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8/7/2019 CV 11 Gentica y Evolucin 2011
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GENETICA Y EVOLUCIONGENETICA Y EVOLUCION
Capitulo 8Capitulo 8 (pag. 218-225)(pag. 218-225)Baker, Patterns in Time)
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La unidad gentica capaz de mutar es el gen que es la unidad de informacin hereditaria que forma
parte del ADN. Un gen es una secuencia de nucletidos
del ADN que codifica la secuencia de aminocidos de un
pptido o protena.
En los seres multicelulares,
las mutaciones slo pueden ser heredadas cuando
afectan a las clulas reproductivas. Una mutacin es un
cambio anormal en la secuencia o nmero de nucletidosdel ADN.
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Gregor Mendel y las Leyes de la HerenciaGregor Mendel y las Leyes de la Herencia
En el experimento de Mendel, enla generacin F2:705 plantas tenan floresprpuras y 224 tenan floresblancas, en un radio aprox. de:3 prpuras : 1 blanca.
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Mendel desarrollo una teora para explicar el radio de 3:1:
1. Versiones alternativas de un gen producen diferentes caracteres
Por ejemplo:
El color de la flor de la planta de arveja existe en dosversiones: prpura y blanca
Estas versiones alternativas de un gen alelos
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2. Por cada carcter, un organismo hereda dos alelos, uno del
padre y otro de la madre
3. Si los alelos difieren, uno puede serdominante y el otrorecesivo
alelo dominante alelo que se expresa totalmente en elfenotipo de un heterocigoto
alelo recesivo alelo que no se manifiesta en el fenotipode un organismo heterocigoto y solo aparece en elhomocigoto (homocigoto recesivo)
fenotipo apariencia de un individuo o expresin fsica de lascaractersticas de un gen determinado en un organismo
genotipo puede referirse al par de alelos de un gendeterminado o al contenido gentico de un individuo
homocigoto alelos son idnticos para un genheterocigoto alelos son diferentes para un gen
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alelo
Alelo forma alternativa de un gen
La mayora de organismos diploides, poseen dos alelos
locuslocus
Locus lugar fsico especfico de un gen dado en un cromosoma
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A: alelo dominantea: alelo recesivo
En funcin de su expresin en el fenotipo se pueden dividir en:
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Homocigoto dominante
(AA)
Homocigoto recesivo
(aa)
Heterocigoto
(Aa)
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Mendel concluyo:
Alelo para las flores prpurases dominante y alelo para las
flores blancas es recesivo
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4. Ley de segregacin
Los dos alelos de caracteres hereditables se separan(segregan) durante la formacin de gametos y terminan engametos diferentes.
Por lo tanto, cada gameto tiene nicamente uno de los dosalelos presentes en las clulas somticas del organismo.
Si es cierto, que pasa con el fenotipo y genotipo de la F1?
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XAA aa
A a
Aa
Cruze monohbridoCruze monohbrido cruzamiento de individuos con alelosdiferentes para un locus dado.
Generation F1
Proporcin
Fenotpica?
Genotpica?
Utilizar el Cuadro de Punnet:Se utiliza para determinargenotipos y fenotipos probablesde los descendientes
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Y que pasa en la segunda generacin?
Aa X
A a A a
AAA
A a
AaA
a Aa aa
Aa
Madre
Padre
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Otro ejemplo de cruce monohbrido
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F2 del mismo cruce monohbrido
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B(0.5) B (0.5)b
(0.5)B b
(0.25)B b
(0.25)
b(0.5)
B b(0.25)
B b(0.25)
B BB B X b bX b b
GenotipoGenotipo 100% Bb (heterocigotos)100% Bb (heterocigotos)
FenotipoFenotipo
100 % verdes100 % verdes
Generacin F1Generacin F1
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B(0.5) b (0.5)B
(0.5)B B(0.25)
B b(0.25)
b(0.5)
B b(0.25)
b b(0.25)
B bB b X B bX B b
GenotipoGenotipo 25% BB, 50%% Bb y 25% bb25% BB, 50%% Bb y 25% bb
FenotipoFenotipo
75 % verdes y 25% rojas75 % verdes y 25% rojas
Generacin F2Generacin F2
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??
El fenotipo de un individuo no siempre revela su genotipo
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Cruce dihbridoCruce dihbrido cruzamiento de individuos conalelos diferentes para dos locus dados.
