Programa de prácticas de genetica 2015




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títuloPrograma de prácticas de genetica 2015
fecha de publicación29.01.2016
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b.se-todo.com > Biología > Programa

No.

Nombre de la práctica

Objetivo

1


Cariotipo

Obtener y analizar el cariotipo de un organismo para detectar posibles aberraciones cromosómicas

2


Extracción de ADN

Obtener el ADN de un organismo como el principio que da origen a sus características como ser vivo

3


Reproducción celular

Identificar en la mitosis y en la meiosis a eventos básicos de la herencia


4

Modelos de probabilidad

Comprender las leyes de la herencia por medio de su representación con modelos probabilísticos

5


Cultivo de Drosophila melanogaster

Establecer una población de drosofila para su estudio genético


6

Patrones de herencia

Reconocer fenotipos en una población y su patrón de herencia

7


Caracteres ligados

Reconocer caracteres ligados al sexo y grupos de ligamiento


8

Genética de poblaciones


Identificar y determinar las características genéticas de una población
PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE GENETICA 2015

PRÁCTICA 1
CARIOTIPO
MARCO TEORICO:
Los cromosomas son las estructuras en que se organiza la cromatina nuclear y que tienen una expresión dinámica en las distintas fases del ciclo celular. En la mitosis estas estructuras comienzan un proceso de compactación que alcanza su máximo nivel en la metafase. Los cromosomas se tiñen fácilmente cuando están condensados y pueden ser individualizados con el microscopio óptico. Cada cromosoma contiene una molécula de ADN lineal asociado a distintas proteínas y el contenido de genes es variable aunque está en relación con su tamaño. Por eso, cualquier alteración en el número o la estructura de los cromosomas puede ser causa de enfermedades. Para la detección de estas alteraciones se desarrollaron numerosas técnicas y todas ellas requieren de un observador entrenado que las interprete. La citogenética es la rama de la biología que se encarga del estudio de los cromosomas y sus anomalías. Los humanos tenemos un número total de 46 cromosomas y este número varía según las especies. Los 46 cromosomas están constituidos por 23 pares de homólogos y cada miembro del par proviene de un progenitor. El cariotipo es la constitución cromosómica de un individuo y es un estudio de rutina en genética médica. Los cariotipos se pueden informar presentando todos los pares cromosómicos ordenados de acuerdo a su tamaño, que en un principio eran recortados de la fotografía de una metafase, y ahora se pueden hacer con analizadores automáticos. De los 23 pares, el par de cromosomas sexuales se señala por separado para indicar el sexo del individuo. Para citar el cariotipo de un individuo se indica primero el número total de cromosomas y seguidamente los componentes del par sexual precedido de una coma. Así, el cariotipo normal de un varón se escribe 46,XY y el de una mujer 46,XX. Las anomalías cromosómicas son una causa más importante de abortos espontáneos, retardo mental y malformaciones.
OBJETIVO

Obtener y analizar el cariotipo de un organismo para detectar posibles aberraciones cromosómicas
MATERIAL Y EQUIPO
Muestras fotográficas

Tijeras

Lápiz adhesivo

Libros de consulta
DESARROLLO
Recorte los cromosomas de cada una de las muestras fotográficas

Ordene por grupos los cromosomas correspondientes a cada caso

Identifique la condición que se puede concluir en cada caso.
RESULTADOS
Elabore el cariotipo correspondiente para cada caso.
CUESTIONARIO
1.- Explique ¿qué es un cariotipo?
2.- Anote las características del cariotipo normal humano
3.- Anote las características del cariotipo normal de la Drosophila melanogaster
4.- Describa el procedimiento para obtener el cariotipo de un organismo
5.- Explique la ¿por qué es importante conocer el cariotipo de un organismo


FUENTES DE CONSULTA
PDF EL ESTUDIO DE LOS CROMOSOMAS HUMANOS

PRÁCTICA 2:
EXTRACCIÓN DEL ADN

MARCO TEORICO:
En el siglo XX los avances en la ciencia y en la tecnología han permitido al hombre conocer y comprender mejor las características de la vida, los biólogos han descubierto en una macromolécula, el acido desoxirribonucleico (ADN) material que es capaz de almacenar, ordenar y dirigir la información en que se centran las características de todo ser vivo.

