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LABORATORIO DE GENÉTICADROSOPHILA MELANOGASTER HERENCIA LIGADA AL SEXO

KAREN FERIAS

YIVIANIS MARTÍNEZ

JESICA MORÓNLINDSAY ORTIZ

LIC. JANER SALCEDO

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

2010



OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar las características morfológicas externas (fenotipo) queconstituyen a la Drosophila Melanogaster.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar presencia de mutaciones que hallan sufrido las especiesestudiadas.

Conocer la utilización que se le da a la mosca del vinagre o de la frutaconocida científicamente como Drosophila Melanogaster. Determinar las condiciones que se necesitan para la cría de moscas

para su posterior estudio. S aber que métodos de captura existen para las Drosophila y cuales son

los factores que influyen en la muerte de estas al momento decapturarlas.



INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo de laboratorio encontrara un análisis detallado acerca de lapráctica realizada con las moscas del vinagre o de la fruta conocidacientíficamente como Drosophila Melanogaster, su importante utilización y suidentificación dependiendo a las características fenotípicas observables.

Vemos pues que hay muchas razones que hacen de D. Melanogaster unorganismo idóneo para la experimentación:

-Es muy abundante y de fácil de capturar.-Se cultiva fácilmente en el laboratorio.

-Produce gran cantidad de descendientes (adecuado para comprobar lasProporciones mendelianas).-A 25°C se completa el ciclo biológico en 10-11 días.-Solamente posee 4 pares de cromosomas.-Tiene cromosomas gigantes en las glándulas salivares y otros tejidos de la larva,lo que facilita su observación microscópica.-Se trabaja con ella desde 1905 y por lo tanto se dispone de una abundantebibliografía.-Hay una gran cantidad de mutantes, tanto naturales como inducidos, y muchascepas especiales que permiten cuidadosos análisis genéticos.



DROSOPHILA MELANOGASTER

También llamada mosca del vinagre o mosca de la fruta, es una especie dedíptero braquícero de la familia Drosophilidae. Recibe este nombre debido a quese lo encuentra alimentándose de frutas en proceso de fermentación tales como

manzana, cambur, uva, etc.E

s una especie utilizada frecuentemente enexperimentación genética, dado que posee un reducido número de cromosomas(4 pares), breve ciclo de vida (15-21 días) y aproximadamente el 61% de losgenes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartidaidentificable en el genoma de las moscas de la fruta, y el 50% de las secuenciasproteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos. Para propósitos deinvestigación, fácilmente pueden reemplazar a los humanos. Se reproducenrápidamente, de modo que se pueden estudiar muchas generaciones en un cortoespacio de tiempo, y ya se conoce el mapa completo de su genoma. Fueadoptada como animal de experimentación genética por Thomas Morgan aprincipios del siglo XX.

DESCRIPCIÓN DE LAS DROSOPHILA MELANOGASTER

Drosophila melanogaster, conocida también como la mosca del vinagre es unamosca pequeña y cosmopolita, es decir, está ampliamente distribuidas endiferentes lugares. El desarrollo de esta tiene un período de embriogénesis y unasucesión de estados de narvales que da lugar a la mosca adulta. El ciclocompleto desde el huevo al adulto demora entre nueve y diez días, a 25º C y un

60% de humedad.Estas moscas poseen características externas claramente observables. Una deellas es el color de ojos. El color natural o Silvestre es rojo, pero hay una serie devariantes en esta característica hereditaria.

En 1910 Morgan estudió esta característica y observó que algunas moscas teníanojos de color blanco. A través de sus investigaciones logró determinar qué eserasgo estaba ligado al cromosoma X.



HERENCIA LIGADA AL SEXO EN DROSOPHILA MELANOGASTER

El descubrimiento de los genes ligados al sexo en Drosophila melanogaster fuehecho por T. H. Morgan, en 1910.

Durante sus investigaciones seleccionó y crió moscas de ojos rojos. Dentro de

ésta cepa encontró una variedad con ojos blancos, las que aisló y crío hastaobtener una cepa pura para el color de ojos blancos, es decir, una cepa dondesólo existen genes para este color de ojos.

La forma clásica de ante investigar cómo se hereda una característica, para estecaso el color de ojos de las moscas, era de hacer cruzamientos dirigidos yanalizando el número y tipos de descendientes.

