INTRODUCCION Drosophila Drosophila melanogast melanogaster er también también llamada mosca del vinagre vinagre o mosca de la fruta, es una especie de especie de díptero braquícero de braquícero de la familia Drosophilidae. Drosophilidae. Recibe este nombre debido a que se lo encuentra alimentándose de frutas en proceso de ferm fermen enta taci ción ón tale tales s como como manzana, manzana, cambur , uva, uva, etc. etc. Es una una espe especi cie e utilizada utilizada frecuentemen frecuentemente te en eperimen eperimentació tación n genética, genética, dado que posee un reducido reducido n!mero de cromosomas "# cromosomas "# pares$, breve ciclo de vida "%&'(% días$ ) aproi aproimad madame amente nte el *%+ de los genes genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de las moscas de la fruta, ) el &+ de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos. -ara -ara prop propós ósit itos os de inve invest stig igac ació ión, n, fáci fácilm lmen ente te pued pueden en reem reempl plaz azar ar a los los humano humanos. s. e reprod reproduce ucen n rápida rápidamen mente, te, de modo modo que se puede pueden n estudi estudiar ar muchas generaciones en un corto espacio de tiempo, ) )a se conoce el mapa com comple pleto de su genoma. genoma . /ue adopta adoptada da como como anima animall de eper eperime imenta ntació ción n genética por 0homas 1organ a 1organ a principios del siglo 22. 22. us %*& 1b de genoma "% 1b 3 % millón millón de pares de bases$ bases$ fueron fueron publi publicad cados os en marzo de ( gracias al consorcio p!blico ) la compa4ía 5elera 6enomics. 6enomics. 7lberga alrededor de %8.* genes. 7mpliamente utilizada ha sido Drosophila melanogaster, melanogaster, especie que presenta una serie de venta9as como material de eperimentación genética. Entre estas venta9as cabría se4alar: %.' 5iclo de vida corto "% a %# días a (#;5$ (.' -roducción de gran n!mero de descendientes 8.'
7 continuación utilizaremos los especimenes de drosophila como a)uda para determinar o comprobar comprobar las características características o le)es obtenidas en los estudios de 1endel.
OBJETIVOS * GENERAL: Eaminar ) comprobar los caracteres hereditarios de las le)es de 1endel mediante la utilización de la mosca de drosophils 1elanogaster "mosca de la fruta$.
* ESPECIFICOS:
-racticar las le)es de herencia de 1endel.
Determinar las características morfológicas eternas de la Drosophila 1elanogaster adulta.
=bservar las diferencias fenotípicas entre hembras ) machos de esta especie.
DROSOPHILA MELANOGASTER .
Drosophila !la"o#as$!r
Drosophila melanogaster, macho
Clasi%i&a&i'" &i!"$(%i&a Reino:
7nimalia
/ilo:
7rthropoda
5lase:
>nsecta
=rden:
Diptera
uborden:
?rach)cera
/amilia:
Drosophilidae
ubfamilia:
Drosophilinae
6énero:
Drosophila
ubgénero:
ophophora
5omple9o específico:
melanogaster comple
Especie:
D) !la"o#as$!r
Nor! i"oial Drosophila
!la"o#as$!r
1eigen, %@8
MARCO TEORICO
Drosophila M!la"o#as$!r) Es un insecto que pertenece al orden Díptera q agrupa a aquellos organismos en el que solo el primer par de alas es funcional ) el segundo se ha transformado en órganos del equilibrio, los llamados halterios o balancines. Es un organismo representativo de la familia Droshophiloidae la que inclu)e a las mosquitas peque4as, con algunas cerdas ) venacion de las alas, el genero Drosophila comprende varias especies de moscas con la vena subcostal degenerada, incompleta o ausente, las pertenecientes a la especie melanogaster "%@8, 1eigen$ tienen ( interrupciones en la vena costal. on utilizadas para los traba9os eperimentales )a que es considerado un material adecuado debido a su fácil mane9o, su corto ciclo de vida ) la gran cantidad de mutaciones que esta puede presentar.
* H+i$a$: on 5osmopolitan, es decir, están ampliamente distribuidas, por lo q se les encuentran en todo tipo de clima, altitud ) latitud. e localizan especialmente en las frutas suaves donde la fermentación se ha iniciado ) en general en alimentos con alto contenido de acido acético.