Hoy los avances tecnológicos permiten la extracción de ADN de una muestra celular basándose en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ADN, permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula.

Para obtener el ADN se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente, vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. En ese momento, el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares como son: carbohidratos, proteínas y otras sustancias en menor proporción. Las proteínas asociadas al ADN, se han fraccionado en cadenas más pequeñas, separado se de él por acción del detergente. Sólo queda, por tanto, extraer el ADN de esa mezcla de tampón y detergente, para lo cual se utiliza alcohol isoamílico.
OBJETIVO:

Obtener el ADN como el material que es principio del origen de las características de todo ser vivo.

MATERIAL Y EQUIPO


  • Muestra vegetal

  • Agua (destilada o mineral)

  • Cloruro de sodio

  • Bicarbonato sódico

  • Detergente líquido o champú

  • Alcohol isoamílico a 0ºC

  • Batidora

  • Nevera

  • Colador o centrífuga

  • Vaso

  • Tubo de ensayo

  • Varilla fina


DESARROLLO

  1. Preparar la solución tampón con los siguientes materiales manteniendo el sistema en un baño de hielo triturado:

    • 120 ml de agua, si es posible destilada y si no mineral.

    • 1,5 g de cloruro de sodio

    • 5 g de bicarbonato sódico.

    • 5 ml de detergente líquido o champú.

  2. Elegir la muestra que va a proporcionar el ADN entre vegetales (cebolla, ajo, tomates, etc.) y cortados en cuadros.

  3. Triturar la muestra con un poco de agua en la batidora accionando las cuchillas a impulsos de 10 segundos. Así se romperán muchas células y otras quedarán expuestas a la acción del detergente.

  4. Mezclar en un recipiente limpio 5 ml del triturado celular con 10 ml del tampón frío y agitar vigorosamente durante al menos 2 minutos. Separar después los restos vegetales más grandes del caldo molecular haciéndolo pasar por un colador lo más fino posible. Lo ideal es centrifugar a baja velocidad 5 minutos y después pipetear el sobrenadante.

  5. Retirar 5 ml del caldo molecular a un tubo de ensayo y añadir con pipeta 10 ml de alcohol isoamílico enfriado a 0ºC. Se debe dejar escurrir lentamente el alcohol por la cara interna del recipiente, teniendo éste inclinado. El alcohol quedará flotando sobre el tampón.

Se introduce la punta de una varilla estrecha hasta justo debajo de la separación entre el alcohol y el tampón. Remover la varilla hacia delante y hacia atrás y poco a poco se irán enrollando los fragmentos de mayor tamaño de ADN. Pasado un minuto retirar la varilla atravesando la capa de alcohol con lo cual el ADN quedará adherido a su extremo.
CUESTIONARIO
Anote las características físicas que presenta el ADN obtenido
Investigue y reporte las características químicas del ADN
Proponga una serie de pruebas bioquímicas que le permitan identificar el material obtenido durante la práctica como ADN.
Investigue y reporte las características funcionales del ADN que hacen suponer que esta molécula es el origen de las características de un ser vivo.
BIBLIOGRAFIA

Karp, Gerald. Biología celular y molecular. México DF. Edit. McGraw-Hill Interamericana editores. 1996

PRÁCTICA 3:
REPRODUCCIÓN CELULAR
MARCO TEORICO:
Los procesos de reproducción celular son esenciales para la continuidad de la vida de todas las especies, la formación de nuevas células a partir de un origen común como sucede en la mitosis es la forma en que los seres vivos se renuevan constantemente y es por medio de la replicación del ADN que se asegura que la transferencia de la información sea efectiva de una generación a otra.

En el caso de la meiosis, el intercambio de información y la reducción en el número de cromosomas permite que la célula haploide que se forma transmita parte de la información, la cual será completada en la unión de dos gametos lo cual darán origen a un nuevo ser que puede presentar variaciones en la información con respecto a sus progenitores.

OBJETIVO: Identificar en la mitosis y en la meiosis los eventos básicos de la herencia

MATERIAL Y EQUIPO

  • Microscopio

  • Portaobjetos

  • Cubreobjetos

  • Lanceta estéril

  • Cubeta de tinción

  • Aguja enmangada

  • Pinzas

  • Palillos

  • Ratones machos en edad adulta.

