"La primera mosca de ojos blancos que encontró era macho, y cuando esta mosca se cruzó con moscas normales de ojos rojos, toda la descendencia tenía ojos rojos,lo que le indicó a Morgan que el alelo rojo era recesivo. Por lo pronto, todo bien, aquí no hay sorpresas." Supongo que quereis decir que el alelo rojo era dominante no?

Entonces hay un error cuando dice recesivo, porque debería decir dominante...¿cierto?

¿cual es el animal más pequeño del mundo?

De los vertebrados tenemos a la rana que tiene 7.7 milímetros de largo que se encuentra en el bosque lluvioso de la isla tropical de Papúa Nueva Guinea y por lo acuario tenemos a un crustáceo

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Curso: Biología avanzada (AP Biology) > Unidad 5

Lección 5: Herencia cromosómica

La base cromosómica de la herencia

Google Classroom

Experimentos de Thomas Hunt Morgan. La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) como sistema modelo.

Puntos más importantes:

La teoría cromosómica de la herencia de Boveri y Sutton indica que los genes se encuentran en lugares específicos dentro de los cromosomas y que el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis puede explicar las leyes de la herencia de Mendel.
Thomas Hunt Morgan, quien estudió las moscas de la fruta, proporcionó la primera confirmación de la teoría del cromosoma.
Morgan descubrió una mutación que afectaba el color de los ojos de la mosca. Observó que la mutación fue heredada de forma diferente por las moscas macho y hembra.
De acuerdo con el patrón de la herencia, Morgan concluyó que el gen del color de los ojos debe encontrarse en el cromosoma X.

Introducción

¿Dónde se encuentran los genes en una célula? Probablemente, ya has oído la frase: los genes se encuentran en los cromosomas. Y tal vez también has oído la segunda frase, la que marcó el inicio de la era genética moderna: los genes son segmentos de ADN que especifican proteínas.

Sin embargo, ¡estas no siempre fueron cosas que se podían averiguar en Khan Academy! Cuando Gregor Mendel comenzó a investigar la herencia en 1843, los cromosomas aún no se habían observado en un microscopio. Hasta que existieron mejores microscopios y técnicas en los últimos años de la década de 1800, los biólogos celulares comenzaron a teñir y observar las estructuras subcelulares, y así pudieron ver lo que hacían durante las divisiones celulares (mitosis y meiosis).

Con el tiempo, algunos científicos empezaron a estudiar el trabajo de Mendel, por mucho tiempo ignorado, y a revaluar su modelo en términos del comportamiento de los cromosomas. Aproximadamente a principios del siglo XX, la comunidad biológica empezó a hacer las primeras conexiones tentativas entre los cromosomas, la meiosis y la herencia de los genes

^{1}

Teoría cromosómica de la herencia

¿Quién descubrió que los genes están en los cromosomas? Walter Sutton y Theodor Boveri generalmente se llevan el crédito por este conocimiento. Sutton, un norteamericano, estudió los cromosomas y la meiosis en los saltamontes. Boveri, un alemán, estudió las mismas cosas en los erizos de mar.

En 1902 y 1903, Sutton y Boveri publicaron trabajos independientes que propusieron lo que ahora llamamos la teoría cromosómica de la herencia. Esta teoría dice que los genes individuales se encuentran en lugares específicos en cromosomas particulares y que el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis puede explicar por qué los genes se heredan de acuerdo a las leyes de Mendel

^{2, 3}

Entre las observaciones que apoyan la teoría cromosómica de la herencia se incluyen