* Ci&lo ,! -i,a: El ciclo comienza cuando las hembras "son un poco más grandes que los machos$ ponen los huevos en la papilla alimenticia. De los huevecillos salen unas peque4as larvas que viven en la papilla alimentándose rápidamente. Días después, estas larvas comienzan a reptar por las paredes del recipiente ) a un tercio de su altura, más o menos, se paran ) se fi9an. 7quí se transforman en pupas, que tienen forma de peque4ísimas capsulitas. De las pupas nacerán los e9emplares adultos que volarán para aparearse ) comenzar de nuevo el ciclo. Aa metamorfosis de las larvas dura sobre unos %& días, ) el período de vida del adulto viene a ser de %& a ( días.
*Mor%olo#(a !.$!r"a ,!l a,/l$o: En la gran ma)oría de los traba9os con estas moscas, se utilizan sus características morfológicas como el tipo, la forma )Bo la disposición de sus estructuras. En particular, en los estudios genéticos resulta indispensable conocer de una manera general la morfología eterna del adulto, para poder distinguir las características que presentan las moscas de ambos seos o las que han sido afectadas por mutaciones.
*Ca!0a: en la estructura de los insectos la cabeza se forma por seis segmentos: C Aabrum, C 5lipeus, C 7ntenal'ocular, C 1andibular, C 1ailar, C Aabial En la cabeza se encuentra sobre todo los órganos de los sentidos. Aa parte frontal esta completamente formada por el tercer segmento antenal'ocular. Aos o9os compuestos son relativamente grandes, están separados con amplitud ) son del mismo tama4o ) forma en los dos seos, presentas zetas peque4as ) rígidas que surgen de cada ángulo de unión de las aproimadamente @ cromatidias que los conforman. Entre los o9os están las antenas, que se encuentran mu) cercanas entre sí, ) está formadas por seis segmentos: los
tres primeros son mu) peque4os, en el segundo aparecen cerdas alargadas de varios tama4os ) en el tercero constitu)e una estructura bulbosa.
E" la r!#i'" -!"$ral ,! la &a!0a s! !"&/!"$ra" las par$!s /&al!s: el labrum ) el clipeus, que estas altamente modificadas con respecto al plan general de los insectos )a que forman un aparato chupador o proboscis.
* T'ra.: el concepto convencional del tóra asume que las paredes de cada segmento involucran transversalmente una placa dorsal, una lateral en cada lado entre las alas ) la base de las patas, ) en una placa ventral entre las bases de las patas. 0odos los segmentos del tóra se encuentran casi fusionados formando una ca9a casi sólida. El prototora por si mismo es mu) reducido ) sólo sirve de soporte para el primer par de patas. Aa posición dorsal o notum es eclusivamente un collar estrecho que se etiende a través del tóra, está fusionando posteriormente con el mesonotum ) lateralmente con los elementos pleurales de su propio segmento, separados por un pliegue. Aos esternitos dos peque4as placas ventrales que separan las coas de las patas. Aos segmentos desde donde aparecen las alas están estrechamente unidos ) son llamados pterotóra. e presentan un marcado alargamiento del mesotóra ) una reducción del metatóra, por lo que las alas mesotorácicas tienen la función tota del vuelo, mientras que las alas metatorácicas se han reducido a los halterios que funcionan como órganos de equilibrio. Estos se dividen en tres partes: una porción basal, una porción media ) una porción apical.
* A,o!": en ambos seos la segmentación ha sido modificada por desarrollos secundarios, de manera que el n!mero primitivo de segmentos es difícil de encontrar, sin embargo, situados en la membrana pleural ) cercanos al margen ventral de los terguitos. En ambos seos falta el esternito del primer segmento abdominal. Aa hembra muestra ser más generalizada el @F segmento no tiene espiráculos ni esternito definido. Después de este solo se encuentra un peque4o segmento donde aparece el ano, la abertura genital se encuentra entre los segmentos @F ) GF. En el macho la situación es complicada. El HF segmento desaparece aparentemente ) queda representado sólo por el espiráculo ) el @F sólo por una placa peque4a en cada lado, el GF está fuertemente modificado, muestra un terguito mu) grande ) un eternito mu) peque4o ) el %F se encuentra representado por un par de placas situadas al l ado del ano.
