Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la...

16
Prefacio xxv a:. ~ -- ':f ::l ... ... r -- -~ Genes,cromosomas y herencia 1 Introduccióna la Genética 1 1.1 De Mendel al DNA en menos de un siglo 2 El trabajo de Mendel sobre la transmisión de los caracteres 3 La teoría cromosómica de la herencia: conectando Mendel y meiosis 3 Variación genérica 4 La investigación de la natnraleza química de los genes: ¿DNA o proteínas? 5 1.2 Eldescubrimiento de la doble hélice inició la era del DNA recombinante 5 La estructura del DNA y del RNA 5 Expresión génica: del DNA al fenotipo 6 Las proteínas y la función biológica 6 Conectando genotipo y fenotipo: la anemia falciforme 7 1.3 La genómica tuvo su origen en la tecnología del DNA recombinante 8 Fabricando moléculas de DNA recombinante y donando el DNA 8 Secuenciando genomas: el Proyecto Genoma Humano 9 1.4 El impacto de la biotecnología está creciendo 10 Vegetales, animales y suministro de alimentos 10 ¿A quién pertenecen los organismos transgénicos? 11 Biotecnología en genética y medicina 11 1.5 Los estudios genéticos confían en la utilización de organismos modelo 13 La serie actual de organismo modelo en genética 13 Organismos modelo y enfermedades humanas 15 1.6 Vivimos en la «Era de la Genética» 16 Genética, tecnología y sociedad 16 Resumen del capítulo 17 Problemasy preguntas a discusión 17 Lecturasseleccionadas 18 ~ .... ~ ..~...~....... 2 Mitosis y meiosis 19 2.1 La estructura de la célula está íntimamente ligada con la función génica 20 Límites celulares 20 El núcleo 21 El citoplasma y sus orgánulos 22 2.2 En los organismos diploides, los cromosomas forman parejas homólogas 23 2.3 La mitosis reparte los cromosomas en las células hijas 25 La interfase y el ciclo celular 26 Profase 27 Prometafasey metafase 27 Anafase 27 Telofase 28 2.4 La meiosis reduce el número de cromosomas de diploide a haploide en las células germinales y en las esporas 30 Panoramade la meiosis 31 La primera división meiótica: la profase 1 31 Metafase, Anafase y Telofase 1 32 La segundadivisión meiótica 33 2.5 El desarrollo de los gametos varía durante la espermatogénesis y la oogénesis 34 2.6 La meiosis es esencial para el éxito de la reproducción sexual en todos los organismos diploides 35 2.7 La microscopía electrónica ha revelado la naturaleza citológica de los cromosomas mitóticos y meióticos 36 Cromatina y cromosomas 36 El complejo sinaptinémico 37 Resumen del capítulo 39 Ideas y soluciones 39 - - - - "'" - ............ - ....

Transcript of Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la...

Page 1: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

,...

Prefacio xxv

a:. ~ -- ':f ::l... ... r -- -~

Genes,cromosomas y herencia1 Introduccióna la Genética 1

1

1.1 De Mendel al DNA en menos de un siglo 2El trabajo de Mendel sobre la transmisión de loscaracteres 3

La teoría cromosómica de la herencia: conectando

Mendel y meiosis 3

Variación genérica 4

La investigación de la natnraleza química de los genes:

¿DNA o proteínas? 51.2 Eldescubrimiento de la doble hélice inició la era del

DNA recombinante 5

La estructura del DNA y del RNA 5

Expresión génica: del DNA al fenotipo 6

Las proteínas y la función biológica 6

Conectando genotipo y fenotipo: la anemiafalciforme 7

1.3 Lagenómica tuvo su origen en la tecnología delDNA recombinante 8

Fabricando moléculas de DNA recombinante ydonando el DNA 8

Secuenciando genomas: el Proyecto GenomaHumano 9

1.4 El impacto de la biotecnología está creciendo 10

Vegetales, animales y suministro de alimentos 10

¿A quién pertenecen los organismos transgénicos? 11Biotecnología en genética y medicina 11

1.5 Los estudios genéticos confían en la utilización de

organismos modelo 13La serie actual de organismo modelo en genética 13Organismos modelo y enfermedades humanas 15

1.6 Vivimos en la «Era de la Genética» 16

Genética, tecnología y sociedad 16

Resumen del capítulo 17Problemasy preguntas a discusión 17Lecturasseleccionadas 18

..

~ ....

~ ..~...~.......

2 Mitosis y meiosis 19

2.1 Laestructura de la célula está íntimamente ligadacon la función génica 20Límites celulares 20El núcleo 21

El citoplasma y sus orgánulos 222.2 En los organismos diploides, los cromosomas

forman parejas homólogas 232.3 Lamitosis reparte los cromosomas en las células

hijas 25La interfase y el ciclo celular 26Profase 27

Prometafasey metafase 27Anafase 27Telofase 28

2.4 La meiosis reduce el número de cromosomas de

diploide a haploide en las células germinales y enlas esporas 30Panoramade la meiosis 31

La primera división meiótica: la profase 1 31Metafase, Anafase y Telofase 1 32La segundadivisión meiótica 33

2.5 El desarrollo de los gametos varía durante laespermatogénesis y la oogénesis 34

2.6 La meiosis es esencial para el éxito de lareproducción sexual en todos los organismosdiploides 35

2.7 La microscopía electrónica ha revelado lanaturaleza citológica de los cromosomas mitóticosy meióticos 36Cromatina y cromosomas 36El complejo sinaptinémico 37

Resumen del capítulo 39Ideas y soluciones 39

- - -

- "'"

- ............- ....

Page 2: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

X Contenido

Problemas y preguntas a discusión 41Problemas extra-picantes 42Lecturas seleccionadas 42

3 Genética mendeliana 43

3.1 Mendel utilizó un modelo experimental paraabordar el estudio de los patrones de herencia 44ElCrucemonohíbrido revela como setransmite un

carácterde generación en generación 44Los tres primeros principios de Mendel 46Terminología genética actual 46Planteamiento analítico de Mendel 47Tablero de Punnett 48

El cruce prueba: Uncarácter 48Elcrucedihíbrido de Mendel reveló su cuarto

postulado: la transmisión independienteLa transmisión independiente 50El cruce prueba: dos caracteres 52Loscrucestrihíbridos demuestran que los principiosde Mendel son aplicablesa la herenciade caracteresmúltiples 52El método de la bifurcación en línea o esquemaramificado 52

El trabajo de Mendel fue redescubiertoa principiosdel siglo xx 54La correlaciónde los postuladosde Mendel con elcomportamiento de loscromosomasconstituyó elfundamento de la genética de la transmisiónmoderna 54

