APLICACIÓN AL MEJORAMIENTO GENÉTICO

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María Ángeles Zúñiga García
hace 6 años
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1 APLICACIÓN AL MEJORAMIENTO GENÉTICO Ing. J. De Jesús Medina Basurto Ingeniero Agrónomo Especialista en Horticultura Universidad Autónoma Agraria «Antonio Narro»

2 II. CROMOSOMAS, MUTACIONES, REPRODUCCION ANIMAL Y VEGETAL Ing. J. De Jesús Medina Basurto Ingeniero Agrónomo Especialista en Horticultura Universidad Autónoma Agraria «Antonio Narro»

3 CROMOSOMAS Los cromosomas son estructuras que se encuentran en el centro (núcleo) de las células que transportan fragmentos largos de ADN. El ADN es el material que contiene los genes y es el pilar fundamental del cuerpo humano.

4 CROMOSOMAS

CROMOSOMAS El Cromosoma es el material genético organizado que varia en la escala evolutiva, pasando de moléculas de ácido nucleico lineal o circular encerradas en cápsides de virus, a largas

5 CROMOSOMAS El Cromosoma es el material genético organizado que varia en la escala evolutiva, pasando de moléculas de ácido nucleico lineal o circular encerradas en cápsides de virus, a largas moléculas de ADN doble hélice circular prácticamente desnudas y organizadas en dominios como en las bacterias, y a enormes moléculas de ADN que interaccionan con proteínas como en los eucariontes.

6 CROMOSOMAS Un locus es una posición fija en un cromosoma, como la posición de un gen o de un marcador (marcador genético). Se le usa para identificar posiciones de interés sobre determinadas secuencias.

7 CROMOSOMAS Alelos Una variante de la secuencia del ADN en un determinado locus se llama alelo.

8 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR CÉLULA: Unidad viva autónoma más pequeña, las células son las unidades fundamentales tanto de los organismos unicelulares (como bacterias o protistas) como de los multicelulares. Constituyen los vehículos de propagación de los organismos vivos: las esporas, el esperma y los huevos.

9 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR

10 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El ADN está presente en todas las células y es el responsable de codificar la información genética del organismo, de una forma similar a que en los libros está codificada la información que contienen en forma de letras y palabras.

INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR La estructura del ADN es de una molécula lineal que se suele representar con forma de escalera de caracol, siendo los lados de la escalera cadenas lineales de

11 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR La estructura del ADN es de una molécula lineal que se suele representar con forma de escalera de caracol, siendo los lados de la escalera cadenas lineales de nucleótidos (cada uno de ellos contiene una base nucleotídica), cada nucleótido está unido a un nucleótido del otro lado de la escalera por puentes de hidrógeno, que suelen ser representados por los peldaños de la escalera.

12 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El núcleo de las células de las plantas y los animales contiene genoma de tipo eucariota: ADN ordenado en cromosomas, cada cromosoma es una sola molécula de ADN lineal, empaquetada.

13 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR Los dos orgánulos con ADN, que son las mitocondrias (y los cloroplastos, en plantas) tienen genoma de tipo bacteriano: Una molécula de ADN circular, al igual que sus ancestros que eran bacterias.

14 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR

15 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El tamaño del ADN es mucho mayor en el núcleo que en los orgánulos: en el núcleo es tan grande que se mide en "megabases", en las mitocondrias en cambio, es de unas 200 a kilobases, en los cloroplastos es de unas 130 a 160 kbases (una kbase es igual a mil bases, o mil "peldaños de la escalera").

16 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR La forma de heredar el ADN también difiere en el núcleo y los orgánulos: El ADN del núcleo se hereda de forma biparental (como el ADN del núcleo de los animales).

INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El ADN de las mitocondrias y el de los cloroplastos de las plantas se hereda por parte de uno solo de los padres, en general por parte de la madre

17 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El ADN de las mitocondrias y el de los cloroplastos de las plantas se hereda por parte de uno solo de los padres, en general por parte de la madre (al igual que las mitocondrias de los animales). Esto es debido a que en general los orgánulos que serán transmitidos a la generación siguiente son los que están albergados en el óvulo.

INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El orden en que se encuentran los genes en las mitocondrias es variable, y de hecho el genoma de las mitocondrias se

18 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El orden en que se encuentran los genes en las mitocondrias es variable, y de hecho el genoma de las mitocondrias se reordena espontáneamente con mucha frecuencia (que se "reordene" quiere decir que se corta en pedazos y se vuelven a pegar de una forma distinta de la que estaban).

INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR Este reordenamiento ocurre con tanta frecuencia que incluso dentro de una misma planta se encuentran genomas

19 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR Este reordenamiento ocurre con tanta frecuencia que incluso dentro de una misma planta se encuentran genomas diferentes en mitocondrias diferentes, y por lo tanto no son útiles para diferenciar especies o grupos de especies, ni para establecer parentescos.

20 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR El ADN de los cloroplastos es estable (no se reordena con tanta frecuencia), tan estable que se encuentran los mismos arreglos de ADN en el genoma de los cloroplastos de todos los descendientes de un ancestro común.