SSYY = Lisa amarilla
ssyy = Rugosa verde
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Dominancia incompletaDominancia incompleta
Es la interaccin gnica en la cual los homocigotos sonfenotpicamente diferentes a los heterocigotos.
Los cruzamientos que tienen una dominancia incompleta sonaquellos en los que no existe rasgo dominante, ni recesivo.
1) Herencia intermedia Individuos heterocigotos para cierta caractersticaexpresan una "condicin intermedia" de los dos genesalelos. alelo determinado no enmascara la accin del 2 alelo
completamente
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2) Codominancia
En los heterocigotos, los dos genes alelos se expresan, perosin "unirse o mezclarse".
Por ejemplo:
Al cruzar dos toros de lneas puras, uno caf rojizo y otroblanco Generacin F1 = 100% Heterocigota y
100% de pelaje roano o manchado
Para simbolizar los genes de los individuos se usa la letra
inicial del rasgo (en el caso anterior C - color del pelaje-): CR CB
Otro ejemplo: claveles o flores con manchas de otro color
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Alelos mltiplesAlelos mltiples
Ms de 2 alelos para una caracterstica
Muchos caracteres estn controlados por alelos mltiples deun solo gen.
Por ejemplo:
Los grupos de sangre en humanos estn determinadospor alelos mltiples. Hay cuatro fenotipos:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/ABO_sangre_tipo.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/ABO_sangre_tipo.svg -
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Las letras se refieren a doscarbohidratos, A y B, que se
encuentran en la superficie decelular rojas.
Los cuatro grupos resultan delas diferentes combinacionesde los tres alelos (A, B, O) conla enzima (I) que se adhiere ael carbohidratos A o B de lasclulas rojas.
Las caractersticas tambin
dependen de los antigenos quese encuentran en la sangre.
Genotype Phenotype(Blood Type)
Red Blood Cells
IAIA or IAi A
IBIB or IBi B
IAIB AB
ii O
I = dominante, i = recesivo
IA y IB son codominantes
LOS TIPOS DE SANGRE TAMBIEN SON UN EJEMPLO DE CODOMINANCIA
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Genes mltiplesGenes mltiples
Ms de un gen da la caracterstica
Por ejemplo:
Estatura
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://tell.fll.purdue.edu/JapanProj/FLClipart/Adjectives/tall&short.gif&imgrefurl=http://lemoshtekalamolle.wordpress.com/2007/09/03/gen-de-la-estatura/&h=1069&w=744&sz=12&hl=en&start=2&sig2=8a6fxGAWbjcRw5PQfmeqGg&um=1&tbnid=dPmE3li37JtFCM:&tbnh=150&tbnw=104&ei=7KvMR-a4AYWKecG7jAk&prev=/images?q=gen+estatura&um=1&hl=en&sa=N -
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Color de ojosColor de ojoscolor de ojos con dos posibilidades
Cromosoma 15
marrn y azul Cromosoma 19 verde y azul
En orden de dominancia:Marrn > verde > azul
M V a
Ojos azulesaa en ambos cromosomas
Ojos verdes
aa en el cromosoma 15VV, Va en el cromosoma 19
Ojos marronesMM, Ma en el cromosoma 15
y cualquier combinacin en el cromosoma 19
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What color eyes would your children have?
http://museum.thetech.org/ugenetics/eyeCalc/eyecalculator.html
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1. Divisin celular y nuclear
2. Homo- y heterocigotos, cruces
3. Enlazamiento, entrecruzamientos, daltonismo,
hemofilia
4. Gentica de poblaciones, Ley de Hardy-Weinberg
GENETICA Y EVOLUCIONGENETICA Y EVOLUCION
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EnlazamientoEnlazamiento
Puede ocurrir por:
Mutaciones
Entrecruzamientos:
Intercambio recproco de segmentos entrecromtides de cromosomas homlogos
(Meiosis, profase 1)
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LA HERENCIA DEL SEXO
Las mujeres sonhomogamticas (XX) ylos hombresheterogamticos (XY).
