Laboratorio De Genetica Mendeliana.docx

LABORATORIO DE GENETICA MENDELIANA RECONOCIMIENTO DE LOS CROMOSOMAS POLITECNICOS EN LARVAS DE D. melanogaster 1

Barras. J., Gonzales. J., Maya. A., Noreña. A., Páez. D. Facultad de Ciencias Básicas, Programa de Biología, Universidad del Magdalena. Carrera 32 No. 22-08 Santa Marta, Magdalena, Colombia. [email protected]

RESUMEN El desarrollo de esta práctica consistió principalmente en la caracterización de algunos rasgos fenotípicos más característicos presentes en la especie Drosophila melanogaster (mosca de la fruta) y Homo sapiens, los cuales fueron obtenidos observacionalmente, además de la identificación de cromosomas presentes en células glandulares de larvas de D. melanogaster en el tercer estadio. Para la identificación de la especie D. melanogaster, se tomaron algunos individuos adultos que fueron observados al estereoscopio, lo que permitió realizar una observación detallada de la morfología, con lo cual se logró identificar el sexo del individuo y etapas larvales del insecto. Además, se llevó a cabo la determinación de caracteres fenotípicos presentes en el Homo sapiens, cuyo ejercicio se realizó con ayuda de los compañeros de clase, observando los rasgos característicos (dominante y recesivo) que expresaba cada uno. Esta práctica experimental se desarrolló mediante técnicas citogenéticas, las cuales se implementaron para la observación y reconocimiento de los cromosomas de D. melanogaster, que se encuentran en las glándulas salivares de los individuos en estadio tres. Palabras claves: fenotípicos, dominante, recesivo, caracteres, cromosoma. ABSTRACT The development of this practice consisted mainly in the characterization of some more characteristic phenotypic features present in the species Drosophila melanogaster (fruit fly) and Homo sapiens, which were obtained observationally, in addition to the identification of chromosomes present in larval glandular cells of D. melanogaster in the third stage. For the identification of D. melanogaster species, some adult individuals were taken who were observed

in the stereoscope, which allowed to make a detailed observation of the morphology, which was able to identify the sex of the individual and larval stages of the insect. In addition, the determination of phenotypic characters present in Homo sapiens was carried out, whose exercise was carried out with the help of classmates, observing the characteristic features (dominant and recessive) that each one expressed. This experimental practice was developed by cytogenetic techniques, which were implemented for the observation and recognition of the chromosomes of D. melanogaster, which are found in the salivary glands of individuals in stage three. Keywords: phenotypic, dominant, recessive, characters, chromosome. INTRODUCCIÓN Para poder observar, demostrar y reconocer las características mendelianas es fundamental elegir un material que cumpla con los mejores requisitos para los experimentos que se desean realizar, afortunadamente las ciencias bilógicas cuentan con organismos que facilitan la demostración de aspectos importantes en distintos campos de estudio. En este caso, Drosophila melanogaster provee muchas ventajas como organismo genético modelo debido a que este individuo tiene algunas características que lo convierten en un sujeto ideal para las investigaciones genéticas. En relación a otros organismos, posee un tiempo de generación relativamente corto, son fáciles de criar en laboratorio y además es elegido por muchos genetistas porque tiene un genoma relativamente pequeño. Asimismo, permite llevar a cabo rastreos genéticos a gran escala y de menor costo (Pierce, 2009). Una de las principales ventajas del uso de la mosca de la fruta para estudios genéticos, es que posee solo cuatro pares de cromosomas, tres pares que son autosómicos y el cuarto es el par sexual, XX en las hembras y XY en los machos. Esta característica especifica resultó de gran utilidad sin que Morgan pudiera haberlo previsto cuando eligió este individuo como organismo experimental. Pretendía buscar patrones regulares de herencia, llevando a cabo experimentos de cría para encontrar alguna diferencia genética, hasta que apareció esa diferencia. Uno de los caracteres más evidentes de las moscas de la fruta son sus brillantes ojos rojos, hasta el momento que apareció una mosca de ojos blancos mutantes, Morgan realizó el cruce de estos dos individuos y toda la progenie F1 tuvo ojos rojos, aparentemente el alelo para ojos blancos era recesivo. (Curtis & Schnek, 2006).

