Ligamiento y Recombinación.doc
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LIGAMIENTO Y RECOMBINACIÓN<br />
El principio de Mendel según el cual los genes que controlan<br />
diferentes caracteres son heredados de forma independiente uno de<br />
otro es cierto sólo cuando los genes existen en cromosomas diferentes. El<br />
genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan y sus colaboradores<br />
demostraron en una serie amplia de experimentos con moscas de la<br />
fruta (que se reproducen con gran velocidad), que los genes se<br />
disponen de forma lineal en los cromosomas y que cuando éstos se<br />
encuentran en el mismo cromosoma, se heredan como una unidad<br />
aislada mientras que el cromosoma permanezca intacto. A los genes<br />
heredados de esta manera se dice que “están ligados”.<br />
Sin embargo, Morgan y su grupo observaron también que este<br />
ligamiento rara vez es completo. Las combinaciones de los alelos de<br />
cada progenitor pueden reorganizarse. Durante la meiosis, una pareja<br />
de cromosomas homólogos puede intercambiar material durante lo<br />
que se denomina “recombinación o entrecruzamiento”. El<br />
entrecruzamiento se produce generalmente al azar a lo largo de los<br />
cromosomas, de modo que la frecuencia de recombinación entre dos<br />
genes depende de la distancia que los separe en el cromosoma. En<br />
consecuencia los científicos pueden trazar o dibujar mediante<br />
experimentos de reproducción apropiados, las posiciones relativas de<br />
los genes a lo largo del cromosoma o mapa génico.<br />
Basándose en la teoría cromosómica de la herencia enunciada<br />
por Sutton y cuyos aspectos escenciales son:<br />
Los genes están ubicados en los cromosomas<br />
La ordenación de los mismos es lineal<br />
Al fenómeno genético de la recombinación le corresponde<br />
un fenómeno citológico de intercambio de segmentos cromosómicos,<br />
Morgan propuso que<br />
Existen parejas génicas situadas sobre el mismo par de cromosomas<br />
homólogos, llamando a este fenómeno ligamiento.<br />
41<br />
SUMARIO<br />
Temas Página<br />
1. <strong>Ligamiento</strong> 42<br />
2. Detección 46<br />
del<br />
<strong>Ligamiento</strong><br />
3. Frecuencias 51<br />
de<br />
<strong>Recombinación</strong><br />
Problemas<br />
Resueltos 54
1<br />
<strong>Ligamiento</strong> y<br />
<strong>Recombinación</strong><br />
Cuando dos o más genes están localizados en el mismo<br />
cromosoma se dice que “están ligados”, y pueden estarlo en<br />
autosomas o cromosomas sexuales.<br />
Los genes que se encuentran en distintos cromosomas se<br />
distribuyen en las gametas independientemente uno del otro. Sin<br />
embargo, los genes que se encuentran en el mismo cromosoma<br />
tienden a permanecer juntos; es decir, a no sufrir separaciones ni<br />
combinaciones al azar durante la formación de las gametas.<br />
Al analizar los resultados de una cruza de prueba a<br />
individuos dihíbridos se observarán resultados diferentes,<br />
dependiendo de la ubicación de los genes, es decir: en el mismo o<br />
en distintos cromosomas.<br />
A) Los genes que se encuentran en distintos cromosomas se<br />
distribuyen independientemente, por lo tanto del apareamiento<br />
AaBb x aabb se obtendrá una proporción esperada en la cruza de<br />
prueba de 1:1:1:1.<br />
Ejemplo 8: consideremos dos pares de genes (A, a) y (B, b)<br />
ubicados en distintos cromosomas:<br />
Progenitores AaBb x aabb<br />
Gametos<br />
¼<br />
AB<br />
¼<br />
Ab<br />
¼<br />
aB<br />
¼<br />
ab<br />
100%<br />
Ab<br />
¼ Aabb: ¼ aaBb: ¼ aabb<br />
F1 ¼ AaBb:<br />
B1) Los genes ligados no se distribuyen independientemente sino<br />
que tienden a permanecer juntos y en la misma combinación<br />
encontrada en los progenitores.<br />
Ejemplo 9: consideremos dos pares de genes (A, a) y (B, b)<br />
ubicados en el mismo cromosoma:<br />
Progenitores AB/ab x ab/ab<br />
Gametos ½ AB ½ ab 100% ab<br />
½ AB/ab : ½ ab/ab<br />
42<br />
F1<br />
genes con<br />
distribución<br />
independiente<br />
Genes<br />
ligados<br />
• aabb sólo produce<br />
tipo gametas de<br />
tipo: ab.<br />
• AaBb produce 4<br />
tipos de gametas<br />
con igual igual frecuencia.<br />
completamente<br />
ligados o ligamiento<br />
completo<br />
• ab/ab sólo produce<br />
un tipo de gametas:<br />
ab.<br />
• AB/ab produce 2<br />
tipos de gametas<br />
con igual frecuencia:<br />
AB y ab .
