Informe de Genetica (1) de Jesus

Laboratorio de Genética

Informe de cruces en la drosophila melanogaster Página 1


INTRODUCCIÓN La transmisión de la información biológica de los progenitores a progenie ha sido un factor esencial en desarrollo de los organismos, esta transmisión ha requerido de la evolución de mecanismos genéticos, que garanticen la fidelidad de este proceso. Debido a su fundamental importancia estos mecanismos, fueron establecidos desde muy temprano en la historia de la vida, de manera que en la actualidad son compartidos por muchos grupos taxonómicos. Para comprender los principios genéticos, es posible entonces estudiar organismos muy diferentes y llegar a conclusiones generales. La selección de un organismo específico, para realizar estudios genéticos, depende de las ventajas que éste presente para la realización de estos estudios. La mosca de la fruta Drosophila melanogaster, ofrece grandes ventajas para la realización de diversos estudios en genética. Ha sido utilizada ampliamente como material experimental desde que fue utilizada por W.E.Castle, en 1906, y sentó las bases para las cruzas llevadas a cabo por T.H. Morgan y sus colaboradores en1909. Las principales ventajas como organismo modelo se centran fundamentalmente en un tiempo de generación corto, una abundante descendencia y un fácil mantenimiento debido a sus reducidas dimensiones. Debido al exhaustivo estudio de Drosophila durante el último siglo, ha sido posible la acumulación de gran cantidad de información. Uno de los avances más importantes se produjo en el año 2000 cuando la secuencia completa del genoma de Drosophila fue publicada. Este hecho, junto con la disponibilidad de multitud de técnicas y herramientas moleculares para su análisis, ha permitido consolidar a Drosophila como organismo modelo en los estudios de la Genética del Desarrollo. Otra de las grandes ventajas de Drosophila se basa en la facilidad para introducir y combinar mutaciones en su genoma. De esta forma, el fenotipo mutante nos permite inferir la posible función del gen durante el desarrollo. El genoma de Drosophila contiene poco ADN repetitivo y la mayoría de los genes sonde copia única, evitándose así los inconvenientes de la redundancia funcional. Esta particularidad, junto con la posibilidad de insertar nuevo material genético en el genoma de Drosophila ha permitido la generación de diversas colecciones de mutantes, que constituyen un poderoso medio para analizar procesos biológicos complejos.



OBJETIVOS   

Determinar las características morfológicas externas de la Drosophila Melanogaster . Comprobar las proporciones mendelianas. Comparar las diferencias anatómicas entre hembras y machos de la Drosophila Melanogaster.



Identificar presencia de mutaciones en las muestras recogidas.

MARCO TEÓRICO Biología de drosophila melanogaster

Fuente: http://explorerbiogen.blogspot.com/2011/06/drosophila-melanogaster-comomodelo.html

Ciclo de vida El desarrollo de la mosca de fruta presenta 2 fases: la embrionaria y la post embrionaria. La secuencia de duración de los diferentes estadios en el ciclo de vida es: Huevo (1 día), larva de primer, segundo y tercer estadio (1 día), pupa (4 a 5 días). Así la duración del ciclo de vida completo es de 9 a 10 días en condiciones controladas de temperatura y humedad relativa. En su hábitat natural la duración del ciclo es más variable como resultado de los cambios climáticos y la adversidad del ambiente.



Morfología externa Cabeza 

En la estructura general de los insectos la cabeza se forma por 6 segmentos: 1) labrum, 2) clipeus, 3) antenal-ocular, 4) mandibular, 5) maxilar y 6) labial.



En la cabeza se encuentran sobre todo los órganos de los sentidos.



Los ojos compuestos son relativamente grandes, están separados con amplitud y son del mismo tamaño y forma en los dos sexos, presentan setas pequeñas y rígidas que surgen de cada ángulo de unión de los aproximadamente 750 omatidios.



Los tres ocelos se encuentran juntos en un arreglo triangular en la parte superior de la cabeza.



Entre los ojos están las antenas, que se encuentran muy cercanas entre sí.



