GENES INDEPENDIENTES GENES INDEPENDIENTES Y GENES LIGADOSY GENES LIGADOS

Cuando dos genes se encuentran en cromosomas diferentes se Cuando dos genes se encuentran en cromosomas diferentes se dice que son dice que son genes independientesgenes independientes..

Cuando dos genes se encuentran en un mismo cromosoma se dice Cuando dos genes se encuentran en un mismo cromosoma se dice que son que son genes ligadosgenes ligados..

Cada cromosoma es un Cada cromosoma es un grupo de ligamientogrupo de ligamiento y en forma secuencial y en forma secuencial se acomodan muchos genes; el número de ellos dependerá del se acomodan muchos genes; el número de ellos dependerá del

tamaño del cromosoma, a mayor tamaño, mayor número de genes.tamaño del cromosoma, a mayor tamaño, mayor número de genes.

En la meiosis y gametogénesis se En la meiosis y gametogénesis se separan los cromosomas separan los cromosomas homólogoshomólogos lo que provocan la lo que provocan la segregaciónsegregación y la y la producción de producción de

gametos haploidesgametos haploides. Repitiendo y subrayando, lo que se separan . Repitiendo y subrayando, lo que se separan son los son los cromosomas completoscromosomas completos, por lo tanto los genes presentes , por lo tanto los genes presentes

en un cromosoma no se separan en la meiosis, por eso se en un cromosoma no se separan en la meiosis, por eso se denominan denominan genes ligadosgenes ligados..

aaAABB bb

ABAB1/41/4

AbAb1/41/4

aBaB1/41/4

GENES INDEPENDIENTES GENES INDEPENDIENTES

Si A y B son Si A y B son genes independientesgenes independientes, el comportamiento de ellos en la , el comportamiento de ellos en la formación de gametos se hace de manera aleatoria de la siguiente formación de gametos se hace de manera aleatoria de la siguiente forma:forma:

Al final se obtienen Al final se obtienen cuatro gametos cuatro gametos

diferentes con una diferentes con una misma probabilidad de misma probabilidad de

ocurrencia.ocurrencia.

abab1/41/4

GENES INDEPENDIENTES GENES INDEPENDIENTES MEIOSIS ANIMADAMEIOSIS ANIMADA

En esta animación En esta animación se observa se observa

perfectamente la perfectamente la separación de los separación de los

cromosomas cromosomas homólogos y la homólogos y la recombinación recombinación aleatoria de los aleatoria de los

genes presentes en genes presentes en cada par cada par

cromosómico cromosómico cuando son cuando son

independientes.independientes.

abab1/21/2

ABAB1/21/2

BB bbAA aa

GENES LIGADOS GENES LIGADOS

Si A y B son Si A y B son genes ligadosgenes ligados, el comportamiento de ellos en la , el comportamiento de ellos en la formación de gametos se hace de forma aleatoria de la siguiente formación de gametos se hace de forma aleatoria de la siguiente forma:forma:

Al final se obtienen Al final se obtienen solamente dos solamente dos

gametos diferentes gametos diferentes con una misma con una misma probabilidad de probabilidad de

ocurrencia. Esto es ocurrencia. Esto es debido a que están en debido a que están en

el mismo grupo de el mismo grupo de ligamiento.ligamiento.

GENES LIGADOS GENES LIGADOS MEIOSIS ANIMADAMEIOSIS ANIMADA

En esta animación se En esta animación se observa la separación observa la separación

de los cromosomas de los cromosomas homólogos y las homólogos y las

cromátidas hermanas cromátidas hermanas en la meiosis. Los en la meiosis. Los

genes van dentro de las genes van dentro de las cromátidas. cromátidas.

En realidad se presenta En realidad se presenta entrecruzamiento entre entrecruzamiento entre

los cromosomas los cromosomas homólogos lo que homólogos lo que

provoca los diferentes provoca los diferentes gametos finales. gametos finales.

GENES LIGADOS GENES LIGADOS ENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACION

Durante la Durante la sinapsissinapsis en la en la profase Iprofase I de la de la meiosismeiosis, las , las cromátidas hermanas se llegan a fusionar en ciertos puntos cromátidas hermanas se llegan a fusionar en ciertos puntos

formando los formando los quiasmasquiasmas. En la . En la anafase Ianafase I se separan los se separan los cromosomas homólogos y debido al jalón de los quiasmas cromosomas homólogos y debido al jalón de los quiasmas

existe una existe una probabilidad del 50%probabilidad del 50% de que haya de que haya recombinaciónrecombinación de segmentos de cromosoma. de segmentos de cromosoma.

A los gametos que llevan segmentos de la cromátida A los gametos que llevan segmentos de la cromátida hermana se les denomina hermana se les denomina gametos tipo recombinante (G.T.R).gametos tipo recombinante (G.T.R).