Los productos de la meiosis ( gametos AB y ab) presentan los<br />
genes ligados o unidos de la misma forma que se encuentran en el<br />
progenitor sometido a prueba. Son el resultado de no haber sufrido<br />
entrecruzamiento y se denominan “gametos tipo progenitor o parental”.<br />
B2) Los genes ligados no siempre permanecen juntos, debido a que las<br />
cromátides no hermanas de cromosomas homólogos pueden<br />
intercambiar entre ellos segmentos de longitud variable durante la<br />
profase meiótica produciendo “gametos de tipo recombinantes” por<br />
virtud del entrecruzamiento. Cabe aclarar que en las meiosis que ocurre<br />
entrecruzamiento y recombinación además de los gametos de tipo<br />
progenitor se obtienen los gametos tipo recombinantes que constituyen<br />
nuevas combinaciones de los genes ligados en los progenitores.<br />
Durante la meiosis cada cromosoma se duplica formando dos<br />
cromátides hermanas idénticas, el par de cromosomas homólogos se<br />
aparea (sinapsis) y se produce el entrecruzamiento entre cromátides no<br />
hermanas. Este último proceso requiere del rompimiento y la reunión de<br />
sólo dos de las cuatro bandas en cualquier punto del cromosoma. (Ver<br />
figura a continuación)<br />
Entrecruzamiento Fin de Fin de<br />
A B<br />
A B<br />
a b<br />
a b<br />
la Meiosis I la Meiosis II<br />
A B<br />
A B<br />
A b<br />
a B<br />
a b<br />
43<br />
A b<br />
a B<br />
a b<br />
genes parcialmente<br />
ligados<br />
o<br />
ligamiento incompleto<br />
y recombinación<br />
Meiosis<br />
y<br />
<strong>Recombinación</strong><br />
gameta<br />
tipo progenitor<br />
AB<br />
gameta<br />
tipo recombinante<br />
Ab<br />
gameta<br />
tipo recombinante<br />
aB<br />
gameta<br />
tipo progenitor<br />
ab
Los productos de la meiosis (gametos AB y ab), presentan los<br />
genes ligados de la misma forma que se encuentran en los progenitores,<br />
resultan de las cromátides que no sufrieron entrecruzamiento y se<br />
denominan “gametos tipo progenitor o parental”.<br />
Los otros dos productos meiótico (gametos Ab y aB), resultantes<br />
del entrecruzamiento, constituyen nuevas combinaciones de los genes<br />
ligados originalmente en los progenitores y se denominan “gametos tipo<br />
recombinantes”.<br />
En los dihíbridos o dobles heterocigotas, para dos loci ligados,<br />
puede ocurrir que los dos alelos dominantes o tipo común estén en un<br />
cromosoma y los dos recesivos o mutantes en el otro. En este caso se<br />
dice que las relaciónes de enlace es de acoplamiento o “cis”.<br />
Cuando el alelo dominante de un locus y el recesivo del otro<br />
ocupan el mismo cromosoma la relación es de repulsión o “trans”.<br />
Los gametos recombinantes y progenitores serán diferentes en<br />
cada caso.<br />
Productos de la recombinación:<br />
genes ligados en fase de acoplamiento<br />
A B<br />
a b<br />
A B A b a B a b<br />
gameta gameta<br />
tipo gametas de tipo tipo<br />
progenitor recombinante progenitor<br />
genes ligados en fase de repulsión<br />
A b<br />
A B<br />
A b A B a b a B<br />
gameta gameta<br />
tipo gametas de tipo tipo<br />
progenitor recombinante progenitor<br />
44<br />
AB/ab<br />
fase de acoplamiento<br />
Ab/aB<br />
fase de repulsión<br />
Resúmen<br />
A) Acoplamiento<br />
Progenitor AB/ab<br />
Gametos: T.P. AB<br />
ab<br />
B)Repulsión<br />
T.R. aB<br />
Ab<br />
Progenitor Ab/aB<br />
Gametos: T.P. Ab<br />
aB<br />
T.R. AB<br />
ab
La recombinación, definida en relación a la meiosis, es el proceso<br />
que genera un producto haploide cuyo genotipo difiere de los dos<br />