  • Bulbo de cebolla

  • Solución hipotónica de citrato de sodio al 1% a 37°C (incubar).

  • Fijador metanol absoluto-ácido acético glacial 3:1

  • Colorante de Giemsa.

  • Aceite de inmersión.




  • Frasco lavador

  • Mechero de alcohol

  • Tijeras

  • Papel de filtro

  • Vaso de precipitados

  • Vidrio de reloj

  • Orceína A Orceína B

  • 2 tubos cónicos de centrífuga de 15 mL o 2 tubos de 13x100 mm.

  • 3 pipetas Pasteur con bulbo.

  • 2 pipetas graduadas de 5 mL.

  • 1 caja de Petri.

  • 2 hojas de bisturí o navajas de afeitar.

  • 2 vasos de precipitados de 100 mL.





DESARROLLO

  1. Llenar un vaso de precipitados con agua y colocar un bulbo de cebolla sujeto con dos o tres palillos de manera que la parte inferior quede inmersa en el agua. Al cabo de 3-4 días aparecerán numerosas raicillas en crecimiento de unos 3 o 4 cm de longitud.

  2. Cortar con las tijeras unos 2-3 mm del extremo de las raicillas y depositarlo en un vidrio de reloj en el que se han vertido 2-3 ml de orceína A.

  3. Calentar suavemente el vidrio de reloj a la llama del mechero durante unos 8 minutos, evitando la ebullición, hasta la emisión de vapores tenues.

  4. Con las pinzas tomar uno de los ápices o extremos de las raicillas y colocarla sobre un portaobjetos, añadir una gota de orceína B y dejar actuar durante 1 minuto.

  5. Colocar el cubreobjetos con mucho cuidado sobre la raíz. Con el mango de una aguja enmangada dar unos golpecitos sobre el cubre sin romperlo de modo que la raíz quede extendida.

  6. Sobre la preparación colocar unas tiras de papel de filtro, 5 o 6. Poner el dedo pulgar sobre el papel de filtro en la zona del cubreobjetos y hacer una suave presión, evitando que el cubre resbale. Si la preparación está bien asentada no hay peligro de rotura por mucha presión que se realice.

Observar al microscopio.


  • Sacrificar al ratón desnucándolo. Abrir la cavidad abdominal y extraer los testículos.




  • Recibir los testículos en una caja de Petri con 5 mL de solución hipotónica de citrato de sodio al 1 % a 37°C




  • Con la navaja, cortar el tejido en fragmentos tan pequeños como sea posible, eliminando antes pelo, grasa o cualquier otra adherencia.




  • Pasar a un tubo de centrífuga con ayuda de la pipeta Pasteur las células en suspensión. Incubar a 37oC. durante 30 minutos.




  • Centrifugar a 2500 r.p.m. durante 5 minutos. Eliminar el sobrenadante.




  • Resuspender el botón y añadir 5 mL de fijador gota a gota y agitando en el vortex, dejar reposar a temperatura ambiente durante 30 min.




  • Centrifugar a 2500 r.p.m. durante 5 min. y lavar por lo menos dos veces más con fijador.




  • Decantar y resuspender en un volumen pequeño (aproximadamente 0.5-1.0 mL).

 

  • Dejar caer 2-3 gotas de esta suspensión en un portaobjetos desengrasado. Dejar secar al aire.




  • Teñir con colorante de Giemsa durante 5 minutos. Lavar y observar al microscopio, primero con objetivo seco débil y posteriormente a inmersión.



CUESTIONARIO

¿Qué observaciones microscópicas le permiten confirmar que durante estos eventos celulares se produce la replicación de la información genómica del organismo?

¿Qué características físicas determinó en las células de ratón?


Investigue y reporte la función que tienen las células de ratón analizadas.

Investigue y reporte ¿Qué células vegetales tienen una función homologa a las células de ratón observadas?
Investigue y reporte si existen en los animales células como las observadas en la raíz de la cebolla.