Dis$i"&i'" ,!l s!.o !" los a,/l$os Eisten diferencias entre los individuos masculinos ) femeninos, lo que permita distinguirlos unos entre otros. Aa punta del abdomen es elongada en la hembra ) redondeada en el macho. Después de cierto tiempo, el abdomen de las hembras se distiende debido a los huevos en maduración que contiene las moscas de este seo se reconocen por esto a golpe de vista. En muchos stoc, inclu)endo el tipo salva9e, las marcas más oscuras sobre los segmentos abdominales tiene una distribución suficientemente distintas en cada seo como para permitir su separación sin necesidad del microscopio. El abdomen de la hembra contiene siete segmentos visibles mientras que el macho contiene solamente cinco. Aos machos poseen los llamados peines seuales, un cepillo de aproimadamente diez fuertes setas negras en la articulación basal del tarso del primer par de patas. 1ediante estos caracteres, es posible distinguir el macho de la hembra, )a por inspección visual o, en casos dudosos, con la a)uda de lentes de poco aumento. 0ambién se toma en cuenta la pigmentación abdominal como criterio de diferenciación entre machos ) hembras, pero para esto ha) que tener mucho cuidado debido a que en moscas que no están totalemente desarrolladas esta pigmentación no es total, por lo cual pueden haber confusiones.
M/$a&io"!s De cada pare9a se origina un gran n!mero de descendientes. Debido al corto periodo de gestación de la especie, aspecto que hace que las variedades ) mutaciones entre ellas sean infinitas. Aas mutaciones son cambios químicos estructurales que afectan a los genes o cromosomas que se producen ocasionalmente "no comunes$ en forma irreversible ) que al heredarse se transmiten de generación en generación, haciendo que aparezca una nueva característica hereditaria. -ocas mutaciones son letales, pero si eisten algunas que puedan causar la muerte del individuo "mutación letal$. 0al es el caso de la mutación de las alas vestigiales en la Drosophila melanogaster. De acuerdo a la"s$ mutación"es$ que presente una mosca, recibirá un nombre específico, entre los que se destacan: C DI1-J: con alas truncadas oblicuamente ) reducidas a las (B8 partes de su lonitud normal, su vena marginal esta intacta. Kpertices de cerdas ) pelos toráicos presentes en casi todos los casos. C /=RLED: las cerdas ) los pelos acortados, nudosos, doblados, con las puntas partidas, ra9adas o severamente dobladas.
C JEAA=M: cuerpo color amarillo brillante, pelos ) cerdas marrones con puntos amarillos, los pelos ) las venas de las moscas silvestres. Aa superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de los pelos en esta. C E?=0E: el color de sus o9os es casi blanco. =celos, t!bulos de 1alpigi ) cubierta testicular "en los machos$ incoloros. C 1><>70IR7: sus alas son apenas más largas que el abdomen ) proporcionalmente mas angostas que en las moscas silvestres. Aa superficie de las alas son grises debido a la alta concentración de pelos en esta. C E->7: el color de los o9os del imago al salir es marrón ro9izo transparente, oscureciendo a sepia con la edad hasta de alcanzar la tonalidad negra en la fase adulta. =celos de color silvestres. Algunas mutaciones en las DROSOPHILAS son:
MUTANTE
NOMENCLATURA
PARTE DEL AFECTADA
CUERPO
JelloO
J
5uerpo amarillo
Mhite e)es
M
=9os blancos
5armine e)es
5m
=9os 5armín
Kermillion Oing
K
=9os ?ermellon
1iniature Oing
1
7las 1iniatura
/ored bristies
/
Puetas en tenedor
?ar e)es
?