21 INFORMACION GENETICA A NIVEL CELULAR Por eso, el ADN de los cloroplastos es el más utilizado en los análisis moleculares de ADN. Los reordenamientos son raros y por lo tanto: Es más fácil rastrear mutaciones (que dan información de parentesco). Y cuando sí ocurre un reordenamiento, al ser tan raros también dan información de parentesco.

22 ADN COMO MATERIAL HEREDITARIO El ADN de las mitocondrias se reordena con mucha frecuencia, pero las mutaciones ocurren con mucha menor frecuencia que en los cloroplastos.

23 MUTACIONES COMO CAUSA DE VARIABILIDAD CAMBIOS EN LA ESTRUCTURA DE LAS POBLACIONES MUTACION La fuente última de toda variación genética es la mutación. Una mutación es un cambio estable y heredable en el material genético. Las mutaciones alteran la secuencia del ADN y por tanto introducen nuevas variantes. Muchas de estas variantes suelen ser eliminadas, pero ocasionalmente algunas de estas variantes pueden tener éxito e incorporarse en todos los individuos de la especie. La mutación es un factor que aumenta la diversidad genética.

24 MUTACIONES COMO CAUSA DE VARIABILIDAD Favorecen la diversidad genética y la interacción de estos genotipos con el ambiente.

25 MUTACIONES COMO CAUSA DE VARIABILIDAD Mutaciones naturales o espontáneas, son las que se producen en condiciones normales del desarrollo y del ambiente. (EVOLUCIÓN). Mutaciones inducidas, son las provocadas por un agente exógeno (físicos, químicos y biológicos).

26 MUTACIONES COMO CAUSA DE VARIABILIDAD

27 MUTACIONES COMO CAUSA DE VARIABILIDAD Mutare (cambiar) Alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo. Modifica sus características; además se puede heredar a la descendencia.

28 REPRODUCCION ANIMAL VS. REPRODUCCION VEGETAL 1. Analogías a) La reproducción como función vital tiene el mismo sentido en todos los seres vivos, que es de: mantener la especie en el tiempo, es decir, que haya nuevos individuos para las siguientes generaciones. b) Reproducción asexual: producir muchos individuos nuevos en poco tiempo. c) Reproducción sexual: intercambiar información genética para producir individuos genéticamente nuevos y, posiblemente, mejores.

29 REPRODUCCION ANIMAL VS. REPRODUCCION VEGETAL 1. Analogías El funcionamiento general es similar. Reproducción asexual: fragmentación o esporulación basadas en la mitosis. Reproducción sexual: fecundación (fusión) de gametos de distintos individuos, formados generalmente por meiosis.

30 REPRODUCCION ANIMAL VS. REPRODUCCION VEGETAL 1. Analogías En cuanto a órganos reproductores, también existen analogías en la reproducción sexual: En animales y en vegetales existen órganos especializados en fabricar gametos, las GÓNADAS (animales) o GAMETANGIOS (vegetales). En ambos existen células especializadas para la fecundación, los GAMETOS.

31 REPRODUCCION ANIMAL VS. REPRODUCCION VEGETAL 2. Diferencias

POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA AUTOGAMIA Modo de reproducción sexual consistente en la fusión de gametos femeninos y masculinos producidos por el mismo individuo.

32 POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA AUTOGAMIA Modo de reproducción sexual consistente en la fusión de gametos femeninos y masculinos producidos por el mismo individuo. La polinización con el polen producido por la misma flor o la misma planta es una condición necesaria pero no suficiente para que se produzca autogamia, ya que el polen debe ser capaz de germinar en el estigma, crecer en el estilo y efectuar la doble fecundación.

POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA AUTOGAMIA La autogamia está muy difundida entre las malezas, las plantas pioneras y las especies insulares, que necesitan que los individuos aislados

33 POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA AUTOGAMIA La autogamia está muy difundida entre las malezas, las plantas pioneras y las especies insulares, que necesitan que los individuos aislados fructifiquen y produzcan semillas. En las especies autógamas, las flores con frecuencia son pequeñas, con piezas florales inconspicuas, producen escasa cantidad de polen y no presentan fragancia ni néctar.

POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA ALOGAMIA Reproducción sexual en plantas consistente en la polinización cruzada y fecundación entre individuos

34 POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA ALOGAMIA Reproducción sexual en plantas consistente en la polinización cruzada y fecundación entre individuos genéticamente diferentes. Favorece la producción de individuos genéticamente nuevos y, por ende, la generación constante de variabilidad genética en las poblaciones.

35 POLINIZACIÓN ALÓGAMA Y AUTÓGAMA ALOGAMIA En la evolución de plantas fueron apareciendo mecanismos de reproducción que favorecían la alogamia y que excluían total o parcialmente la autogamia. La dioecia es el más importante de ellos ya que los gametos masculinos y femeninos se originan separadamente en individuos diferentes (el espárrago es un ejemplo de planta dioica). Los gametos masculinos y femeninos se desarrollan en lugares diferentes de una misma planta (por ejemplo, en maíz) o bien se desarrollan asincrónicamente, esto es madura antes el gineceo o el androceo de la misma flor (Ejemplo: algunos helechos y algunas árboles con polinización anemófila).

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