Información

Genética: ¿es posible esta hibridación?

Genética: ¿es posible esta hibridación?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Suponga que hibrida dos plantas: una tiene una flor roja y un tallo largo, la otra tiene una flor rosa y un tallo corto. Esto resultó en estos 4 tipos de plantas, con una proporción de 1: 1: 1: 1

  1. Flor roja de tallo largo
  2. Flor rosa de tallo largo
  3. Flor roja de tallo mediano
  4. Flor rosa de tallo mediano

¿Qué posible genotipo podrían tener los padres que resultaría de esta manera?


Color de la flor

A Heterocigoto (Rp) x Homocigoto recesivo (pp) cross puede producir la distribución:

p p R Rp Rp = rojo, rojo p pp pp = rosa, rosa

Longitud del tallo

Para me, parece haber otro alelo involucrado o una falta de alelo, y definitivamente Co-Dominance. La única forma en que podría pensar en una forma de obtener la proporción de longitudes de tallo en la pregunta después de unos minutos de pensar es si a una de las plantas le falta un gen antes de la cruz (similar al síndrome de Turner); el ejemplo que sigue pone el gen faltante en los padres de tallo corto:

SS = Corto
TT = alto
ST = Medio
SX = Corto
TX = Alto
X = Gen faltante / Nada

S X T ST TX = Medio, alto T ST TX = Medio, alto

Entonces, en última instancia, la cruz se vería así:

Sp Xp TR STRp TXRp = (# 3), (# 1) Tp STpp TXpp = (# 4), (# 2)

Hibridación in situ

I. INTRODUCCIÓN

En el lugar La hibridación (ISH) se describió por primera vez en 1969 para localizar secuencias de ADN específicas en cromosomas en preparaciones citológicas de Xenopus ovocitos (Gall y Pardue, 1969 John et al., 1969). Se han descrito modificaciones de la técnica original que permiten la detección y localización de ácidos nucleicos dentro de los tejidos de una variedad de organismos diferentes.

La principal ventaja de ISH sobre otras técnicas moleculares es que ISH proporciona información sobre la ubicación de los ácidos nucleicos diana dentro de las células y / o tejidos. Los patólogos pueden simultáneamente buscar ácidos nucleicos específicos y estudiar la morfología celular y tisular de la muestra. Además, ISH puede proporcionar resultados más rápidamente que algunos métodos de cultivo celular.

Algunos virus son difíciles, peligrosos o imposibles de cultivar en cultivos celulares. Por ejemplo, se pueden usar células gliales fetales humanas primarias para aislar el virus JC. Desafortunadamente, después de varios subcultivos, estas células primarias ya no son permisivas para la infección viral, lo que dificulta o imposibilita el cultivo rutinario del virus JC. Se puede cultivar el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) in vitro, pero el cultivo de este peligroso organismo no tiene ningún beneficio real para la mayoría de los laboratorios clínicos. El virus del papiloma humano (VPH) no se puede cultivar in vitro, asi que en el lugar la hibridación es especialmente valiosa cuando se sospecha una infección por VPH. Además, la ISH puede ser útil en casos en los que el diagnóstico inmunológico de infecciones virales es difícil (p. Ej., Virus JC) y cuando no existen reactivos serológicos confiables disponibles comercialmente (Hulette et al., 1991 ).

Las moléculas diana de ISH son ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos forman complejos con proteínas en la célula cuando un tejido está incrustado en una matriz compleja, los ácidos nucleicos se entrecruzan con esa matriz. Por lo tanto, los principales desafíos de la ISH son hacer que el ácido nucleico diana esté disponible para la sonda y, una vez que se forman los híbridos adecuados, estabilizarlos sin destruir la morfología celular.


Mendel & # 8217s Principios de genética

Gregor Johann Mendel (1822-1884) es llamado Padre de la Genética. Nació en 1822 en una familia de padres pobres en un área que ahora es parte de la República Checa.

Su padre tenía un gran amor por las plantas y eso influyó mucho en Mendel. A medida que crecía, se interesó por la hibridación de plantas.

