Download - 02 - La Genética en El Mejoramiento Animal
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DAVID CALERO Q.Zootecnista, M.Sc.
Cali, Agosto de 2013FUNDACIN UNIVERSITARIA SAN MARTINFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
MEJORAMIENTO GENTICO ANIMAL
LA GENTICA EN ELMEJORAMIENTO
ANIMAL
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La Gentica, es unadisciplina cuyosprincipios semanifiestan enproduccinanimal de mltiplesformas.
INTRODUCCIN
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El Genotipo es modelado por el Ambientedando lugar al Fenotipo, determinandocomo son los distintos individuos.
+ =
INTRODUCCIN
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Cada individuopresentadeterminadascaractersticasmorfolgicascomo tamao,color de la capa ytipo de pelo
INTRODUCCIN
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Muchas de estas son comunes a individuosde la misma poblacin.
INTRODUCCIN
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El genotipo es propio de un individuo,determina su constitucin y le identifica delos dems.
INTRODUCCIN
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Parte de este genotiposer transmitido a ladescendencia.
Puede dar lugar acaractersticasdeseables eindeseables.
INTRODUCCIN
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CONTENIDO
1. CONCEPTOS BASICOS DE LA HERENCIA MENDELIANA
2. COMBINACION ALEATORIA DE LOS CARACTERESHEREDITARIOS
3. DOMINANCIA SIMPLE
4. HERENCIA CODOMINANTE
5. ALELOS MULTIPLES
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INTRODUCCIN
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CONTENIDO
6. GENES LETALES
7. GENETICA DEL SEXO
8. EPISTASIS
9. LIGAMIENTO
10. HERENCIA POLIGNICA
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INTRODUCCIN
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IMPORTANCIA
En el repaso de conceptosfundamentales de la gentica queservirn de base para afrontar el cursode mejoramiento animal.
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INTRODUCCIN
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CONDUCTA
Uso de celulares
Reproductores de msica
Respuesta a preguntas
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INTRODUCCIN
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Repasar los principios bsicos de la herenciamendeliana haciendo nfasis en el mejoramientogentico animal.
Identificar los conceptos bsicos sobre combinacinaleatoria de los caracteres hereditarios
Repasar las diferentes recombinaciones y accionesallicas de la gentica de caractersticas cualitativas.
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OBJETIVOS
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Ciencia que se ocupa delestudio de los mecanismos dela herencia y de la variacinde las especies
GENTICA
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Surge como respuesta a grandesincgnitas de los productores pecuarios:
Porqu losindividuos separecen a suspadres o a susabuelos?
GENTICA
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Surge como respuesta a grandesincgnitas de los productores pecuarios:
Dnde sealmacena lainformacinhereditaria?
GENTICA
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Surge como respuesta a grandesincgnitas de los productores pecuarios:
Cules son losmecanismos porlos que setransmiten ciertascaractersticas?
GENTICA
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HERENCIA
Proceso por el cual setransmiten y expresan lascaractersticas de los seresvivos una generacin a otra.
GENTICA
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VARIACIN
Diferencias entre losprogenitores y sudescendencia o entre losindividuos de una poblacin.
GENTICA
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VARIACIN
Entre razas
Dentro de razas
GENTICA
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GENES
Unidad de almacenamiento deinformacin gentica y unidadde herencia al transmitir esainformacin a ladescendencia.
GENTICA
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GENES
Los Genes determinan eldesarrollo, elcomportamiento y lascaractersticas de losindividuos que los portan.
GENTICA
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Dnde se ubicanlos genes?
GENTICA
Locus (loci):
Posicin especficaocupada por cada gendentro delcromosoma.
Locus
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GENTICA
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Alelo: Formas alternativas que
puede tener un gen.
Dominantes y recesivos(A y a)
Ocupan el mismo lugar encromosomas homlogos
Alelos
A
a
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GENTICA
CROMOSOMA
Segmentos largos deADN que se encuentranen el centro (ncleo) delas clulas.