=9os en forma de barra
Nelout
No
7las etendidas en #&F
Dump) Oing
Dp
7las regordetas
forma
de
5innabar e)es
5u
=9os color cinabrio
Kestigial Oing
Kg
7las vestigiales "gen letal$
?roOn e)es
?O
=9os pardos
epia e)es
e
=9os color sepia
Nairless
N
in quetas o pelos
Ebon) bod)
E
5uerpo color ébano
E)eless
E)
=9os reducidos a la mitad
Qaunti
Q
7las con etremos dobaldos hacia arriba
Desarrollo
Embriogénesis en Drosophila
5romosomas de D. melanogaster. De una célula derivan células hi9as que generan una posible asimetría. -resenta una asimetría inicial en la distribución de sus componentes citoplasmáticos que da lugar a sus diferencias de desarrollo. En la ovogénesis se generan células foliculares, células nodrizas ) el ovocito. Aa mosca de la fruta, a (G F5, alcanza a vivir 8 días ) de huevo a adulto H días. El desarrollo temprano determina la formación de e9es. El primordio desarrolla diferencias en los e9es: antero posterior, dorsoventral. Ina sucesión de acontecimientos derivados de la asimetría inicial del cigoto se traduce en el control de la epresión génica de forma que las regiones diferentes del huevo adquieren distintas propiedades. Esto puede ocurrir por la
diferente localización de los factores de transcripción ) traducción en el huevo o por el control diferencial de las actividades de estos factores. Después sigue otra etapa en la que se determinan las identidades de las partes del embrión: se definen regiones de las que derivan partes concretas del cuerpo. Aos genes que regulan el proceso codifican reguladores de la transcripción ) act!an unos sobre otros de forma 9erárquica ) además también act!an sobre otros genes que son los que verdaderamente se encargan del establecimiento de este patrón "act!an en cascada$. 0ambién ha) que tener en cuenta las interacciones célula'célula )a que definen las fronteras entre los grupos celulares.
Es$r/&$/ra ,! /" s!#!"$o Na) 8 grupos de genes en función de sus efectos sobre la estructura de un segmento:
G!"!s a$!r"os: epresados por la madre en la ovogénesis. 7ct!an durante o después de la maduración del ovocito.un e9emplo es el gen bicoid G!"!s ,! s!#!"$a&i'": se epresan tras la fertilización. e encargan del n!mero ) polaridad de los segmentos "ha) 8 grupos que act!an secuencialmente para definir las partes del embrión$. G!"!s ho!'$i&os: controlan la identidad de los segmentos "no el n!mero, ni polaridad o tama4o$.
E$apas ,!l ,!sarrollo Aa siguiente etapa del desarrollo depende de los genes que se epresan en la mosca madre. Estos genes se epresan antes de la fertilización. -ueden dividirse en:
G!"!s so+$i&os a$!r"os: se epresan en células somáticas 3 células foliculares.
G!"!s ,! l("!a #!ri"al a$!r"a: pueden actuar tanto en células nodriza como en el oocito.
Eisten cuatro grupos de genes que intervienen en el desarrollo de las diferentes partes del embrión. 5ada grupo se organiza en una vía diferente que presenta un orden concreto de actuación. 5ada vía se inicia con hechos que tiene lugar fuera del huevo, lo que tiene como resultado la localización de una se4al dentro de este. Estas se4ales "son proteínas que reciben el nombre de morfógenos$ se distribu)en de forma asimétrica para cumplir funciones diferentes. Del e9e antero'posterior se encargan 8 sistemas ) del dorso'ventral se encarga uno:
Sis$!a A"$!rior : responsable del desarrollo de cabeza ) tóra. e requieren productos de la línea germinal materna para situar al producto del gen bicoid en el etremo anterior del huevo. Sis$!a Pos$!rior : responsable de los segmentos del abdomen. 1uchos productos intervienen en la localización del producto del gen nanos, que inhibe la epresión de hunchbac en el abdomen. Sis$!a T!ri"al: desarrollo de estructuras de los etremos no segmentados del huevo. Depende de los genes somáticos maternos "activan el receptor codificado por torso$. Sis$!a Dorso1-!"$ral: se inicia por una se4al desde una célula folicular de la cara ventral del huevo ) se transmite a través del receptor codificado por el gen 0oll. Esto produce la generación de un gradiente de activación del factor de transcripción producido por el gen Dorsal.
0odos los componentes de los cuatro sistemas son maternos por lo que los sistemas que establecen el patrón inicial dependen de sucesos anteriores a la fertilización.
