Vinculación genética: tipos, grupos y características de la vinculación genética
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La vinculación es el fenómeno de ciertos genes que permanecen juntos durante la herencia a través de generaciones sin ningún cambio o separación debido a que están presentes en el mismo cromosoma. La vinculación fue sugerida por primera vez por Sutton y Boveri (1902-1903) cuando propusieron la famosa "teoría cromosómica de la herencia".
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Bateson y Punnet (1906), mientras trabajaban en Sweet Pea, encontraron que los factores para ciertos personajes no muestran una variedad independiente. Luego argumentaron que dado que Sweet Pea tiene solo unos pocos pares de cromosomas homólogos, un cromosoma debe poseer varios factores que deben transmitirse juntos.
Fue Morgan (1910) quien claramente probó y definió el vínculo sobre la base de sus experimentos de mejoramiento en Drosophila melanogaster. En 1911, Morgan y Castle propusieron la teoría cromosómica del enlace. Se afirma que
(i) Los genes vinculados aparecen en el mismo cromosoma.
(ii) Se encuentran en una secuencia lineal en el cromosoma.
(iii) Existe una tendencia a mantener la combinación paterna de genes, excepto por cruces ocasionales.
(iv) La fuerza del enlace entre dos genes es inversamente proporcional a la distancia entre los dos, es decir, dos genes vinculados muestran una mayor frecuencia de cruce si la distancia entre ellos es mayor y menor frecuencia si la distancia es pequeña.
Los genes vinculados son aquellos genes que ocurren en el mismo cromosoma, mientras que los genes no vinculados son los que se encuentran en diferentes cromosomas. Los genes vinculados y no vinculados se pueden conocer fácilmente a partir de experimentos de reproducción. Los genes no vinculados muestran un surtido independiente, una relación di-híbrida de 9: 3: 3: 1 y la relación cruzada de prueba di-híbrida o doble de 1: 1: 1: 1 con dos tipos parentales y dos recombinantes.
Los genes enlazados no muestran un surtido independiente sino que permanecen juntos y se heredan en bloque y producen solo el tipo de progenie parental. Proporcionan una relación di-híbrida de 3: 1 y una relación cruzada de prueba de 1: 1.
Proporción di-híbrida de dos genes vinculados
Tipos de vinculación:
La vinculación es de dos tipos, completa e incompleta.
1. Enlace completo (Morgan, 1919):
Los genes ubicados en el mismo cromosoma no se separan y se heredan juntos a lo largo de las generaciones debido a la ausencia de cruzamiento. La vinculación completa permite que la combinación de rasgos parentales se herede como tal. Es raro, pero se ha informado en Drosophila macho y algunos otros organismos heterogaméticos.
Ejemplo 1:
Una hembra de raza pura de alas normales (tipo salvaje) de ojos rojos, Drosophila, se cruza con un homocigoto recesivo de ojos morados y un macho alado vestigial alado. La progenie o los individuos de la generación F 1 son heterocigotos de ojos rojos y alas normales. Cuando los machos F 1 se cruzan con una hembra homocigótica recesiva (ojos morados y alas vestigiales), solo se producen dos tipos de individuos: ojos rojos con alas normales y ojos morados vestigios en la proporción 1: 1 (fenotipos parentales solamente). Del mismo modo, durante la endogamia de individuos F 1, los tipos recombinantes están ausentes. En la práctica, esta relación de prueba 1: 1 nunca se alcanza porque el enlace total es raro.
Ejemplo 2:
En Drosophila, los genes del cuerpo gris y las alas largas son dominantes sobre el cuerpo negro y las alas vestigiales (cortas). Si las moscas Drosophila (GL / GL) de cuerpo largo de raza gris pura se cruzan con moscas aladas vestigiales de cuerpo negro (gl / gl), la F 2 muestra una proporción de 3: 1 de fenotipos parentales (3 cuerpo gris con alas largas y un cuerpo negro alado vestigial).
Esto se explica asumiendo que los genes del color del cuerpo y la longitud del ala se encuentran en el mismo cromosoma y están completamente vinculados.
2. Enlace incompleto:
Los genes presentes en el mismo cromosoma tienen una tendencia a separarse debido a que se cruzan y, por tanto, producen progenie recombinante además del tipo parental. El número de individuos recombinantes suele ser menor que el número esperado en el surtido independiente. En el surtido independiente, los cuatro tipos (dos tipos parentales y dos tipos recombinantes) son cada uno del 25%. En caso de vinculación, cada uno de los dos tipos parentales es más del 25%, mientras que cada uno de los tipos recombinantes es menos del 25%.
