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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 />

56

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