En la región ventral de la cabeza se encuentran las partes bucales: el labrum y el clipeus, que están altamente modificadas con respecto al plan general de los

insectos ya que forman un aparato chupador o proboscis. Tórax 

El tórax se forma de tres segmentos: el protórax o segmento anterior, el mesotórax o segmento medio y el metatórax o segmento posterior. Todos los segmentos del tórax de Drosophila se encuentran fusionados formando una caja casi sólida.



El protórax por sí mismo es muy reducido y sólo sirve de soporte para el primer para de patas.



Se presenta un marcado alargamiento del mesotórax y una reducción del metatórax, por los que las alas mesotorácicas tienen la función total del vuelo, mientras que las alas metatorácicas se han reducido a los halterios (balancines) que funcionan como órganos de equilibrio.



Abdomen 

La hembra muestra ser más generalizada; el 8º segmento no tiene espiráculos ni esternito definido. Después de éste sólo se encuentra un pequeño segmento donde aparece el ano, este segmento presenta una placa dorsal y una ventral; la abertura genital se encuentra entre los segmentos 8º y 9º.



En el macho la situación es más complicada. El 7º segmento desaparece aparentemente y queda representado sólo por su espiráculo y el 8º sólo por una placa pequeña en cada lado, el 9º está fuertemente modificado, muestra un terguito muy grande y un esternito muy pequeño y el 10º se representa por un par de placas situadas al lado del ano.



Especies mutantes en Drosophila melanogaster MUTANTE

NOMENCLATURA

Yellow White eyes Carmine eyes Vermillion wing Miniatura wing Forked bristies Bar eyes Helout Dumpy wing Cinnabar eyes Vestigial wing Brown eyes Sepia eyes Hairless Ebony body Eyeless

Y W Cm V M F B Ho Dp Cu Vg Bw Se H E Ey

Jaunti

J

PARTE DEL CUERPO AFECTADA Cuerpo amarillo Ojos blancos Ojos carmín Ojos bermellón Alas miniatura Quetas en forma de tenedor Ojos en forma de barra Alas extendidas en 45º Alas regordetas Ojos color cinabrio Alas vestigiales Ojos pardos Ojos color sepia Sin quetas o pelos Cuerpo color ébano Ojos reducidos a la mitad Alas con extremos doblados hacia arriba

A continuación presentaremos algunas características de las mutaciones con las que hemos trabajado: White w (I, 1.5): de origen espontáneo. Descubierto por Morgan. Fenotipo: ojos color blanco puro. Los ocelos, la cubierta de los testículos del adulto y los tubos de Malpighi de las larvas son incoloros.



Vestigial vg (II, 67.0): de origen espontáneo. Descubierto por Morgan. Fenotipo: alas reducidas a vestigios; por lo general dispuestas en ángulo recto respecto al cuerpo. Las venas de las alas ligeramente visibles.

Miniatura m (I, 36.1): de origen espontáneo, descubierto por Morgan. Su fenotipo: el tamaño de las alas está reducido. Alas de color gris oscuro y menos transparente que lo normal.

Yellow y (I, 0.0): de origen espontáneo. Descubierto por E.M Wallace. Fenotipo: cuerpo color amarillo; pelos y cerdas cafés con puntas amarillas. Venas y pelos de las alas color amarillo.



PARTE EXPERIMENTAL Preparación de los tapones de algodón Corte la gasa de tal manera que la abertura del frasco sea más chica que el pedazo cortado. Formar una bola de algodón un poco dura que abarque el diámetro de la boca del frasco; que deberá colocar sobre la gasa para luego recoger los extremos y envolver con la misma, probar nuevamente en la boca del frasco de tal manera que ajuste perfectamente. Amarrar la gasa con pabilo, cortar los sobrantes, tapar el frasco para su posterior esterilización. Los frascos con sus respectivos tapones deben ser esterilizados. Para ello, lleve los frascos a la estufa por 30 minutos a 100ºC. Dejar enfriar para agregar el medio de cultivo.