MATERIALES C 1oscas drosophila C 7gu9as de diseccion C 7lgodón C 5inta adhesiva C -ortaob9etos C Etetr dietílico C /rascos con medio de cultivo C 6asa C Aupa C 1icroscopio C Estereoscopio
PROCEDIMIENTO %$ Esterilizamos el recipiente donde se va a contener el cultivo, luego capturamos las moscas "% Nembra ) % 1acho$, utilizando éter para dormirlas, luego procedimos a observar el estereoscopio ) microscopio para determinar las características de cada individuo.
7notamos las observaciones ) las de9amos unos días mientras se da el proceso reproductivo para la realización de los resultados ) la practica de las le)es de 1endel.
RESULTADOS Aos resultados no fueron los esperados, )a que la reproducción de los especimenes no se dio por la muerte de las moscas. -or lo tanto decidimos formular la posible causa de la muerte de las moscas ) los factores que intervinieron para que la práctica fracasara.
ANALISIS DE RESULTADOS En la eperiencia que realizamos todas las moscas que analizamos tanto machos como hembras eran moscas normales o silvestres "es decir las q poseen caracteres comunes en la especie$ ) no obtuvimos mutantes "con caracteres etra4os para la especie$. e obtuvieron características anatómicas similares en ambos seos como el color de los o9os ) la coloración del cuerpo. En las moscas silvestres el color típico de los o9os es el ro9o ) la coloración típica en el cuerpo es un color grisáceo, los o9os son lisos ) redondos, las alas completas, cerdas derechas ) largas ) las patas son largas "cinco tarsos$ -or otra parte presentaron características anatómicas diferentes en ambos seos lo que nos permitió diferenciarlas e identificarlas más fácilmente como por e9emplo el tama4o del cuerpo, la forma del etremo abdominal, n!mero de anillos en el etremo terminal, presencia de peines seuales, longitud de las alas, longitud de las patas. 5on respecto a la forma del etremo abdominal en los machos es redondeado mientras q en las hembras es alargado. El n!mero de anillos en el etremo terminal en los machos son dos bien obscuros ) una banda ancha obscura ) en la hembra encontramos cinco bandas obscuras alternadas con zonas claras. Aos peines seuales los vamos a encontrar en los machos en el metatarso del primer par de patas ) en las hembras vamos a encontrar ovopositor.
Aa longitud de las alas en los machos son mas peque4as en comparación con la de las hembras ) la longitud de las patas esel mismo caso que con las alas, en el macho son mucho mas cortas que en las hembras.
* Error!s !.p!ri!"$al!s: Entre los errores eperimentales que se pudiesen haber presentado en la práctica podemos mencionar los siguientes:
Pue no se ha)a podido diferenciar bien una mosca macho de una hembra bien sea por su seme9anza o por la mala utilización de la lupa lo cual no nos de9o observar mu) bien los caracteres. Pue la trampa para las moscas ha)a contenido alg!n líquido desprendido por la fruta el cual hubiese ahogado a las moscas o hubiese modificado en lago su anatomía. Pue al destapar las trampas se ha)an escapado algunas moscas impidiendo así su identificación ) estudio. Pue al dormirlas se pudo haber quedado una o varias moscas en la trampa.
FACTORES 2UE INFLU3EN EN LA MUERTE DE LAS MOSCAS * La $!p!ra$/ra: la duración del ciclo de vida varia con la temperatura de cultivo, a (&;c el ciclo dura alrededor de % dias, pero a (;c puede durar alrededor de %& días, los cultivos de drosophila no deben eponerse a altas temperaturas 8;c, lo cual resulta en la esterilización o muerte de las moscas, ni a ba9as temperaturas "%;c$ lo cual resulta en ciclos de vida prolongados "talvez &H dias$, ) reducir la variabilidad, la temperatura optima de cultivo es de (&;c.
* El $ra$ai!"$o &o" 4$!r: En los laboratorios de genética se emplea de forma intensiva el éter como anestésico en nuestro caso esta opción no resulta recomendable, )a que las moscas pueden quedar impregnadas con este producto ) resultar nocivo para ellas. C La %al$a ,! o.i#!"o en el recipiente: este es uno de los factores más importantes que influ)en en la muerte de estas especies,
* Ali!"$a&i'" ,!l &/l$i-o: e dispone en el fondo de los tarros %& cm. de papilla, más o menos. Esta papilla se puede elaborar de varias formas. J de acuerdo como se haga así será el rendimiento del cultivo. Aa fruta utilizada para la alimentación de las moscas debe ser rica en acido acético.