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GENTICA
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Nmero de cromosomas
Toda clula sexual(gametos) poseenicamente un juego decromosomas heredados desu respectivo precursor
Nmero haploide (n)
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n = 30 n = 30
GENTICA
Toda clula somticaposee un juego decromosomasheredados delprecursor materno yotro del precursorpaterno (Cromosomashomlogos)
Nmero diploide (2n)
Nmero de cromosomas
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n = 30
n = 30
2n = 60
GENTICA
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Nombre vulgar Nombre cientfico N haploide N diploideAsno Equus asinus 31 62Caballo Equus caballus 32 64Cerdo Sus scrofa 20 40Conejo Oryctolagus cuniculus 22 44Gallina Gallus gallus 39 78Ganado vacuno Bos taurus 30 60Gato Felis silvestris catus 19 38Oveja Ovis aries 27 54Paloma Columbia livia 40 80Perro Canis lupus familiaris 39 78Ratn Mus musculus 20 40
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GENTICA
Genoma
Conjunto degenes que llevaun individuo
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GENTICA
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Cromosomas sexuales
Heteromrficos
Determinan el sexo
X y Y
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GENTICA
Cromosomas sexuales
+ = Femenino
+ = Masculino
Hembras: XX
Machos: XY
Madre: X
Padre: X YFUNDACIN UNIVERSITARIA SAN MARTINFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
GENTICA
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Cromosomas autosmicos
Autosomas
Son los cromosomasrestantes
Humanos: Pares del 1al 22
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GENTICA
Cromosomas autosmicosToro
58 cromosomas autosmicos2 cromosomas sexuales (XY)
Vaca58 cromosomas autosmicos2 cromosomas sexuales (XX)
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GENTICA
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Cariotipo
Dotacincromosmicacompleta de unaclula uorganismo
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GENTICA
hombre
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GENTICACariotipo
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mujer
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GENTICACariotipo
Morfologa cromosmica
Los cromosomas seenumeranprogresivamente deacuerdo con sulongitud.
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GENTICA
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Morfologa cromosmica
Metacntrico: Brazos de igualtamao. Posicin central.
Submetacntrico: Brazos dedesigual longitud. Posicin entreel centro y el extremo.
Acrocntrico: Posicin msprxima al extremo.
Telocntrico: posicin en elextremo.
Segn la posicin del centrmeroFUNDACIN UNIVERSITARIA SAN MARTINFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
GENTICA
CONCEPTOS BSICOSDE LA HERENCIA
MENDELIANA
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Tipos de caracteres en los animales:
Cualitativos
Cuantitativos
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HERENCIA MENDELIANA
Caracteres cualitativos:
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASMejoramiento AnimalAgosto 5 de 2011
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Color de pelo Presencia / ausencia de cuernos
Malformaciones congnitas
HERENCIA MENDELIANA
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Caracteres cuantitativos:
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Pn de carne
Pn de huevos Pn de leche
Pn de lana
HERENCIA MENDELIANA
Leyes de Mendel:
1. Ley de la segregacin:Las caractersticas de unindividuo se encuentrandeterminados por paresde genes, aunque losgametos solamentecontienen un solo gen decada par.
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HERENCIA MENDELIANA
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Leyes de Mendel:
2. Ley de la distribucinindependiente: Losgenes se combinan entres al azar, tanto en el actode la formacin degametos como en elmomento de lafecundacin.
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HERENCIA MENDELIANA
COMBINACIN ALEATORIADE CARACTERES
HEREDITARIOS
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COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
Desarrollo Animal
Especializacin Celular
Funciones Vitales Procesos Reproductivos
Precursores de Gametos
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COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
Espermatogonias:
En el macho, cada espermatocito primario tiene lacapacidad potencial de formar cuatroespermatozoides.
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Ovogonias:
En la hembra, cada ovocito primario tiene lacapacidad potencial de formar un vulo u ovotidia.
COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
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Genes Paternos(n = 30)
Genes Maternos(n = 30)
CONCEPCIN
A que se debenlas diferencias quese observan entre
hermanos de padrey madre?
COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
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A que se debenlas diferencias quese observan entre
hermanos de padrey madre?