Preparación del medio de cultivo Existen diversas fórmulas de preparar el medio de cultivo de Drosophila melanogaster nosotros emplearemos las siguientes proporciones: Agar (20 gr)

Levadura (20 gr)

Azúcar (30 gr)

Ac. Propiónico (5 ml)

Para la preparación se disuelve el azúcar en 800 ml de agua corriente y se hace hervir, luego agregar poco a poco el agar en tiras. La levadura se disuelve en restantes 200ml de agua tibia. Cuando todo el agar esta disuelto agregue la solución que contiene levadura lentamente y dejar hervir por unos minutos, a esta solución final agregue los 5ml de ácido propiónico. Agregue en los frascos esterilizados de 1 a 1,5 cm de medio de cultivo. Dejar enfriar durante 24 horas.

Preparación del eterizador El eterizador es un frasco que deberá tener el mismo diámetro de abertura que los que contienen el medio de cultivo y cuyo tapón deberá estar limpio y esterilizado. En este frasco se narcotizan a las moscas con cloroformo para el recuento.



Recomendaciones en general En todo momento los frascos con medio, solamente se destapan para el recuento de las moscas, no halar sobre ellos para evitar la contaminación con las bacterias. Los frascos con medio de cultivo no pueden ser expuestos directamente al sol. Todo frasco con medio de cultivo viejo o contaminado debe ser inmediatamente separado y luego lavado. Al utilizar el eterizador no se debe embeber el tapón en demasía.

CÁLCULOS (1) MONOHIBRIDISMO Frasco 1:

P: ♂ vg vg

x

♀++

F1: todas heterocigotos de fenotipo silvestre +/vg

+ +

vg

vg

+vg +vg

+vg +vg

En segundo frasco cruzamos la F1, es decir F1XF1, para obtener la F2, esquematizando tenemos:

+ vg

+ ++ +vg

vg +vg vg vg

Obteniendo la siguiente proporción genotípica 1(++):2(+vg):1(vg vg) y como consecuencia de esto la siguiente proporción fenotípica 3/4 silvestre(15) y ¼(4) vestigial.


Laboratorio de Genética Frasco 2:

P: ♂ ++

x

♀vg vg

F1: todas heterocigotos de fenotipo silvestre +/vg (19)

vg vg

+

+

+vg +vg

+vg +vg

En segundo frasco cruzamos la F1, es decir F1XF1, para obtener la F2, esquematizando tenemos: + ++ +vg

+ vg

vg +vg vg vg

Obteniendo la siguiente proporción genotípica 1(++):2(+vg):1(vg vg) y como consecuencia de esto la siguiente proporción fenotípica 3/4 silvestre(25) y ¼ vestigial(10). ANÁLISIS DEL CHI CUADRADO Para el frasco 1: Proporción esperada

fenotipos

3/4

silvestre

1/4

vestigial

Observado (o)

Esperado (e)

Desviación (o-e)

2 Desviación2 Desviación /esperado 2 (d /e) (d2)

X2=

total Grados de libertad (gl)=1

P=%-%

Para el frasco 2: Proporción esperada

fenotipos

3/4

silvestre

1/4

vestigial

Observado (o)

Esperado (e)

Desviación (o-e)

2 Desviación2 Desviación /esperado 2 (d /e) (d2)

X2=

total Grados de libertad (gl)=1

P=%-%



CHI CUADRADO DE HOMOGENEIDAD PARA FRASCO 1 DE MONOHIBRIDISMO (GRUPO: MARTES 48 PM)

Fenotipos

Silvestres

Vestigiales

Observado

53

18

Esperado

53,25

17,75

O-E

-0,25

0,25

D2/E

1,17 x 10-3

3,52 x 10-3

Observado

79

29

Esperado

81

27

O-E

-2

2

D2/E

0,049

0,148

Observado

107

37

Esperado

108

36

O-E

-1

1

D2/E

9,26 x 10-3

0,028

Total

239

84

Grado de libertad

X2

1

4,69 x 10-3

1

0,197

1

0,037

3

0,239

1

2

3



DATOS ACUMULADOS

Observado

239

84

Esperado

242,25

80,75

O – E

-3,25

3,25

D2/E

0,044

0,131

1

0,175

En la tabla anterior se han obtenido los resultados para el total de los individuales para el X 2 acumulado. El X2 de homogeneidad se determina entonces de la siguiente manera:

X2

Grados de libertad

X2 total

0,239

3

X2 ac

0,175

1

X2 h

0,064

2

El X2h obtenido es 0,064, mayor del 5% (entre 90 – 95 %), entonces sí pueden sumarse.



