Mutante White X Silvestre

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DEL NORTE CARRERA DE AGRONOMÍA CURSO DE GENÉTICA GENERAL INGA. AGR. M. C. SANDRA TELLO COUTIÑO

INFORME FINAL Herencia mendeliana con Drosophila melanogaster Cruza de mosca silvestre x mutante white-ebony

Carné: 201642031 Apellidos y nombres: Valdez Choc, Lirdam Julio César.

Mayo, 02 de 2019

INTRODUCCIÓN La herencia mendeliana está representada por tres leyes que explican la distribución de los genes de los progenitores a su descendencia. La primera ley indica la uniformidad en la primera generación, progenie desarrolla el mismo fenotipo de los progenitores; la segunda ley, de segregación establece que en la segunda generación se recupera el genotipo y fenotipo recesivo entre algunos miembros de la progenie; por último, la tercera ley establece que la segregación de los genes se da de forma independiente. Para la comprobación de estas leyes y la forma en que se heredan los genes, se realizan cruzamientos entre mutantes de la mosca Drosophila melanogaster, con moscas de la misma especie con genotipo y fenotipo silvestre, cuya característica consisten en cuerpo color beige y ojos rojos. Para este cruzamiento se utilizan mutantes White-ebony, caracterizados por color de cuerpo negro y ojos blancos, con moscas silvestres.

OBJETIVOS

General Comprobar la herencia mendeliana por medio de cruces en Drosophila melanogaster. Específicos Comparar las proporciones fenotípicas teóricas de acuerdo a la herencia mendeliana con las proporciones alcanzadas experimentalmente. Demostrar que se cumplen las leyes de Mendel de acuerdo a las proporciones fenotípicas obtenidas experimentalmente. Establecer el tipo de herencia presente en genes de los mutantes estudiados.

MARCO TEÓRICO MUTANTE WHITE-EBONY (Drosophila melanogaster) White-ebony es un doble mutante de Drophila melanogaster, derivado de moscas de tipo White, cuyas características consisten en una mutación de los ojos y ocelos, los cuales son puramente blancos, este tipo de herencia es recesiva ligada al sexo (Aldana & Fernández, 2016). Por otro lado, se encuentra el genotipo ebony, las cuales presentan una mutación en el color del cuerpo, consistentes en moscas de color negro brillante, y el tipo de herencia es autosómica recesiva (Aldana & Fernández, 2016). El doble mutante presenta ambas características, color negro brillante y color blanco de ojos y ocelos. Figura 1: Mutante White-Ebony (Adaptación)

Fuente: Bases cromosómicas de la herencia. https://docplayer.es/73957929-Basescromosomicas-de-la-herencia-blanca-cifrian.html (1 de mayo de 2019)

METODOLOGÍA Materiales y equipo -

Materiales y equipo

-

Frascos de cultivo

-

Medio de cultivo

-

Microscopio estereoscopio

-

Gasas y algodón

Procedimiento Cruza directa (F1): Se tomaron 5 individuos hembras White-ebony vírgenes y 5 silvestres machos de edades similares para su reproducción en los frascos con medio de cultivo. Al obtener F1 se extrae la descendencia para evitar que se combine con la progenie. Cruza directa (F2): De la progenie F1 se tomaron entre 10 a 20 adultos entre hembras y machos vírgenes para obtener la generación F2. Cruza recíproca (F1): Se tomaron 5 hembras silvestres vírgenes y 5 machos White-ebony de edades similares para su reproducción y obtención de la F1. Cruza recíproca (F1): Se extrajo entre 10 a 20 adultos hembras y machos vírgenes para su reproducción y obtención de la F2. Retrocruza: De la generación F1 de la cruza directa, se extrajeron individuos que se cruzaron con los progenitores de carácter recesivo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN CRUZA SILVESTRE x WHITE-EBONY SILVESTRE MACHO x WHITE-EBONY HEMBRA (CRUZA DIRECTA) Silvestre (macho)

White ebony (hembra)

XYEE

XwXwee

Gametos: Xwe

XE YE

Tabla 1 Cuadro de Punnett de silvestre macho x white-ebony hembra Xwe XE

XXwEe

YE

XwYEe

F1: ½ Hembra Silvestre: ½ Macho White

La progenie F1, deberá presentar una proporción fenotípica de 50% hembras tipo silvestre y 50% machos tipo white-ebony. Tabla 2 Prueba de chi-cuadrada para la cruza de macho silvestre* hembra white-ebony F1 Silvestre (Macho) x White-Ebony (Hembra) Fenotipo Observado Esperado (O-E) (O-E)² (O-E)²/E 69 72.5 -3.5 12.25 0.16897 White Macho 76 72.5 3.5 12.25 0.16897 Silvestre Hembra 0.33793 El nivel de significancia se encuentra entre un 50 y 70%, por lo tanto, es aceptable la hipótesis de la proporción fenotípica esperada.