Después de completar su educación escolar, Mendel se unió a la Universidad para tomar un curso de dos años en Filosofía. Luego ingresó en el Monasterio Agustino de Brunn y fue ordenado sacerdote en 1847. Allí continuó su interés por la hibridación de plantas. En 1849, Mendel consiguió un puesto temporal en una escuela, sirvió allí durante un año y se marchó para unirse a la Universidad de Viena para recibir formación en física, matemáticas y ciencias naturales.

Esto le permitió diseñar y analizar trabajos experimentales precisos que realizó en el monasterio. En 1854 Mendel asumió nuevamente la profesión de maestro y permaneció allí durante catorce años. Durante este largo período, llevó a cabo sus famosos experimentos con guisantes de jardín en el jardín del monasterio.

Sus experimentos fueron, de hecho, la extensión y el desarrollo de experimentos de hibridación en guisantes realizados por trabajadores anteriores como Knight (1799) y Goss (1824). Otro trabajador importante, J. Kolreuter (1733-1806), un botánico alemán, realizó experimentos de hibridación en tabaco y demostró que los híbridos pueden parecerse a uno u otro progenitor o pueden ser intermedios entre los dos.

Kolreuter afirmó además que los cruces recíprocos dan resultados similares. Su punto de vista fue aceptado por los científicos entonces establecidos como Gartner (1772-1850), Naudin (1815-1899) y Darwin (1809-1882). Sin embargo, estos trabajadores no pudieron dar un tratamiento numérico a sus resultados como lo hizo Mendel en 1866 y, por lo tanto, no pudieron comprender el mecanismo de la herencia.

Mendel llevó a cabo sus experimentos históricos con el guisante de jardín (Pisum sativum) en el jardín del monasterio durante unos nueve años (1856-1864) y publicó sus resultados en una revista menos conocida: las actas anuales de la Sociedad de Historia Natural de Brunn en 1865.

Desafortunadamente, sus destacadas contribuciones no lograron atraer la atención del mundo científico de esa época y permanecieron desconocidas hasta 1900 cuando sus artículos fueron redescubiertos por tres científicos diferentes de tres países diferentes de Europa, mientras trabajaban de forma independiente sobre la herencia en plantas. Fueron Hugo Devries de Holanda, Karl Correns de Alemania y Eric Von Tshermak de Austria.

Experimentos Mendel & # 8217s:

Mendel realizó experimentos de cruzamiento en guisantes de jardín (Pisum sativum). Estudió la herencia de siete pares diferentes de caracteres contrastantes en esta planta, pero consideró solo un par a la vez. Cruzó dos plantas de guisantes que tenían caracteres contrastantes (por ejemplo, plantas de guisantes altas y enanas) mediante polinización artificial y obtuvo los híbridos. A continuación, las plantas híbridas resultantes se cruzaron entre sí. Obtuvo los datos de estos cruces y analizó los resultados cuidadosamente.

Por qué Mendel eligió el guisante como material experimental:

Mendel seleccionó el guisante de jardín como material experimental debido a las siguientes ventajas:

1. La planta de guisantes es fácil de cultivar y cruzar.

2. Los guisantes se reproducen y maduran en una temporada (una planta anual). Debido al corto ciclo de vida, se pueden producir varias generaciones en un período corto.

3 Las flores son bisexuales y contienen partes masculinas y femeninas. Son autofertilizantes por naturaleza.

4. Las plantas de guisantes tienen varios caracteres contrastantes.

5. Es fácil de hibridar porque el polen de una planta puede introducirse en el estigma de otra planta quitando las anteras.

6. Debido a la fácil autofecundación, es fácil obtener líneas puras para varias generaciones.

7. Produce híbridos fértiles. Esto permitió a Mendel continuar sus experimentos durante generaciones.

Para su experimento, Mendel inicialmente seleccionó plantas de guisantes con caracteres contrastantes como alto y enano. Estas plantas eran pura o verdadera reproducción de un carácter particular. Por ejemplo, para obtener una línea pura para la altura del tallo, autofertilizó una planta de guisante alta durante varias generaciones hasta que la descendencia resultante siempre produjo solo plantas altas.

