Bases Cromosómicas de la Herencia
Theodor Boveri (1902) Walter Sutton (1903)
Si suponemos que el aporte de material gené3co proviene tanto de la madre como del padre este probablemente reside en el núcleo porque su tamaño es similar entre ambos 3pos de células sexuales.
citoplasma
núcleo
Comportamiento del material nuclear durante la división celular
Rickards, 1965
Cromosoma visible al microscopio electrónico
El material gené-co ya se ha duplicado (4n)
Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Células de humanos tienen un número diploide (2n), es decir, tienen dos copias de cada uno de los 23 cromosomas. Cada vez que la célula se divide, recibe las dos copias de los cromosomas (Mitosis).
Las células reproductoras solo tienen una copia de los cromosomas y se le denomina haploide (n) y se obtienen por un proceso que llamamos
Meiosis.
El cromosoma
El cinetocoro es un disco localizado en la parte externa de los cromosomas en los centromeros. Esta compuesto por unas proteínas que anclan a los microtubulos del huso mitotico durante los procesos de division celular.
Cromosoma en metafase
Permite que cada cromatida se mueva por separado y se distribuya adecuadamente a los nuevos nucleos.
Tipos de cromosomas
Metacéntrico
Submetacéntrico
Acrocéntrico
Telocéntrico
Autosomas Cromosomas sexuales
El número de cromosomas de cada especie es característico de ésta Organismo Humano Gato Bovino Perro Caballo Mosca fruta Chícharo Arroz Frijol Maíz
Especie Homos sapiens Felis catus Bos taurus Canis familiaris Eqqus caballus Drosophila melanogaster Pisum sativum Oryza sativa Phaseolus vulgaris Zea mays
# diploide 46 38 60 78 64 8 14 24 22 20
Ciclo Celular
1
2
Mitosis proceso celular que consiste en la formación de dos células a partir de una conservando el mismo número de cromosomas.
Profase: La replicacion del DNA ha ocurrido. Hay condensación gradual de los cromosomas. Cromátidas hermanas unidas. Desaparición gradual del nucleólo. La membrana nuclear inicia su desintegración.
Prometafase: La envoltura nuclear se ha roto y el huso mitótico se
comienza a organizar. Los cromosomas han sido alcanzados por fibras del huso (microtubulos).
Metafase: Los centrómeros de los cromosomas están unidos a las fibras del huso mitótico. Se forma la placa metafásica.
Anafase: Etapa muy corta en la
que cada centrómero se divide en dos, por lo que las cromátidas se convierten en cromosomas y los centrómeros inician su movimiento hacia los polos, llevando hacia cada polo uno de los 2 cromosomas (cromátidas hermanas).
Telofase: La dotación de cromosomas se agrupa en los polos y éstos se
comienzan a descondensar y adoptan la forma de cromosomas interfásicos. Se forma la membrana nuclear, se reconstituyen los nucleolos.
Importancia genética de la Mitosis Mantener la cantidad de material genético constante de generación en generación Producir dos células hijas idénticas Distribuir equitativamente el material genético Es la división celular de las células somáticas
Meiosis
En células germinales ocurre un proceso de división especial llamado meiosis. La meiosis comprende dos rondas de divisiones nucleares sucesivas, con un solo evento de replicación del DNA.
I - Se separan cromosomas homólogos II – Se separan cromátidas hermanas
PROFASE I : tiene lugar la recombinación homóloga
Sub-etapas de la Profase I
Sinapsis: cromosomas bivalentes
Quiasmas: huellas de entrecruzamiento
Recombinación entre cromosomas homólogos Quiasma
Mecanismos de la meiosis para aumentar la variabilidad genetica El proceso de recombinación puede crear un número muy grande de combinaciones de genes Segregacion al azar de las cromatidas: cada par de cromosomas se separa de manera independiente. No existen dos células con la misma información como producto de la meiosis.