genotipos progenitores (haploides) que formaron la célula (2n) que inició<br />
la meiosis. El producto así generado se denomina recombinante.<br />
Hay dos tipos de recombinación, las que producen<br />
recombinantes por método absolutamente diferentes:<br />
a) intercromosómica<br />
b) intracromosómica<br />
a) <strong>Recombinación</strong> intercromosómica.<br />
Es la que se produce mediante la distribución independiente de<br />
Mendel. Las dos clases recombinantes o nuevos fenotipos constituyen el<br />
50% de los descendientes, 25% de cada tipo. Si encontramos esta<br />
frecuencia podemos inferir que las parejas génicas segregan<br />
independientemente.<br />
b) <strong>Recombinación</strong> intracromosómica.<br />
Se produce por entrecruzamiento. Esto ocurre entre cualquiera<br />
de dos cromátides no hermanas. Esto no sucede en todas las meiosis,<br />
pero cuando lo hace, la mitad de esos productos son recombinantes y la<br />
otra mitad serán gametos tipo progenitor.<br />
Las meiosis sin entrecruzamiento entre dos loci producirán sólo genotipos<br />
parentales para esas parejas génicas.<br />
La recombinación intracromosómica se pone de manifiesto en la<br />
aparición de una frecuencia de recombinación menor al 50%. El<br />
ligamiento físico entre las combinaciones génicas parentales impide la<br />
libre distribución de los genes (distribución independiente), la que genera<br />
una frecuencia de recombinación del 50%.<br />
Dada una descendencia, ¿cómo podemos descifrar qué tipo de<br />
recombinación ha ocurrido ?<br />
La respuesta está en<br />
LA FRECUENCIA DE RECOMBINANTES.<br />
45
2<br />
Detección del <strong>Ligamiento</strong><br />
Para detectar la diferencia entre la transmisión independiente y el<br />
ligamiento de los genes el método más sencillo consiste en comparar el<br />
número de individuos de las clases fenotípicas observadas con los<br />
esperados según la transmisión independiente y probar la desviación de<br />
esos dos valores mediante una prueba de chi-cuadrado.<br />
Por ejemplo: un apareamiento entre un heterocigoto AaBb y un<br />
homocigoto doble recesivo aabb daría lugar a cuatro clases de<br />
descendientes: AaBb, Aabb, aaBb y aabb. Si los dos pares de genes<br />
(A,a) y (B,b) se distribuyeran independientemente, las cuatro clases se<br />
presentarían en la misma proporción de ¼ y con una prueba de X 2 se<br />
detectarían las desviaciones de dichas proporciones.<br />
Sin embargo, el ligamiento entre los genes no es la única causa<br />
que pueda afectar las frecuencias de determinadas clases. Las<br />
diferencias de viabilidad gamética o cigótica pueden alterar las<br />
proporciones de los pares de genes individuales de modo que, el<br />
cruzamiento Aa x aa puede no producir la proporción esperada: ½ Aa :<br />
½ aa.<br />
Para distinguir estos efectos con X 2 se debe probar que los genes<br />
individualmente segregan en forma mendeliana, como cabría esperar.<br />
Para eso deben calcularse tres valores de chi-cuadrado cuando<br />
consideramos dos genes ligados: uno para comprobar la segregación<br />
conjunta (distribución independiente), y dos test para comprobar la<br />
segregación de cada uno de los pares de genes individualmente.<br />
Ejemplo10: Considere un apareamiento entre AABB x aabb, a la F1 AaBb<br />
se le hace cruza de prueba. Supongamos que las cuatro clases<br />
fenotípicas se presentan con los siguientes valores:<br />
AaBb Aabb aaBb aabb Total<br />
Observados 140 38 32 150 360<br />
Para comprobar si corresponde a un caso de ligamiento o a una<br />
distribución independiente de dos genes, realizamos un X 2 conjunto:<br />