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Formacin deGametos
Divisin Cromosmica
Combinacin deFracciones
Variacin de ClulasGerminales
(vulos y espermatozoides)
COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
A que se debenlas diferencias quese observan entre
hermanos de padrey madre?
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Formacin deGametos
Divisin Cromosmica
Combinacin deFracciones
Variacin de ClulasGerminales
(vulos y espermatozoides)
Variacin decaracteres tpicosde los animales
COMBINACIN ALEATORIA DE CARACTERES
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La Dominancia es lahabilidad de un alelopara expresar sufenotipo a expensas deun alelo alternativo.
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NN
nn
DOMINANCIA SIMPLE
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PadresFenotipo: Negro x RojoGenotipo: NN nnGametos: todos N todos n
Generacin F1Fenotipo: Negro x NegroGenotipo: Nn NnGametos: 1/2 N : 1/2 n 1/2 N : 1/2 n
Generacin F2(F1 x F1)
Fenotipo: Negro Negro RojoGenotipo NN Nn nn
Proporcin fenotpica 3 1Proporcin genotpica 1 2 1
Si N representa el factor negro, y n al factor rojo, los cruzamientos, con laproporcin resultante 3:1, puede presentarse esquemticamente comosigue:
DOMINANCIA SIMPLE
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XNN nn
XNn Nn
N nNn
N n
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PARENTALES
NN (NEGRO) x nn (ROJO)
F1
Nn = TODO NEGRO
DOMINANCIA SIMPLE
N
n
N
Nn
Nn
NN
nn
n
Genotipo FenotipoRelaciones
Genotpica FenotpicaNN Negro 1
3Nn Negro 2nn Rojo 1 1
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F2
(F1 x F1)
Nn (NEGRO) x Nn (NEGRO)
DOMINANCIA SIMPLE
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XNN FF nn ff
XNn Ff Nn Ff
N f n F
N F n f
N F N f n F n fN F n f
PARENTALES
NN FF = NEGRO CON FAJA
x
nn ff = ROJO SIN FAJA
F1
Nn Ff = NEGRO CON FAJA
DOMINANCIA SIMPLE
N F
n f
N F
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N f
n F
N f n F n f
NN FF NN f Nn FF Nn Ff
Nn FF Nn Ff nn FF nn Ff
NN Ff NN ff Nn Ff Nn ff
Nn Ff Nn ff nn Ff nn ff
9 N- F- = NEGRO CON FAJA
3 N- ff = NEGRO SIN FAJA
3 nn F- = ROJO CON FAJA
1 nn ff = ROJO SIN FAJA
DOMINANCIA SIMPLE
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La descendencia de un crucepresenta caracteres intermediosentre los caracteres paternos, seconsidera como un caso deherencia codominante ointermedia.
El fenotipo del heterocigotopresenta los fenotipos de amboshomocigotos.
Cada genotipo tiene su respectivofenotipo
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Blanco = WW
Ruano = Ww
Rojo = ww
CODOMINANCIA
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PadresFenotipo: Rojo x BlancoGenotipo: ww WWGametos: todos w todos W
Generacin F1Fenotipo: Ruano x RuanoGenotipo: Ww WwGametos: 1/2 W : 1/2 w 1/2 W : 1/2 w
Generacin F2(F1 x F1)
Fenotipo: Rojo Ruano BlancoGenotipo ww Ww WW
Proporcin fenotpica 1 2 1Proporcin genotpica 1 2 1
Si W representa el color blanco, y w al color rojo, los cruzamientos, con laproporcin resultante 1:2:1, pueden presentarse esquemticamente comosiguen:
CODOMINANCIA
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Es posible de que existan ms de dosformas de un gen.
Organismo diploide = solamente dosalelos de un gen
Organismo haploide = solamente un alelode un gen
Poblacin = varios alelos de un mismogen (serie allica).
ALELOS MLTIPLES
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Sistema de grupos sanguneos ABO enhumanos
Alelo IA codominante para el antgeno A.
Alelo IB codominante para el antgeno B.
IA y IB son dominantes respecto al alelo i.
i no es capaz de especificar ningunaestructura antgena detectable.