Factores, genes y cromosomas homólogo s 55Latransmisión independiente da lugar a una granvariación genética 56Lasleyesde probabilidad nos ayudan a explicar losfenómenos genéticos 57Las leyes del producto y de la suma 57Probabilidad condicional 58El teorema binomial 58

Elanálisis de ji-cuadrado evalúa la influencia del

azar en los datos genéticos 59

Interpretación de los cálculos de X2 60

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10 Lasgenealogías humanas revelan patrones deherencia 62

Convenciones en las genealogías 62Análisis de genealogías 63

::: Genética, tecnología y sociedad 65

La enfermedad de Tay-Sachs: un trastorno molecularrecesivo en la especie humana 65

Resumen del capítulo 66Ideas y soluciones 66Problemas y preguntas a discusión 69Problemas extra-picantes 71Lecturas seleccionadas 72

4 Ampliaciones de la genéticamendeliana 73

4.1 Losalelos modifican losfenotipos de manerasdiversas 74

Losgen éticos utilizan una gran variedad desímbolospara losalelos 75Condominancia incompleta, ningún alelo esdominante 76

En la codominancia,es muy evidente la influenciade ambosalelos en el heterozigoto 77En una poblaciónpuede haber genes con alelosmúltiples 77El grupo sanguíneoABO 77Los antígenosA y B 78El fenotipo Bombay 80Ellocus white en Drosophila 80Losalelos letales son genes esenciales 81Mutacionesletalesdominantes 82 .

Lacombinaciónde dos paresde genes implicadosen dos modosde herenciamodifican la proporción9:3:3:1 82

A menudo losfenotipos están afectados por másdeun gen 83Epistasia 84Patrones de herencia únicos 85

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

..

Page 3: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

...

~Fenotiposnuevos 87Otrasproporcionesdihíbridas modificadas 88

4.9 Laexpresión de un solo gen puede tener efectosmúltiples 89

4.10 Elligamiento al X se refiere a genes delcromosoma X 90Ligarnientoal X en Drosophila 90Ligamientoal X en la especie humana 92

4.11 Enla herencia limitada e influenciada por el sexo, elsexo del individuo influye en el fenoptipo 93El síndromede Lesch-Nyhan: las bases molecularesde una rara enfermedad recesiva ligada al X 94

4.12 Laexpresión fenotípica no es siempre el reflejodirecto del genotipo 95Penetración y expresividad 95Fondo genético: supresión y efectos de posición 96Efectos de la temperatura 97Efectosde la nutrición 97

Iniciode la expresión génica 98Anticipacióngenética 98Improntagenórnica (Paterna) 99

= Genética, tecnología y sociedad 100

Mejoradel destino genético de los perros de razaResumendel capítulo 1011deasy soluciones 102Problemasy preguntas a discusión 104Problemasextra-picantes 108Lecturasseleccionadas 110

100

5 Cartografía cromosómica eneucariotas 111

5.1 Losgenes ligados en el mismo cromosoma sesegregan juntos 112La proporción de ligarniento 113Elentrecruzamiento es la base para determinar ladistancia entre los genes en la construcción demapas cromosómicos 115Morgany el entrecruzamiento 115Sturtevanty la obtención de mapas 117

i5.2

Contenido XI

Entrecruzamientos sencillos 1175.3 Ladeterminación de la secuencia génica en la

confección de un mapa se basa en el análisis deentrecruzamientos múltiples 119Entrecruzamientos múltiples 119Mapa de tres puntos en Drosophila 120Determinación del orden de los genes 122Un problema de cartografía en el maíz 124

5.4 la interferencia afecta a la recuperación de losintercambios múltiples 127

5.5 A medida que la distancia entre dos genes aumenta,los experimentos de cartografía se hacen másimprecisos 128

5.6 Los genes de Drosophila han sido ampliamentecartografiados 129

5.7 Elentrecruzamiento implica un intercambio físicoentre cromátidas 130

5.8 La recombinación se produce entre cromosomasmitóticos 131

5.9 Entre cromátidas hermanas también se producenintercambios 133

5.10 En organismos haploides se puede realízar el análisisdelligamiento y la confección de mapas 134Mapas de gen a centrómero 135Análisis de tétradas ordenadas respecto dedesordenadas 137

Ligamiento y cartografía 1375.11 Elanálisis de la puntuación lod y de la hibridación

celular somática fueron históricamente importantespara confeccionar mapas de cromosomashumanos 140

5.12 Ahora es posible la cartografía de genes utilizandoel análisis molecular del DNA 143

Cartografía de genes utilizando las anotaciones de lasbases de datos 143

5.13 ¿Encontró Mendelligamiento? 143¿Por qué Gregor Mendel no encontró ligamiento? 144Resumen del capítulo 144Ideas y soluciones 145Problemas y preguntas a discusión 147Problemas extra-picantes 150Lecturas seleccionadas 151

Page 4: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XII Contenido

6 Análisis genético y mapas enbacterias y bacteriófagos 153Las bacterias mutan espontáneamente y crecen a unritmo exponencial 154Laconjugación es una de las formas derecombinación en bacterias 155Bacterias p+ y P- 157Bacterias Hfr y mapas de cromosomas 159Recombinación en cruces p+ X P-: revisión 162El estado F' y los merozigotos 162Elanálisis mutacional condujo al descubrimiento delas proteínas Rec,esenciales para la recombinaciónbacteriana 162Losfactores Fson Plásmidos 164

LaTransformación es otro proceso que da lugar arecombinación en Bacterias 165El proceso de la transformación 165Transformación y genes ligados 165Los bacteriófagos son virus bacteria nos 165Pago T4: estructura y ciclo biológico 167El análisis de calvas 168Lisogenia 169Latransducción es una transferencia de DNAbacteriano a través de un virus 169El experimento de Lederberg-Zinder 169Naturaleza de la transducción 170

Transducción y mapas 171Los bacteriófagos sufren recombinaciónintergénica 172Mapas en bacteriófagos 173En el fago T4 se produce recombinaciónintragénica 173Ellocus rU del fago T4 174Complementación entre mutaciones rU 174Análisis de la recombinación 176Prueba de deleciones dellocus rU 177El mapa del gen rU 178

6.1

6.2

6.3

6.46.5

6.6

6.7

6.8

6.9

11 Genética, tecnología y sociedad 178

Genes bacterianos y enfermedades: de la expresióngénica a las vacunas comestibles 178

Resumen del capítulo 180

[}

Ideas y soluciones 180Problemas y preguntas a discusiÓnProblemas extra-picantes 183Lecturas seleccionadas 185