Por otro lado, las glándulas salivares de especies de Drosophila contienen los cromosomas en interfase agrandados que son visibles al microscopio óptico, cuando se fijan y se tiñen, estos cromosomas politénicos se caracterizan principalmente por un gran número de bandas reproducibles bien demarcadas. (Lodish, 2005) Además de analizar los rasgos fenotípicos de la mosca de la fruta, se observaron también rasgos fenotípicos presentes en el Homo sapiens, muchos de estos rasgos característicos están controlados por un solo gen con un alelo dominante o recesivo, por lo que se pueden aplicar los principios de la genética mendeliana. (Monge-Nájera, 2002) MATERIALES Materiales biológicos 

Cultivo de D. melanogaster

Materiales de laboratorio 

Estereoscopio



Microscopio óptico



Caja petri



Portaobjetos



Cubreobjetos



Reactivo de Acetooriceina



Colorante Giensa MÉTODOLOGÍA

Para realizar esta práctica experimental sr realizó en primera instancia la observación e identificación de los diferentes estadios de la mosca de la fruta, asimismo se analizó dimorfismo sexual para algunos individuos. Se tomó una larva de tercer estadio de D. melanogaster con ayuda de una aguja de inserción, se colocó la larva en una caja petri, se le añadió una gota de agua para mantener la humedad de la larva y así poder realizar la disección. Posteriormente se ubicaron las mandíbulas, evidentemente se distinguen por su forma y color negro, con ayuda de dos agujas de inserción se realiza la

separación de las mandíbulas del resto del cuerpo de la larva, luego se identifican las glándulas salivales, las cuales se aíslan del resto de los órganos, seguido a esto se depositan en un cubreobjetos y agregamos unas cuantas gotitas del reactivo de acetooriceina se actuar por 15 minutos. En cuanto a la observación de los cromosomas politénicos, se realizó una presión sobre el cubreobjetos para romper las glándulas salivares, y observar los cromosomas en el microscopio óptico a 10 X y 40X. Por último, se analizó los diferentes rasgos fenotípicos de las personas presentes en el laboratorio, tanto en hombres como en mujeres y se tuvo en cuenta la proporción de los caracteres en estudio. RESULTADOS Identificación de la coloración de los ojos.

Figura 1. Forma y coloración característica (normal) de la mosca D melanogaster. Presentes tanto en machos como en hembras de la especie. Identificación de sexo

Figura 2. Ejemplar macho de D melanogaster, donde se denota en el último segmento del abdomen una coloración oscura y forma alargada.

Figura 3. Ejemplar hembra de D melanogaster, se puede apreciar 6 segmentos en el abdomen y de color claro. CICLO DE VIDA DE Drosophila melanogaster LARVA SEGUNDO ESTADIO

LARVA PRIMER ESTADIO

LARVA TERCER ESTADIO

HUEVO

PUPA Fertilización Pupacion días 2 a 3

MACHO

HEMBRA

Figura 4. Ciclo de vida biológico de D melanogaster.

LISTADO DE CARACTERES N°

Carácter

1

Distribución de los remolinos del pelo Lóbulo de la oreja Punto o Tubérculo de Darwin Hoyuelos en la mejillas

2 3

4

5

6

7

8 9 10 11 12

13 14

15 16

17

Morfología al doblar la lengua Inclinación del pulgar a más de 45° Apertura de las fosas nasales Pelo en pico de viuda Número de remolinos Puente de la nariz Hoyuelos en la barbilla Segundo dedo del pie más largo Pecas Dedo anular más corto Morfología de las uñas Grupo sanguíneo del sistema ABO Grupo sanguíneo del sistema RH

Fenotipo dominante Remolino en sentido horario S-

Fenotipo recesivo Remolino en sentido anti horarios

Dominante

Recesivo

12

Lóbulo libre LPunto presente D-

Lóbulo adherido ll Punto ausente dd

Hoyuelos presentes M-

Hoyuelos ausentes mm Incapacidad uu

Capacidad de rotación UCapacidad para inclinarlo GFosas nasales amplias NPico presente VUn solo remolino WPuente presente HHoyuelos presentes cPresente Q-

Presencia FPresente en hombre y mujer Uña curvada ATipo de sangre A- Y B-;AB es coodominante Tipo de sangre Rh+(D-)

13

Porcentaje dominante 48

Porcentaje recesivo 52

Prevalencia común Recesiva

19

6

76

24

Dominante

14

11

56

44

Dominante

7

18

68

32

Dominante

13

12

52

48

Dominante

Incapacidad gg

12

13

48

52

Recesiva

Fosas nasales angostas nn Pico ausente vv Más de un remolino Puente ausente hh Hoyuelos ausentes cc Ausente qq