Jerarqua: (IA = IB) > i.
Genotipos Reaccin con: Fenotipo
Anti-A Anti-B (Grupos)
IA IA , IA i + - A
IB IB, IB i - + B
IA IB + + AB
ii - - O
Se requieren dos antisueros (anti-Ay anti-B) para la deteccin de loscuatro fenotipos
ALELOS MLTIPLES
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Color del pelaje en conejos
C permite que se produzca un color normal(conejos grises tpicos).
cch cuando son homocigotos, eliminan elpigmento amarillo de la piel, produciendo uncolor gris plata conocido como chinchilla.
cch, cuando es heterocigoto, con los alelosinferiores en la jerarqua de dominancia,produce un color gris claro.
ch produce conejos blancos con extremidadesnegras, denominados himalayos.
c no puede producir pigmentos, por lo queresultan albinos.
Genotipo Fenotipo
CC, Ccch, Cch, Cc Color tpico
cch cch Chinchilla
cch ch, cchc Gris claro
chch, chc Himalayo
cc Albino
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Jerarqua: C > cch > ch > c.
ALELOS MLTIPLES
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASMejoramiento AnimalAgosto 5 de 2011
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GENES QUE ENMASCARAN EL EFECTO DE OTROS GENESIMPLICADOS
Gen White (Ww) Gen Grey (Gg)
HERENCIA DEL COLOR EN EQUINOS
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GENES RESPONSABLES DE LA COLORACIN BSICA
Gen Extension (Ee) Gen Agouti (Aa)
HERENCIA DEL COLOR EN EQUINOS
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HERENCIA DEL COLOR EN EQUINOS
GENES QUE PROVOCAN UN DILUCIN DE COLOR
Gen Cream (Ccr) Gen Dun (Dd)
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GENES QUE PROVOCAN UN DILUCIN DE COLOR
Gen Campagne (CHch)
HERENCIA DEL COLOR EN EQUINOS
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GENES RESPONSABLES DE LAS CAPAS PINTAS
Gen Tobiano (TO)
HERENCIA DEL COLOR EN EQUINOS
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Producen la muerte delindividuo durante elperodo prenatal o entreel nacimiento y el iniciode la madurez sexual.
GENES LETALES
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HUMANOS
Branquifalangia:
Gen recesivo.Segunda falange de losdedos de las manos y delos pies muy corta.Mueren al ao.
GENES LETALES
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HUMANOS
Ichtiosis congnita
Gen recesivoPiel imperfecta yagrietada.Mueren a los tres das.
GENES LETALES
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HUMANOS
Idiotez amaurtica infantil:
Degeneracin de los nerviosespinales.Mueren antes de los tresaos.
GENES LETALES
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HUMANOS
Xeroderma pigmentosum:
Piel sensitiva, cicatrices ycarcinoma.Mueren antes de los doceaos.
GENES LETALES
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BOVINOS
Acondroplasia 1:
Gen recesivo.Patas y cabeza corta,hernia.Abortados a los cuatrosmeses de preez.
GENES LETALES
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BOVINOS
Acondroplasia 2:
Gen recesivo.Cabeza corta, paladarhendido, quijada deforme.Muere poco despus denacer.
GENES LETALES
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BOVINOS
Ankylosis:
Gen recesivo.Osificacin de lasarticulaciones.
GENES LETALES
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BOVINOS
Hidropesa congnita:
Gen recesivo.Agua en los tejidos ycavidades.
GENES LETALES
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BOVINOS
Momificacin del feto:
Gen recesivo.Abortado antes del octavomes.
GENES LETALES
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CERDOS
Causas de mortalidadneonatal:
Malformaciones genticasque ocasionan la muertede los individuos que laspresentan
GENES LETALES
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CERDOS
Causas de mortalidadneonatal:
Porcentajes altos deconsanguinidad.
Malformaciones sonresponsables del 5% de lamortalidad perinatal.
GENES LETALES
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GENES LETALESCERDOS
Causas de mortalidadneonatal:
Malformaciones genticasque ocasionan la muertede los individuos que laspresentan
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CERDOS
Parlisis de los cuartostraseros:
Gen recesivo.
