Bases Cromosómicas de la Herencia

Theodor Boveri (1902) Walter Sutton (1903)

Introducción al Análisis Genético, Griffiths 8ª Ed. (Cap. 3)Molecular Biology of the cell, Alberts 5ª Ed. (Cap. 21)

La información genética está en los Cromosomas, en el DNA que forma parte de cada cromosoma. El número de cromosomas o moléculas de DNA depende de cada organismo.

Cromosomasnucleares

DNA mitocondrial

Somos organismos diploides. Esto se refiere a los cromosomas. ¿Qué significa?

Haploide: n=3 Diploide: 2n=6

Tres cromosomas DIFERENTES

Tres PARES de cromosomas Homólogos

Humano: n=23 Humano: 2n=46

Cromosoma NO

replicado

Cromosoma Replicado

(cromátidas)

Un PAR de cromosomas Homólogos replicados

Dinámica de los Cromosomas en organismos DIPLOIDES

Cromosoma Replicado(de la madre)

Cromosoma Replicado

(del padre)

Cada individuo Diploide cuenta con un cromosoma materno y un cromosoma paterno que constituyen el par de Homólogos

El cromosoma como se ha observado al microscopio (forma de X) es cuando previamente se ha replicado el DNA

Cromosoma en interfase Cromosoma

duplicado (x2) en metafase

ESTRUCTURA DE UN CROMOSOMA

Una molécula de DNA Dos moléculas de DNA

Cromátida

Centrómero“constricción”

Cromátidas hermanas idénticas

CromosomasHomólogos

Centrómero Replicación

CromátidasHermanas

CromosomaMaterno

CromosomaPaterno

CromosomasHomólogos

Organismo Especie 2nHumano Homos sapiens 46Gato Felis catus 38Bovino Bos taurus 60Perro Canis familiaris 78Caballo Eqqus caballus 64Mosca fruta Drosophila melanogaster 8Chícharo Pisum sativum 14Arroz Oryza sativa 24Frijol Phaseolus vulgaris 22Maíz Zea mays 20

El número de cromosomas en algunas especies

Cambios en el número de cromosomas durante el ciclo celular

2n=464n=92

Duplicación del material genético

Mitosis y división celular

2n=46

2n=46

El cromosoma metafásico

El material genético está duplicado (2n x 2 = 4n)

Mitosis: división de células somáticas

Proceso celular que consiste en laformación de dos células a partirde una conservando el mismonúmero de cromosomas en lascélulas hijas.

Interfase: G1, S, G2

4nInterfase

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Citocinesis

4n

2n

2n

Metafase: Los centrómeros de los cromosomas están unidos a las fibras del huso mitótico. Se forma laplaca metafásica ecuatorial.

Profase: El número de cromosomas es 4n debido a la replicación que ocurrió en la interfase. Haycondensación gradual de los cromosomas. Cromátidas hermanas unidas. Desaparición gradual delnucleólo. La membrana nuclear inicia su desintegración.

Prometafase: La envoltura nuclear se ha roto y el huso mitótico se comienza a organizar. Los cromosomashan sido alcanzados por fibras del huso (microtubulos).

Anafase: Etapa muy corta en la que cada centrómero se divide en dos, por lo que las cromátidas seconvierten en cromosomas y los centrómeros inician su movimiento hacia los polos, llevando hacia cadapolo una de las 2 cromátidas hermanas (cromosoma interfásico).

Telofase: La dotación de cromosomas se agrupa en los polos y éstos se comienzan a descondensar yadoptan la forma de cromosomas interfásicos. Se forma la membrana nuclear, se reconstituyen losnucleolos.

Mantener la cantidad de materialgenético constante de generación engeneración

Producir dos células hijas idénticas

Distribuir equitativamente el materialgenético

Es la división celular de las célulassomáticas

Cada especie tiene un número característico de cromosomas.