182

7 Determinación del sexo ycromosomas sexuales 187

Diferenciación sexual y ciclos biológicos 188Chlamydomonas 188Zea mays 189Caenorhabditis elegans 191Los cromosomas Xe Yfueron relacionados porprimera vez con la determinación del sexo aprincipios del siglo xx 192Elcromosoma Y determina la masculinidad en loshumanos 193

Síndrome de Klinefelter y Turner 194Síndrome 47,XXX 195Condición 47,XYY 195Diferenciación sexual en humanos 196El cromosomaY y el desarrollo masculino 196La proporción de varones y mujeres en la especiehumana no es 1,0 198Lacompensación de dosis evita una expresiónexcesiva de los genes ligados al X en humanos yotros mamíferos 198Corpúsculos de Barr 199La hipótesis de Lyon 200El mecanismo de la inactivación 201La proporción de cromosoma X respecto de ladotación de autosomas determina el sexo enDrosophila 202Compensación de dosis en Drosophila 204Mosaicos en Drosophila 204Lavariación de la temperatura regula ladeterminación del sexo en reptiles 205

11Genética, tecnología y sociedad 206

Una cuestión de género: selección del sexo enhumanos 206

Resumen del capítulo 207

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

Page 5: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

J

\

Ideasy soluciones 208Problemasy preguntas a discusión 208Problemasextra-picantes 209Lecturasseleccionadas 210

8 Mutacionescromosómicas:variaciónen el número y ordenaciónde loscromosomas 213

8.1 Terminologíaespecífica que describe las variacionesen el número de cromosomas 214Lavariación en el número de cromosomas se originapor una no disyunción 214Lamonosomía, o pérdida de un 5010cromosoma,puede tener graves efectos fenotípicos 215Monosomíaparcial en la especie humana: el síndromeCri-du-chat 216Latrisomíaimplicala adiciónde un cromosomaa ungenoma diploide 216El síndromede Down 217Síndromede Patau 219Síndromede Edwards 220Viabilidadde las aneuploidías en la especiehumana 220Lapoliploidía, en la que se encuentran más de dosdotaciones haploides de cromosomas, espredominante en 105vegetales 221Autopoliploidía 222Alopoliploidía 223Endopoliploidía 224Enla estructura y en la ordenación de 105cromosomas se produce variaciones 225Una deleción es la pérdida de una región de uncromosoma 226

Una duplicación es la repetición de un segmento dematerial genético 228Redundanciay amplificación génica: genes del RNAribosómico 228La mutaciónojo Bar en Drosophila 229El papel de las duplicaciones génicas en laevolución 229

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

Contenido XIII

8.9 Las inversiones reordenan la secuencia lineal de 105

genes 231Consecuencias de las inversiones en la formación de

los gametos 232Efecto de posición en las inversiones 233Ventajas evolutivas de las inversiones 234

8.10 Lastranslocaciones alteran la localización de

segmentos cromosómicos en el genoma 234Translocaciones en la especie humana: el síndrome deDown familiar 235

8.11 En la especie humana los lugares frágiles sonsusceptibles de roturas cromosómicas 236Síndrome del X frágil (Síndrome de Martin-Bell) 236

[: Genética, tecnología y sociedad 238

La relación entre los lugares frágiles y el cáncer 238Resumen del capítulo 238Ideas y soluciones 239Problemas y preguntas a discusión 240Problemas extra-picantes 241Lecturas seleccionadas 242

9 Herencia extranuclear 245

9.1 La herencia de orgánulos implica al DNA decloroplastos y mitocondrias 246Cloroplastos: la variegación en el dondiego denoche 246

Cloroplastos: mutaciones en Chlamydomonas 246Mutaciones mitocondriales: el caso de poky enNeurospora 248Petites en Saccharomyces 248Elconocimiento del DNA mitocondrial ycloroplástico nos ayuda a explicar la herencia de losorgánulos 250El DNA de los orgánulos y la teoríaendosimbiótica 250

Organización molecular y productos génicos del DNAde cloroplastos 251Organización molecular de los productos génicos delDNA mitocondrial

Las mutaciones en el DNA mitocondrial dan lugar aenfermedades en la especie humana 252

9.2

9.3

:):' Vil 1:, ',;¡

08'11

»c,: "

1 -,:,Q""

, 2 1 . 5",'

qP [¡;¡".,

B'1 'i \'1' ""ilH :.(\ "" U\J (In ,,"\, ,\ \.(1 "" .. ,.. , ! 9 '1 11 12

ff ¡jfi ud ... ¡¡ti iif,¡¡

,:; 14 15 16 n i!

\\ ". ,. 011 íi.. .."" 28 21 21 .

Page 6: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XIV Contenido

La herencia infecciosa se basa en las relacionessimbióticas entre el organismo huésped y elinvasor 254Kappa en Paramecium 254Partículas infecciosas en Drosophila 255En el efecto materno, el genotipo de la madre tienegran influencia en el desarrollo temprano 256La pigmentación en Ephestia 256Enrollamiento en Limnaea 257

Desarrollo embrionario en Drosophila 257

~ Genética, tecnología y sociedad 259

DNA mitocondrial y el misterio de los Romanov 259Resumen del capítulo 260Ideas y soluciones 260Problemas y preguntas a discusión 261Problemas extra-picantes 262Lecturas seleccionadas 263

9.4

9.5

SegDNA:estructura, replicacióny variación

10 Estructura y análisis del DNA

;,

265

10.1 El material genético debe presentar cuatrocaracterísticas 266

10.2 Hasta 1944 las observaciones favorecían a lasproteínas como material genético 267

10.3 Las pruebas a favor del DNAcomo material genéticose obtuvieron inicialmente mediante el estudio de

bacterias y bacteriófagos 268Transformación: los estudios iniciales 268

Transformación: el experimento de Avery, MacLeod yMcCarty 270El experimento de Hershey-Chase 271Experimentos de transfección 274

10.4 Pruebas indirectas y directas apoyan el concepto deque el DNAes el material gen ético en eucariotas 274Prueba indirecta: distribución del DNA 274

Prueba indirecta: mutagénesis 275Prueba directas: estudios de DNA recombinante 275

10.5 El RNA sirve de material gen ético en algunosvirus 276

10.6 El conocimientode la químicade los ácidosnucleicos es esencial para entender la estructura delDNA 277

Los nucleótidos: las piezas que forman los ácidosnucleicos 277

Nucleósidos difosfato y trifosfato 278Polinucleótidos 278

10.7 La estructura del DNAes la clave para entender sufunción 279

Estudios de la composición de bases 280Análisis de difracción de rayos X 280El modelo de Watson y Crick 281