GENES LETALES
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CERDOS
Amelia:
Gen recesivoAusencia de patas.
GENES LETALES
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CERDOS
Hidrocefalia:
Gen recesivo.Agua en los espaciossubaracnideos.
GENES LETALES
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CABALLOS
Atresia coli:
Gen recesivo.Colon cerrado.Patas delanteras tiesas
GENES LETALES
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GENTICA DEL SEXO
Herencia ligada al sexo
Genes situados en elcromosoma X sin alelo en elCromosoma Y
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Herencia ligada al sexo
Daltonismo en humanos
X XX XX X
d d
D d
D D
Daltnica
Normal
X YX Y
D
d
Normal
Daltnico
Mujer Hombre
GENTICA DEL SEXO
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Herencia ligada al sexo
Hemofilia en humanos
X XX XX X
h h
H h
H H
Hemoflica
Normal
X YX Y
H
h
Normal
Hemoflico
Mujer Hombre
GENTICA DEL SEXO
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Herencia ligada al sexo
Color mariposa (gatos)
C CC CC C
A A
A N
N N
Amarilla
Negra
C YC Y
A
N
Amarillo
Negro
Hembra Macho
Mariposa
GENTICA DEL SEXO
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Autosomas influidos porhormonas sexuales
GENTICA DEL SEXO
Herencia influenciada por el sexo
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CalvoCC = CC CalvaCc Cc
NormalNormal cc = cc
Herencia influenciada por el sexo
Calvicie en humanos
GENTICA DEL SEXO
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CaobaCC = CC CaobaCc Cc
RojaRojo cc = cc
GENTICA DEL SEXO
Herencia influenciada por el sexo
Color caoba en ganado
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Herencia limitada por el sexo
GENTICA DEL SEXO
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Cuando un gen eclipsa oenmascara la manifestacinde otro gen que no es aleloocurre IG.
Cuando intervienen dos oms pares de genes en laexpresin del mismo fenotipo.
INTERACCIN GNICA
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Puede ser IG sin epistasis y eIG con epistsis.
IG con epistasis: en la F2 deun dihibrido aparecen 2 o 3fenotipos en un arreglo de laproporcin 9:3:3:1
INTERACCIN GNICA
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Ejemplo:
A_ : Permite la presencia de coloraa : Inhibe la presencia de color
B_ : Negrobb : Blanco
INTERACCIN GNICA
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Ejemplo:
A_ : Permite la presencia de coloraa : Inhibe la presencia de color
B_ : Negrobb : Blanco
9 A_ B_ = Negro3 A_ bb = blanco3 aa B_ = blanco1 aa bb = blanco
INTERACCIN GNICA
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Tipos de epistasis:
1.Dominante (12:3:1)2.Recesiva (9:3:4)3.Genes duplicados (9:6:1)4.Genes duplicados dominantes (15:1)5.Genes duplicados recesivos (9:7)6.Interaccin dominante y recesiva (13:3)
INTERACCIN GNICA
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Pleiotropia:
Cuando un gen esresponsable de variosfactores
INTERACCIN GNICA
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Pleiotropia:
Tamao de semilla Vs.Nmero de semillas xvaina
INTERACCIN GNICA
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Pleiotropia:
Gen para pelo rojo =Pecas
INTERACCIN GNICA
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Pleiotropia:
Gen albino: sinpigmento en la piel =pelo blanco
INTERACCIN GNICA
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Herencia polignica:
Cuando una caracterstica esgobernada por varios pares degenes.
Caractersticas de importanciaeconmica
Ganancia de peso, Pn deleche, Pn de huevos, Pn delana, comportamiento.
INTERACCIN GNICA
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CONTENIDO
1. CONCEPTOS BASICOS DE LA HERENCIA MENDELIANA
2. COMBINACION ALEATORIA DE LOS CARACTERESHEREDITARIOS
3. DOMINANCIA SIMPLE
4. HERENCIA CODOMINANTE
5. ALELOS MULTIPLES
RESUMEN
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CONTENIDO
6. GENES LETALES
7. GENETICA DEL SEXO
8. EPISTASIS
9. LIGAMIENTO
10. HERENCIA POLIGNICA
RESUMEN
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IMPORTANCIA
En el repaso de conceptosfundamentales de la gentica queservirn de base para afrontar el cursode mejoramiento animal.