Ejemplo 1:
Una hembra homocigótica dominante con alas normales o de ojos rojos, Drosophila, se cruza con un homocigoto recesivo de ojos morados y un macho alado vestigial alado. La progenie o los individuos F 1 son heterocigotos de ojos rojos y alas normales. Las moscas hembra F 1 se cruzan con machos homocigotos recesivos. No produce la proporción de 1: 1: 1: 1. En cambio, la relación resulta ser de 9: 1: 1: 8. Esto muestra que los dos genes no se segregaron independientemente uno del otro. Los datos obtenidos por Bridges (1916) son los siguientes:
Solo se observó un 9, 3% de tipos recombinantes, lo que es bastante diferente del 50% de recombinantes en el caso de un surtido independiente. Esto muestra que en los ovocitos de la F 1, solo algunas de las cromátidas se cruzan, mientras que la mayoría se conserva intacta. Esto produce 90.7% de tipos parentales en la progenie.
Ejemplo 2:
En Sweet Pea (Lathyrus odoratus) el color de la flor azul (B) es dominante sobre el color de la flor roja (b), mientras que el rasgo del polen largo (L) es dominante sobre el polen redondo (1). Una planta de Sweet Pea heterocigota para el color de la flor azul y el polen largo (BbLl) se cruzó con una planta de flor roja recesiva doble con polen redondo (bbll). Es similar a la prueba de cruz. En caso de que los genes de los dos rasgos estén desvinculados, la progenie debe tener cuatro fenotipos (Azul Largo, Azul Redondo, Rojo Largo y Rojo Redondo) en la proporción de 1: 1: 1: 1 (25% cada uno). En caso de que los dos genes estén completamente vinculados, la progenie debe tener los dos tipos de padres (Azul Largo y Redondo Rojo) en una proporción de 1: 1 (50% cada uno).
Los recombinantes no deben aparecer. Sin embargo, en el cruce anterior, Bateson y Punnett (1906) encontraron tipos parentales y recombinantes pero con diferentes frecuencias en la relación de 7: 1: 1: 7 (7 + 7 tipos parentales y 1 + 1 tipos recombinantes).
| Fenotipo | Progenie | Observado frecuencia | Frecuencia esperada si el enlace completo | Frecuencia esperada si surtido independiente |
| Tipos parentales | (i) Azul largo | 43.7% | 50% | 25% |
| Tipos recombinantes | (ii) Redondo Rojo | 43.7% | 50% | 25% |
| (a) Redondo azul | 6.3% | 0% | 25% | |
| (b) Red Long | 6.3% | 0% | 25% |
Solo el 12, 6% de los tipos recombinantes se observaron contra el porcentaje esperado del 50% en el caso de un surtido independiente. Por lo tanto, los genes están vinculados pero se someten a recombinación debido al cruce en algunos de los casos.
Ejemplo 3:
Morgan y sus estudiantes han encontrado que los genes vinculados muestran recombinaciones variadas, algunas están más estrechamente vinculadas que otras, (i) En Drosophila, cruce de mujeres de cuerpo amarillo (Y) y ojos blancos (W) con mujeres de cuerpo marrón (Y + ) ojos rojos (W + ) el macho produjo F 1 para ser de cuerpo marrón de ojos rojos. En el entrecruzamiento de la progenie F 1, Morgan observó que los dos genes no se segregaron independientemente entre sí y, por lo tanto, la relación F 2 se desvió significativamente de la proporción esperada de 9: 3: 3: 1. Encontró que 98.7% son parentales y solo 1.3% recombinantes (Fig. 5.18). (ii) En un segundo cruce en Drosophila entre hembras de alas blancas y alas miniatura (wwmm) con machos de tipo salvaje o de alas normales (w + w + m + m + ) de ojos rojos, se encontró que todos los F 1 eran de tipo salvaje, es decir, ojos rojos y alas normales. Luego se probó una mosca hembra F 1 con un macho de ojos blancos y alas miniatura. El 62.8% de la progenie era de tipo parental, mientras que el 37.2% eran recombinantes (Fig. 5.19).
Grupos de vinculación:
Un grupo de enlace es un grupo de genes enlazados dispuestos linealmente que normalmente se heredan juntos, excepto el cruce.
Corresponde a un cromosoma que lleva una secuencia lineal de genes unidos y heredados juntos. Debido a que los dos cromosomas homólogos poseen genes similares o alélicos en los mismos loci, constituyen el mismo grupo de enlace. Por lo tanto, el número de grupos de enlace presentes en un individuo corresponde al número de cromosomas en su genoma (todos los cromosomas son haploides u homólogos si diploide). Se conoce como principio de limitación de grupos de enlace.