10.8 Existen formas alternativas de DNA 284

10.9 La estructura del RNA es químicamente parecida a ladel DNA,pero de cadena sencilla 286Estructura molecular de los ácidos nucleicos: laestructura del ácido desoxirribonucleico 287

10.10 Muchastécnicasanalíticashan sido útilesdurante lainvestigación del DNA y el RNA 288Absorción de luz ultravioleta (UV) 288Comportamiento de sedimentación 288Desnaturalización y renaturalización de los ácidosnucleicos 290Hibridación molecular 291

Hibridación in situ fluorescente (FISH) 292

Cinética de reasociación y DNA repetitivo 292Electroforesis de ácidos nucleicos 294

~ Genética, tecnología y sociedad 295Los giros de la revolución helicoidal 295

Resumen del capítulo 296Ideas y soluciones 297Problemas y preguntas a discusión 298Problemas extra-picantes 300Lecturas seleccionadas 300

I

I

11 Replicación y recombinación delDNA 303

11.1 El DNA se reproduce por replicaciónsemiconservativa 304

.

Page 7: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

- ,..

El experimentode Meselson-Stahl 305Replicaciónsemiconservativaen eucariotas 306Orígenes,horquillas y unidades de replicación 307

11.2 Enla síntesis de DNAen bacterias participancincopolimerasasy otras enzimas 308La DNApolimerasa I 308Síntesisde DNA biológicamente activo 310Las DNApolimerasas11,III,IV YV 310

11.3 Durantela replicacióndel DNAse deben resolvermuchascuestiones complejas 311

11.4 Lahélicede DNAdebe desenrollarse 31211.5 Lainiciaciónde la sintesis de DNAprecisaun

cebadorde RNA 31311.6 Lascadenasantipara lelas precisansíntesis de DNA

continuay discontinua 31311.7 Lasíntesisen las cadenas adelantada y retrasadaes

simultánea 31411.8 Lacorrecciónde pruebasy la eliminación de errores

son parteconsubstancialde la replicacióndelDNA 315

11.9 Unmodelo coherente resume la replicacióndelDNA 315

11.10Lareplicaciónes controlada por una variedad degenes 315

11.11Lasíntesisde DNAen eucariotas es parecidaa lasíntesisen procariotas,aunque más compleja 316Múltiplesorígenes de replicación 316DNApolimerasaseucarióticas 317

11.12Losextremosde 105cromosomaseucarióticossonproblemáticosdurantela replicación 318

11.13Larecombinacióndel DNA,comola replicación,esdirigidapordiversasenzimas 320 .

11.14Laconversióngénica es consecuencia de larecombinacióndel DNA 320

~

.: Genética,tecnología y sociedad 322

La telomerasa:¿la clave de la inmortalidad? 322Resumendel capítulo 324Ideasi soluciones 324Problemasy preguntas a discusión 325

Contenido XV

Problemas extra-picantes 326Lecturas seleccionadas 327

12 La organización del DNA encromosomas 329

12.1 Loscromosomas víricosy bacterianos son moléculasde DNArelativamente sencillas 330

12.2 Lossuperenrollamientos son comunes en el DNAde105cromosomas víricosy bacteria nos 332

12.3 Loscromosomas especializados muestranvariaciones de estructura 333Los cromosomas politénicos 333Los cromosomas en escobilla 335

12.4 ElDNAse organiza en cromatinaen 105eucariotas 336La estructura de la cromatina y los nucleosomas 336Análisis de alta resolución del núcleo delnucleosoma 339La heterocromatina 340

12.5 Elbandeo cromosómico diferencia regiones a lolargo del cromosoma mitótico 341

12.6 Loscromosomas eucarióticos presentan unaorganización compleja caracterizadapor el DNArepetitivo 342DNA repetitivo y DNA satélite 342Secuencias de DNA centromérico 343Secuencias de DNA telomérico 344Secuencias moderadamente repetitivas: VNTRs yrepeticiones de dinucleótidos 345Secuencias transpuestas repetitivas: SINES yUNES 345Genes multicopia moderadamente repetitivos 346

12.7 Lainmensa mayoría del genoma eucariótico nocodificaningúngen funcional 346

Resumen del capítulo 347Ideas y soluciones 347Problemas y preguntas a discusión 348Problemas extra-picantes 348Lecturas seleccionadas 350

Page 8: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XVI Contenido

.,..~ '1'f'e.'I' ::4 "1'"';..=:¡,.\.iIo -.lw.

Expresión y regulación de lainformación genética

13 Elcódigo genético y latranscripción 351

13.1 Elcódigo genético presenta una serie decaracterísticas 352

13.2 Losestudios iniciales establecieron los patronesfuncionales básicos del código 353La naturaleza de tripletes del código 353La naturaleza no solapante del código 354La naturaleza sin puntuaciones y degenerada delcódigo 354

13.3 Lostrabajos de Nirenberg, Matthaei y de otrosinvestigadores condujeron al desciframiento delcódigo 354Síntesis de polipéptidos en un sistema exento decélulas 355

Los códigos de homopolímeros 355Mezcla de copolímeros 356La técnica de unión al triplete 357Copolímeros repetidos 358

13.4 Eldiccionario del código muestra diversos patronesinteresantes entre los 64 codones 359Degeneración y la hipótesis del tambaleo 359La naturaleza ordenada del código 360Iniciación, terminación y supresión 361

13.5 Elcódigo genético se ha confirmado en estudios delfago MS2 361

13.6 Elcódigo genético es casi universal 36213.7 Diferentes puntos de iniciación generan genes

solapados 36213.8 Latranscripción sintetiza RNAsobre un molde de

DNA 36313.9 Estudios con bacterias y con fagos proporcionaros

pruebas de la existencia del mRNA 36413.10La RNApolimerasa dirige la síntesis de RNA 364

Los promotores, la unión al molde y la subunidadsigma 365Iniciación, elongación y terminación de la síntesis deRNA 366

13.11 Latranscripción en eucariotas presenta diversasdiferencias respecto la transcripción enprocariotas 367Iniciación de la transcripción en eucariotas 368Descubrimientos recientes sobre la función de la RNA

polimerasa 369El RNA nuclear heterogéneo y su procesamiento: lascaperuzas y las colas 369

13.12 Las regiones codificantes de los genes eucarióticosestán interrumpidas por secuenciasintercaladas 370Los mecanismos de corte y empalme: RNAautocatalíticos 372Los mecanismos de corte y empalme: elspliceosoma 373La edición del RNA 374

13.13 Latranscripción se ha visual izado mediantemicroscopía electrónica 374

::J Genética, tecnología y sociedad 376Oligonuc1eótidos antisentido: atacando el mensajero 376

