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Universidad Nacional de Chilecito
Cátedra de Genética
2014
TRABAJO PRÁCTICO Nº 8
Ligamiento y Recombinación
Introducción:
Las observaciones de Sutton sobre la segregación al azar de los homólogos hacia
cada uno de los polos, durante la anafase I y la recombinación ocurrida previamente
entre cromátidas no hermanas, permitieron comprender el principio de segregación
mendeliana y comprender cómo podían ocurrir las diferentes combinaciones genotípicas
posibles, propuestas para cruzamientos mono, di o polihíbridos. Según dicho principio
mendeliano
los genes que se encuentran en diferentes cromosomas se distribuyen
independientemente uno del otro. Sin embargo, los genes pueden estar ligados. Es
decir, hallarse en el mismo cromosoma y en este caso tienden a permanecer juntos
durante la formación de las gametas. Los genes pueden estar ligados en cromosomas
autosómicos o en los cromosomas sexuales.
En la mayoría de los organismos experimentales el cruzamiento de prueba
constituye el método más conveniente para determinar el grupo de ligamiento al que
pertenece un gen y la posición relativa de este gen dentro de dicho grupo de ligamiento
o cromosoma.
Dependiendo de que los genes estén ligados o se encuentren en cromosomas
diferentes, si se realiza un cruzamiento de prueba entre individuos dihíbridos se
obtendrán resultados diferentes como se demuestra a continuación:
a) Si los genes se encuentran en diferentes cromosomas , se distribuyen independientemente, dando la cruza de prueba una proporción de 1:1:1:1
P)AaBb x aabb
F 1) 1: AaBb: 1 Aabb: 1 aaBb: 1 aabb
b) Si los genes están ligados no se distribuyen independientemente, sino que tienden a
permanece juntos (en caso de que no haya recombinación) y por lo tanto los resultados se
diferenciarán significativamente ( luego de la prueba de  ) de la proporción 1:1:1:1
P) AB/ab x ab/ab
G) AB
ab
ab
F 1)
1 AB/ab :1 ab/ab
Si los alelos dominantes están en un cromosoma y los recesivos en el otro ( AB/
ab) se dice que, según las relaciones de enlace están en fase de acoplamiento. Cuando
el alelo dominante de un locus y el alelo recesivo del otro ocupan el mismo cromosoma
(Ab/ab) a la relación se la llama fase de repulsión. Los gametos tipo parental ( cuyas
cromátidas no han recombinado) y recombinantes (producidas por recombinación) serán
diferentes dependiendo del grado de enlace que tengan los genes del progenitor.
Dijimos anteriormente, que cuando los cromosomas homólogos están apareados
durante la profase meiótica, puede producirse entre ellos intercambio de material
genético. Este fenómeno se llama crossing-over o entrecruzamiento. El intercambio
ocurre entre dos cromátidas no hermanas y se forman cuatro cromátidas: dos
modificadas, productos de recombinación, y dos que no sufrieron alteración (sin
recombinación).
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Prueba de tres puntos
La frecuencia de entrecruzamiento en una región está relacionada con la
distancia entre los genes. Dos genes localizados bastante cerca uno de otro, tendrán una
frecuencia de recombinación baja, mientras que dos genes que estén alejados tendrán
una frecuencia que se acercará al 50%. El hecho de que el entrecruzamiento entre dos
loci sea una medida de la distancia entre ellos, puede ser usada para construir mapas
cromosómicos. Una unidad en el mapa genético está representada por un 1% de
entrecruzamiento.
Los cruzamientos de prueba de dos puntos se realizan entre individuos que
tienen en un mismo cromosoma dos puntos identificados por genes marcadores
fenotípicamnete reconocibles. Con base en los resultados que se obtengan se pueden
distinguir las frecuencias de los grupos paternos y recombinantes que constituyen la
progenie. Esta información se utiliza para determinar la distancia que separa a los dos
loci en el mapa cromosómico. Sin embargo los datos provenientes de cruzamientos de
dos puntos tienden a subestimar estas distancias, en parte debido a la ocurrencia de
entrecruzamientos dobles, los cuales impiden la detección de los entrecruzamientos
simples. Además, un cruzamiento de dos puntos no indica las posiciones relativas de los
genes en el cromosoma. Estos problemas se solucionan utilizando un tercer gen
marcador que permitirá aplicar la llamada prueba de tres puntos. Es posible realizar un
cruzamiento de tres puntos cuando tres loci en un par de cromosomas pueden ser
identificados por los genes marcadores correspondientes.