^{4}

Los cromosomas, como los genes de Mendel, vienen en pares equivalentes (homólogos) en un organismo. Para los genes y los cromosomas, un miembro del par viene de la madre y el otro viene del padre.
Los miembros de un par homólogo se separan en la meiosis, así que cada espermatozoide u óvulo recibe solo un miembro. Este proceso refleja la segregación de los alelos en gametos en la ley de la segregación de Mendel.
Diagrama que compara:
1) la segregación de alelos en los gametos: un organismo Aa produce gametos A y gametos a
con
2) la segregación de cromosomas en los gametos durante la meiosis. Un cromosoma homólogo lleva un alelo A, mientras que el otro lleva un alelo a en el lugar correspondiente. Durante la meiosis I, se separan los cromosomas homólogos. Durante la meiosis II, las cromátidas de cada cromosoma homólogo se separan. Finalmente, se producen cuatro gametos: dos tienen un cromosoma con un alelo A, y dos tienen un cromosoma con un alelo a.
Los miembros de diferentes pares de cromosomas se reparten en gametos de manera independiente en la meiosis, justo como los alelos de diferentes genes en la ley de distribución independiente de Mendel.
Diagrama que compara:
1) Cómo se propone que un individuo AaBb forme cuatro tipos de gametos igualmente comunes, AB, Ab, aB y ab, en la genética mendeliana.
con
2) La distribución independiente de cromosomas en la meiosis. El diagrama muestra la relación entre la configuración cromosómica en la meiosis I y la segregación de homólogos en los gametos para dos pares de cromosomas homólogos. El par de cromosomas de mayor tamaño lleva el gen A y el par de cromosoma más pequeño lleva el gen B. El organismo es heterocigoto, por lo que el par homólogo más grande consta de un alelo A y un alelo a, mientras que el par más pequeño consta de un cromosoma con un alelo B y otro con un alelo b.
Si los homólogos que llevan los alelos A y B se colocan de un lado de la placa metafásica, los homólogos que llevan los alelos a y b se colocarán del otro lado de la placa metafásica, se producirán gametos AB y ab. Si por otra parte, los homólogos que llevan los alelos A y b se colocan de un lado de la placa metafásica (y los homólogos que llevan los alelos a y B del otro), finalmente se producirán gametos Ab y aB

La teoría cromosómica de la herencia fue propuesta antes de que hubiera cualquier evidencia directa de que los rasgos se portaban en los cromosomas, y al principio fue controversial. Al final, se confirmó por medio del trabajo del genetista Thomas Hunt Morgan y sus estudiantes, que estudiaron la genética de las moscas de la fruta

^{5}

T. H. Morgan: diversión con moscas de la fruta

Morgan eligió la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, para sus estudios genéticos. Lo que a las moscas de la fruta les falta en carisma (según tu gusto en insectos), les sobra en practicidad: son baratas, fáciles y crecen rápidamente. Puedes criar a cientos de ellas en una pequeña botella con una mezcla de azúcar en el fondo y ¡los genetistas aún hacen esto en la actualidad!

Los cruciales experimentos de verificación de la teoría cromosómica de Morgan empezaron cuando encontró una mutación en un gen que afectaba el color de los ojos de la mosca. Esta mutación hacía blancos los ojos de la mosca, en lugar de su color rojo normal.

Inesperadamente, Morgan encontró que el gen del color de los ojos era heredado en patrones diferentes por las moscas macho y hembra

^{6}

. Las moscas macho tienen un cromosoma X y uno Y (XY), mientras que las moscas hembra tienen dos cromosomas X (XX). No le tomó mucho tiempo a Morgan darse cuenta que el gen del color de los ojos se heredaba con el mismo patrón que el cromosoma X.

Esto pudo haber sido una sorpresa para Morgan, ¡quien había sido un crítico de la teoría cromosómica

^{7}

Un patrón de herencia "limitado por el sexo" $^{6}$ ‍

¿Qué hizo que Morgan pensara que el gen para color de ojos estaba en el cromosoma X? Examinemos parte de sus datos. La primera mosca de ojos blancos que encontró era macho, y cuando esta mosca se cruzó con moscas normales de ojos rojos, toda la descendencia

F_{1}

tenía ojos rojos

^{*}

, lo que le indicó a Morgan que el alelo rojo era recesivo. Por lo pronto, todo bien, aquí no hay sorpresas.

Pero cuando las moscas

F_{1}

se cruzaron entre ellas, algo extraño ocurrió: todas las moscas

F_{2}

hembra eran de ojos rojos, mientras que cerca de la mitad de las moscas

F_{2}

macho eran de ojos blancos. Claramente, las moscas macho y hembra estaban heredando el rasgo con patrones diferentes. De hecho, lo estaban heredando con el mismo patrón que un cromosoma en particular, el X.

X marca el lugar

Veamos cómo la herencia del cromosoma X puede explicar lo que vio Morgan. Antes, dijimos que las moscas hembra tienen un genotipo XX y las moscas macho tienen un genotipo XY. Si pegamos el gen del color de los ojos en el cromosoma X (lo escribimos como un pequeño subíndice,

w +

para rojo y

w

para blanco), podemos usar un cuadro de Punnet para mostrar el primer cruzamiento de Morgan:

Cuadro de Punnett para el apareamiento de machos de ojos blancos (

X^{w} Y

) con hembras de tipo silvestre de ojos rojos (

X^{w +} X^{w +}

		$X^{w}$ ‍	$Y$ ‍
$X^{w +}$ ‍		$X^{w +} X^{w}$ ‍	$X^{w +} Y$ ‍
$X^{w +}$ ‍		$X^{w +} X^{w}$ ‍	$X^{w +} Y$ ‍