Resumen del capítulo 377Ideas y soluciones 377Problemas y preguntas a discusión 378Problemas extra-picantes 380Lecturas seleccionadas 381

14 Traduccióny proteínas 383

14.1 La traducción del mRNA depende de los ribosomas yde los RNA transferentes 384La estructura del ribo soma 384La estructura del tRNA 385

Carga del tRNA 38714.2 La traducción del mRNA puede dividirse en tres

pasos 388Iniciación 388

Elongación 389

Page 9: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

r

Terminación 390Los polirribosomas 391

14.3 Elanálisis cristalográficoha revelado muchosdetallesde los ribosomasprocarióticosfuncionales 392

14.4 Latraducciónesmáscomplejaen loseucariotas 39214.5 Laprimeraidea que las proteinas son importantes

parala herenciaprovino del estudio de loserrorescongénitosdel metabolismo 393La fenilcetonuria 394

14.6 Losestudios en Neurospora condujerona lahipótesisde un gen -una enzima 395El análisis de mutantes de Neurospora de Beadle yTatum 395

Genes y enzimas: el análisis de rutas bioquímicas 39514.7 Losestudios de la hemoglobina humana

establecieronque un gen codificauna cadenapolipeptídica 397Anemia falciforme 397

Las hemoglobinas humanas 399

14.8 Lasecuencianucleotídicade un gen y la secuenciaaminoacídicade la proteína correspondientesoncolineares 400

14.9 Laestructuraproteicaes la basede la diversidadbiológica 401Las modificaciones postranscripcionales 404

14.10 Lafunción de las proteínas está directamenterelacionadaa la estructurade la molécula 405

14.11 Las proteínas están constituidas por uno o másdominios funcionales 406

El barajado de exones y el origen de los dominiosproteicos 406

~ Genética, tecnología y sociedad 408

La enfermedadde las vacas locas: la historia de lospriones 408

Resumendel capítulo 409Ideasy soluciones 410Problemasy preguntas a discusión 410Problemasextra-picantes 411Lecturasseleccionadas 413

Contenido XVII

15 Mutación génica. reparación delDNA y transposición 415

15.1 las mutacionesse clasificande diversasmaneras 416

Mutaciones espontáneas, inducidas y adaptativas 416Clasificación basada en la localización de lamutación 418

Clasificación basada en el tipo de cambiomolecular 418

Clasificación basada en los efectos fenotípicos 41915.2 Latasa de mutación espontánea varía enormemente

entre organismos 420Mutaciones deletéreas en humanos 420

15.3 las mutaciones espontáneas surgen de erroresde lareplicacióny de la modificaciónde bases 420Errores de replicación del DNA 420Desplazamiento de la replicación 421Las probabilidades de perder a la ruleta genérica 422Cambios tautoméricos 423

Depurinación y desaminación 423Daño oxidativo 424

Transposones 42415.4 las mutacionesinducidasse producenpor daños

del DNA causadospor agentes químicosyradiaciones 424

Análogos de bases 424Agentes alquilantes 424Colorantes de acridina y mutaciones de cambio defase 426

Radiación ultravioleta y dímeros de timina 427Radiación ionizante 428

15.5 la genómicay la secuenciacióngénica hanincrementado nuestra comprensiónde lasmutacionesen los humanos 428

Los tipos sanguíneos ABO 429La distrofia muscular 429

Repeticiones de trinuc1eótidos en el Síndrome del Xfrágil, en la distrofia miotonica y en la enfermedad deHuntington 430

Page 10: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XVIII Contenido

15.6 Para detectar mutaciones se utilizan técnicasgenéticas, cultivos celulares y análisis degenealogías 431Detección en bacterias y en hongos 431Detección en plantas 431Detección en la especie humana 432

15.7 Elensayo de Ames se usa para valorar lamutagenicidad de los compuestos químicos 433

15.8 Los organismos utilizan sistemas de reparación delDNApara contrarrestar las mutaciones 434Corrección de pruebas y reparación deemparejamientos erróneos. 434Reparación postreplicativa y el sistema de reparaciónSOS 435Reparación por fotorreactivación: reversión del dañopor UV en procariotas 435Reparación por escisión de bases y denuc1eótidos 436Xeroderma pigmentosum y reparación por escisión enhumanos 437Reparación de roturas de la doble cadena eneucariotas 439

15.9 Loselementos transponibles se mueven dentro delgenoma y pueden alterar la función genética 439Las secuencias de inserción 440Los transposones bacterianos 440El sistemaAc-Ds en maíz 442Los elementos genéricos móviles y los guisantesrugosos: una revisión de Mendel 443Los elementos Copia en Drosophila 443Los elementos transponibles P en Drosophila 444Elementos transponibles en la especie humanos 444

:::; Genética, tecnología y sociedad 445

El legado de Chernobyl 445Resumen del capítulo 446Ideas y soluciones 447Problemas y preguntas a discusión 448Problemas extra-picantes 449Lecturas seleccionadas 450

IJ

16 Regulación de la expresión génicaen procariotas 451

16.1 Los procariotas tienen mecanismos genéticoseficientes para responder a las condicionesambientales 452

16.2 Elmetabolismo de la lactosa en E.coli está reguladopor un sistema inducible 452Los genes estructurales 453El descubrimientode las mutacionesde regulación 454El modelo del operón: control negativo 454La prueba genérica del modelo del operón 456El aislamiento del represor 457

16.3 Laproteína activadora por cata bolito (CAP)ejerceun control positivo sobre el operón lac 458

16.4 Elanálisis de la estructura cristalina de loscomplejos represores ha confirmado el modelo deloperón 460

16.5 Eloperón triptófano (trp) en E. co/i es un sistemagenético reprimible 461Pruebas del operón trp 462

16.6 Laatenuación es un proceso decisivo de laregulación del operón trp en E. co/i 463

16.7 Las proteínas TRAPy ATdirigen la atenuación en B.subtilis 464

16.8 Eloperón ara está controlado por una proteínareguladora que ejerce tanto el control positivo comoel negativo 465

!J Genética, tecnología y sociedad 467Sentido de colectividad: cómo las bacterias hablan entresí 467

Resumen del capítulo 468Ideas y soluciones 469 .Problemas y preguntas a discusión 469 .Problemas extra-picantes 470Lecturas seleccionadas 472

17 Regulación de la expresión génicaen eucariotas 473

17.1 La regulación génica en los eucariotas difiere de laregulación en los procariotas 474

Page 11: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

,..