En sus trabajos, Morgan realizó cruzamientos entre machos ojos blancos conhembras de ojos rojos. En la primera generación filial o F1, todos los individuos deambos sexos tenían ojos rojos Cuando las moscas de F1 de ojos rojos se cruzanentre sí, el 25% de los descendientes de la generación filial o F2 presenta ojosblancos y el 75% restante ojos rojos. Estos resultados permite inferir que lacaracterística color de ojos esta controlada por dos genes alelos, en donde el gendetermina que el color rojo es dominante sobre el gen para el color blanco.

Si se analiza el sexo y color de ojos de los individuos de la F2, se puedecomprobar que todas las hembras son de ojos con coloración roja, en tanto quelos machos, sólo la mitad es de ojos color rojo y la otra mitad, de color blanco.

Cuando se hace el crecimiento recíproco, es decir, cuando se cruzan machos deojos rojos con hembras de ojos blancos, las proporciones en F1 cambian: todaslas hembras son de ojos rojos y todos los machos de ojos blancos. Al cruzar alguno de los machos de F1 de ojos blancos con alguna de las hembras F1 deojos rojos, se obtiene la F2. En esta generación, la mitad de las hembras es deojos rojos y la mitad de ojos blancos. En los machos de esta generación ladistribución del color de ojos es igual a la obtenida en las hembras. Las moscas deojos blancos tienen genes puros para ese carácter, ya que generan solamentedescendencia con ojos blancos. En cambio, las moscas hembras de ojos rojospueden tener genes para ojos rojos o blancos, ya que la descendencia obtenidade ellas presenta las dos características.

La gerencia ligada al sexo en la Drosophila melanogaster sigue una herenciacruzada, ya que las proporciones varían según el sexo del individuo que porta elgen. Así, los caracteres parecen alternarse o cruzarse de un sexo al otro al pasar de una generación a la siguiente. Este es el modo de transición seguido por el

cromosoma X, ya que sólo las hijas reciben un cromosoma X del padre; la madretransmite un cromosoma X a los hijos e hijas en igual proporción. Esta distribuciónexplica los resultados obtenidos por Morgan durante sus experimentos.

PORQUE SON LAS MÁS UTILIZADAS PARA TRABAJOS EXPERIMENTALES

Son utilizadas para los trabajos experimentales ya que es considerado un materialadecuado debido a su fácil manejo, su corto ciclo de vida y la gran cantidad demutaciones que esta puede presentar. Las Drosophilas también son usadas



principalmente para alimentar dendrobates, pero también se pueden usar paraalimentar peces tropicales, o cualquier reptil o anfibio insectívoro de pequeñotamaño, siendo ideales para los juveniles. Incluso se pueden utilizar para alimentar plantas carnívoras.

POSIBLES CAUSAS DE LA MUERTE DE LAS MOSCAS DROSOPHILASCUANDO SE VAN A CAPTURAR

La temperatura óptima de cultivo es de 25°C. A esta temperatura el ciclobiológico se completa en 10-11 días. A temperaturas superiores seproducen fenómenos de esterilidad y muerte, a temperaturas inferiores eldesarrollo es muy lento.

anestesiar las moscas con éter y CO2 prolongado o excesivo ocasiona sumuerte (se reconoce porque las alas se disponen perpendicularmente alcuerpo).

que el frasco donde se encuentren este mojado provoca la muerte de lasDrosophilas.

Evitar que el frasco donde se vallan a establecer se unte de comida paraque de esta manera las moscas no se peguen y mueran.

MUTACIONES

De cada pareja se origina un gran número de descendientes. Debido al cortoperiodo de gestación de la especie, aspecto que hace que las variedades ymutaciones entre ellas sean infinitas.

Las mutaciones son cambios químicos estructurales que afectan a los genes ocromosomas que se producen ocasionalmente en forma irreversible y que alheredarse se transmiten de generación en generación, haciendo que aparezcauna nueva característica hereditaria. Pocas mutaciones son letales, pero si existenalgunas que puedan causar la muerte del individuo (mutación letal). Tal es el casode la mutación de las alas vestigiales en la Drosophila Melanogaster.