Células de humanos tienen un número diploide (2n), es decir, tienen dos copias (cromosomas homólogos) de cada uno de sus 23 cromosomas diferentes (2n = 46)

Los cromosomas metafásicos contienen dos cromátidas cada uno (4n = 92)

Las células germinales solo tienen una copia de los cromosomas y se les denomina haploides (n)

Meiosis

Importancia genética de la Mitosis

Duplicación de DNA(2n à 4n)

un solo evento

Recombinación

División celular I

División celular II

Meiosis: división de células germinales

Meiosis IMeiosis II

Se separan cromátidas hermanas

Se separan cromosomas homólogos

Profase IMetafase IAnafase ITelofase I

Profase IIMetafase IIAnafase IITelofase II

Variabilidad genética

Meiosis I

Meiosis IIProfase I : tiene lugar la recombinación homóloga

Quiasmas:huellas de entrecruzamiento

Sinapsis:cromosomas bivalentes

Importancia genética de la Meiosis

Meiosis I

Meiosis II

Generar células haploides con la mitaddel número cromosómico original de lascélulas diploides

A través de un ciclo de meiosis y defecundación el número de cromosomasse mantiene en organismos que sereproducen sexualmente.

La recombinación genética genera másvariación en las combinaciones finales.

Mecanismos de la meiosis para aumentar la variabilidad genetica

Cada cromosoma tiene la misma oportunidad dealinearse en uno u otro lado de la placa ecuatorialmetafásica I.

Como resultado, cada núcleo generado por meiosistendrá diferente combinación de cromosomas; (con4 pares de cromosomas diferentes el número deposibles rearreglos es de 24=16).

No existen dos células con la misma informacióncomo producto de la meiosis.

Espermatogénesis

La espermatogénesis es elmecanismo encargado de laproducción de espermatozoides.

Este proceso se desarrolla en lostestículos.

La espermatogénesis tiene unaduración aproximada de 64 a 75días en la especie humana, y seextiende desde la adolescenciadurante toda la vida del hombre.

Ciclo reproductivo en humano

Mitosis

Meiosis I

Meiosis II

4 células diferentes

OvogénesisEn los seres humanos el feto femeninoempieza a formar ovogonias, pero sedetiene el proceso de meiosis en la etapade ovocito primario, específicamente enprofase I, diploteno.

Este período se mantiene suspendidohasta que, a partir de la pubertad y porefectos hormonales, se desprende unovocito en cada ciclo menstrual, seconcluye entonces la primera divisiónmeiótica.

Se inicia la Meiosis II y se completa hasta lafecundación, si es que ésta ocurre.

Ciclo reproductivo en humano

Mitosis

Meiosis I (profase, se detiene)

Meiosis I (se completa)

Meiosis II

1 ovocito maduro

1 ovocito secundario

Meiosis

Mitosis nuclear

meiocito del gineceo

meiocito del androceo

Meiosis

Mitosis meiospora

Ciclo reproductivo de plantas con flores

Semilla:Embrión (2n)Endospermo (3n)

Por meiosis se producen los gametofitos masculinos(Anteras)

Se dividen por Mitosis(Polen)

Polinización

Por meiosis se producen los gametofitos femeininos(Ovario)

Los núcleos se dividen por Mitosis(Ovulos)

Siguiente clase: Genética- Leyes de Mendel

Leer el tema en “Introducción al Análisis Genético” Griffiths 8ª Ed. (Cap. 2)

Revisar el video “Primera Ley Mendel” Moodle

Bibliografía adicional: “Genetics of Eye color”; “Herdity”; “Mendel-150 years on” Moodle

1. ¿Si un gameto de una planta diploide contiene 7 cromosomas diferentes, cuál es el número de cromosomas total en una célula somática que se encuentra en Metafase?

2. ¿En qué fase de la Meiosis se separan los cromosomas homólogos?

3. ¿En cuál de las siguientes imágenes consideras que está ocurriendo la recombinación?

A B C D