17.2 Laorganizaciónde los cromosomasen el núcleoinfluyeen la expresióngénica 475

17.3 Lainiciaciónde la transcripciónen la principalformade regulacióngénica 475Los promotores tienen una organización modular 476Los intensificadores controlan la tasade

transcripción 47717.4 Latranscripciónen los eucariotasprecisadiversos

pasos 478La transcripción precisa la remodelación de lacromatina 478

La modificación de las histonas esparte de laremodelaciónde la cromatina 480

17.5 Elensamblajedel complejo de transcripciónbasal seproduceen el promotor 480Las RNA polimerasas y la transcripción 480La formación del complejo de iniciación de latranscripción 481Los activadoresseunen a los intensificadores ycambianla tasade iniciación de la transcripción 482

17.6 Laregulacióngénicaen un organismo modelo:inducciónpositivay represiónpor catabolito en losgenesga! de levadura 484

17.7 Lametilacióndel DNA y la regulaciónde laexpresióngénica 486

17.8 Regulaciónpostranscripcionalde la expresióngénica 487Tipos de procesamiento alternativo del mRNA 487

Corte y empalme alternativo y la función celular 488El corte y empalme alternativo incrementa el númerode proteínas producidas por el genoma 488Silenciamiento del RNA de la expresión génica 490

17.9 Elcortey empalme alternativo y la estabilidad delmRNApueden regular la expresióngénica 491La determinacióndel sexo en Drosophila: un modelode regulacióndel corte y empalme alternativo 491Controlde la estabilidad del mRNA 492

~ Genética,tecnologíay sociedad 494

Enfermedades genéticas humanas y pérdida de laregulación génica 494

Resumen del capítulo 495

Contenido XIX

Ideas y soluciones 495Problemas y preguntas a discusión 496Problemas extra-picantes 498Lecturas seleccionadas 498

18 Regulación del ciclo celular ycáncer 501

18.1 Elcánceres una enfermedad genética 502¿Qué es el cáncer? 502Origen clonal de las células cancerosas 503

El cáncer es un proceso con múltiples pasos querequiere múltiples mutaciones 503

18.2 Célulascancerosasque contienen defectosgenéticosque afectan la estabilidad genómicay lareparacióndel DNA 505

18.3 Lascélulascancerosascontienen defectos genéticosque afectan la regulacióndel ciclocelular 506Ciclo celular y transducción de señales 507Control del ciclo celular y puntos de control 508

18.4 Muchos genes que causancánceralteran el controldel ciclocelular 510

Los protooncogenes Ciclina Dl y Ciclina D 512Los protooncogenes ras 512El gen supresor de tumores p53 512El gen supresor de tumores REl 514

18.5 Elcánceres una enfermedad gen ética que afecta loscontactos célula-célula 515

18.6 Lapredisposicióna algunos cánceres puede serhereditaria 516

18.7 losvirus contribuyen al cáncertanto en humanoscomo en losotros animales 518

18.8 Agentes ambientales que contribuyen a los cáncereshumanos 521

.= Genética, tecnologíay sociedad 522

Cáncer de mama: el doble filo de las pruebasgenéticas 522

Resumen del capítulo 523Ideas y soluciones 523Problemas y preguntas a discusión 525Problemas extra-picantes 526Lecturas seleccionadas 527

Page 12: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

xx Contenido

... ... ... .. ...~...... ... ... ...... e.. o. e.....0. .0 ...~. .... ... Q.. e... . . ... .... . . .. ... .#. ...... . . . .~..' .......~... .. ~ ~........ .. .... J .... .. ...c:. ., .. ... ~... ~. .. ... ..... ." '... .,......AA.A~eO9AA...&..0 ...

- ::t ~""'.: , . ~~ "¡::'- -

Análisis genómico

19 Tecnología del DNArecombinante 529

19.1 Latecnología del DNArecombinante combinadiversas técnicas experimentales 530

19.2 Latecnología del DNArecombinante es la basefundamental del análisis genómico 530

19.3 Las enzimas de restricción cortan el DNAporsecuencias de reconocimiento específicas 531

19.4 Losvectores transportan las moléculas de DNAadonar 531Los vectores plasmídicos 532El bacteriófago lambda (A.) 534Los vectores cósmidos 535Cromosomas artificiales bacterianos 536Vectores de expresión 536

19.5 ElDNAse donó primero en células huéspedprocarióticas 537

19.6 Las células de levadura se usan como huéspedeseucarióticos para la donación 537

19.7 Se pueden transferir genes a célulaseucarióticas 538Células huésped vegetales 539Células huésped de mamífero 540

19.8 La reacción en cadena de la polimerasa hace copiasde DNAsin células huésped 540Limitaciones de la PCR 542Otras aplicaciones de la PCR 542

19.9 Las bibliotecas son colecciones de secuenciasdonadas 542Las bibliotecas genómicas 542Las bibliotecas específicas de cromosomas 543Las bibliotecas de cDNA 544

19.10Se pueden recuperar dones específicos de unabiblioteca 545Las sondas identifican cIones específicos 545Rastreo de una biblioteca 546

19.11 Lassecuencias donadas se pueden caracterizar dediversas formas 546

La cartografía de restricción 546Transferencia de ácidos nucIeicos 548

19.12 Lasecuenciación de DNAes la manera definitiva decaracterizar un don 550La secuenciación de DNA y los proyectosGenoma 553

Resumen del capítulo 555

= Genética, tecnología y sociedad 556

Huellas moleculares del DNA y medicina forense: elcaso del palo verde 556

Ideas y soluciones 557Problemas y preguntas a discusión 557Lecturas seleccionadas 561

20 Genómica y proteómica 563

20.1 Genómica: la secuenciación es la base paraidentificar y cartografiar todos los genes delgenoma 565

20.2 Generalidades del análisis genómico 565La compilación de la secuencia 567La anotación de la secuencia 567

20.3 Lagenómica funcional dasifica los genes e identificasus funciones 569Genómica funcional de un genoma bacteriano 570Estrategias para la asignación funcional de genesdesconocidos 570

20.4 Losgenomas procarióticos tienen algunascaracterísticas inesperadas 571La gama de tamaños de los genomas de lasEubacterias 571Cromosomas lineares y cromosomas múltiples enbacterias 572

20.5 Los genomas de las Eubacterias 573Los genomas de las arqueas 574

20.6 Los genomas eucarióticos tienen diversos patronesde organización 575Características generales de los genomaseucarióticos 575

Unidades transcripcionales en el genoma deC. elegans 575Los genomas de las plantas superiores 576

20.7 Elgenoma humano: el Proyecto Genoma Humano(HGP) 577Los orígenes del Proyecto Genoma Humano 578Las características principales del genomahumano 578Las tareas no terminadas de la secuenciación del

genoma humano 578La organización cromosómica de los geneshumanos 580Nuestro genoma y el genoma de los chimpancés 581