Ht: Hubo distribución independiente, por lo tanto, de la cruza de prueba a<br />
un dihíbrido se espera ¼ de cada clase fenotípica.<br />
46<br />
Χ 2
AaBb Aabb aaBb aabb Total<br />
Obs. 140 38 32 150 360<br />
Esp. 90 90 90 90 360<br />
(O-E) 2 /E (50) 2 /90 (-52) 2 /90 (-58) 2 /90 (60) 2 /90 X 2 cal.= 135,19<br />
Al comparar el valor de X 2 cuadrado calculado con el valor<br />
de tabla (para tres grados de libertad y un nivel de significación del<br />
5%) observamos que las desviaciones son altamente significativas.<br />
¿Cuál es la causa responsable de esta discrepancia?...<br />
Se calcula X 2 para el locus (A,a), y se observan los siguientes<br />
resultados:<br />
Ht: Hubo segregación normal, por lo tanto de la cruza de prueba a<br />
un heterocigota se espera ½ de cada clase fenotípica.<br />
Aa aa Total<br />
Obs. 140+38 = 178 32 +150=182 360<br />
Esp. 180 180 360<br />
(O-E) 2 /E (178-180) 2 /180 (182-180) 2 /180 X 2 cal.= 0.044<br />
Y para el locus (B,b)<br />
Ht: Hubo segregación normal, por lo tanto de la cruza de prueba a<br />
un heterocigota se espera ½ de cada clase fenotípica.<br />
Aa aa Total<br />
Obs. 140+32 = 172 38 +150=188 360<br />
Esp. 180 180 360<br />
(O-E) 2 /E (172-180) 2 /180 (188-180) 2 /180 X 2 cal.= 0.70<br />
En el primer test realizado para comprobar la segregación<br />
conjunta se observa que las discrepancias entre lo observado y lo<br />
esperado son altamente significativas, entonces debe rechazarse la<br />
hipótesis de trabajo; es decir, los genes no se encontraban en<br />
distintos cromosomas y por lo tanto los genes no se distribuyeron<br />
independientemente.<br />
Al realizar los otros dos test para comprobar la segregación<br />
de cada loci en forma independiente, los resultados indican<br />
concordancia entre lo esperado y lo observado, es decir, se hallan<br />
dentro de los límites de una desviación normalmente esperada.<br />
Al rechazar la hipótesis de la existencia de distribución<br />
independiente y poder asegurar que no hubo distorción en la<br />
segregación de los alelos de los dos loci podemos atribuir los<br />
resultados observados al ligamiento. Por ende, el locus A y el locus B<br />
se encuentran en el mismo cromosoma.<br />
47<br />
1) Chi-cuadrado<br />
conjunto<br />
Grados de libertad (gl):<br />
Clases -1<br />
4-1=3<br />
X 2 t (3, 0.05)= 7,81<br />
2) Chi-cuadrado para<br />
comprobar<br />
anormalidades en la<br />
segregación en ambos<br />
locus<br />
• Locus A<br />
Grados de libertad (gl):<br />
Clases -1<br />
(gl)= 2-1 =1<br />
X 2 t (1, 0.05)= 3,94<br />
• Locus B<br />
Grados de libertad (gl):<br />
Clases -1<br />
(gl)= 2-1 =1<br />
X 2 t (1, 0.05)= 3,94<br />
Conclusión
Si los locus A y B se encuentran en el mismo cromosoma:<br />
• ¿Cuál es la relación de enlace en el dihíbrido?<br />
Para contestar esta pregunta se debe considerar lo siguiente:<br />
1) al ser una cruza de prueba, el individuo ab/ab (el<br />
probador) sólo producirá gametas ab, por lo tanto las variaciones<br />
de la descencia son debidas al las diferencias en las gametas del<br />
dihibrido.<br />
2) qué descendencia se encuentra en mayor proporción. En<br />
nuestro ejemplo los descendientes de tipo AB/ab (140) y ab/ab<br />
(150). Esto indica que las gametas Ab y ab, que fueron aportadas<br />
por el progenitor probado, se encuentran en mayor proporción, por<br />
lo tanto son de tipo progenitor y presentan la combinación original<br />
del progenitor heterocigota ya que provienen de las cromátides<br />
que no sufrieron recombinación.<br />
Utilizando la notación para ligamiento:<br />
Progenitores: AB/ab x ab/ab<br />