Asimismo, obtuvo una variedad genéticamente pura de plantas de guisantes enanos adoptando la misma técnica. Estas verdaderas plantas reproductoras (altas y enanas) formaron el padre (P1) Generacion. Dado que el guisante de jardín se autofertiliza, las panteras deben eliminarse antes de la madurez. Esta operación de remoción de anteras se llama castración.

El estigma se protege contra cualquier polen extraño con la ayuda de una bolsa. El polen, luego en la etapa de dehiscencia, se saca de la planta para ser utilizado como padre masculino y se espolvorea sobre el estigma plumoso de la flor emasculada. En el momento de este tipo de polinización artificial, la polinización debe estar madura y el estigma debe ser receptivo.

Para cada uno de los siete pares de caracteres, las plantas con un rasgo alternativo se utilizaron como hembras y las que tenían la otra alternativa como macho. También se realizaron cruces recíprocos. La población obtenida como resultado del cruce de plantas parentales que tienen caracteres contrastantes se denomina primera generación filial o F1 (filial significa progenie). La F1 las plantas cuando se autofecundan producen plantas de segunda generación filial o F2 plantas. Similarmente F3, F4 etc. se pueden producir.

Razones para el éxito de Mendel & # 8217s:

El éxito de Mendel # 8217 puede atribuirse a una combinación de suerte, previsión, experiencia matemática y su aptitud científica.

Las razones del éxito de Mendel son las siguientes:

1. Mendel estudió la herencia de un carácter a la vez, a diferencia de sus predecesores, que consideraban el organismo como un todo.

2. Lie llevó a cabo sus experimentos hasta F2 y F3 generaciones.

3. Su conocimiento en estadística lo ayudó a mantener registros precisos de todos los experimentos de hallazgos y los analizó cuidadosamente.

4 Cultivó líneas puras en parcelas separadas y realizó experimentos cruzando dos plantas de cepas puras.

5. Las plantas parentales que se cruzaban pertenecían a líneas puras y tenían caracteres contrastantes claramente visibles.

6. Seleccionó plantas genéticamente puras para sus experimentos mediante la realización de una serie de pruebas de cruce de venta.

7 Todos estos experimentos genéticos se llevaron a cabo con sumo cuidado y una planificación meticulosa.

Leyes mendelianas de la herencia:

1. Principio de los caracteres de la unidad:

Mendel asumió que la unidad de los caracteres hereditarios son los factores determinantes que ocurren en pares. Uno de cada uno proviene de la madre mientras que el otro proviene del padre. El carácter o factor unitario ahora se denomina gen.

2. Ley de dominación:

Cuando un par de caracteres contrastantes (o caracteres alelomórficos o alelos) están presentes juntos, solo uno de ellos se expresa y el otro permanece suprimido o oculto El carácter que se expresa (o es visible) se denomina dominante y el carácter que permanece oculto se denomina recesivo.

3. Ley de segregación o pureza de los gametos:

Los factores alélicos o genes presentes juntos en los híbridos se segregan (separan) entre sí y se colocan en diferentes gametos en la siguiente generación.

4. Ley de surtido independiente:

Cuando dos o más pares de caracteres contrastantes se toman en consideración en una cruz, cada factor, se clasifica o se coloca independientemente del otro (alineando sus pasajes de una generación a la otra.

Terminología mendeliana:

1. Genotipo y fenotipo:

El genotipo se refiere a la composición genética o constitución genética de un organismo. El fenotipo indica la apariencia externa de un organismo. TT y Tt son fenotípicamente las mismas plantas altas pero genotípicamente diferentes ya que una es pura alta (TT) y la otra es híbrida alta (Tt).

2. Homocigotos y heterocigotos:

Cada organismo posee dos genes (alelos) para cada carácter. Si en un organismo los dos genes (alelos) de un carácter particular son idénticos (por ejemplo TT o tt), se dice que es puro u homocigoto (homo = lo mismo, zygo = un par). Si el organismo posee genes contrastantes (alelos) para un carácter particular (por ejemplo, Tt), se dice que es impuro o heterocigoto (hetero = diferente, zygo = un par).