CHI CUADRADO DE HOMOGENEIDAD PARA FRASCO 2 DE MONOHIBRIDISMO (GRUPO: MARTES 48 PM)

Fenotipos

Silvestres

Vestigiales

Observado

134

43

Esperado

132,75

44,25

O-E

1,25

-1,25

D2/E

0,012

0,035

Observado

99

28

Esperado

95,25

31,75

O-E

3,75

-3,75

D2/E

0,148

0,443

Observado

122

48

Esperado

127,5

42,5

O-E

-5,5

5,5

D2/E

0,237

0,712

Total

355

119

Grado de libertad

X2

1

1

0,047

2

1

0,591

1

0,749

3

1,387

3



DATOS ACUMULADOS

Observado

355

119

Esperado

355,5

118,5

O – E

-0,5

0,5

D2/E

7,03 x 10-4

2,11 x 10-3

2,81 x 10-3

1

En la tabla anterior se han obtenido los resultados para el total de los individuales para el X 2 acumulado. El X2 de homogeneidad se determina entonces de la siguiente manera:

X2

Grados de libertad

X2 total

1,387

3

X2 ac

2,81 x 10-3

1

X2 h

1,384

2

El X2h obtenido es 1,384, mayor del 5% (entre el 30 – 50 %), entonces sí pueden sumarse.


Laboratorio de Genética (2) HERENCIA LIGADA AL SEXO Frasco 1:

P:

♂ XY

x

♀ ♂ X

(1/2)

Y

(1/2)

♀XWXW

XW

XW

(1/2)

(1/2)

XXW

XXW

(1/4) W

(1/4) W

X Y

X Y

(1/4)

(1/4)

F1: ♂ 1/2White, ♀1/2silvestres. Es la proporción de los fenotipos esperados. De acuerdo a esto, los datos fueron: fenotipo Silvestre White

♂

total 16 10

♀

16 10

Para F2, F1XF1, tenemos lo siguiente:

F1:

♂

XWY

♀ XXW

x

♀ X

XW

(1/2)

(1/2)

XW

XXW

XWXW

(1/2)

(1/4)

(1/4)

Y

XY

XWY

(1/2)

(1/4)

(1/4)

♂

F2: ♂ 1/4White, ♂ 1/4 Silvestre, ♀1/4White y ♀1/4 silvestres. Estas son las proporciones esperada de los cuatro fenotipos del frasco I. En efecto, los datos de laboratorio fueron los siguientes: fenotipo Silvestre White

♂

♀

11 9

13 8

total 24 17



Frasco 2:

P:

♂ XWY

x

♀XX (gametos)

♀ X

X

(1/2)

(1/2)

XW

XXW

XXW

(1/2)

(1/4)

(1/4)

Y

XY

XY

♂

(1/2)

(1/4)

(1/4)

F1: ♂ 1/2sivestres, ♀1/2silvestres. Luego, los datos de laboratorio fueron los siguientes: fenotipo silvestre

Para F2: F1XF1, tenemos lo siguiente:

♂

♀

23

15

F1:

♂

XY

♀ X Xw

x

♀ X

XW

(1/2)

(1/2)

X

XX

XXW

(1/2)

(1/4)

(1/4)

♂

Y

XY

(1/2)

(1/4)

total 38

XW Y (1/4)

F2: ♂ 1/4White, ♂ 1/4silvestres, ♀1/2silvestres; esto es la proporción esperada de los dos fenotipos del frasco II. Los datos de laboratorio fueron los siguientes: fenotipo Silvestre White

♂

♀

21 25

45

total 66 25


Laboratorio de Genética ANÁLISIS DEL CHI CUADRADO: Frasco 1: 2

Esperado (e)