20.8 Lagenómica comparativa es una herramientaversátil 582

J

Page 13: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

El hallazgode nuevos genes usando la genómicacomparativa 582Genómicacomparativay organismos modelo 583Análisiscomparativode receptores nucleares ydesarrollode medicamentos 584El genomamínimo para las células vivas 585

20.9 Genómicacomparativa: las familias multigénicasdiversifican la función génica 586Duplicacionesgénicas 586La evoluciónde las familias génicas: los genes de lasglobinas 587

20.10Laproteómica identifica y analiza las proteínas deuna célula 588La reconciliaciónentre el número de genes y elnúmerode proteínas 590La tecnologíaproteómica 590El proteomabacteriano cambia con las alteracionesambientales 592Análisisproteómico de un orgánulo: el nucleolo 592

J

- Genética,tecnología y sociedad 594

Másallá de Dolly: la clonación de seres humanosResumendel capítulo 596Ideasy soluciones 596Problemasy preguntas a discusión 596Problemasextra-picantes 600Lecturasseleccionadas 600

594

21 Disección de la función génica:análisis mutacional en organismosmodelo 603

21.1 Losgenéticos usan organismos modelo que songenéticamente tratables 604Característicasde los organismos modelo engenérica 604Levaduracomo organismo modelo en genérica 605Drosophilacomo organismo modelo en genética 606Ratóncomo organismo modelo en genética 608

21.2 Losgenéticos diseccionan la función génica usandomutaciones y gen ética directa 611Generaciónde mutantes con radiación, productosquímicose inserción de transposones 611Rastreode mutantes 612

Contenido XXI

Selección de mutantes 613Definición de los genes 613Disección de redes genéticas: epistasis y rutas 616Extensión del análisis: supresores eintensificadores 616

Extensión del análisis: clonación de los genes 617Extensión del análisis: funciones bioquímicas 618

21.3 Losgenéticos diseccionan la función génica usandogenómica y genética reversa 619Análisis genético a partir de una proteínapurificada 619Análisis genético a partir de un organismo modelomutante 620Análisis genético a partir de un gen clonado 622Análisis genético utilizando tecnologías dedomiciliación génica 624

21.4 los genéticos diseccionan la función génica usandotecnologías de genómica funcional y de RNAi 628RNAi: genética sin mutaciones 628Técnicas de genómica funcional de gran cantidad dedatos 629Microordenaciones de expresión génica 629Cartografía de alcance genómico de sitios de uniónproteína-DNA 629

21.5 Los genéticos hacen progresar los conocimientos delos procesos moleculares realizando investigacióngenética en organismos modelo: tres casos aestudio 630Levadura: genes de ciclo celular 631Drosophila: los rastreos de Heidelberg 633Ratón: un modelo para la terapia génica de ALS 635

Resumen del capítulo 637Ideas y soluciones 638Problemas y preguntas a discusión 639Problemas extra-picantes 640Lecturas seleccionadas 641

22 Aplicaciones y ética de labiotecnología 643

22.1 Labiotecnología ha revolucionado laagricultura 644Cultivos transgénicos y resistencia a herbicidas 644

..

Page 14: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XXII Contenido

1..-

Incremento nutritivo de los cultivos 645

Inquietudes sobre los organismos modificadosgenéticamente 646

22.2 Los organismos genéticamente alterados sintetizanproductos farmacéuticos 647Producción de insulina en bacterias 647

Productos farmacéuticos en huéspedes animalestransgénicos 648Plantas transgénicas y vacunas comestibles 649

22.3 La biotecnología se usa para diagnosticar y rastrearenfermedades genéticas 650Diagnóstico prenatal de la anemia falciforme 651Polimortismos de un solo nucleótido y rastreogenético 651Microordenaciones de DNADesarrollo de medicamentos

Diagnóstico de enfermedadesRastreo genómico 656Ensayos genéticos y dilemas éticos 656

22.4 Las enfermedades genéticas se pueden tratarmediante terapia génica 656Terapia génica para la inmunodeticiencia combinadagrave (SCID) 657Problemas y fallos de la terapia génica 658El futuro de la terapia génica 659

22.5 La terapia génica suscita muchas preocupacioneséticas 660

22.6 Los temas éticos son una extensión del ProyectoGenoma Humano 661

El Programa de Implicaciones Éticas, Legales ySociales (ELSI) 66 I

22.7 El hallazgo y la cartografía de genes en el genomahumano con la tecnología del DNArecombinante 661

Los RFLP como marcadores genéticos 661Utilización de los RFLP para hacer análisis deligamiento 662Clonación por posición: el gen de laneurotibromatosis 663

Cartografía génica por hibridación in situ fluorescente(FISH) 664

22.8 Las huellas moleculares del DNA pueden identificarpersonas 665Minisatélites (VNTR) y microsatélites (STR) 665Aplicaciones forenses 666

Genética, tecnología y sociedad 667

Terapia génica: ¿dos pasos adelante y dos pasosatrás? 667

Resumen del capítulo 668Ideas y soluciones 668Problemas y preguntas a discusión 670

Problemas extra-picantes 672Lecturas seleccionadas 673

653654655

1

Genética de los organismosy poblaciones23 Genética del desarrollo de

organismos modelo 67523.1 Lagenética del desarrollo busca explicar cómo se

produce un estado diferenciado a partir del genomade un organismo 676

23.2 Conservación de los mecanismos del desarrollo y lautilización de organismos modelo 677Organismo modelo en el estudio del desarrollo 677Análisis de los mecanismos de desarrollo 677Conceptos básicos en genética del desarrollo 677

23.3 Los genes conmutadores maestros programan laexpresión del genoma 678El control de la formación del ojo 678

23.4 Genética del desarrollo embrionario de Drosophila:especificación del eje corporal 680Generalidades del desarrollo de Drosophila 680Genes que regulan la formación del eje corporalantero-posterior 681Análisis genético de la embriogénesis 682

23.5 Losgenes zigóticos programan la formación desegmentos en Drosophila 684Genes gap 684Genes de la regla par 684Genes de la polaridad de los segmentos 685

23.6 Losgenes homeóticos controlan el destino dedesarrollo de los segmentos a lo largo del ejeantero-posterior 686Genes Hox en Drosophila 686Genes Hox y trastornos genéticos huma~os 687Control de la expresión génica de Hox 688

23.7 Cascadas de acción génica controlan ladiferenciación 689

23.8 Las plantas han evolucionado sistemas que sonparalelos a los genes Hox de los animales 690Genes homeóticos en Arabidopsis 691Divergencia evolutivade los genes homeóticos 692