X^{w +} X^{w}

- hembras F1 de ojos rojos

X^{w +} Y

- machos F1 de ojos blancos

_Imagen modificada de "Drosophila melanogaster", de Madboy74 (CC0/dominio público)._

Las predicciones concuerdan con los fenotipos

F_{1}

, pero este grupo de fenotipos también puede explicarse por un gen que no esté en el cromosoma X, puesto que todas las moscas eran de ojos rojos (sin importar el sexo). Así que la prueba de verdad viene cuando las moscas

F_{1}

se aparean para formar la generación

F_{2}

Cuadro de Punnett para el apareamiento de machos F1 de ojos rojos (

X^{w +} Y

) con hembras heterocigotas F1 de ojos rojos (

X^{w +} X^{w}

		$X^{w +}$ ‍	$Y$ ‍
$X^{w +}$ ‍		$X^{w +} X^{w +}$ ‍	$X^{w +} Y$ ‍
$X^{w}$ ‍		$X^{w +} X^{w}$ ‍	$X^{w} Y$ ‍

X^{w +} X^{w +}

X^{w +} X^{w}

- hembras F2 de ojos rojos

X^{w} Y

- machos F2 de ojos blancos

X^{w +} Y

- machos F2 de ojos blancos

_Imagen modificada de "Drosophila melanogaster", de Madboy74 (CC0/dominio público)._

Aquí es donde el cromosoma X marca la diferencia. Nuestro cuadro de Punnet con el gen del color de los ojos en el cromosoma X predice correctamente que todas las moscas hembra tendrán ojos rojos, mientras que la mitad de las moscas macho tendrá ojos blancos. Las moscas macho obtienen su único cromosoma X de sus madres, que es heterocigota (

X^{w +} X^{w}

), lo que conduce a la división cincuenta-cincuenta de los fenotipos.

Confirmación del modelo

Morgan hizo muchos otros experimentos para confirmar el lugar en el cromosoma X del gen del color de los ojos. Cuidadosamente descartó las posibilidades alternativas (por ejemplo, que era simplemente imposible obtener una mosca de la fruta hembra de ojos blancos)

^{6}

Al aparear las moscas

F_{2}

del cruzamiento anterior, Morgan fue capaz de obtener hembras de ojos blancos, que después cruzó con los machos de ojos rojos. Todas las descendientes hembras de este cruzamiento fueron de ojos rojos, mientras que todos los machos fueron de ojos blancos

^{8}

Cuadro de Punnett para el apareamiento de machos de ojos rojos (

X^{w +} Y

) con hembras de ojos blancos (

X^{w} X^{w}

		$X^{w +}$ ‍	$Y$ ‍
$X^{w}$ ‍		$X^{w +} X^{w}$ ‍	$X^{w} Y$ ‍
$X^{w}$ ‍		$X^{w +} X^{w}$ ‍	$X^{w} Y$ ‍

X^{w +} X^{w}

- hembras de ojos rojos

X^{w} Y

- machos de ojos blancos

_Imagen modificada de "Drosophila melanogaster", de Madboy74 (CC0/dominio público)._

Este resultado tiene sentido si el gen del color de los ojos está en el cromosoma X. Las hembras blancas (

X^{w} X^{w}

) proporcionan al descendiente macho su único cromosoma X (que lleva a machos

X^{w} Y

o blancos). El descendiente hembra, en cambio, obtiene un cromosoma X adicional de sus padres de ojos rojos (

X^{w +} Y

), lo cual le da un genotipo

X^{w} X^{w +}

y ojos rojos.

Al reunir todas sus observaciones, Morgan concluyó (correctamente) que el gen debía encontrarse en, o estar muy fuertemente asociado con, el cromosoma X

^{7, 9}

. Una fuerte confirmación de esta conclusión vino después, de parte de un estudiante de Morgan, Calvin Bridges. Bridges demostró que algunas moscas raras, hembras o machos con ojos de colores inesperados, se producían a través de la no disyunción (falta de separación) de los cromosomas sexuales durante la meiosis; básicamente, la excepción que probó la regla

^{10, 11}

Morgan también encontró mutaciones en otros genes que no eran heredadas con un patrón sexual específico. Ahora sabemos que los genes se transmiten en cromosomas sexuales y no sexuales, en especies desde la mosca de la fruta hasta los humanos.