Los genes mutantes para este tipo de mosca, se encuentra en cromosomas distintos, el gen ebony, determinante del color negro del cuerpo, se localiza en los autosomas, por otra parte, el gen White, responsable del color blanco de los ojos, se encuentra en los cromosomas sexuales. En la progenie F1 no se espera que las hembras desarrollen el color blanco de los ojos, debido a que este gen es de carácter recesivo contra el tipo silvestre (ojos rojos). En machos ocurre lo contrario, el gen obligatoriamente debe expresarse puesto que la mutación se haya en el cromosoma X. PROGENIE F2 F1 Silvestre (Hembra)

F1 White (Macho)

XXwEe

XwYEe

Gametos: XE

XwE

Xe

Xwe

XwE

YE

Xwe

Ye

Tabla 3 Cuadro de Punnett para F2 de la cruza F1 de macho silvestre* hembra white-ebony XE Xe YE Ye XE

XXEE

XXEe

XYEE

XYEe

Xe

XXEe

XXee

XYEe

XYee

XwE

XXwEE

XXwEe

XwYEe

XwYEe

Xwe

XXwEe

XXwee

XwYEe

XwYee

F1: ¾ Hembra silvestre: ¼ hembra ebony: 3/8 macho silvestre: 1/8 macho ebony: 3/8 macho white: 1/8 macho white-ebony.

Tabla 4 Prueba de chi-cuadrada para la F2 de la cruza de macho silvestre* hembra white-ebony F2: Macho Silvestre x Hembra White-Ebony Fenotipo Observado Esperado (O-E) (O-E)² (O-E)²/E Macho Silvestre 36 28.5 7.5 56.25 1.97368 Macho Ebony 7 9.5 -2.5 6.25 0.65789 Macho White 35 28.5 6.5 42.25 1.48246 Macho White-Ebony 9 9.5 -0.5 0.25 0.02632 Hembra Silvestre 54 57 -3 9 0.15789 Hembra Ebony 11 19 -8 64 3.36842 7.66667 El nivel de significancia se encuentra entre 20% y 10%, considerable como no significativo, por lo tanto, es aceptable la proporción fenotípica obtenida experimentalmente, semejante a la determinada teóricamente. Se manifiesta de forma independiente los caracteres mutantes de Ebony y White, puesto que ambos son de carácter recesivo para el genotipo silvestre y en la progenie F2, para este caso se cumple la segunda ley de Mendel, la cual establece que la segunda generación filial se recuperan los genotipos y fenotipos recesivos de la primera generación parental.

CRUCE RECÍPROCO HEMBRA SILVESTRE x MACHO WHITE-EBONY Silvestre (hembra)

White ebony (macho)

XXEE

XwYee

Gametos: XE

Xwe Ye

Tabla 5 Cuadro de Punnett para silvestre hembra x white-ebony macho XE Xwe

XXwEe

Ye

XYEe

F1: ½ Hembra silvestre: ½ Macho Silvestre

Tabla 6 Prueba de chi-cuadrada para el cruce recíproco hembra silvestre*macho white-ebony F1 Recíproco Silvestre (Hembra) x White-Ebony (Macho) Fenotipo Observado Esperado (O-E) (O-E)² (O-E)²/E Silvestre Macho 66 72 -6 36 0.50000 Silvestre Hembra 78 72 6 36 0.50000 1.00000 F1: El nivel de significancia está comprendido entre un 30% y 50%, considerado como no significativo, la proporción fenotípica esperada se ajusta a la observada experimentalmente. No se espera que ningún miembro de la progenie desarrolle el fenotipo white-ebony, como se estableció anteriormente, ambos son de carácter recesivo y no pueden manifestarse, por lo que la progenie F1 está comprendida por machos heterocigóticos silvestres para el gen ebony, y hembras heterocigóticas silvestres para el gen White.