C 5uando depositemos las moscas anestesiadas conviene hacerlo sobre el papel ) no sobre la papilla, )a que si la papilla fuera demasiado líquida las moscas podrían quedar atrapadas en ella.
CONCLUSION De este infome de laboratorio podemos concluir que la mosca de la fruta, drosophila melanogaster, es un ecelente material eperimental. Esta se alimenta de levaduras que fermentas ) que se encuentran en las frutas en descomposición, ) ademas es mu) facil de mane9ar, cultivar, ) mantener. u tama4o oscila entre % mm ) %.& mm de longitud ) nos ofrece una gran venta9a para eperimentar con ella )a que se produce una nueva generación cada dos semanas lo q nos permite estudiar me9or su evolución, características anatómicas ) estructurales ) el mecanismo de la herencia )a que de generación en generación se van transmitiendo los caracteres hereditarios. -udimos observar las diferencias entre macho ) hembra en las moscas, algunas q se podían ver a simple vista como por e9emplo el tama4o ) otras observables con lupa como por e9emplo en el macho Sel peine seualT, o las bandas abdominales, forma del etremo abdominal, etc.
CUESTIONARIO) 56 CONSULTAR SOBRE MELANOGASTER
MACHOS
AS2UIASMATICOS
DEL
TIPO
5omo su nombre indica, una mosca que no produce quiasmas, que durante su meiosis no se da el fenómeno de la recombinación. =curre por e9emplo en los machos de drosophila merlagogaster. Esto en la segregación se traduce en que dos loci ligados "en el mismo cromosoma$ siempre segregan 9untos, es decir si el carácter "por poner un e9emplo, no es cierto$ color de las quetas ) color de las alas va en el mismo cromosoma, las proporciones genotípicas ) fenotípicas de estos caracteres coincidirán.
76 UTILIDADES DEL CULTIVO DE DROSOPHILA PARA OTRAS ESPECIES) Debido a sus características la drosophila es la especie reina en el campo de la genética ) contribu)e un alimento idóneo para peque4os animales o crías recién nacidas, tanto de artrópodos ) anfibios como también para los reptiles. Aos artrópodos son quizás los que aprovechan mas de este alimento Es decir que se utiliza como alimento vivo para de distintos animales. Aa mosca drosophila es utilizada en el mundo de la acuario filia ) del terrario para alimentar a peces, anfibios ) peque4os reptiles insectívoros. En el caso de los peces, Drosophila melanogaster es mu) !til en aquellos que
se alimentan en la superficie del agua, como el pez arquero. Esta mosca es ademas el sustituto natural de los illies. 0ambién es imprescindible este insecto en la alimentación de aquellas especies que sólo aceptan alimento vivo, como es el caso de las ranas Dendrobates) >ncluso, se puede emplear la mosca drosophila para alimentar plantas carnívoras. in embargo, quienes desarrollaron la cría de la mosca drosophila fueron los científicos, a principios del siglo 22 para poder eplicar después muchas teorías de la genética actual.
BIBLIOGRAF8A * http:BBOOO.botanical'online.comBanimalesBcriaUmoscaUdrosophila .htm *http:BBOOO.faunaeotica.netBarticulosBcria'mosca'fruta'drosophila.htm *http:BBOOO.Oiipedia.orgBOiiBdrosophila * http:BBOOO.duiops.netBdrosophilamelagogaste
BalteracionesUglu.html
LABORATIRIO N9 HERENCIA MENDELIANA ;MOSCA DE LA FRUTA O DEL VINAGRE6
INTEGRANTES: OLGA D8A< MORENO ELAINE MAESTRE ARIAS MARCOS GAUDIO ESCALANTE JUAN GUTI=RRE< >ILLIAM ESCOBAR
PROFESOR
JANER SALCEDO
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR LIC) EN CIENCIAS NATURALES 3 EDUCACI?N AMBIENTAL VALLEDUPAR1CESAR 7@5@