3. Dominante y recesivo:

Un heterocigoto posee dos genes contrastantes (digamos & # 8216Tt & # 8217), pero solo uno de los dos es capaz de expresarse (altura), mientras que el otro permanece oculto (enanismo). El gen que es capaz de expresarse en 1, híbrido (aquí & # 8216T & # 8217) se conoce como gen dominante, mientras que el otro gen que es incapaz de expresarse (aquí & # 8217t & # 8217) en presencia del gen dominante se llama como gen recesivo.

4. Alelo o alelomorfo:

Mendel afirmó que dos genes (factores) que representan dos alternativas de un carácter están presentes en dos cromosomas separados de un par homólogo pero en el mismo loci o posición. Por ejemplo, en un par de genes Tt, T está presente en un cromosoma yt en el otro cromosoma pero en el mismo locus o posición. Cada uno de ellos se llama alelo del otro (T es un alelo de ty viceversa).

Es la unidad de herencia que representa una característica particular. Está ubicado en el cromosoma y está formado por un segmento de ADN. Se denominó factor o determinante.

Una progenie resultante de un cruce entre dos padres que se diferencian al menos en un solo carácter.

Es el segundo cruce que involucra los mismos genotipos que el primer cruce, pero los sexos están invertidos. Si el primer cruce es Alto (mujer) x Enano (hombre), entonces el segundo cruce o recíproco será Alto (hombre) x Enano (mujer).

Cruz monohíbrida:

En un cruce monohíbrido, los dos padres se diferencian por un solo carácter. Mendel tomó una planta alta de guisantes y la cruzó con una planta enana. Transfirió los granos de polen de las plantas de guisantes altos y los colocó sobre el estigma de la planta de guisantes enanos y viceversa. Para evitar la autopolinización, anteriormente eliminó todos los estambres de las flores de la planta enana. Mendel notó que todas las progenies de F) o la primera generación filial eran plantas altas. Esto le dio la pista para establecer la Ley de dominio.

Según esta ley, de un par de caracteres contrastantes (altura y enanismo) apareció un carácter (altura) en la generación F y el otro carácter (enanismo) permaneció oculto o suprimido. El personaje que apareció en Ft La generación se llama dominante y el otro carácter que permanece oculto se llama carácter recesivo. Estos dos caracteres contrastantes se conocen como caracteres alelomorfos o alelomorfos o alelos (Fig. 5.2).

Mendel ahora permitió que las plantas se autopolinizaran y produjeran F2 o segunda generación filial de plantas. Entre F2 plantas que observó plantas altas y enanas en una proporción de 3: 1. Esta relación es una relación monohíbrida. El carácter recesivo (enanismo) que estaba oculto en la F1 generación apareció en F2 Generacion.

Entre los F2 las plantas altas 1/3 eran puramente altas y las 2/3 restantes eran altas híbridas y se comportaban como las plantas de F2 Generacion. La planta enana recesiva se crió fiel. Por lo tanto, la F2 La proporción se clasifica en dos categorías: proporción fenotípica (3 alto: 1 enano) y proporción Genotypie (1 alto puro: 2 alto híbrido: 1 enano puro).

En la generación parental, tanto las plantas altas (TT) como las enanas (tt) tienen alelos de genes similares y, por lo tanto, se denominan plantas homocigotas. La F1 las plantas tienen diferentes alelos del mismo gen (Tt) y, por lo tanto, se conocen como plantas heterocigotas. Mendel representó el factor dominante mediante la mayúscula y el factor recesivo mediante la minúscula. Por lo tanto, la planta alta pura será TT y la planta enana estará representada por tt.

Ley de segregación o pureza de gametos:

Según esta ley la F1 las plantas tienen tanto el factor T como el t que nunca se fusionan ni se mezclan. Cuando tales plantas forman gametos, los factores T y l se separan entre sí y entran en cigotos separados. Así, en la F2 Aparece la planta enana de generación, además de verdaderas plantas altas e híbridas altas.