PROGENIE F2 (RECÍPROCA) Silvestre (hembra)

Silvestre (macho)

XXwEe

XYEe

Gametos: XE

XE

Xe

Xe

XwE

YE

Xwe

Ye

Tabla 7 Cuadro de Punnett para F2 de cruce recíproco silvestre hembra x white-ebony macho XE Xe XwE Xw e XE

XXEE

XXEe

XXwEE

XXwEe

Xe

XXEe

XXee

XXwEe

XXwee

YE

XYEE

XYEe

XwYEE

XwYEe

Ye

XYEe

XYee

XwYEe

XwYee

F2: ¾ Hembras silvestre: ¼ hembra ebony: 3/8 macho silvestre : 1/8 macho ebony: 3/8 macho White: 1/8 macho White-ebony.

Tabla 8 Prueba de chi-cuadrado para F2 de cruce recíproco silvestre hembra* white-ebony macho F2 Macho White ebony x F1 Hembra ++ Fenotipo Observado Esperado (O-E) (O-E) ² (O-E) ²/E Macho Silvestre 19 17.81 1.19 1.4161 0.07951 Macho Ebony 7 5.94 1.06 1.1236 0.18916 Macho White 22 17.81 4.19 17.5561 0.98574 Macho White-Ebony 10 5.94 4.06 16.4836 2.77502 Hembra Silvestre 42 35.6 6.4 40.96 1.15056 Hembra Ebony 13 11.88 1.12 1.2544 0.10559 5.28558

Valor de chi, considerado como no significativo, puesto que está comprendido entre 30% y 50%, lo observado en el experimento se asemeja a la proporción teórica. Nuevamente se cumple la segunda ley de Mendel (ley de segregación), puesto que se recuperan los genotipos recesivos en la progenie.

RETROCRUZA Ebony (Macho)

White-Ebony (Hembra)

XWYEe

XwXwee

Gametos: XWE

Xw

XWe YE Ye

Tabla 9 Cuadro de Punnett para retrocruza

Xwe

XwE

Xwe

YE

Ye

XwXwEe

XwXwee

XwYEe

XwYee

Retrocruza (F1): ¼ macho White: ¼ macho White ebony: ¼ hembra White: ¼ hembra White-ebony

Fenotipo Hembra White Hembra WhiteEbony Macho White Macho WhiteEbony

Observado

Esperado (O-E) (O-E)² (O-E)²/E 3 3.5 -5.5 30.25 0.806 6 1

3.5 3.5

5.5 -2.5

30.25 6.25

0.806 0.166

5

3.5

2.5

6.25

0.166 1.944

No significativo, comprendido entre 50% y 70%, por lo que los resultados observados son semejantes estadísticamente a los calculados. La retrocruza permite reestablecer los genotipos simples White y ebony, además de presentar el genotipo White-ebony, y dar lugar a la expresión de todos los fenotipos posibles con segregación fenotípica equivalente a 1:1:1:1.

CONCLUSIÓN El gen White, es responsable del color de los ojos blancos en Drosophila melanogaster y está ligado al sexo, se encuentra en el cromosoma X, sin embargo, es de carácter recesivo, por lo tanto, debe estar en condición homocigótica para expresarse. El gen ebony, es responsable del color del cuerpo, cuya característica consiste en un color negro brillante, este tipo de gen se encuentra en los autosomas por lo que no está ligado al sexo, sin embargo, es recesivo ante el genotipo silvestre, por lo que debe estar en homocigosis para manifestarse. Se cumplen las tres leyes de Mendel, la ley de uniformidad en la cruza recíproca, puesto que el fenotipo es el mismo tanto en progenitores como descendencia en la F1, en la cruza directa existe variabilidad por la interacción del gen white ligado al sexo; la ley de segregación, puesto que las progenies F2 de cruza directa y recíproca se manifiestan individualmente los fenotipos recesivos, White y ebony. Por último, la tercera ley se expresa, puesto que la proporción de la segregación de los rasgos hereditarios se da de forma independiente.

BIBLIOGRAFÍA Aldana y Fernández. Ebony-white: doble mutante Drosophila melanogaster. Recuperado el 1 de mayo de 2019, de https://view.genial.ly/5658f4b91561e808b0cb11ed/interactiv e-content-genetica Bases cromosómicas de la herencia. Recuperado el 1 de mayo de 2019, de https://docplaye r.es/739 57929-Bases-cromosomicas-de-la-herencia-blanca-cifrian.html