Por el contrario, los que quedan con sus segmentos Por el contrario, los que quedan con sus segmentos originales se les llama originales se les llama gametos tipo progenitor (G.T.P.).gametos tipo progenitor (G.T.P.).

Lo anterior se observa en la siguiente diapositiva.Lo anterior se observa en la siguiente diapositiva.

Entrecruzamiento

Recombinación genética

Gametos recombinantes

Gametos tipo progenitor

QUIA

SMA

Cuando el entrecruzamiento se da entre la posición de dos genes A Cuando el entrecruzamiento se da entre la posición de dos genes A y B existe la probabilidad de existir gametos tipo recombinantes. y B existe la probabilidad de existir gametos tipo recombinantes.

El número de entrecruzamientos en un par cromosómico El número de entrecruzamientos en un par cromosómico dependerá del tamaño del cromosoma. Cromosomas largos tienen dependerá del tamaño del cromosoma. Cromosomas largos tienen

más entrecruzamientos (y por lógica recombinación) que los más entrecruzamientos (y por lógica recombinación) que los pequeños.pequeños.

La distancia que exista entre dos genes dentro de un cromosoma La distancia que exista entre dos genes dentro de un cromosoma determinará el número de recombinantes promedio que se da en determinará el número de recombinantes promedio que se da en

los gametos. A distancias grandes más recombinantes, a distancias los gametos. A distancias grandes más recombinantes, a distancias cortas pocos serán los gametos tipo recombinación.cortas pocos serán los gametos tipo recombinación.

En la siguiente diapositiva se observa la situación en que la En la siguiente diapositiva se observa la situación en que la distancia entre A y B garantiza un 100% que habrá distancia entre A y B garantiza un 100% que habrá

entrecruzamiento y por lo tanto un 50% de recombinantes. Los entrecruzamiento y por lo tanto un 50% de recombinantes. Los cuatro tipos de gametos provocarían resultados fenotípicos cuatro tipos de gametos provocarían resultados fenotípicos

similares a los de dos genes independientes.similares a los de dos genes independientes.

GENES LIGADOS GENES LIGADOS ENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACION

A A aa

b bB B

A A a a

b bB B

AB ab

Ab aB

Si la distancia entre ambos genes Si la distancia entre ambos genes no permite más que algunos no permite más que algunos

entrecruzamientos, entonces los entrecruzamientos, entonces los G.T.R. estarán en un porcentaje G.T.R. estarán en un porcentaje

inferior a los G.T.P.inferior a los G.T.P.

El descubrimiento del entrecruzamiento y la El descubrimiento del entrecruzamiento y la recombinación en la meiosis le permitió a Thomas recombinación en la meiosis le permitió a Thomas H. Morgan crear un mecanismo para determinar el H. Morgan crear un mecanismo para determinar el

orden y la distancia de los genes dentro de un orden y la distancia de los genes dentro de un cromosoma, o sea un mapa genético.cromosoma, o sea un mapa genético.

Obteniendo resultados fenotípicos de gametos tipo Obteniendo resultados fenotípicos de gametos tipo recombinantes, comparados con los gametos recombinantes, comparados con los gametos totales, se determinaba la distancia entre dos totales, se determinaba la distancia entre dos genes. Usando otros genes dentro del mismo genes. Usando otros genes dentro del mismo cromosoma se establecía el orden de ellos.cromosoma se establecía el orden de ellos.

ENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONMAPAS GENETICOSMAPAS GENETICOS

Para entender este procedimiento usaremos una cruza de prueba Para entender este procedimiento usaremos una cruza de prueba para formar un mapa genético. Esta consiste en cruzar un dihíbrido para formar un mapa genético. Esta consiste en cruzar un dihíbrido

con un doble homocigoto recesivo. Los fenotipos estarán con un doble homocigoto recesivo. Los fenotipos estarán determinados por el gameto del dihíbrido, con esto sabremos la determinados por el gameto del dihíbrido, con esto sabremos la

relación entre los G.T.R. del total de gametos.relación entre los G.T.R. del total de gametos.

GAMETOS GAMETOS RECOMBINANTESRECOMBINANTES

Con estos resultados se obtienen los siguientes valores:Con estos resultados se obtienen los siguientes valores:

VALOR DE ENTRECRUZAMIENTO

V.E.= V.R.x 2

VALOR DE RECOMBINACION

V.R.=(Núm. de fenotipos recombinantes/Total)x100

VALOR DE LIGAMIENTO

V.L.=(Núm. de fenotipos progenitores/Total)x100

Relación matemática entre los gametos tipo recombinantes y el total Relación matemática entre los gametos tipo recombinantes y el total de gametos.de gametos.

Porcentaje de entrecruzamientos entre los dos genes.Porcentaje de entrecruzamientos entre los dos genes.

Relación matemática entre los gametos tipo progenitor y el total de Relación matemática entre los gametos tipo progenitor y el total de gametos.gametos.