En un cruce dihíbrido, los padres se diferencian por dos caracteres. Mendel llevó a cabo un cruce entre una verdadera planta de cría redonda amarilla (RRYY) con una planta verde arrugada (rryy) de cría verdadera. Redondo y arrugado son las formas de la cubierta de la semilla, mientras que el amarillo y el verde son los colores de la cubierta de la semilla.

Mendel observó que las semillas de las plantas Fj eran todas Redondas y Amarillas. Esto mostró que Redondo y Amarillo eran dominantes sobre Arrugado, Verde. En la generación Fv se observaron cuatro tipos de combinaciones tales como Amarillo Redondo, Amarillo Arrugado, Verde Redondo y Verde Arrugado. Así, los tipos anteriores de descendencia & # 8217s de F2 generación se produjeron en una proporción de 9: 3: 3: 1. Esta relación se llama relación Di-híbrida (Fig. 5.3).

Los resultados se pueden representar de la siguiente manera:

Mendel representó el carácter redondo de la semilla por R y arrugado por r. De manera similar, representó el carácter amarillo por Y y el verde por y.

En su experimento cruzado dihíbrido, Mendel observó que los caracteres redondos y amarillos son dominantes sobre los arrugados y verdes, de modo que todos los F1 descendencia & # 8217s son redondos y amarillos. En la F2 generación, notó que un alelo (dominante o recesivo) de un carácter dado se combina libremente con uno (dominante o recesivo) de los alelos de otro carácter. Por tanto, un alelo dominante de un carácter se combina, no solo con el dominante, sino también con el alelo recesivo de otro carácter.

Ley de surtido independiente o Ley de recombinación de libertad:

En el cruce dihíbrido, el alelo R (redondo) del carácter de la forma de la semilla se combina o clasifica, no solo con el alelo dominante Y (amarillo) sino también con el alelo recesivo y (verde) del carácter del color de la semilla. Por lo tanto, el alelo R se clasifica libremente con el alelo Y o el alelo y, pero independientemente del alelo r (forma arrugada) y viceversa durante F2 Generacion.

Cruz trihíbrida:

En un cruce trihíbrido, los padres se diferencian por tres caracteres. Mendel cruzó homocigotos altos, redondos y amarillos (TT RRYY) con enanos, arrugados y verdes (ttrryy). Toda la f1 las plantas eran altas, redondas y amarillas (TtRrYy).

En la autofecundación, estas plantas híbridas produjeron:

(i) 27 altos, redondos y amarillos

(ii) 9 alto, redondo y verde

(iii) 9 alto, arrugado, amarillo

(viii) 3 enano, arrugado, amarillo

(viii) 1 enano, arrugado, verde.

Herencia mendeliana en animales:

Mendel trabajó en plantas de guisantes pero la aplicación de sus leyes sobre los animales se llevó a cabo en sus sucesores.

Color del pelaje en conejillo de indias:

Cuando un conejillo de indias negro puro (homocigoto) (BB) se cruza con un conejillo de indias blanco puro (bb), todos los F1 la descendencia y los # 8217s (Bb) son negros. Significa que el color negro es dominante sobre el color blanco en el conejillo de indias y FL las crías negras (Bb) son heterocigotas. Aquí, el gen del color negro está representado por B y el del color blanco recesivo por b. Cuando la F1 heterocigotos se crían entre ellos, individuos de F2 se produce la generación. La relación fenotípica Fv es 3 negro: 1 blanco mientras que la F2 la relación genotípica es negro puro 1: negro heterocigoto 2: blanco puro 1 (Fig. 5.4).

En cobaya, el pelaje negro (BB) es dominante sobre el pelaje blanco (bb) y el pelo corto (SS) es dominante sobre el pelo largo (ss). Cuando un conejillo de indias macho homocigoto de pelo corto negro se cruza con una hembra blanca de pelo largo, todas las F, descendientes & # 8217 son de pelo corto negro. Esto muestra el predominio del pelaje negro sobre el pelaje blanco y el predominio del pelo corto sobre el pelo largo.