De acuerdo a las mutaciones que presente una mosca, recibirá un nombreespecífico, entre los que se destacan:

DUMPY: con alas truncadas oblicuamente y reducidas a las 2/3 partes de sulongitud normal, su vena marginal está intacta. Vértices de cerdas y pelostoráxicos presentes en casi todos los casos.

FORKED: las cerdas y los pelos acortados, nudosos, doblados, con las puntaspartidas, rajadas o severamente dobladas.

YELLOW: cuerpo color amarillo brillante, pelos y cerdas marrones con puntosamarillos, los pelos y las venas de las moscas silvestres. La superficie de las alasson grises debido a la alta concentración de los pelos en esta.



EBONY: cuerpo de color ébano, negro brillante adulto; las venas de las alas y delas patas son mucho más oscuras que en las moscas silvestres.

EYELESS: el ojo queda reducido a la mitad o a la cuarta parte de su superficienormal, el grado de reducción a veces difiere en cada ojo de un mismo individuo.

WHITE: el color de sus ojos es casi blanco. Ocelos, túbulos de Malpigi y cubiertatesticular (en los machos) incoloros.

MINIATURA: sus alas son apenas más largas que el abdomen yproporcionalmente más angostas que en las moscas silvestres. La superficie delas alas son grises debido a la alta concentración de pelos en esta.

SEPIA: el color de los ojos del imago al salir es marrón rojizo transparente,oscureciendo a sepia con la edad hasta de alcanzar la tonalidad negra en la faseadulta. Ocelos de color silvestres.

Algunas mutaciones en las Drosophilas son:

MUTANTE NOMENCLATURA PARTE DEL CUERPOAFECTADA

Yellow Y Cuerpo amarillo

White eyes W Ojos blancos

Carmine eyes Cm Ojos Carmín

Vermillion wing V Ojos Bermellon

Miniature wing M Alas Miniatura

Forked bristies F Quetas en forma detenedor

Bar eyes B Ojos en forma de barra

Helout Ho Alas extendidas en 45°

Dumpy wing Dp Alas regordetas

Cinnabar eyes Cu Ojos color cinabrio

Vestigial wing Vg Alas vestigiales (gen letal)

Brown eyes Bw Ojos pardos

Sepia eyes Se Ojos color sepia

Hairless H Sin quetas o pelosEbony body E Cuerpo color ébano

Eyeless Ey Ojos reducidos a la mitad

Jaunti J Alas con extremosdobaldos hacia arriba



MATERIALES

o Moscas drosophila mocho y hembrao Portaobjetoso Éter dietílicoo Frascos de boca grandeo Gasao Lupao Estereoscopioo Agujas de diseccióno Algodóno Microscopioo Puré de banano



PROCEDIMIENTO 1

Lo primero que realizamos fue capturar a las moscas que se encontraban en unfrasco de boca ancha con un algodón untado de éter dietílico para dormirlas,posteriormente observamos sus características y las pusimos a aparearse parapoder comprobar y realizar el experimento que nos demostraría de lo que trata laherencia ligada al sexo.

PROCEDIMIENTO 2

I. En un frasco de boca grande que tenia una fruta en estado dedescomposición se introdujeron dos moscas Drosophila (un macho y unahembra) con las siguientes características:

HEMBRA MACHOAntenas cortas Antenas cortasOjos rojos Ojos rojosAlas escarpeladas(mutación-juanti:alas con extremos doblados haciaarriba )

Alas largas

Patas largas Patas largasAbdomen puntiagudo Abdomen redondeado

II. Las llevamos a casa en un lugar que acondicionamos para que tuvieran un

óptimo desarrollo. Pero las moscas se nos murieron por posibles causas queafectaron su supervivencia.

III. Se recolectaron nuevamente las moscas a estudiar y estas si tuvieron unbuen desarrollo y reproducción dando en la F1 72 individuos. 43 hembras y 29 machos, que tenían las siguientes características:Todas las hembras y todos los machos de la F1 tenían alas escarpeladas.