BIBLIOGRAFIA
Gardner – Simmons – Stansfiel; Principios de genética; Ed Limusa

YASHON – CUMMINGS; Genética humana y sociedad; Ed CENGAGE Learning

PRACTICA 4:

Modelos de probabilidad

MARCO TEORICO
La genética es el estudio de la herencia, es decir, el modo en el que los caracteres se transmiten de generación en generación entre los seres vivos de una misma especie.

En sus trabajos Mendel determino las relaciones matemáticas que constituyen las bases de las leyes de la herencia, él estudio la planta de chícharo, observo sus caracteres y estudios los efectos de la polinización cruzada y de la reproducción dentro de la misma especie. Por medio de la autopolinización Mendel logro obtener razas puras y sus cuidados y el orden es su trabajo le permitió trabajar hasta con 20 000 plantas.

Probabilidad significa la posibilidad de que ocurra un evento, en genética se refiere a la posibilidad de que se manifieste una característica, también indica la proporción de miembros pertecientes a un grupo que tendrán determinados caracteres.

Estos experimentos satisfacen las cuatro condiciones de un experimento binomial que son:

  • En una ejecución cualquiera hay exactamente dos resultados posibles (éxito - fracaso)

  • Hay n ejecuciones, donde n es un número entero positivo fijado de antemano

  • Las ejecuciones son independientes

  • La probabilidad de éxito para todas las ejecuciones es la misma



OBJETIVO:
Comprender las leyes de la herencia por medio de su representación con modelos probabilísticos.
MATERIAL Y EQUIPO


  • 2 Recipientes de plástico opaco

  • Muestra de semillas (50 – 50 de colores contrastantes)

  • Muestra de canicas o esferas de unicel( 4 colores diferentes

  • Dos dados marcados con letras




DESARROLLO

1.- Utilizando los dados realice 40 lanzamientos, ordene y anote los resultados en tres columnas
2.- Coloque en cada recipiente la mitad de la mezcla de 100 semillas con contraste de dos colores, cuide de mantener una proporción homogénea. Al azar tome una semilla de cada recipiente y forme parejas. Realice la operación hasta aparear todas las semillas, ordene y anote sus resultados.

3.-Coloque en cada recipiente la mitad de la mezcla de 100 semillas con contraste de cuatro colores cuide de mantener una distribución homogénea. Al azar seleccione dos esferas de cada recipiente y forme la tétrada correspondiente. Repita la operación hasta agotar las esferas, ordene y anote sus resultados
CUESTIONARIO
Interprete los resultados empleando la terminología adecuada para genética

Identifique de los ensayos realizados aquel que representa a la 1ª. Ley de Mendel

Identifique el ensayo realizado que le permita explicar la 2da ley de Mendel

Identifique el ensayo que puede ayudarle a explicar la 3° ley de Mendel


Compare los resultados obtenidos durante la práctica por el grupo con los esperados de los modelos teóricos

BIBLIOGRAFIA

Roger E Baldwin; 1983; Genética elemental; Ed Limusa; México DF
Gardnber- Simmons- Snustad; 1998; Principios de Genética; Ed UTEHA – Noriega
Stephens Willoughby;1999; Probabilidad y estadística; Publicaciones Cultural

PRACTICA 5:
Cultivo de Drosophila melanogaster


MARCO TEORICO
Un objetivo de la Genética, es el estudio de las leyes que rigen la herencia y

sus mecanismos Un organismo que ha resultado adecuado para la experimentación genética es la mosca de la fruta la cual cuenta con las siguientes características

  • Se puede disponer de poblaciones distintas de la misma especie, genéticamente homogéneas, con uno o más rasgos distintivos. Esto permite cruzas controladas entre esas poblaciones

.

  • Los individuos presentan rasgos distintivos bien definidos y fácilmente identificables. Esto evita que haya dudas en cuanto a la presencia o ausencia de esos rasgos en el individuo y permite su fácil identificación.

  • Su reproducción rápida permite obtener conclusiones en estudios genéticos, ya que para ello se requiere contar con el seguimiento en varias generaciones.

  • Descendencia numerosa. El establecimiento de los mecanismos de la herencia requiere del estudio de un gran número de individuos, estableciendo en cada generación las proporciones de descendientes que presentan cada unos de los rasgos en estudio.

  • Facilidad y economía para su manejo. Ello permite su manejo ágil por personas no especializadas, sin necesidad de métodos sofisticados ni de inversiones costosas.