Gametas: AB y ab Ab y aB ab<br />
T.P. T.R.<br />
Descendencia: AB/ab Tipo Progenitor<br />
Ab/ab Tipo Recombinante<br />
AB/ab Tipo Recombinante<br />
Ab/ab Tipo Progenitor<br />
48
3<br />
Frecuencia de<br />
<strong>Recombinación</strong><br />
A la proporción en que se forman las nuevas combinaciones<br />
de dos pares de genes, en comparación a la suma de todas las<br />
combinaciones, se la conoce como frecuencia de<br />
entrecruzamiento o de recombinación.<br />
Volviendo a los datos del ejemplo 10:<br />
AB/ab Ab/ab aB/ab ab/ab Total<br />
Observados 140 38 32 150 360<br />
Del total, 70 (38+32) son combinaciones nuevas, lo que<br />
representa una frecuencia de recombinación de 0,19 o 19%.<br />
La frecuencia de recombinación se define como:<br />
Frecuencia de recombinación =<br />
y se expresa como:<br />
Total de recombinantes<br />
Total de descendientes<br />
% de recombinacion = ( frecuencia de recombinacion) 100<br />
La frecuencia de recombinación entre los genes aumenta o<br />
disminuye a medida que aumenta o disminuye la distancia de los<br />
genes y puede ser utilizado para construir mapas génicos. Es decir,<br />
existe una relación entre la frecuencia de recombinación entre los<br />
genes ligados y la distancia entre los mismos en el cromosoma.<br />
De acuerdo con lo anterior, por definición, un uno por ciento de<br />
recombinación es igual a una unidad de mapa (u.m.), también<br />
denominada centimorgan (cM).<br />
A B<br />
19 cM<br />
Los valores de recombinación pueden variar desde 0 a 50<br />
por ciento con distintos conjuntos de pares de genes. El límite inferior<br />
representa la ausencia de recombinación entre dos pares de genes,<br />
mientras que el límite superior representa un grado de<br />
recombinación igual a la transmisión independiente.<br />
0% < frecuencia de recombinación > 50%<br />
49<br />
frecuencia de<br />
recombinación<br />
unidades de mapa o<br />
centimorgan
Si entre dos genes existe más del 50% de recombinación, es<br />
necesario utilizar otro método para calcular las distancias y el orden<br />
de los genes. Este método se denomina cruza de tres puntos y<br />
consiste en adicionar un tercer gen obteniendo diferentes productos<br />
meióticos o gametas.<br />
La figura siguiente muestra los distintos tipos de gametas<br />
posibles a partir de un trihíbrido en fase de acoplamiento:<br />
Resumiendo:<br />
A B C<br />
a b c<br />
Sin<br />
<strong>Recombinación</strong><br />
Gametas Tipo<br />
Progenitor<br />
ABC<br />
abc<br />
Zona I<br />
A B C<br />
a b c<br />
A B C<br />
Zona II<br />
A B C<br />
a b c<br />
Con <strong>Recombinación</strong><br />
A partir de un individuo trihíbrido con genes ligados se obtienen los<br />
siguientes tipos de gametas:<br />
1) 2 Gametas tipo progenitor: con la combinación original de los<br />
genes del progenitor.<br />
2) 2 Gametas tipo recombinantes en Zona I: son las resultantes de<br />
un entrecruzamiento a la izquierda del marcador o gen central.<br />
3) 2 Gametas tipo recombinantes en Zona II: como producto de un<br />
entrecruzamiento a la derecha del marcador o gen central.<br />
4) 2 Gametas tipo doble recombinantes: son las que resultan del<br />
entrecuzamiento simultáneo en Zona I y Zona II.<br />
50<br />
A B C<br />
a b c<br />
Gametas Recombinantes en:<br />
Zona I Zona II Zona I y II<br />
Abc Abc AbC<br />
aBC aBC aBc<br />
¿por qué<br />
el porcentaje de<br />
recombinación nunca es<br />
del 100%?<br />
Zona I y Zona II surgen de<br />
trazar una línea<br />
imaginaria a partir del<br />
marcador o gen central.<br />
Asi:<br />
A la izquierda : Zona I,<br />
a la derecha Zona II.