43 HEMBRAS tenían las siguientescaracterísticas:

29 MACHOS tenían las siguientescaracterísticas:

Antenas cortas Antenas cortas Ojos rojos Ojos rojosAlas escarpeladas(mutación-juanti:alas con extremos doblados haciaarriba )

Alas escarpeladas(mutación-juanti:alas con extremos doblados haciaarriba )

Patas largas Patas largasAbdomen puntiagudo Abdomen redondeadoTotal de moscas obtenidas 72



Pudimos observar que el doblamiento de las alas hacia arriba es unamutación, y que es trasmitida a todos los descendientes de la F1; es decir,concluimos que el alelo que posee esta característica es dominante sobre el

alelo que posee el macho de alas largas.

Se observa que la mutación es heredada por las hembras y los machos de laF1, concluyendo que la herencia va ligada al sexo.

TIEMPO EN QUE TARDARON LAS MOSCAS EN APARECER:

El tiempo que requerimos para obtener las moscas fue de 12 días,distribuyéndose de la siguiente manera:

y 2 días después de llevarnos las moscas comenzaron a aparecer larvasde pequeño tamaño

y A los 2 días después de haber aparecido las larvitas estas crecieron sutamaño

y Al sexto día aparecieron las pupas de color verde claro

y Al octavo día estas pupas se tornaron de color marrón claro

y Y finalmente en el día doce salieron las pequeñas moscas.



PREGUNTAS

1) consultar sobre machos asquiasmaticos del tipo melanogaster

Los machos son aquiasmáticos; en la meiosis, no se producen quiasmas, Esto enla segregación se traduce en que dos loci ligados (en el mismo cromosoma)siempre segregan juntos, es decir si el carácter (por poner un ejemplo, no escierto) color de las quetas y color de las alas va en el mismo cromosoma, lasproporciones genotípicas y fenotípicas de estos caracteres coincidirán.

2) el gen que produce los caracteres mutantes esta en los autosomas o enlos cromosomas sexuales.

Mutaciones condicionalesSon aquellas que sólo presentan el fenotipo mutante en determinadas condiciones ambientales (denominadas condiciones restrictivas), mostrando la característicasilvestre en las demás condiciones del medio ambiente (condiciones permisivas).Un ejemplo es la mutación Curly en Drosophila melanogaster que se manifiestacomo las puntas de las alas del insecto curvadas hacia arriba. A temperaturaspermisivas de 20 a 25 °C (las cuales son, por otro lado, las típicas del cultivo deeste organismo) las moscas homocigóticas para el factor Curly no se diferenciande las moscas normales. No obstante, bajo condiciones restrictivas detemperaturas menores a 18 °C, las moscas Curly manifiestan su fenotipo mutante.

Este tipo se da por la mutación del par autosomico número 2 presente en

drosophila melanogaster; es decir, que el gen que produce los caracteresmutantes está presente en los autosomas.

3) Los genes están ligados a los autosomas o al sexo?

Los genes están ligados al sexo debido a que estos determinan las característicascromosómicas del nuevo individuo.

4) determinar si las mutaciones analizadas son recesivas o dominantes.

Las mutaciones que nos dieron en la práctica son dominantes.

5) determinar si los individuos parentales los pares de alelos sonhomocigotos o heterocigotos.

Un par es homocigoto dominante y orto es heterocigoto recesivo.



6) utilidades del cultivo de drosophila para otras especies.

Son utilizadas para los trabajos experimentales ya que es considerado un materialadecuado debido a su fácil manejo, su corto ciclo de vida y la gran cantidad demutaciones que esta puede presentar. Las Drosophilas también son usadas

principalmente para alimentar dendrobates, pero también se pueden usar paraalimentar peces tropicales, o cualquier reptil o anfibio insectívoro de pequeñotamaño, siendo ideales para los juveniles. Incluso se pueden utilizar para alimentar plantas carnívoras.



CONCLUSIONES

Con la realización de este laboratorio se pudo conocer acerca de lascaracterísticas fenotípicas de las Drosophila Melanogaster. Teniendo en cuenta sumorfología, y posibles mutaciones.

Pudimos observar las diferencias entre macho y hembra en las moscas, como eltamaño, el peine sexual, las bandas abdominales, forma del extremo abdominal,color de los ojos, forma de las alas.etc.

Los resultados de nuestro experimento permiten concluir que la característica(forma de las alas en este caso), está controlada por dos genes alelos, en dondeel gen determina que las alas escarpeladas son dominantes sobre el gen para las

alas largas

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