASE I : tiene lugar la recombinación homóloga
Sub-etapas de la Profase I
Sinapsis:
cromosomas
bivalentes
Quiasmas:
huellas de
entrecruzamiento
Recombinación entre cromosomas homólogos
Quiasma
Mecanismos de la meiosis para aumentar
la variabilidad genetica
El proceso de recombinación puede crear un número
muy grande de combinaciones de genes
Segregacion al azar de las cromatidas: cada par de
cromosomas se separa de manera independiente.
No existen dos células con la misma información
como producto de la meiosis.
Significado genético de la
Meiosis
Generar células haploides con la mitad del número cromosómico
original de las células diploides. A través de un ciclo de meiosis y
de fecundación el número de cromosomas se mantiene en
organismos que se reproducen sexualmente.
Cada cromosoma tiene la misma oportunidad de alinearse en uno u
otro lado de la placa ecuatorial metafásica I. Como resultado cada
núcleo generado por meiosis tendrá diferente combinación de
cromosomas; 2n (con 4 cromosomas el número de posibles
rearreglos es de 16).
La recombinación genética
combinaciones finales.
genera
más
variación
en
las
Espermatogénesis
La espermatogénesis es el
mecanismo encargado de
la producción de
espermatozoides. Este
proceso se desarrolla en
los testículos. La
espermatogénesis tiene
una duración aproximada
de 64 a 75 dias en la
especie humana, y se
extiende desde la
adolescencia y durante
toda la vida del macho.
Ovogénesis
En los seres humanos el feto
femenino empieza a formar
ovogonias, pero se detiene el
proceso de meiosis en la etapa de
ovocito primario, específicamente
en profase I, conocido como
período de diploteno. Este período
se mantiene suspendido hasta que, a
partir de la pubertad y por efectos
hormonales, se desprende un
ovocito en cada ciclo menstrual, se
concluye entonces la primera
división meiótica y se inicia la
segunda. Ésta a su vez se
interrumpe, y no se completa hasta
la fecundación, si es que ésta
ocurre.
Comparación
entre
Ovogénesis y
espermatogénesis
the organism during the haploid stage of the cycle is
called the gametophyte and during the diploid part
the sporophyte, as shown in Figure 3-33. Plants such
Tassel
Meiocyte (!)
(2n)
Meiocyte (")
(2n)
Ear
shoot
Meiosis
Meiosis
Mature sporophyte (2n)
Meiospores
(n)
(n)
Endosperm
(3n)
Embryo (2n)
Mature
kernel
Meiospore
(n)
Mitosis
Tube
nucleus
Male gametophyte
(germinated pollen
grain)
Sperm nuclei
(n)
Sperm
cells
Fertilization
Surviving
meiospore
Mitosis
Polar
nuclei (n)
Female
gametophyte
Egg nucleus (n)
Figure 3-34 Alternation of generations of corn. The male
With these cycles in mind, let us return to the
specific genotypes when cells divide. The first qu
is how constancy of genotype is maintained
asexual division. We have seen from the above
sions that mitosis can take place in diploid or h
cells. Mitosis in diploid and haploid cells of s
genotypes
is shown in the
two leftmost se
columns
Los gametofitos
masculinos
ure 3-35. The diagrams show clearly that th
forman a partir de meiocitos
daughter cells have the same genotype as the pr
en inlaeach
espiga.
Lossuccess
gametofitos
tor
case. The
of mitosis in main
genotype
depends
on the de
fidelity of the repl
femeninos
a partir
process that underlies the production of sister
meiocitos en la mazorca.
matids during the S phase. Figure 3-36 illustrate
faithful replication of the chromosomes produce
tical
molecules.
HayDNA
mitosis
de meiocitos, por
What is the fate of a specific genotype of a m
lo que los gametofitos
that undergoes meiosis? The inheritance pattern
contienen
de unfor
núcleo.
nally
observed más
by Mendel
the pea plant a
tended into many other plants and animals were
on the production of male and female gametes in
Unandnúcleo
espermático
se we look at h
sis
their subsequent
union. Next
combina
con
núcleos
specific
events
of dos
meiosis
produce the inheritanc
terns—the
ratios—predicted
by Mendel
polares Mendelian
en el centro
de
The mechanism that leads to Mendel’s fir
gametofito
femenino
(the law of equal
segregation)(3n)
is they orderly se
forma
endospermo.
tion
of a el
pair
of homologousOtro
dyads during m
This
is illustrated
in the right-hand
column of
núcleo
espermático
se combina
3-35. Looked at another way, this complex c
con un núcleo
del óvulo
(2n)
choreography
is simply
the partitioning
of th
paracopies
formar
el cigototheytetrad.
futuro
DNA
that constitute
If we sta
aembrión.
diploid meiocyte of genotype A/a, then repl
of chromosomes results in two dyads of type A/
a/a, which is equivalent to a four-chromatid
Ciclo reproductivo
en plantas
Ciclo diploide
Ciclo haploide
(hongos y levaduras)
¿Qué fase de la mitosis observamos en esta imagen? ¿Si un gameto de mosquito con-ene 3 cromosomas, cuantos cromosomas hay en una célula del cuerpo? ¿Cuál es el número de cromosomas (n) que con-ene una célula de humano después de la telofase I de la meiosis? ¿Durante la meiosis, en cuál fase se separan las cromá-das hermanas? Hacer un esquema de la meiosis I para una especie que con-ene número de cromosomas 2n = 18