Diagrama teórico para la realización de la prueba de tres puntos:
Padres:
a
a
b
c
b
c
F1 (Cruzamiento prueba)
+ +
+
+ + +
a
b
c
x
a
b
c
 Suponiendo que el orden de los genes en el cromosoma es
distinguir dos regiones:
a
Región I
a+
b
a
b
c
Región II
b+
c+
c se pueden
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Genotipos de los descendientes F2:
Hembras
a
b
c
a
b
c
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Machos
+ + +
Tipos progenitores
a
b
c
+ + +
+ + +
a
b
c
a +
+
a
b
c
+
b
c
a
b
c
a b
a
Crossing-over
región I
+ +
+ b
a
b
c
+
+
a
b
c
+
+ c
a
b
Crossing-over
región I I
c
+ b
+
a
b
c
a
+ c
+ + c
+ b
Crossing-over
región I -II
a
+
+ c
 Si el orden de los genes en el cromosoma es a, b, c, el ligamiento entre los loci a y b
puede determinarse como:
Región I: S I + D ( I+II) / Nº total de individuos analizados
 De la misma manera la distancia entre b y c se determina como:
Región II: S II + D ( I+II) / Nº total de individuos analizados.
La distancia entre a y c es:
Reg. I-II: S I + S II + D ( I+II) / Nº total de individuos analizados.
 Para determinar el orden de los loci debe tenerse en cuenta lo siguiente:
- Las clases progenitoras difieren de las clases con doble “cross-over” por el gen que
está en el centro.
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- Las clases que no han experimentado “cross-over” son siempre muy numerosas,
mientras que las que tienen doble “cross-over” son las menos numerosas.
Determinación de los Coeficientes de Interferencia y Coincidencia:
Se sabe por una ley de probabilidad, que si un evento A ocurre con una
probabilidad de 0,1 (o del 10%) e independiente de él ocurre el evento B con una
probabilidad de 0,2 (20%), la probabilidad que se produzcan los dos eventos
simultáneamente es igual al producto de las probabilidades de los dos eventos
independientes, es decir 0,1 x 0,2 = 0.02. Los mapas genéticos o mapas de ligamiento
suministran exclusivamente valores de probabilidad, así el valor de la región II indica
que un gran número de gametas estudiadas (el valor obtenido de recombinación en la
región II) tendrán cromátidas en las que ha ocurrido cross-over a ese nivel. La
probabilidad de que ocurra cross-over en la región I es independiente de la probabilidad
de que haya cross-over en la región II, por consiguiente la probabilidad de que se
produzcan simultáneamente cross-over en ambas regiones (cross-over dobles) será:
Valor de Recombinación RI x Valor de Recombinación RII= Valor de C.O. dobles.
Este valor representa el valor de dobles cross-over esperados ( E).
Luego, debe obtenerse el valor de dobles cross-over observados (O) en el
cruzamiento, el cual se obtiene como la frecuencia de individuos que presentan clases
dobles recombinantes. La diferencia entre cross-over dobles observados y esperados,
significará que la ocurrencia de entrecruzamientos en la región I interfiere o suprime
parcialmente, la ocurrencia simultánea de dobles entrecruzamientos en la región II y
visceversa. Este fenómeno recibe el nombre de interferencia cromosómica o
interferencia quiasmática, que se expresa como coeficiente de coincidencia C donde
C= dobles C.O. observados / dobles C.O. esperados
Este coeficiente indicará los dobles cross-over realmente ocurridos (por la
interferencia de los entrecruzamientos de la región II y visceversa)
El grado de interferencia (I), se obtiene como
I= 1- C
Un valor de interferencia completa da un valor de I=1, mientras que I= 0
indica que no hay absolutamente ninguna interferencia.
ACTIVIDADES
Problemas:
Objetivo:
Aplicar los conocimientos adquiridos sobre ligamiento a la resolución de
problemas genéticos.
1. Un organismo diploide 2n= 6, y de genotipo heterocigota para los genes A, B y C, tiene
tres pares de cromosomas homólogos, dos metacéntricos (uno de ellos es el comosoma X) y el
otro telocéntrico. El gen A esta ligado al X y los genes B y C están en un autosoma
(telocéntrico), a 10 um. Dibuje la anafase II, suponiendo que este organismo es una hembra y
teniendo en cuenta todas las posibles combinaciones genotípicas y las gametas resultantes.
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2. Una planta de genotipo aB/ Ab, se utiliza en un cruzamiento de prueba con una
planta ab/ab. ¿Qué proporción de la descendencia será AaBb, si los loci están a 10
u.m.(unidades de mapa) de distancia?