Si en el momento de laconcepcin se unen:
1. Una ova X con unespermatozoide X,el cigoto mujer.
2. Una ova X con unespermatozoide Y,el cigoto hombre.
Hombre Mujer
XX XY
X X Y
XX XY
(i+5)
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Enfermedades ligadas al sexo
1.Daltonismo
2.Hemofilia
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Daltonismo enfermedad que consiste enla imposibilidad de distinguir los colores es muy frecuente que confundan el
verde y el rojo
sin embargo, pueden ver ms maticesdel violeta que las personas de visinnormal y son capaces de distinguir
objetos camuflados.
enfermedad hereditaria
se transmite por un alelo recesivo
ligado al cromosoma X produce un notable predominio enel varn entre la poblacin afectada
la mujer puede sufrir o portar la enfermedad,y transmitirla a sus hijos varones
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Hemofilia es una enfermedad gentica que consiste en laincapacidad de la sangre para coagularse.
Caractersticas: aparicin de hemorragias internas y externasdebido a la deficiencia total o parcial de una protenacoagulante
El cromosoma X tiene los genes para la produccin delfactores relacionados con la coagulacin sangunea.
La mujer tiene dos copias de esos genes especficosmientras
que los varones slo uno.
Si el varn hereda un cromosoma con un gen daado,no podr producir el factor de coagulacin.
En adultos slo se manifiesta en hombres. Lasmujeres son portadoras del gen. Nias homocigotospor el gen se mueren al llegar a la menstruacin.
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Ojo, debe poder hacer cualquier cuadrode Punnet de hemofilia o daltonismo!!!
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1. Divisin celular y nuclear
2. Homo- y heterocigotos, cruces
3. Enlazamiento, entrecruzamientos, daltonismo,hemofilia
4. Gentica de poblaciones, Ley de Hardy-Weinberg
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Evolucin Cambio en la frecuencia de alelos o genotipos en una
poblacin Para entender esto, primero hay que estudiar las propiedadesdel pozo gentico
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Principio de Hardy-WeinbergHay dos ecuaciones que describen la frecuencia de dos alelos de un gen
determinado segn el principio de Hardy-Weinberg:
Ecuacin 1:Ecuacin 1: p2 + 2pq+ q2 = 1
Ecuacin 2Ecuacin 2:: p + q= 1
Donde:
p: es la frecuencia de un alelo
q: es la frecuencia del otro alelo.p2: es la fraccin de poblacin que es homocigotica para el alelo p.
2pq: es la frecuencia de heterocigotos
q2: es la fraccin de poblacin que es homocigtica para el alelo q.
La seleccin natural actua directamente sobre el fenotipo, o sea, afecta la
ecuacin 1. Obviamente, esto afecta como consecuencia la frecuencia dealelos en la ecuacin 2.
Debe notarse que la segunda ecuacin puede derivarse de la primera (y
viceversa), dado que p2 + 2pq + q2 = 1 implica que (p + q)2 = 1 y p y q
son nmeros positivos.
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Suposiciones del equilibrio Hardy-Weinberg:
En la poblacin no hay:1. Mutacin
2. Migracin (emigracin & inmigracin)
3. Seleccin natural
4. Deriva gentica al azar
Las frecuencias gnicas y genotpicas se mantienen
generacin tras generacin.
Si las condiciones dejan de cumplirse en una generacin,
el equilibrio se recupera en la generacin siguiente
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Deriva gentica al azar
2 hombres y 10 mujeres perdidas en una isla desrtica. Uno de los hombrestiene ojos azules. Todos las dems personas tienen ojos cafs.
Un coco cae en el chavo con
ojos azules y le mata. Mala
chiripa..no porque tiene
ojos azules. = derivagentica al azar. Cambi la
frecuencia de alelos.
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Seleccin natural
Reproduccin diferencial
debido al fenotipo
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Africa: 100,000a.c.
Cul fenotipo logra
a reproducirse ms?
O sea, cul tieneelvalor selectivo
(w) mas alto?
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Ciudad de New York en Wall StreetJoven mesero guapo y jorobado con limocina.
La jovencita se casa con cul?
Cambia el valor selectivoCambia el valor selectivo
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El alelo para el color de pelo negro es recesivo al alelo
blanco.
Puede contar el numero de alelos recesivos que hay en lapoblacin si cumple con las suposiciones de Hardy-Weinberg?
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1. Calcule q2
Cuente el numero de homocigotos recesivos(cochinitos negros).Calcule el porcentaje en la poblacin total.