Ejemplo 11: Utilizando los datos siguientes calcule:<br />
Genotipos Observados<br />
ABC/abc 390<br />
abc/abc 374<br />
Abc/abc 27<br />
aBC/abc 30<br />
ABc/abc 81<br />
abC/abc 85<br />
AbC/abc 5<br />
aBc/abc 8<br />
Total 1000<br />
a) la frecuencia de recombinación de los genes.<br />
b) el orden en el mapa entre los tres genes.<br />
c) ¿Cuáles son las distintas clases de las descendencia?<br />
Primero se debe determinar cuál es el genotipo de los<br />
progenitores. Para esto se tiene como dato que es una cruza de prueba,<br />
por lo tanto el genotipo de el progenitor probador es abc/abc. Para<br />
determinar el genotipo del otro progenitor debemos considerar las clases<br />
más numerosas de la descendencia llamadas de tipo progenitor y que se<br />
corresponden con las gametas de tipo progenitor que siempre se<br />
encuentran en mayor proporción.<br />
Descendencia<br />
Observados<br />
Gametas del dihíbrido<br />
de las que provienen<br />
ABC/abc<br />
abc/abc T.P.<br />
390<br />
374<br />
ABC<br />
abc T.P.<br />
En consecuencia las gametas ABC y abc son copia de los<br />
cromosomas del dihíbrido cuyo genotipo sería: ABC/abc.<br />
Una vez determinado el genotipo de los progenitores, es<br />
necesario saber el orden real de los genes en el cromosoma, o sea, cuál<br />
es el gen central. Para ello se debe recurrir a las clases doble<br />
recombinantes que provienen de las gametas que son producto de una<br />
doble recombinación (tanto en zona I como en zona II). Estas gametas<br />
pueden identificarse pues son las que aparecen en menor proporción en<br />
el conjunto de gametas.<br />
Descendencia Observados<br />
Gametas del dihíbrido<br />
de las que provienen<br />
AbC/abc T.R<br />
5 AbC T.R<br />
aBc/abc 8 aBc<br />
Si se considera que al realizarse un doble entrecruzamiento, se<br />
intercambian el alelo central las cromátides no hermanas, al reconstruirlo<br />
debemos obtener la combinación original, lo que confirma el alelo<br />
central y por lo tanto el orden real de los alelos en el cromosoma.<br />
51<br />
Análisis de un ligamiento<br />
de tres puntos<br />
Paso 1<br />
Determinar el genotipo de<br />
los padres<br />
Paso 2<br />
Determinar el oden de los<br />
genes
A b C A B C<br />
a B c a b c<br />
Una vez determinado el orden se puede calcular la frecuencia<br />
de recombinación entre los tres alelos, o sea, la proporción de los<br />
recombinantes observados para cada par de genes respecto al número<br />
total de individuos de la descendencia:<br />
Genotipos<br />
recombinantes<br />
Observados<br />
Abc/abc<br />
aBC/abc<br />
R. Zona I<br />
27<br />
30<br />
(27+30)/1000=<br />
5,7%<br />
ABc/abc<br />
abC/abc<br />
R. Zona II<br />
81<br />
85<br />
(81+85)/1000=<br />
16,7%<br />
AbC/abc D.R.<br />
5 (5+8)/1000=<br />
aBc/abc 8 1,3%<br />
Total 1000<br />
• Cálculo de la frecuencia de recombinación entre a y b.<br />
Este valor se obtiene de considerar el porcentaje de recombinantes en<br />
zona I más los dobles recombinantes, ya que estos incluyen<br />
entrecruzamientos en esta zona.<br />
% recombinación entre a y b= % de recombinación en zona I + % D.R.<br />
% recombinación entre a y b= 5,7 + 1,3<br />
% recombinación entre a y b= 7%<br />
• Cálculo de la frecuencia de recombinación entre b y c.<br />
Este valor se obtiene de considerar el porcentaje de recombinantes en<br />
zona II más los dobles recombinantes, ya que estos incluyen<br />
entrecruzamientos en esta zona.<br />
% recombinación entre b y c= % de recombinación en zona II + % D.R.<br />
% recombinación entre b y c= 16,7 + 1,3<br />
% recombinación entre b y c= 18%<br />
• Cálculo de la frecuencia de recombinación entre a y c.<br />
5,7 + 16,7 + 2(1,3)= 25%<br />
% recombinación entre a y c= 25 %<br />
Nótese que para calcular la recombinación entre los genes extremos a la<br />
suma de los porcentajes de recombinación en zona I y en zona II se<br />
agrega el doble de la frecuencia de los doble recombinantes (2,6%). Al<br />
añadirlo al 22,4 por ciento resulta un total de 25% para a-c, que es la<br />
suma exacta de las distancias a-b (7) y b-c (18).<br />
52<br />
Paso3<br />
Cálculo de la frecuencia<br />
de recombinación
Las distancias génicas se obtienen a partir del porcentaje de<br />
recombinación, siendo un uno por ciento de recombinación igual a un<br />
centiMorgan (cM) o una unidad de mapa (u.m.)<br />