-

Page 15: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

23.9 Interaccionesentre células en el desarrollo deC.elegans 692Sistemasde señalizaciónen el desarrollo 693La rutade señalizaciónNotch 693

Generalidadesdel desarrollo de C. elegans 694Análisisgenéticode la formación de la vulva 694

23.10Para un desarrollo normal se necesita la muertecelularprogramada 697

Genética,tecnología y sociedad 697

Las guerrasde las células madre 697Resumendel capítulo 699Ideas y soluciones 699Problemas y preguntas a discusión 700

Problemas extra-picantes 701Lecturas seleccionadas 702

24 Genética cuantitativa y caracteresmultifactoriales 703

24.1 Notodos los caracteres poligénicos presentanvariacióncontinua 704

24.2 Loscaracteres cuantitativos se pueden explicar entérminos mendelianos 705La hipótesisde los factores múltiples para la herenciacuantitativa 705Alelosaditivos:las bases de la variacióncontinua 706

Cálculodel número de poligenes 70624.3 Elestudio de los caracteres poligénicos depende del

análisis estadístico 707La media 708Varianza 708Desviacióntípica 708Errortípico de la media 708Covarianza 708Análisisde un carácter cuantitativo 709

24.4 Laheredabilidad estima la contribución genética enla variabilidad fenotípica 710La heredabilidaden sentido amplio 711La heredabilidaden sentido estricto 711Selecciónartificial 712

24.5 Losestudios sobre gemelos permiten estimar laheredabilidad en la especie humana 714

24.6 Loslocide los caracteres cuantitativos se puedencartografiar 715

~ Genética, tecnología y sociedad 716

La revolución verde revisitada 716

Resumendel capítulo 717Ideasy soluciones 718Problemasy preguntas a discusión 719Problemasextra-picantes 721Lecturas seleccionadas 723

Contenido XXIII

25 Genéticade poblaciones 725

25.1 Lasfrecuencias alélicas en el conjuntode genesde una poblaciónvaríanen el espacio y en eltiempo 726

25.2 Laley de Hardy-Weinberg describe las relacionesentre las frecuencias alélicas y las genotípicas enuna población ideal 726

25.3 La ley de Hardy-Weinberg se puede aplicar a laspoblaciones humanas 728Comprobación del equilibrio de Hardy-Weinberg 730

25.4 La ley de Hardy-Weinberg se puede utilizar paraalelos múltiples,caracteres ligadosal X y paraestimar la frecuencia de los heterozigotos 731Cálculo de las frecuencias de alelos múltiples 731Cálculo de las frecuencias para caracteres ligadosal X 732

Cálculo de la frecuencia de los heterozigotos 73325.5 Laselección natural es la fuerza principalque

impulsa los cambios de las frecuencias alélicas 733Selección natural 733

Eficacia biológica y selección 734La selección en poblaciones naturales 736Selección natural y caracteres cuantitativos 737

25.6 La mutación da lugar a nuevos alelos en el conjuntode genes 738

25.7 La migración y el flujo génico puede alterar lasfrecuencias alélicas 740

25.8 La deriva genética da lugar a cambios aleatorios delas frecuencias alélicas en poblaciones pequeñas 742

25.9 Los apareamientos no aleatorios cambian lasfrecuencias genotípicas pero no las frecuenciasalélicas 743

Consanguinidad 743Efectos genéticos de la consanguinidad 744

= Genética, tecnología y sociedad 745

Rastreando las huellas genéticas fuera de África 745Resumen del capítulo 747Ideas y soluciones 747Problemas y preguntas a discusión 748

Page 16: Genes, cromosomas y herencia - bib.ufro.cl · Ligamiento al X en la especie humana 92 4.11 En la herencia limitada e influenciada por el sexo ... La proporción de varones y mujeres

XXIV Contenido

Problemas extra-picantes 749Lecturas seleccionadas 749

26 Genética evolutiva 751

26.1 La especiación puede ocurrir por transformación opor desdoblamiento de conjuntos de genes 752

26.2 La mayoría de las poblaciones y especies alberganconsiderable variación genética 753Selección artificial 753

Polimorfismos proteico s 754Variación en la secuencia de nuc1eótidos 754

Explicación del alto nivel de variación genética enpoblaciones 756

26.3 La estructura genética de las poblaciones cambia enel espacio y en el tiempo 756

26.4 La definición de especie es un gran reto para labiología evolutiva 758

26.5 Una reducción del flujo génico entre poblaciones,acompañada de selección divergente o derivagen ética, puede dar lugar a especiación 759Ejemplos de especiación 761Divergencia genética mínima necesaria para laespeciación 762

Al menos en algunos casos la especiación esrápida 763

26.6 Las diferencias genéticas entre poblaciones oespecies se pueden utilizar para reconstruir suhistoria evolutiva 765

Método para estimar árboles evolutivos de datosgenéticos 767Relojes moleculares 768

26.7 La reconstrucción de las historias evolutivas nos

permite contestar a varias cuestiones 769La transmisión del VIH desde un dentista a sus

pacientes 769Relaciones de los Neandertales con los humanosactuales 770

El origen de las mitocondrias 770

.: Genética, tecnología y sociedad 772

¿Qué podemos aprender del fracaso del movimientoeugenésico? 772

Resumen del capítulo 773

Ideas y soluciones 773Problemas y preguntas a discusiónProblemas extra-picantes 774Lecturas seleccionadas 774

774

27 Genética de la conservación 777

27.1 Ladiversidad genética está en el centro de lagenética de la conservación 779Pérdida de diversidad genética 779Identificando la diversidad genética 780

27.2 Eltamaño poblacional tiene un impacto importanteen la supervivencia de las especies 781

27.3 Losefectos genéticos son más pronunciados enpoblaciones pequeñas y aisladas 782Deriva genética 783Consanguinidad 783Reducción del flujo génico 784

27.4 Laerosión genética disminuye la diversidadgenética 785

27.5 Laconservación de la diversidad genética esesencial para la supervivencia de las especies 786Conservación ex-situ: cría en cautividad 786Cría en cautividad: el hurón de pies negros 787Conservación ex situ y bancos de genes 787Conservación in situ 788Acrecentamiento de la población 788

Aa'

PtJ

~t

fI Genétic~_~e~I1~ll:)gíély sociedad 790

Conjuntos génicos y especies amenazadas: la gravesituación del puma de Florida 790

Resumen del Capítulo 791Ideas y soluciones 791Problemas y preguntas a discusión 792Problemas extra-picantes 793Lecturas seleccionadas 794

......

Apéndice A Glosario 795

Apéndice B Respuestas 815

Créditos 855

índice 859