2. Encuentre q
3. Calcule p
4. Calcule 2pq
Respuesta:q2 = 0.25 o 25%
Respuesta: q = 0.5
Respuesta: q = 0.5
Respuesta: 0.5 o 50% de la poblacin es heterocigoto
En una poblacin de 1000 moscas de fruta 510 tienen ojos rojos
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En una poblacin de 1000 moscas de fruta, 510 tienen ojos rojosmientras que el resto tiene ojos sepia. Los ojos sepia son unacaracterstica recesiva a ojos rojos. Cuntos individuos esperara quefueran homocigotos para el color rojo de ojos?
Importante: El primer paso es siempre calcularq2! Empiece pordeterminar el numero de moscas con la caracterstica recesiva.
Respuesta:
90 homocigoto dominante
Calculos:q2 para esta poblacin es 490/1000 = 0.49q = raiz cuadrada de 0.49 = 0.7p = 1 - q = 1 - 0.7 = 0.3La frecuencia de homocigoto dominante = p2 = (0.3)(0.3) = 0.09.
Por lo tanto, se espera que 9% de 1000, o 90 individuos seanhomocigotos dominantes.
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Alelo peludo- P Alelo calvo- p
Fenotipo Peludo Calvo
Genotipo
de peludo:PP: Homocigoto dominantePp : Heterocigoto
de calvo:pp: Homocigoto recesivo
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Cul es la frecuencia deelefantes peludos?
Cul es la frecuencia deelefantes calvos?
Cul es la frecuencia decada genotipo?
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Poblacin del 19% de peludos
Calcule la frecuencia de:
Alelos (p + q) = 1
Genotipos (p2 + 2pq + q2) = 1
Fenotipos
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Realice un cruce entre:
Aa Bb Cc y Aa Bb CC
Qu probabilidad existe de tener un descendienteAaBbCc?
y uno AaBbcc?
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X X = ?
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1. Gametos, cigoto, ova vs. ovulo
2. Evolucin de la copula
3. Ventajas y desventajas
Tema 10: REPRODUCCION SEXUALTema 10: REPRODUCCION SEXUAL
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1. Evolucin de la copula
2. Ventajas y desventajas
Tema 10: REPRODUCCION SEXUALTema 10: REPRODUCCION SEXUAL
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Evolucin de la cpula
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Cmo vrs. Por que?
Cul es la ventaja? Si no hay VENTAJA
NO HAY SELECCION A FAVORNO HAY SELECCION A FAVOR
Como? Fisiologa y genticaPor que? Ecologa y evolucin
Ventajas:1. Invadir un nicho ecolgico2. Paternidad3. Seguridad para la cra4. Reduce energa
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CASOS INTERESANTES
Orden Odonata
Macho con rganocopulador como
pala
CASOS
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CASOSINTERESANTES
Chinches
Comportamiento homosexual
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Mas cosas interesantes para leer sobre chinches en:
http://www.publico.es/002908/chinches/aranas/culicivora/sexo
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Chinches de cama
Hembra con vaginacomo laberinto
Macho cpulatraumtica
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CASOS INTERESANTES
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Lepidopteros
Tapn Otros machos quitan
tapn con rganocomo paleta
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CASOS INTERESANTES
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Abeja
Macho deja susrganos como tapn
MUERE
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CASOS INTERESANTES
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1. Gametos, cigoto, ova vs. ovulo
2. Evolucin de la copula
3. Ventajas y desventajas
Tema 10: REPRODUCCION SEXUALTema 10: REPRODUCCION SEXUAL
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Reproduccin sexual
Ventajas Desventajas
Variabilidad gentica enprogenie
Ambientes cambiantes Caso pulgones
Busqueda de pareja
Excepcin
HERMAFRODITAS Babosas
Copulacintraumtica
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://img138.imageshack.us/img138/2903/pulgones30ce.jpg&imgrefurl=http://www.chumajek.com/chumajek_v2/foro/viewtopic.php%3Ff%3D12%26t%3D39&h=626&w=689&sz=192&hl=en&start=18&sig2=ICDgv7KrosR0RnRJsxb9dg&um=1&tbnid=MigmT9z2mQpQmM:&tbnh=126&tbnw=139&ei=XUrUR8idDJeIhQL4mtmKBQ&prev=/images%3Fq%3Dpulgones%26um%3D1%26hl%3Den%26sa%3DN -
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Vida terrestre sin cpula
Escorpiones Pseudoescorpiones Baile, tenaza con
tenaza
Macho lleva a lahembra sobreespermatoforo
Camino de seda
Espermatoforos
http://www.flickr.com/photos/alazaro/2214646722/ -
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http://www.flickr.com/photos/alazaro/2214751392/