Cuando la F1 Los individuos híbridos pueden cruzarse con un F2 La generación que consta de cuatro tipos de individuos se produce en la siguiente proporción: negro corto 9: negro largo 3: blanco corto 3: blanco largo 1: esta proporción explica claramente la ley de distribución independiente de Mendel # 8217 (Fig. 5.5).

Cruz trasera y cruz de prueba:

En la herencia mendeliana F1 los híbridos (Tt) se pueden cruzar con cualquiera de los padres (TT o tt). Se le conoce como espalda cruzada. Cuando la F1 híbridos (Tt) se cruzan con los padres dominantes (TT) todos los F2 los descendientes y los # 8217 desarrollan caracteres dominantes (altos). Pero cuando F1 híbridos (Tt) se cruzan con padre recesivo (tt), 50% de la F2 la descendencia & # 8217s desarrolla un carácter recesivo (enanismo). También se conoce como prueba cruzada. El cruce de prueba se utiliza para determinar el genotipo desconocido de un individuo (si el carácter dominante es homocigoto o heterocigoto).

Interacción de genes:

Tras el redescubrimiento de los principios mendelianos de la herencia en 1900, científicos de todo el mundo intentaron verificar estas leyes realizando experimentos en diferentes especies de plantas y animales. Para su sorpresa, se encontró que los principios mendelianos no se cumplieron universalmente, sino que hubo muchos casos de excepciones a esto.

Los genes alélicos, en lugar de comportarse como dominantes y recesivos, interactúan en el F1 híbrido para producir un nuevo personaje. En algunos casos, más de un par de genes pueden influir en el mismo carácter. En ciertos casos, dos o más genes se transmitieron juntos generación tras generación sin estar separados, es decir, no hubo segregación o surtido libre de genes como se ve en los principios mendelianos. De esta manera se observaron muchas de esas excepciones que ahora se denominan desviaciones de los principios mendelianos.

Dominancia incompleta:

Four-O & # 8217 plantas reloj (Mirabilis jalapa) que producen flores rojas (RR) cuando se cruzan con plantas que tienen flores blancas (rr), la F1 las plantas (Rr) producen flores rosadas. Cuando tal F1 las plantas híbridas se autofecundan o se cruzan, el resultado F2 Las plantas son de 3 tipos según el color de la flor que llevan. La proporción fenotípica de plantas con color rojo: rosa: blanco es respectivamente 1: 2: 1. El efecto del carácter dominante, es decir, el color rojo, es incompleto en las plantas híbridas de flores rosadas debido al efecto diluyente del carácter recesivo, es decir, el color blanco.

En aves andaluzas cuando se cruza un negro puro con un pájaro blanco puro, la F1 híbrido es azul. Cuando esos híbridos azules se cruzan entre sí, la F2 La proporción de aves de corral para negro: azul: blanco fue 1: 2: 1. En el F1 Los genes híbridos para el color blanco y negro produjeron sus efectos igualmente dando como resultado el color azul. Tales genes son genes codominantes a diferencia de los genes dominantes y recesivos propuestos por Mendel.


Encuesta literaria

Nuestra encuesta se basó en una búsqueda en Web of Science (Thomson Reuters) de las palabras clave & # x02018hybridi * ation & # x02019 y & # x02018extinction & # x02019, incluidos artículos de investigación publicados entre enero de 1975 y mayo de 2015. Determinamos que 357 artículos eran ampliamente relevantes a este estudio basado en la información presentada en el resumen. De estos, se excluyeron 66 revisiones y 37 publicaciones que se centraron en modelos teóricos. Cada publicación empírica fue leída por dos personas que calificaron el estudio de forma independiente en 17 categorías (Tabla & # x000a0 1). Si ambos lectores consideraron un artículo irrelevante para esta revisión (p. Ej., la hibridación en estudio era antigua o artificial), ese papel fue excluido (84 casos). Luego, tres & # x02018editors & # x02019 finales compararon y corrigieron los dos conjuntos de categorizaciones para que fueran coherentes y decidieron colectivamente cómo tratar los casos ambiguos. Finalmente, combinamos múltiples publicaciones sobre la misma especie en el mismo lugar para un total de 143 casos independientes (Tabla & # x000a0S1). Somos conscientes de que esta encuesta no es exhaustiva, ya que algunos estudios relevantes no se publicaron en la colección principal de Web of Science o no fueron detectados por nuestra búsqueda de palabras clave.