• Cálculo de la distancia entre a y b=<br />
% de recombinación entre a y b= 7% ⇒ 7 u.m.<br />
• Cálculo de la distancia entre b y c=<br />
% de recombinación entre b y c = 18% ⇒ 18 u.m.<br />
• Cálculo de la distancia entre a y c=<br />
% de recombinación entre a y c= 25% ⇒ 25 u.m.<br />
a b c<br />
COINCIDENCIA E INTERFERENCIA<br />
La baja frecuencia de los dobles entrecruzamientos indica la<br />
dificultad que se presenta para separar en un entrecruzamiento el gen<br />
central de los genes que se hallan a ambos lados del mismo. Esta<br />
dificultad aumenta ya que los dobles entrecruzamientos se producen por<br />
lo general con una frecuencia incluso menor a la esperada.<br />
Si el entrecruzamiento de una pareja de loci no afectase al<br />
entrecruzamiento de una pareja vecina, se espera que los dobles<br />
entrecruzamientos se presenten con una frecuencia igual al producto de<br />
ambas frecuencias (probabilidad combinada de dos sucesos<br />
independientes). Sin embargo la frecuencia observada siempre es<br />
menor que la esperada. Aparentemente el entrecruzamiento en una<br />
región interfiere con el entrecruzamiento en una región vecina.<br />
Este fenómeno se designa como interferencia (I). La medida de<br />
la interferencia se calcula a partir del coeficiente de coincidencia (c.c.)<br />
que es la relación entre los dobles entrecruzamientos observados y los<br />
dobles entrecruzamientos esperados.<br />
I = 1<br />
c.<br />
c.<br />
= 1<br />
7 u.m. 18 u.m.<br />
Dobles recombinantes<br />
observados<br />
Dobles recombinantes<br />
esperados<br />
53<br />
Paso 4<br />
Determinar las distancia<br />
génicas<br />
Paso 5<br />
Dibujar el mapa<br />
coincidencia interferencia
PROBLEMAS RESUELTOS:<br />
“No hay problemas resueltos, hay problemas más o menos resueltos”<br />
1) En la meiosis femenina de Drosophila melanogaster la fracción de recombinación entre los loci<br />
ligados A y B es 0,4. Se cruza un heterocigoto Ab/aB con un homocigoto recesivo ab/ab. Indique la<br />
descendencia posible de este apareamiento.<br />
Solución:<br />
El problema indica la existencia de ligamiento entre los dos loci. Además, al indicar que la<br />
recombinación es de 0,4 también nos dice un porcentaje de recombinación del 40 % y, por lo tanto,<br />
antre A y B hay 40 u.m.<br />
Al realizar el apareamiento:<br />
P) Ab/aB x ab/ab<br />
A b a b<br />
a B a b<br />
G)<br />
Tipo Progenitor<br />
Todas<br />
30% Ab<br />
ab<br />
30% aB<br />
Tipo recombinantes<br />
20% AB<br />
20% ab<br />
2) En una especie animal hay tres caracteres recesivos respecto al normal: albino (a), sin cola (s) y<br />
enano (e). Los tres loci que los determinan están situados en el mismo cromosoma. Se realizaron<br />
cruces de prueba a individuos heterocigotos para estos tres genes y la progenie (1000 individuos) fue<br />
clasificada como : 5 enanos; 6 albinos, sin cola; 69 normales; 67 albinos, enanos,sin cola; 382 enanos,<br />
sin cola; 379 albinos; 48 sin cola; y 44 albinos enanos. Explique estos resultados.<br />
Solución:<br />
Para explicar los resultados se debe, al saber que están ligados; determinar la frecuencia de<br />
recombinación de los genes, el orden que presentan los genes en el cromosoma y cuáles son<br />
54<br />
El progenitor dihíbrido se<br />
encuentra en fase de repulsión<br />
¿En que proporción se encuentran las<br />
gametas del progenitor dihíbido?<br />
El porcentaje de recombinación es la<br />
relación que hay entre los recombinantes<br />
y el total de la descendencia. Al tener<br />
ese dato se sabe que el 40% de las<br />
gametas producidas son de tipo recombinantes,<br />
20% de cada tipo.<br />
Las gametas de tipo progenitor, por lo tanto, constituyen el 60%, 30% de cada una.<br />
¿Por qué mitad de cada tipo? Porque la separación de los homólogos en la meiosis se realiza y<br />
por lo tanto las cromátides migran con su carga génica ecuacionalmente; más cuando<br />
consideramos genes ligados la frecuencia dependerá de la distancia de los mismos.<br />
De la unión de las gametas de ambos progenitores obtenemos la descendencia:<br />
Respuesta: descendencia de tipo progenitor: 30% Ab/ab y 30% aB/ab y descendencia de tipo<br />
recombinante: 20% AB/ab y 20% ab/ab.<br />
Los términos “tipo progenitor” y “tipo recombinante” se utilizan en fase haploide (gametas) y en<br />
fases diploides (genotipo y fenotipos).