El manejo adecuado de D. melanogaster en el laboratorio, proporciona conocimiento de las principales características de su ciclo vital, el cual consta de cuatro etapas o estadios perfectamente identificables, huevo o cigoto, larva, pupa y adulto.
OBJETIVO:

Establecer una población de drosofila para su estudio genético
MATERIAL Y EQUIPO


  • Agua destilada 1000 ml

  • Agar simple, sin inhibidores 10 g

  • Tegosept MR al 10% en etanol al 96%, v/v 4 ml

  • Acido propiónico 4 ml

  • Harina de maíz 70 g

  • Azúcar 50 g

  • Levadura 20 g

  • Frascos de 125-250 ml, estériles, con tapón

  • Gasa o esponja 20

  • Una pareja de insectos adultos, o bien una hembra previamente apareada.

  • Parrilla con agitación magnética

  • Balanza granataria.

  • Olla de peltre

  • Vaso de precipitados de 100 ml.

  • Pipetas de 5 ml

  • Agitadores de vidrio, papel secante y grasa





DESARROLLO


  1. Preparación de medio de cultivo


A 1000 ml de agua destilada agregue 10 g de agar simple, 50 g de azúcar y 70 g de harina de maíz, mezcle con agitador magnético hasta dispersar bien los sólidos.

Caliente y se permita que la mezcla hierva durante 15 minutos, agregue la suspensión de levadura (20 g de levadura en suficiente agua para reponer el volumen inicial) y permita que hierva durante 10 minutos.

Luego de retirar el matraz de la parrilla deje enfriar la mezcla 10 minutos.

Añada 4 ml de la solución de TegoseptMR y 4 ml de ácido propiónico puro.

Mezcle y vierta a cada frasco de 40-50 ml del medio todavía caliente.

Cubra los frascos (sin sus tapones) con gasa doble o cuádruple, deje en reposo hasta que el medio de cultivo se enfríe y solidifique (se puede usar el refrigerador). Una vez enfriado y solidificado el medio elimine el exceso de humedad de las paredes interiores del frasco, usando papel secante y un agitador de vidrio. Los frascos están listos para el inicio de un cultivo de Drosophila melanogaster.


  1. Siembra de organismos


Identifique los estadios del ciclo vital de D. melanogaster.

Coloque a los insectos adultos (moscas) dentro del frasco.

En teoría, para realizar un cultivo de D. melanogaster, sería suficiente tener en el frasco una pareja de insectos adultos, o bien colocar una hembra previamente apareada en el frasco, ya que una gran cantidad de espermatozoides quedan en la hembra después de la cópula lo que permite la fecundación de gran cantidad de óvulos con los espermatozoides de un solo apareamiento. Sin embargo, es conveniente iniciar el cultivo colocando en el frasco un buen numero se moscas (de 10 a 15), aumentando la posibilidad de haber depositado machos y

hembras fértiles que produzcan una progenie numerosa. Así mismo, es necesario tomar las siguientes precauciones:

El frasco con el medio de cultivo no debe de tener exceso de humedad. Esto,

ocasionaría que las moscas se ahogaran o se pegaran a las paredes del recipiente o al medio de cultivo; además, las pupas se adhieren a superficies secas.

El tapón del frasco debe de impedir la salida de las moscas, pero permitir el recambio de los gases del medio de cultivo con la atmósfera para que respiren los insectos. Por ello se utilizan los tapones de gasa, algodón o esponja.

El frasco de cultivo debe colocarse en un sitio iluminado cuya temperatura sea de entre 20 y 25° C. En general, la temperatura del laboratorio es adecuada.

Es recomendable hacer los cultivos por duplicado, conservando el frasco de cultivo original hasta asegurarse que el cultivo es exitoso. El duplicado permite enfrentar la eventualidad de que falle el cultivo en uno de los frascos.

RESULTADOS
Determine y anote las ventajas que ofrece el cultivo de la D. melanogaster en los estudios de genética.

Analice y anote cuales fueron los problemas que se le presentaron durante su trabajo experimental


Investigue y proponga algún organismo que pueda servir de modelo experimental para estudios de genética


BIBLIOGRAFIA
Gallo – Salcedo; 1984; Genética de drosophila; Ed. Limusa

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