Tabla 1

Definiciones de categoría empleadas en la encuesta bibliográfica

CategoríaDefinición y explicación del procedimiento de puntuación
EspeciesEspecies involucradas en la hibridación. Cada especie se puntuó adicionalmente por si estaba más extendida (globalmente común versus globalmente rara), más abundante en el área de estudio (localmente común versus localmente rara), una especie no indígena (introducida), una especie no indígena extendida (invasiva), intencionalmente liberado en un hábitat por humanos (almacenado) y en riesgo de extirpación o extinción debido a un pantano genético y / o demográfico (ver categoría de resultado de hibridación amenazada).
Resultado de la hibridaciónSi el resultado previsto de la hibridación sería la pérdida de individuos genéticamente puros para una de las especies, pero la preservación del material genético de esa especie en individuos híbridos o introgresados ​​(pantano genético), pérdida completa del material genético de una de las especies (demográfico pantano), la preservación de individuos genéticamente puros para ambas especies en el futuro previsible (sin amenaza de extinción), o una ganancia neta de aptitud para uno o ambos taxones sin pérdida de estatus taxonómico (rescate genético). En algunos casos, no fue posible predecir si, tras la extinción de los individuos genéticamente puros, el material genético de la especie se conservaría en los individuos híbridos (pantanos genéticos y demográficos).
Nivel de extinciónPara los casos en los que el resultado probable en la población de interés es la extinción de una de las especies, si existen otras poblaciones de la misma especie no amenazadas por hibridación (local) o si la amenaza incluye a todos los individuos conocidos para esa especie (global).
TaxaSi las especies de hibridación son plantas, invertebrados o vertebrados.
Distancia de hibridaciónSi los grupos de hibridación pertenecen a la misma especie (intraespecífica) o diferente (interespecífica).
Constancia de hibridaciónSi la hibridación ha ocurrido durante un período prolongado de tiempo (continuo) o no (evento único).
Medio ambienteSi la hibridación ocurre dentro del hábitat típico de una o ambas especies de hibridación (nativa), hábitat con características que se encuentran entre las dos especies & # x02019 hábitats típicos (intermedio), hábitat que ninguna de las especies ocupa típicamente (novedoso) o más de una de las estos tipos de hábitat (múltiples). Además, si la hibridación ocurre en un área donde las especies están aisladas y no pueden tener grandes tamaños de población (isla).
Participación humanaSi la hibridación fue causada o mejorada por la participación humana. Esto incluye cuando una de las especies de hibridación no es nativa y su introducción fue una consecuencia de las actividades humanas (introducción de especies), donde la hibridación fue mejorada por la alteración del hábitat (alteración del hábitat) y donde una de las especies de hibridación es gestionada activamente por los seres humanos. (agricultura, por ejemplo, cultivos, ganado, pescado almacenado o caza).
LiberaciónSi la introducción de especies fue intencional o no intencional.
Cambio climáticoSe examinó explícitamente si la hibridación fue causada o potenciada por el cambio climático global o el efecto del cambio climático futuro.
Barreras prezigóticasSi existen barreras reproductivas que actúan antes de la formación del cigoto, como aislamiento ecogeográfico, temporal, conductual y gamético.
Barreras poscigóticasSi existen barreras reproductivas que actúan después de la formación del cigoto, como la esterilidad híbrida, la inviabilidad híbrida y la ruptura del híbrido.
Híbridos de generaciones posterioresSe ha confirmado si la presencia de individuos resultantes de la reproducción de híbridos F1 con otros híbridos o individuos de especies parentales.
Asimetría F1Si una de las especies de hibridación era más probable que sirviera como madre de la progenie híbrida.
Asimetría retrocruzadaSi están presentes los mecanismos biológicos (es decir, independientes de la abundancia de las especies parentales) que dan como resultado el cruce preferencial de los híbridos F1 hacia una de las especies parentales.
Asimetría citoplasmáticaSi hubo una mayor representación de los genomas citoplásmicos de una de las especies parentales en la progenie híbrida (incluidos los híbridos F1 y generaciones posteriores).
Asimetría nuclearSi una mayor proporción de individuos híbridos mostró signos de introgresión hacia una de las especies parentales de lo esperado.