La mosca de la fruta Drosophila melanogaster tiene cuatro grupos de enlace (4 pares de cromosomas), seres humanos 23 grupos de enlace (23 pares de cromosomas), siete grupos de enlace Pea (7 pares de cromosomas), neurospora 7 grupos de enlace (7 cromosomas), Mucor 2 Grupos de enlace (2 cromosomas), Escherichia coli un grupo de enlace (uno pro-cromosoma o nucleoide), mientras que el maíz tiene 10 grupos de enlace (10 pares de cromosomas).
El tamaño del grupo de enlace depende del tamaño del cromosoma. El cromosoma más pequeño tendrá naturalmente un grupo de enlace más pequeño mientras que uno más largo tiene un grupo de enlace más largo. Esto está sujeto a la cantidad de heterocromatina presente en el cromosoma. Así, el cromosoma Y del hombre posee 231 genes, mientras que el cromosoma humano 1 tiene 2969 genes.
debido a que no les permite reunir libremente todos los rasgos deseables en una variedad, (v) diluye el uso de rasgos deseables si también están presentes otros indeseables en el mismo grupo de enlace, por ejemplo, semillas de bajo desmotado y desnudas o semillas borrosas y alto desmotado en American Cotton, (vi) Los genes marcadores o los genes que expresan su efecto en el crecimiento temprano pueden indicar el efecto de un gen vinculado que se expresa tarde, por ejemplo, lámina ondulada y panícula más grande en Millet
Vinculación sexual o herencia ligada al sexo:
La vinculación sexual o la herencia ligada al sexo es la transmisión de caracteres y sus genes determinantes junto con los genes determinantes del sexo que se originan en los cromosomas sexuales y, por lo tanto, se heredan de una generación a otra. El cromosoma Y del varón lleva menos genes junto con el TDF. El cromosoma X, que es común en hombres y mujeres, lleva una serie de genes.
Todos los personajes vinculados al sexo muestran una herencia entrecruzada. Fue descubierto por Morgan (1910) cuando estudió la herencia del rasgo de color de ojos rojo-blanco (localización de genes en los cromosomas). Dos importantes enfermedades humanas relacionadas con el sexo son la hemofilia y la ceguera al color.
Rasgos relacionados con el sexo:
Son esos rasgos cuyos genes determinantes se encuentran en los cromosomas sexuales. Todos los rasgos ligados al sexo presentes en un cromosoma sexual se heredan juntos.
Rasgos limitados del sexo:
Son rasgos autosómicos que se expresan en un sexo particular en respuesta a las hormonas sexuales, aunque sus genes también se producen en el otro sexo, por ejemplo, la secreción de leche en las hembras de mamíferos, la calvicie de patrón en los machos. El gen para la calvicie se comporta como un autosómico dominante en los hombres y autosómico recesivo en las mujeres.
Rasgos influenciados por el sexo:
Los rasgos no se deben a genes particulares, sino que son subproductos de hormonas sexuales, por ejemplo, voz grave, barba, bigotes. En los hombres, la calvicie de patrón está relacionada con los genes autosómicos y con la secreción excesiva de testosterona.
Características de la herencia ligada al sexo:
1. Es herencia entrecruzada. El padre no pasa el alelo ligado al sexo de un rasgo a su hijo. Lo mismo se pasa a la hija, desde donde llega al nieto, es decir, diagínica. Se debe a que los machos tienen un solo cromosoma X que se transfiere a la descendencia femenina. Solo el cromosoma Y del padre se transfiere a la descendencia masculina, pero este cromosoma sexual no contiene muchos alelos.
2. La madre pasa los alelos de los rasgos ligados al sexo tanto a los hijos como a las hijas.
3. La mayoría de los rasgos ligados al sexo son recesivos.
4. Los rasgos ligados al sexo son más evidentes en los hombres que en las mujeres.
5. Como muchos rasgos relacionados con el sexo son dañinos, los hombres sufren más de trastornos relacionados con el sexo.
6. Las hembras generalmente funcionan como portadoras de trastornos ligados al sexo porque los genes recesivos pueden expresarse en hembras solo en el estado homocigoto.
7. Rasgos gobernados por genes recesivos ligados al sexo (a) Producen trastornos en los varones con más frecuencia que en las mujeres, (b) Se expresan en varones incluso cuando están representados por un solo alelo porque el cromosoma Y no tiene ningún alelo correspondiente, (c ) Rara vez aparecen tanto en padre como en hijo. (d) No aparecen en las hembras a menos que su padre también posea lo mismo y la madre sea portadora, (e) Hembras heterocigotas para la función de rasgo como portadora, (f) Hembra homocigótica para el rasgo recesivo, transfiere el rasgo a todos hijos.
8. Rasgos gobernados por genes dominantes ligados al sexo (a) Producen trastornos en las hembras con más frecuencia que en los machos, (b) Todas las crías hembras las exhibirán si el padre posee lo mismo, (c) No se transmiten al hijo si la madre No los exhibe.