CADA UNIDAD DE V.R. REPRESENTA UNA UNIDAD EN EL MAPA GENETICO

POR SER COMPLEMENTARIOS: V.R. + V.L.= 100%

Para realizar bien los cálculos es necesario conocer la Para realizar bien los cálculos es necesario conocer la posición original de los dos genes dentro del cromosoma. posición original de los dos genes dentro del cromosoma.

Como se usa un dihíbrido, existen dos posibles esquemas: Como se usa un dihíbrido, existen dos posibles esquemas:

a) que los dos alelos dominantes estén es un cromosoma y los a) que los dos alelos dominantes estén es un cromosoma y los recesivos estén en el homólogo. A este se le llama recesivos estén en el homólogo. A este se le llama Dihibrido Dihibrido

en Fase de Acoplamientoen Fase de Acoplamiento..

b) que en un cromosoma este un dominante y un recesivo y en b) que en un cromosoma este un dominante y un recesivo y en el homólogo estén los complementos para el dihíbrido, A este el homólogo estén los complementos para el dihíbrido, A este

se le conoce como se le conoce como Dihibrido en Fase de RepulsiónDihibrido en Fase de Repulsión..

La importancia de esto es saber cuales son los La importancia de esto es saber cuales son los G.T.P.G.T.P. y los y los G.T.R.G.T.R., como puede observarse a continuación:, como puede observarse a continuación:

ENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONENTRECRUZAMIENTO Y RECOMBINACIONMAPAS GENETICOSMAPAS GENETICOS

AB ab

Ab aB

GTPAB

ab

GTRAb

aB

GTPAb

aB

ABGTR

ab

DIHIBRIDO EN DIHIBRIDO EN FASE DE FASE DE

ACOPLAMIENTOACOPLAMIENTO

DIHIBRIDO EN DIHIBRIDO EN FASE DE FASE DE

REPULSIONREPULSION

Esta es una cruza de prueba para Esta es una cruza de prueba para determinar distancia entre dos genes determinar distancia entre dos genes

dentro de un cromosoma.dentro de un cromosoma.

Como se observa es un dihíbrido en Como se observa es un dihíbrido en fase de acoplamiento fase de acoplamiento AB/abAB/ab, , por lo que se obtienen cuatro por lo que se obtienen cuatro diferentes gametos (dos tipo diferentes gametos (dos tipo

progenitorprogenitor y dos recombinantes).y dos recombinantes).

El recesivo solo da un tipo de El recesivo solo da un tipo de gameto (ab).gameto (ab).

El resultado fenotípico nos dice que El resultado fenotípico nos dice que de la recombinación son 13+19=32 de la recombinación son 13+19=32

individuos de un total de 226, por lo individuos de un total de 226, por lo que al calcular el valor de que al calcular el valor de

recombinación:recombinación:

V.R.V.R.=(32/226)100==(32/226)100=14.214.2

Como cada unidad de Como cada unidad de V.R.V.R. es una es una unidad mapa, entonces la distancia unidad mapa, entonces la distancia

entre A y B es de entre A y B es de 14 u.m14 u.m..

A

B

a

b

25 u.m.

25% de G.T.R.

AB

ab

Ab

aB

37.5%

37.5%

12.5%

12.5%

G.T.P.

G.T.R.

Ya teniendo identificados el orden y la Ya teniendo identificados el orden y la distancia entre los genes de un mismo grupo distancia entre los genes de un mismo grupo

de ligamiento, se pueden predecir los de ligamiento, se pueden predecir los resultados esperados en cada cruzamiento:resultados esperados en cada cruzamiento:

C

A

B

c

a

b

10 u.m.

ca

10% de G.T.R.

cA

Ca

CA

45%

45%

5%

5%

G.T.P.

G.T.R.

C

A

B

c

a

b

35 u.m.

35% de G.T.R.

cB

Cb

CB

cb

32.5%

32.5%

17.5%

17.5%

G.T.P.

G.T.R.

Este es el mapa Este es el mapa genético de la mosca genético de la mosca de la fruta realizado de la fruta realizado por Morgan con este por Morgan con este

método de método de recombinación:recombinación:

La distancia en el mapa nos La distancia en el mapa nos dice el número de dice el número de

recombinaciones que hay recombinaciones que hay entre dos genes.entre dos genes.

Entre más se alejan más Entre más se alejan más recombinantes hay. recombinantes hay.

Cuando la distancia entre Cuando la distancia entre dos genes es igual o mayor dos genes es igual o mayor

a 50, quiere decir que a 50, quiere decir que existirá un 50% de gametos existirá un 50% de gametos recombinantes y un 100% recombinantes y un 100%

de entrecruzamiento. de entrecruzamiento. Cuando esto sucede, los Cuando esto sucede, los

resultados fenotípicos son resultados fenotípicos son similares a como si fueran similares a como si fueran

genes independientes.genes independientes.