Significado genético de la Meiosis Generar células haploides con la mitad del número cromosómico original de las células diploides. A través de un ciclo de meiosis y de fecundación el número de cromosomas se mantiene en organismos que se reproducen sexualmente. Cada cromosoma tiene la misma oportunidad de alinearse en uno u otro lado de la placa ecuatorial metafásica I. Como resultado cada núcleo generado por meiosis tendrá diferente combinación de cromosomas; 2n (con 4 cromosomas el número de posibles rearreglos es de 16). La recombinación genética combinaciones finales.
genera
más
variación
en
las
Espermatogénesis La espermatogénesis es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides. Este proceso se desarrolla en los testículos. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 64 a 75 dias en la especie humana, y se extiende desde la adolescencia y durante toda la vida del macho.
Ovogénesis En los seres humanos el feto femenino empieza a formar ovogonias, pero se detiene el proceso de meiosis en la etapa de ovocito primario, específicamente en profase I, conocido como período de diploteno. Este período se mantiene suspendido hasta que, a partir de la pubertad y por efectos hormonales, se desprende un ovocito en cada ciclo menstrual, se concluye entonces la primera división meiótica y se inicia la segunda. Ésta a su vez se interrumpe, y no se completa hasta la fecundación, si es que ésta ocurre.
Comparación entre Ovogénesis y espermatogénesis
the organism during the haploid stage of the cycle is called the gametophyte and during the diploid part the sporophyte, as shown in Figure 3-33. Plants such
Tassel
Meiocyte (!) (2n)
Meiocyte (") (2n) Ear shoot
Meiosis
Meiosis Mature sporophyte (2n) Meiospores (n)
(n)
Endosperm (3n)
Embryo (2n) Mature kernel
Meiospore (n) Mitosis Tube nucleus
Male gametophyte (germinated pollen grain)
Sperm nuclei (n) Sperm cells
Fertilization
Surviving meiospore Mitosis Polar nuclei (n) Female gametophyte Egg nucleus (n)
Figure 3-34 Alternation of generations of corn. The male
With these cycles in mind, let us return to the specific genotypes when cells divide. The first qu is how constancy of genotype is maintained asexual division. We have seen from the above sions that mitosis can take place in diploid or h cells. Mitosis in diploid and haploid cells of s genotypes is shown in the two leftmost se columns Los gametofitos masculinos ure 3-35. The diagrams show clearly that th forman a partir de meiocitos daughter cells have the same genotype as the pr en inlaeach espiga. Lossuccess gametofitos tor case. The of mitosis in main genotype depends on the de fidelity of the repl femeninos a partir process that underlies the production of sister meiocitos en la mazorca. matids during the S phase. Figure 3-36 illustrate faithful replication of the chromosomes produce tical molecules. HayDNA mitosis de meiocitos, por What is the fate of a specific genotype of a m lo que los gametofitos that undergoes meiosis? The inheritance pattern contienen de unfor núcleo. nally observed más by Mendel the pea plant a tended into many other plants and animals were on the production of male and female gametes in Unandnúcleo espermático se we look at h sis their subsequent union. Next combina con núcleos specific events of dos meiosis produce the inheritanc terns—the ratios—predicted by Mendel polares Mendelian en el centro de The mechanism that leads to Mendel’s fir gametofito femenino (the law of equal segregation)(3n) is they orderly se forma endospermo. tion of a el pair of homologousOtro dyads during m This is illustrated in the right-hand column of núcleo espermático se combina 3-35. Looked at another way, this complex c con un núcleo del óvulo (2n) choreography is simply the partitioning of th paracopies formar el cigototheytetrad. futuro DNA that constitute If we sta aembrión. diploid meiocyte of genotype A/a, then repl of chromosomes results in two dyads of type A/ a/a, which is equivalent to a four-chromatid
Ciclo reproductivo en plantas
Ciclo diploide
Ciclo haploide (hongos y levaduras)
¿Qué fase de la mitosis observamos en esta imagen? ¿Si un gameto de mosquito con-ene 3 cromosomas, cuantos cromosomas hay en una célula del cuerpo? ¿Cuál es el número de cromosomas (n) que con-ene una célula de humano después de la telofase I de la meiosis? ¿Durante la meiosis, en cuál fase se separan las cromá-das hermanas? Hacer un esquema de la meiosis I para una especie que con-ene número de cromosomas 2n = 18