14

11

56

44

Dominante

10

15

40

60

Recesiva

25

0

100

0

Dominante

8

17

32

68

Recesiva

6

19

24

76

Recesiva

14

11

56

44

Dominante

Ausencia ff Presente en hombre y mujer Uña plana aa Tipo de sangre O (oo)

5 12

20 13

20 48

80 52

Recesiva Recesiva

16

9

64

36

Dominante

11

1

44

56

Recesiva

Tipo de sangre Rh(dd)

23

2

92

8

Dominante

Tabla 1. Caracteres fenotípicos tabulados de una muestra de 25 personas, en donde se destaca las características visibles más comunes independientemente del sexo. DISCUSIÓN A partir de las observaciones cualitativas, en la F1 las moscas presentaron alas vestigiales y ojos de coloración rojo-anaranjado en los individuos de D. melanogaster observados. Lo cual puede ser consecuencia de los caracteres parentales heredados en la primera generación. Según (Ramos, 1993) una mutación se presenta en características como alas cortas, las cuales están determinadas por una herencia autosómica recesiva y se caracteriza por mostrar alas reducidas a vestigios. (Ramos 1993, Wallace, 1965) mencionan que la presencia de ojos color bermellón (rojoanaranjado), es causada por una herencia recesiva ligada al sexo, la generación parental, debe presentar tales características, para que su descendía F1 también presenten estos rasgos. En el intento por hacer la identificación de los cromosomas politénicos, no se obtuvo el resultado esperado debido a que no se lograron observar los cromosomas. La causa para la no identificación tal vez fue ocasionada por no tener destreza manipulando la muestra en el momento de la extracción de las glándulas. Estudios realizados por (Dimas et al. 2017) argumentan que la mala separación de las glándulas de los demás tejidos y no aplicar ácido láctico el cual previene el endurecimiento de las glándulas salivales y permite el esparcimiento de los cromosomas sin romperlos, son algunos causantes de no poder identificar los cromosomas de D. melanogaster. Los caracteres fenotípicos de las especies pueden presentar variabilidad, debido a diferentes factores como puede ser el género sexual el cual es determinante en muchos de los rasgos expresados, como lo muestra la tabla n1 en el carácter del dedo anular más corto que el índice, en la población masculina lo cual presenta el carácter una prevalencia la población, en la población femenina se presentó el carácter menos frecuente, pero esto no significa que el carácter no pueda expresarse en la población femenina. CONCLUSIÓN En este laboratorio se destacaron las características fenotípicas expresadas en cada individuo de la especie D. Melanogaster, y estas se encuentran ligadas al ADN, los cuales se encuentran en

forma compacta en los cromosomas y representa la base de la herencia de cada organismo, la característica que se evidenciaron mayormente fueron las alas vestigiales como recesiva, y los ojos de coloración bermellón. Para F1, los resultados cualitativos que se observaron pueden ser muy desproporcionados decir que estaba presente en todos los individuos, puesto que tal vez los especímenes observados no fueron suficiente para determinar las características del color de los ojos y tipo de alas. En la práctica del laboratorio no se cumplieron los objetivos propuestos ya que no se pudo observar el cromosoma, esto ocurrió por una mala manipulación en el desarrollo del laboratorio, también porque las larvas que se encontraban en estadio tres de la muestra se agotaron muy rápido a la hora de la extracción de las glándulas salivales en la mosca de la fruta. Esta práctica de laboratorio fue muy importante porque a pesar de no ver el cromosoma se pudieron aprender técnicas de extracción de las glándulas, llevarlas al microscopio y ver su morfología de la especie D. Melanogaster que es gran importancia en el estudio de la genética. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana. 768 pág. Dimas J. & Sierra E. (2017). Observación de Cromosomas Politénicos.. 12/09/2018, de Universidad de Cordoba Sitio web: https://es.calameo.com/read/00519212110c03bd4e86e Lodish, H. (2005). Biología celular y molecular. Ed. Médica Panamericana. 973 pág. Monge-Nájera, J. (2002). Biología general. EUNED. 521 pág. Pierce, B. A. (2009). Genética: Un enfoque conceptual. Ed. Médica Panamericana. Ramos P. M. Manual de genética para Drosophila melanogaster. 1ª ed. Ciudad de México: Editorial McGraw Hill; 1993 Wallace B. The Viabily Effects of Spontaneous Mutations in Drosophila melanogaster. Am Nat. 1965;908(99):335-348.