Créditos:

Este artículo es una derivación modificada de "Chromosomal theory and genetic linkage, by OpenStax College, Biology, CC BY 4.0. Descarga el artículo original gratis en http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@10.53.

Este artículo está autorizado bajo una licencia CC BY-NC-SA 4.0.

Referencias citadas:

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Baltzer, F. (1967). Theodor Boveri: The life of a great biologist 1862-1915 (Theodor Boveri: la vida de un gran biólogo 1862-1915; D. Rudnick, Trans.). En Developmental biology companion website. Consultado en http://10e.devbio.com/article.php?ch=7&id=75
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Robbins, R. J. (2000). Introducción [ala edición ESP de "Sex limited inheritance in Drosophila" (Herencia limitada por el sexo en Drosophila)]. En la serie de reimpresiones de los fundamentos de ESP, vi. Electronic Scholarly Publishing Project. Consultado en http://www.esp.org/foundations/genetics/classical/thm-10a.pdf.
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^{*}

De hecho, ¡no es 100% cierto! Si ves la referencia 6, el trabajo original de Morgan, verás que de

1,

240

moscas

F_{1}

, realmente había

3

machos de ojos blancos. El macho de ojos blancos original fue cruzado con sus hermanas para producir la generación

F_{1}

y pudieron haber existido otras copias de la misma mutación en la reserva genética. Esto no cambia el resultado de Morgan, pero es un buen ejemplo de cómo la biología no siempre es tan limpia y ordenada como se ve en un libro de texto.

Referencias complementarias:

Bergmann, D. C. (2011). The chromosomal theory of heredity (La teoría cromosómica de la herencia). En Genetics lecture notes (pp. 21-26). Biosci41, Stanford University.

Genome News Network. (2004). Theodor Boveri (1862-1915) y Walter Sutton (1877-1916) propose that chromosomes bear hereditary factors in accordance with Mendelian laws (Theodor Boveri y Walter Sutton propusieron que los cromosomas cargan factores hereditarios de acuerdo con las leyes de Mendel. En Genetics and genomics timeline. Consultado en http://www.genomenewsnetwork.org/resources/timeline/1902_Boveri_Sutton.php.

Genome News Network. (2004). 1910: Thomas Hunt Morgan (1866-1945) establishes the chromosomal theory of heredity (1910: Thomas Hunt Morgan (1866-1945) establece la teoría cromosómica de la herencia). En Genetics and genomics timeline. Consultado en http://www.genomenewsnetwork.org/resources/timeline/1910_Morgan.php.

Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. y Gelbart, W. M. (2000). Historical development of the chromosome theory (Desarrollo histórico de la teoría cromosómica). En An introduction to genetic analysis. New York, NY: W. H. Freeman. Consultado en http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22088/.

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Morgan, T. H. (1910). Sex-limited inheritance in Drosophila (Herencia limitada por el sexo en Drosophila). Science 32, 120-122. Consultado en http://www.esp.org/foundations/genetics/classical/thm-10a.pdf.

OpenStax College, Biología. (2015, May 13). Chromosomal theory and genetic linkage (Teoría cromosómica y ligamiento genético). De OpenStax CNX. Consultado en http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.85:64/Chromosomal-Theory-and-Genetic.

Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). The chromosomal basis of inheritance (La base cromosómica de la herencia). En Campbell biology (10° ed., págs. 292-311). San Francisco, CA: Pearson.

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Maria Molina
Publicado hace hace 4 años. Enlace directo a la publicación “"La primera mosca de ojos...” de Maria Molina
"La primera mosca de ojos blancos que encontró era macho, y cuando esta mosca se cruzó con moscas normales de ojos rojos, toda la descendencia
tenía ojos rojos,lo que le indicó a Morgan que el alelo rojo era recesivo. Por lo pronto, todo bien, aquí no hay sorpresas."

Supongo que quereis decir que el alelo rojo era dominante no?
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- Nicolas
  Publicado hace hace 3 años. Enlace directo a la publicación “Entonces hay un error cua...” de Nicolas
  Entonces hay un error cuando dice recesivo, porque debería decir dominante...¿cierto?
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sara Ibeth Hernandez
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who is the smaller animal in the world
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terstegen
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Christian Cuestas
Publicado hace hace 6 años. Enlace directo a la publicación “http://www.genealogiahisp...” de Christian Cuestas
http://www.genealogiahispana.com/adn/descendemos-de-todos-nuestros-antepasados/
Es cierto esto? De algunos nada recibimos? o no heredamos nada de adn autosómico? Gracias
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