TEMA 6 MENDELISMO COMO CONSECUENCIA GENÉTICA DE LA MEIOSIS 1.- PRINCIPIOS MENDELIANOS 2.- MONOHIBRIDISMO -Principio de la UNIFORMIDAD -Principio de la SEGREGACIÓN 3.- DIHIBRIDISMO -Principio de la COMBINACIÓN INDEPENDIENTE 4.- POLIHIBRIDISMO 5.- CONOCIMIENTO DEL GENOTIPO A PARTIR DEL FENOTIPO -Autofecundación -Cruzamiento prueba CARACTERES ESTUDIADOS POR MENDEL 1 GEN Factor heredado que determina una característica de un organismo ALELO Formas alternativas de un gen (en individuos diploides cada individuo es portador de dos alelos para cada gen) Dominante – letra mayúscula (A) Recesivo – letra minúscula (a) INDIVIDUO HOMOCIGOTO Los dos alelos de un individuo son idénticos (AA o aa) INDIVIDUO HETEROCIGOTO Los dos alelos de un gen son diferentes (Aa) GENOTIPO FENOTIPO Constitución genética de un individuo, referida a uno o varios genes Manifestación externa o aparente del genotipo EXPERIMENTOS DE MENDEL 2 RESULTADOS DE LOS EXPERIMENTOS DE MENDEL Fenotipos parentales F1 F2 Propor ción 1 Semillas lisas x rugosas Todas lisas 5474 lisas; 1850 rugosas 2,96:1 2 Semillas amarillas x verdes Todas amarillas 6022 amarillas; 2001 verdes 3,01:1 3 Pétalos púrpura x blancos Todos púrpura 705 púrpura; 224 blancos 3,15:1 4 Vainas infladas x contorneadas Todas infladas 882 infladas; 299 contorneadas 2,95:1 5 Vainas verdes x amarillas Todas verdes 6 Flores axiales x terminales Todas axiales 651 axiales; 207 terminales 3,14:1 7 Tallo largo x corto Todos largos 787 largos; 277 cortos 2,84:1 428 verdes; 152 2,82:1 amarillas MONOHIBRIDISMO Cruce monohíbrido Cruce entre dos variedades, cada una de las cuales presenta una de las dos formas alternativas del carácter en estudio POSTULADOS DE MENDEL PRIMERO: Principio de la Uniformidad Cuando se cruzan dos líneas homocigóticas, que difieren en un carácter, todos los individuos de la F1 presentan el mismo fenotipo, independientemente de la dirección del cruzamiento y coincidente por el manifestado por alguno de los progenitores Dominante.- Alelo que se manifiesta en la F1 Recesivo.- Alelo que queda enmascarado en la F1 SEGUNDO: Principio de la Segregación Los miembros de una pareja alélica se separan o segregan cuando el individuo forma los gametos. Por ello, el carácter recesivo enmascarado en la F1 heterocigótica reaparece en la F2 en una proporción de 1/4 3 DIHIBRIDISMO PRINCIPIO DE LA COMBINACIÓN INDEPENDIENTE En la formación de los gametos, los pares de factores que segregan se transmiten independientemente unos de otros. La segregación de cualquier par de factores se da independientemente de cualquier otro. Por ello, cada gameto recibe uno de los miembros de cada par de factores. DIHIBRIDISMO (9) (3) (3) (1) verdes 4 TRIHIBRIDISMO POLIHIBRIDISMO… PREDICCIÓN RESULTADOS CRUZAMIENTOS GENÉTICOS Cuadro de Punnett: Diagramas ramificados Probabilidad: -Regla de la multiplicación: dos o más sucesos simultáneos (Y) -Regla de la adición: dos sucesos mutuamente excluyentes (O) n! (p + q)n = ― w!x! pw qx 5 APLICACIÓN BINOMIO NEWTON Aa x Aa (aa, pelirrojo) probabilidad de tener 3 hijos pelirrojos: ¼ x ¼ x ¼ = 1/64 probabilidad de tener 1 hijo pelirrojo y 2 hijos cabello oscuro: ¼ x ¾ x ¾ = 9/64 ¾ x ¼ x ¾ = 9/64 9/64 + 9/64 +9/64 = 27/64 ¾ x ¾ x ¼ = 9/64 probabilidad de tener 2 hijos pelirrojos y 3 hijos cabello oscuro (5) n! (p + q)n = ― w!x! p = probabilidad de ser pelirrojo, ¼ pw qx q = probabilidad de tener cabello oscuro, ¾ (p +q)5 APLICACIÓN BINOMIO NEWTON Aa x Aa n! (p + q)n = ― w!x! pw qx (aa, pelirrojo) p = probabilidad de ser pelirrojo, ¼ q = probabilidad de tener cabello oscuro, ¾ (p +q)5 = p5 + 5p4q + 10p3q2 + 10p2q3 + 5pq4 + q4 10p2q3 = 10 (1/4)2 (3/4)3 = 270/1024 = 0,26 P = (5!