3. Se realiza el cruzamiento EE FF x eeff . La F1 se usa en un cruzamiento de prueba
con el parental recesivo. Los genotipos de los descendientes se infieren de sus fenotipos.
Dichos genotipos, descriptos según la contribución genética del progenitor
heterocigótico, aparecen en las proporciones:
EF 2/6
eF
1/6
Ef 1/6
ef
2/6
¿Cómo explica estos resultados?
4. Se cruza una estirpe de Neurospora de genotipo HI con otra de genotipo hi. La mitad
de los descendientes son HI y la otra mitad hi. Explique estos resultados.
5. En un cruce con Neurospora, en donde un padre expresa alelo mutante a y el otro el
fenotipo silvestre (+), al analizar ascósporas se obtuvieron los siguientes datos. Calcular
la distancia gen-centrómero
6. Si se cruza un individuo de genotipo AABB y otro de genotipo aabb y la F 1 se usa en
un cruzamiento de prueba. ¿Qué porcentaje de los descendientes serán aabb, si los dos
genes están:
a) en cromosomas distintos?
b) completamente ligados (sin entrecruzamiento)?
c) separados 10 unidades de mapa?
d) separados por 24 unidades de mapa?
7. En los conejos, negro (M) es dominante sobre marrón (m) mientras que color
completo (C) es dominante sobre chinchilla (Cch). Los genes que controlan estos
caracteres están ligados. Se cruzaron conejos heterocigotos para ambos caracteres, que
expresaban negro y color completo, con conejos marrón-chinchilla, con los resultados
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siguientes.: 31 marrón chinchilla; 34 negro completo, 16 marrón color completo; 19
negro, chinchilla. Determine la disposición de los alelos en los padres y la distancia de
mapa entre los dos genes.
8. En Drosoophila las mutaciones Lyra (Ly) y Stubble (Sb) son dominantes y están localizadas
en las posiciones 40 y 58, respectivamente en el cromosoma 3. Se descubrió una nueva
mutación recesiva con ojos rojo brillante y se demostró que también se encontraba en el
cromosma 3. Se obtuvo un mapa cruzando una hembra heterocigota para las tres mutaciones
con un macho homocigota para la mutación rojo brillante (br). Se obtuvieron los siguientes
resultados:
FENOTIPO
Ly Sb br
+ + +
Ly + +
+ Sb br
NUMERO
404
422
18
16
FENOTIPO
Ly + br
+ Sb +
Ly Sb +
+ + br
NUMERO
75
59
4
2
-Determine la localización de la mutación rojo brillante en el cromosoma tres y elabore el
mapa correspondiente.
9. Suponga que se identifican tres pares de alelos en D.melanogaster. Como se indica
con los símbolos siguientes, cada alelo no silvestre es recesivo frente a su alelo
silvestre. x+ x, y+ y, z + z . Un cruzamiento entre hembras heterocigóticas para
estos tres loci y machos silvestres produjo la siguiente descendencia clasificada según
los genotipos de los gametos aportados por la hembra.
a) En qué cromosoma de Drosophila se encuentran los genes?
b) Dibuje los cromosomas de la hembra parental heterocigótica implicados en los
resultados, mostrando la disposición de los alelos.
c) Calcule las distancias de mapa entre los genes y el coeficiente de coincidencia.
machos
x y+ z
x+ y z+
x y z
x+ y+ z
x+ y+ z+
x y z+
x+ y z
x y+ z+
430
441
39
32
30
27
1
0
hembras
x+ y+ z+
1010
10. El padre de Mr. Spock, primer oficial de la nave estelar Enterprice, procedía del
planeta Vulcano; su madre era de la tierra. Un habitante de Vulcano tiene las orejas
en punta (P), carece de glándula suprarrenal (A) y tiene el corazón hacia la derecha
(D). Todos estos alelos son dominantes sobre los alelos normales de la Tierra. Los
genes correspondientes son autosómicos y están ligados según el mapa siguiente:
P
A
D
12.5 u.m
20 u.m
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Si Mr. Spock se casara con una terrícola y no hubiera algún tipo de
incompatibilidad (genética), qué proporción de sus hijos tendrá:
a) apariencia vulcana para los tres caracteres?
b) apariencia terrícola para los tres caracteres?
c) orejas y corazón como los vulcanos y la glándula suprarrenal como los
terrícolas?
d) orejas como los vulcanos y la glándula suprarrenal y el corazón como los
terrícolas?
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