RESUMEN
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Repasar los principios bsicos de la herenciamendeliana haciendo nfasis en el mejoramientogentico animal.
Identificar los conceptos bsicos sobre combinacinaleatoria de los caracteres hereditarios
Repasar las diferentes recombinaciones y accionesallicas de la gentica de caractersticas cualitativas.
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RESUMEN
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GRACIAS
POR SU ATENCIN
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Hibridacin: Proceso de cruzar organismos de una misma raza o especie queexhiban formas alternas de una o varias caractersticas.
Primera generacin parental (P1): Cuando se cruzan individuos por primera vezpara una caracterstica dada. La primera generacin de individuos, obtenidamediante el cruce entre miembros de la primera generacin parental (P1), sedenomina la primera generacin filial (F1). El cruce entre individuos de la F1producir la segunda generacin filial (F2); El cruce entre individuos de la F2producir la tercera generacin filial (F3), y as sucesivamente.
Retrocruce o cruce reciproco: es el cruce de un individuo con alguno de susprogenitores (o individuos con un genotipo idntico al de sus progenitores.
Retrocruce de prueba o cruce de prueba: es el cruce entre un individuo queexhibe El fenotipo dominante, pero sospechoso de ser heterocigoto, con otroindividuo del sexo opuesto que exhibe El fenotipo recesivo. Slo se usa con elpropsito de descubrir individuos heterocigotos y por ende, portadores d genesrecesivos indeseables.
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GLOSARIO
Fenotipo: La apariencia externa o algunas otras caractersticas observables, omensurables de un individuo.
Genotipo: La constitucin gentica de un individuo.
Dominante: Genes que tienen efectos observables cuando se presentan en unsolo miembro de un par cromosmico.
Recesivo: Genes que no tienen efectos observables a menos que sepresentan en ambos miembros de un par cromosmico.
Homocigoto (adjetivo, homocigtico): Individuos genticamente puros paraun par dado, o serie de factores hereditarios. Los genotipos NN y nn sonhomicigticos. Un individuo homocigtico producir un solo tipo de gametos,en cuanto a este par o serie de factores mencionados.
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GLOSARIO
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Heterocigoto (adjetivo, heterocigtico): Individuo en el cual los genes oserie de factores hereditarios de un par cromosmico son distintos paraun locus dado. El genotipo Nn es heterocigtico y produciraleatoriamente dos tipos de gametos ( N y n) en cuanto a este par degenes.
Segregacin: Separacin de los miembros de un par de factoreshereditarios en la meiosis durante la formacin de los gametos.
GENETICA DEL SEXO Herencia limitada por el sexo. Produccin de leche, Herencia influenciada por el sexo. Calvicie, colores caoba y blanco, y
rojo y blanco en el ganado lechero Ayrshire Herencia ligada al sexo.
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GLOSARIO
Epistasis. Cuando un gen eclipsa o enmascara la manifestacin de otro gen que noes alelo ocurre epistasis. Se denomina episttico al gen que se manifiesta ehiposttico al gen no allico que se inhibe.
Ligamento La ley de segregacin de Mendel sostiene que aquellos genes queocupan el mismo locus de cromosomas homlogos se segregan durante la meiosis,como resultado de lo cual cada gen va a formar parte de un gameto diferente. Sedice que estn ligados y pueden estarlo en uno de los autosomas o en elcromosoma sexual. Como resultado del ligamiento e intercambio de genes seproducen dos tipos de gametos: los parentales que contienen los genes ligados, ylos recombinados, que contienen los genes intercambiados.
Herencia poligenica: Las caractersticas de importancia econmica, como laganancia de peso corporal, producciones de leche, huevo, lana etc., son caracterescuantitativos o mtricos, rasgos con variabilidad continua y son gobernados pormuchos genes.
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GLOSARIO