Desviación (o-e)

Desviación2 (d2)

9

10,25

-1,25

1,56

0,15

♂Silvestre

11

10,25

0,75

0,56

0,05

1/4

♀White

8

10,25

-2,25

5,06

0,49

1/4

♀silvestres

13

10,25

2,75

7,56

0,74

41

41

Proporción esperada

fenotipos

1/4

♂ White

1/4

Total

Observado (o)

Desviación /esperado 2 (d /e)

X2=1,43

Grado de libertad (gl)=3

P=50%-70%

Frasco 2: 2

Esperado (e)

Desviación (o-e)

Desviación2 (d2)

25

22,75

2,25

5,06

0,22

♂Silvestre

21

22,75

-1,75

3,06

0,13

♀silvestre

45

45,50

-0,50

0,25

0,01

91

91


fenotipos

1/4

♂ White

1/4 1/2

total

Observado (o)

Grado de libertad (gl)=2


X2=0,36 P=70%-90%


Laboratorio de Genética (3) LIGAMIENTO Se usarán moscas con las mutaciones Yellow y ( I, 0.0), White w (I,1.5) y Miniatura m (I, 36.1). Pero por indicaciones del profesor, solo tomaremos en cuenta las mutaciones White (ojos) y miniatura (alas). Frasco I: Macho silvestre x hembra white- miniatura P:

♂++/++

x

♀ww/mm

F1: ♀ silvestres (18) y ♂ white miniatura (12)

F2:

♀

♂

wm wm / wm (2) ++ / wm (11) w+ / wm (7) +m / wm (6) Hembras (26)

Y wm / Y (1) ++ / Y (8) w+ / Y (5) +m / Y (4) Machos (18)

♂

++ ++ / ++ (17) wm / ++ (21) +w / ++ (1) m+ / ++ (1) Hembras (40)

Y ++ / Y (26) wm / Y (14) +w / Y (4) m+ / Y (3) Machos (47)

wm ++ w+ +m

Gametos parentales Gametos recombinantes

Frasco 2: Macho white-miniatura x hembra silvestre P:

♂ww/mm

x

♀ ++/++

F1: ♀ silvestres (15) y ♂ silvestre (24) F2:

♀ Gametos parentales Gametos recombinantes

++ wm +w m+


Laboratorio de Genética ANALISIS DEL CHI CUADRADO Frasco 1 Proporción esperada

fenotipos

Observado (o)

1/8

1

1/8

♂ White miniatura ♂silvestre

1/8

♂white

5

1/8

♂

4

Desviación (o-e)

Desviación2 (d2)

2


8

1/8

miniatura ♀white miniatura ♀silvestre

1/8

♀white

7

1/8

♀miniatura

6

1/8

Esperado (e)

2 11

X2=

Total Grado de libertad (gl)=7

P=%-%


Laboratorio de Genética Frasco 2


fenotipos

Observado (o)

1/8

♂ silvestre

26

1/8

♂white

14

Esperado (e)

Desviación (o-e)

Desviación2 (d2)

2


miniatura

1/8

♂ white

4

1/8

♂miniatura

3

1/2

♀silvestre

40

Total

X2=

87 Grado de libertad (gl)=4

P=%-%

% de Recombinación a partir de la F 2

% R frasco 1: (5+4) x100/18= 50 %R frasco 2: (4+3) x100/47= 14,89



Distancia entre los genes white (w) y miniatura (m) Observando los datos de la F 2: FRASCO 1 LIGAMIENTO. MACHOS 1 8 5 4

Parentales Recombinantes

HEMBRAS 2 11 7 6

Distancia (y – m) = # recombinantes/ total de moscas = 22/44 = 0,5

Observando los datos de la F 2: FRASCO 2 LIGAMIENTO. MACHOS Parentales Recombinantes

26 14 4 3

HEMBRAS 17 21 1 1

Distancia (y – m) = # recombinantes/ total de moscas = 9/87 = 0,103



RESULTADOS

CONCLUSIONES


Informe de Genetica (1) de Jesus

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