las distintas clases de las descendencia. Para ello se siguen los pasos indicados en la parte teórica<br />
basados en la descendencia.<br />
Paso 1: Determinar los genotipos de los progenitores<br />
Los fenotipos más abundantes corresponden a los tipo progenitor: los 382 enanos, sin cola y los 379<br />
albinos.<br />
Al saber que es una cruza de prueba (el progenitor probador, triple recesivo, sólo aportará gametas<br />
de tipo “ase” ) y teniendo en cuenta los símbolos indicados se puede escribir los genotipos de estos<br />
individuos:<br />
Fenotipos Observados Genotipos<br />
382 enanos, sin cola Ase/ase<br />
379 albinos aSE/ase<br />
De esto se desprende que las gametas, aportadas por el progenitor trihíbrido, de tipo progenitor<br />
fueron Ase y aSE. El genotipo del progenitor, por lo tanto, es Ase/aSE, ya que esas gametas están<br />
indicando qué alelos se encuentran en cada uno de los homólogos del progenitor sometido a la<br />
cruza de prueba.<br />
Recordar que este paso no nos indica cuál es el locus central. Para ello debemos pasar al segundo<br />
paso.<br />
Paso 2: Determinar el orden de los genes<br />
Para determinar el orden de los genes es necesario conocer los genotipos de los progenitores y los<br />
genotipos de los doble recombinantes, que como ya fue mencionado son los que se encuentran en<br />
menor proporción en el conjunto de la descendencia.<br />
Fenotipos Observados Genotipos<br />
5 enanos ASe/ase<br />
6 albinos sin cola asE/ase<br />
En el doble entrecruzamiento se intercambia el alelo central entre las cromátides no hermanas, al<br />
reconstruirlo se debe obtener la combinación original, lo que confirma el alelo central y por lo tanto<br />
el orden real de los cromosomas.<br />
A S e A s e<br />
a s E a S E<br />
Si hubiese considerado como central al locus e, por ejemplo, la situación hubiera sido:<br />
A e S A E S<br />
a E s a e s<br />
Observamos que al intentar reconstruir el genotipo del progenitor, se obtiene otro que no se<br />
corresponde con el que considerablemente debía ser, de acuerdo a la descendencia que está en<br />
mayor proporción.<br />
Por lo tanto el orden correcto es el que establece al locus s como central.<br />
55
Paso 3: Determinar las frecuencias génicas:<br />
Fenotipos<br />
Genotipos<br />
recombinantes<br />
Observados<br />
Normal<br />
Albino,<br />
enano,sin cola<br />
ASE/ase<br />
ase/ase<br />
R. Zona I<br />
69<br />
67<br />
(69+67)/1000=<br />
13,6%<br />
Sin cola<br />
Albino, enano<br />
AsE/ase<br />
aSe/ase<br />
R. Zona II<br />
48<br />
44<br />
(48+44)/1000=<br />
9,2%<br />
Enano Ase/ase D.R.<br />
5 (5+6)/1000=<br />
Albino, sin cola asE/ase 6 1,1%<br />
% de recombinación entre a y s: 13,6 + 1,1= 14,7%<br />
% de recombinación entre s y e: 9,2 + 1,1 = 10,3%<br />
% de recombinación entre a y : 13,6 + 9,2 + 2(1,1)= 25%<br />
Paso 4: Determinar las distancias génicas<br />
Cálculo de la distancia entre a y s=<br />
% de recombinación entre a y s=14,7% ⇒ 14,7 u.m.<br />
Cálculo de la distancia entre s y e=<br />
% de recombinación entre s y e = 10,3% ⇒ 10,3 u.m.<br />
Cálculo de la distancia entre a y e=<br />
% de recombinación entre a y e= 25% ⇒ 25 u.m.<br />
Paso 5: Dibujar el mapa<br />
a s e<br />
7 u.m. 18 u.m.<br />
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