Cruce y vinculación genética: Definición, Importancia y Resultados
Hámsters que escupen fuego (continuación)
Desde hace un tiempo, hemos estado estudiando todo tipo de rasgos interesantes del hámster volador con Adrian: el color del pelaje, el tamaño de las orejas y el color de la cola, por nombrar algunos. Pero, ahora Adrian probablemente haya encontrado el hámster volador más genial hasta el momento. Está muy emocionado de descubrir un hámster blanco que escupe fuego. Después de capturar su último premio, se apresura a regresar al laboratorio para estudiar el nuevo rasgo.
Genes vinculados
Primero decide aparear al hámster blanco que escupe fuego con un hámster marrón de verdadera reproducción. En la generación F1, como se esperaba, obtiene todos los hámsteres marrones que no escupen fuego.
Después de aparear hámsteres marrones F1 juntos, solo produjo hámsteres blancos que respiran fuego y otros marrones que no pueden respirar fuego. Basado en experimentos previos, Adrian pensó que habría visto hámsteres que escupen fuego tanto marrones como blancos. De hecho, sabemos por estudios anteriores que si los dos rasgos se clasificaran de forma independiente, debería haber visto una proporción fenotípica de 9: 3: 3: 1 entre las cuatro clases fenotípicas diferentes de la población.
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3: 1
¿Qué podría estar pasando aquí?
Bueno, recuerde que un cromosoma es como un libro de cocina con una variedad de recetas. Eso significa que es un almacén físico distinto de información genética.
Sin embargo, puedo tener un libro de cocina en particular porque realmente me gusta una de las recetas específicas. Pero, cada vez que me muevo y traigo la receta conmigo (porque el libro de cocina es una entidad física única), también traigo todas las demás recetas de ese libro al mismo tiempo.
De manera similar, un solo cromosoma contiene muchos genes que producen muchos productos genéticos diferentes que participan en diferentes procesos biológicos. Observamos una proporción de 3: 1 entre los hámsteres marrones que no pueden respirar fuego y los blancos que sí. Eso significa que el color del pelaje y los rasgos de respiración de fuego se segregan juntos como si estuviéramos estudiando solo un rasgo. En otras palabras, parece que los genes pueden estar ubicados en el mismo cromosoma. Cuando dos genes se encuentran en el mismo cromosoma, se dice que están vinculados .
El enlace cromosómico es otro ejemplo de una excepción a la ley de distribución independiente de Mendel. Aunque ambos homólogos poseen el color del pelaje y los genes que escupen fuego, el alelo que permite que el hámster respire fuego se encuentra en el mismo homólogo que posee el alelo del color del pelaje blanco. Dado que los dos alelos están vinculados, esperaríamos ver esos dos rasgos recesivos juntos en el mismo hámster.
El cruce permite nuevas combinaciones fenotípicas
Adrian estaba contento con la conclusión de que los rasgos vinculados se segregan juntos, hasta que trató de aparear un grupo de sus hámsters F1 con hámsteres blancos que escupen fuego. Después de analizar este conjunto de datos más grande, se queda perplejo al encontrar algunos hámsters marrones que escupen fuego, así como algunos hámsteres blancos que no pueden respirar fuego.
Entonces, consideremos todo lo que sabemos sobre los cromosomas y la genética para ver si podemos ayudar a Adrian a resolverlo.
Bueno, recuerde que durante la meiosis I, los cromosomas homólogos se aparean y forman una estructura conocida como tétrada .
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cruzando la recombinación
Pero, ¿y si este intercambio es responsable de los resultados inusuales de Adrian?
El evento de cruce ayudó a orientar las tétradas durante la meiosis, pero el hecho de que las piezas de cada homólogo se intercambien en el proceso puede tener un efecto significativo en los genotipos y fenotipos que pueden producirse mediante un apareamiento.
Reconsideremos el cruce de nuevo con más detalle con la genética en mente esta vez. Supongamos que nuestra hipótesis original es correcta y que el gen del color del pelaje y el gen que lanza fuego están en el mismo cromosoma.
Según nuestra investigación, eso significa que ambos están ubicados en el cromosoma tres. Usemos B nuevamente para representar el color del pelaje y usemos F para representar el rasgo de respirar fuego.
Y, por el bien de la discusión, coloquemos el gen que escupe fuego entre el gen del color del pelaje y el centrómero en el cromosoma tres y examinemos un evento cruzado en un heterocigoto.
Cromosomas recombinantes
Digamos que ocurre un cruce entre los dos genes. ¿Cómo afectará eso al genotipo de los gametos resultantes?
Para empezar, hay cuatro cromátidas en la tétrada, que constan exactamente de dos copias de cada homólogo. Tenga en cuenta que los alelos dominantes F y B están ubicados en el mismo brazo de un homólogo y los alelos recesivos f y b están ubicados en el mismo brazo del otro homólogo.
Un evento de cruce entre los dos genes intercambiaría la información entre las dos cromátidas.
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F b f B
Observe que ahora hay cuatro combinaciones únicas de alelos. Las dos cromátidas originales F , B y F , b se denominan cromosomas parentales porque esa es la forma en que la información se organiza en las células de los padres. Los dos nuevos cromátidas F , B y F , B se denominan cromosomas recombinantes, ya que fueron producidos por recombinación.
Los gametos recombinantes producen nuevas combinaciones fenotípicas
Ahora, veamos cómo el cruce altera la distribución esperada de fenotipos entre la descendencia. En las cruces de Adrian, emparejó un heterocigoto con un hámster blanco que escupe fuego. El hámster blanco que escupe fuego solo puede contribuir con gametos f , b , por lo que si no ocurriera el cruce, esperaríamos ver solo hámsteres marrones que no pueden respirar fuego y hámsteres blancos que sí pueden. Sin embargo, el cruce en el heterocigoto hace posible que este apareamiento también produzca hámsteres blancos que no pueden respirar fuego y hámsteres marrones que sí pueden.
Hasta ahora, parece que los cuatro fenotipos deberían ocurrir con la misma frecuencia, pero eso no es lo que observamos en el experimento de Adrian. La razón de esto es que consideramos un escenario en el que ocurrió el evento de cruce entre los dos genes que estábamos estudiando. Sin embargo, solo consideramos arbitrariamente un ejemplo en el que el evento de cruce se produjo entre los dos genes en cuestión. Esa ubicación es solo una de las muchas ubicaciones posibles donde podría ocurrir el evento de cruce.
Si el evento de cruzamiento ocurre fuera de esta región, el enlace no se altera y no son posibles fenotipos recombinantes. Por lo tanto, el número de progenie recombinante que espera ver variará dependiendo de qué tan separados estén los genes en el brazo del cromosoma. Cuanto más separados estén, más probable es que se produzca un cruce entre los genes. El número medio de cruces que se producen en un brazo cromosómico también varía de una especie a otra.
Resumen de la lección
En resumen, cuando dos genes se encuentran en el mismo cromosoma, se dice que están vinculados . Si dos alelos de genes diferentes están vinculados, la mayoría de las veces se heredan juntos.
Aunque los genes ligados generalmente se heredan juntos, un evento cruzado puede alterar el ligamiento de alelos en cromosomas homólogos. La alteración o no del vínculo entre los alelos depende de la ubicación del evento de cruce durante la meiosis.
La creación de nuevas combinaciones de alelos posibilita nuevas combinaciones de fenotipos y aumenta la diversidad genética de la población.
Objetivos de la lección
Después de ver esta lección, debería poder:
- Definir los términos gen vinculado y cruzamiento (o recombinación )
- Comprender cómo los genes ligados a veces se pueden heredar por separado
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