/2!3!) (1/4)2 (3/4)3 = 0,26 6 APLICACIÓN MÉTODO DE 2 AA (pelo castaño) x aa (albino) AA ( ¼ ) F2 Observados Esperados Aa ( ½ ) 5 aa ( ¼ ) 9 20 x ¼ (5) 6 20 x ½ 20 x ¼ (10) (5) 2 = ( O-E)2 / E = (5-5)2/5 + (9-10)2/10 + (6-5)2/5 = gl = 1, 0 0,3 < 3,841 + 0,1 + 0,2 = 0,3 DIFERENCIA NO SIGNIFICATIVA, DESVIACIONES AL AZAR CRUCES PARA CONOCER EL GENOTIPO A PARTIR DEL FENOTIPO AUTOFECUNDACIÓN RETROCRUZAMIENTO CRUZAMIENTO PRUEBA 7 Postulados de Mendel y comportamiento de los cromosomas Tema 6 : Mendelismo SÍMBOLOS UTILIZADOS EN LAS GENEALOGÍAS 8 CARÁCTER AUTOSÓMICO RECESIVO: Albinismo -Normalmente se saltan generaciones -Se manifiestan en ambos sexos ENFERMEDADES DE HERENCIA AUTOSÓMICO RECESIVA 9 ENFERMEDAD DE TAY-SACHS Fibrosis quística (mucoviscidosis) Herencia autosómica recesiva La enfermedad genética más común entre europeos: 1/32 portadores Afecta a glándulas exocrinas y sudoríparas de todo el cuerpo Causa: defecto del transporte del Cl- en las membranas de los epitelios glandulares (g. sudoríparas y exocrinas) muerte 10-20 años. Con nuevos tratamientos 40-50 años. 10 Fibrosis quística (mucoviscidosis) Gen CFTR (regulador transmembranoso (de la conductancia) de la fibrosis quística) 7q21 Proteína compleja que forma un canal de Cl Mutaciones: - Clase I: impiden la inserción del péptido a la membrana - Clase II: la proteína se inserta pero no es funcional - Clase III: Canal de cloro con algún grado de deficiencia funcional, alteraciones menores Recesividad: la proteína anormal no interfiere con la función normal CARÁCTER AUTOSÓMICO DOMINANTE: Acondroplasia -Raramente se saltan generaciones -Se manifiestan en ambos sexos -Todos los individuos afectados tienen un padre afectado 11 Acondroplasia 97% dos mutaciones en el exón 10 del receptor 3 del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFR3): G1138A y G1138C ENFERMEDADES DE HERENCIA AUTOSÓMICO DOMINANTE 12 ENFERMEDAD DE HUNTINGTON (“COREA DE HUNTINGTON”) Enfermedad neurodegenerativa de los núcleos basales encéfalo Gen HD brazo corto cromosoma 4, 4p16.3. Aumento patológico nº tripletes CAG (huntingtina, HTT) FENÓMENO “ANTICIPACIÓN” nº tripletes repetidos edad más temprana aparición síntomas Neurofibromatosis Mutación en el gen NF1 (Neurofibromina) en región 17q11.2 http://www.snof.org/maladies/recklinghausen.html 335kb: 79 exones Alta tasa de mutación Contiene 3 genes no relacionados Mutaciones: deleciones, inserciones, sustituciones, mutaciones de empalme Heterogeneidad alélica complejidad en el diagnóstico con técnicas moleculares 13 Neurofibromatosis Mecanismo de dominancia Neurofibromina: - Proteína con una región con actividad GTPasa (Guanosina trifosfatasa) que se une al protooncogen Ras inactivándolo. Neurofibromina mutada: -Productos génicos truncados no funcionales Dominancia: Insuficiencia funcional del producto haploide 14