Los resultados de esta encuesta (Fig. & # X000a0 2 Table & # x000a0S1) fueron difíciles de evaluar estadísticamente debido al sesgo de verificación derivado de nuestra elección de términos de búsqueda, información faltante, subjetividad en la evaluación de los resultados de hibridación y correlaciones entre categorías. No obstante, sentimos que el uso de estadísticas simples & # x02014 en este caso las pruebas exactas de Fisher & # x02014 fue útil para permitirnos distinguir entre patrones relativamente más fuertes y más débiles en los datos. Además, debido a que no corrigimos las comparaciones múltiples, es probable que haya falsos positivos. De hecho, si se empleara la corrección más conservadora para múltiples pruebas, ninguno de nuestros hallazgos sería estadísticamente significativo.

Resumen de los resultados de la encuesta bibliográfica de 143 artículos empíricos (Tabla & # x000a0S1). Los datos de recuento se muestran para las diferentes agrupaciones que se puntuaron para cada categoría (Tabla & # x000a0 1). Los segmentos negros corresponden a casos que no encajaban bien en agrupaciones definidas (otros). Los segmentos grises corresponden a datos faltantes, es decir, casos en los que el artículo de investigación no aportó la información necesaria para clasificar el estudio. Los artículos que describen la ausencia de un fenómeno dado (por ejemplo, introgresión asimétrica) se anotan como no reportados (N.R.). Para la participación humana, las agrupaciones son las siguientes: introducción de especies (I, rojo), alteración del hábitat (D, amarillo), cría (H, púrpura), varias combinaciones de estos escenarios o ausencia de participación humana. Para los casos de asimetría, se observa la introgresión hacia especies amenazadas (Amenaza o T). En el Cuadro & # x000a0S1 se puede encontrar más información sobre las especies implicadas en la hibridación y sobre la naturaleza de las introducciones de especies.

Resumen de resultados

Para los estudios en los que la hibridación se consideró una amenaza de extinción (69 de 143 estudios de caso), el encharcamiento genético fue la causa más común (87% de los casos) y la extirpación local (56%) en lugar de la global se predijo con mayor frecuencia (Cuadro & # x000a0S1 Figura & # x000a0 2). El rescate genético parece ser un resultado poco común de la hibridación en los estudios incluidos en nuestra encuesta (Fig. & # X000a0 2, y ver más abajo), pero esto podría deberse a un sesgo de verificación, ya que incluimos & # x02018extinction & # x02019 pero no & # x02018rescue & # x02019 como término de búsqueda.

Es posible que nuestras conclusiones sean válidas para algunos taxones, pero no para otros. En nuestro estudio, los híbridos de plantas fueron los más comúnmente estudiados, seguidos de peces, aves y mamíferos (Fig. & # X000a0 2). El riesgo de extinción fue más común en la hibridación de vertebrados que en plantas (69% vs 52%), aunque no significativamente (P & # x000a0=& # x000a00,11). Esta tendencia parece estar impulsada por los peces (85%) y las aves (79%). Hubo muy pocos casos para sacar conclusiones sobre los invertebrados.

A pesar de nuestra definición ampliamente inclusiva de hibridación, la mayoría de los estudios se centraron en los resultados de la hibridación interespecífica (83%) más que en la intraespecífica (Fig. & # X000a0 2). Sin embargo, el estado taxonómico de las especies que se hibridan no parece afectar los resultados previstos en nuestra encuesta. En todos los casos, excepto en seis, la hibridación se había producido durante un período de tiempo prolongado (Fig. & # X000a0 2). Esto puede aumentar la amenaza de depresión por exogamia porque se introducirán continuamente alelos extraños y posiblemente desadaptativos en las poblaciones de hibridación. Esta conclusión se ve reforzada por la observación de que la hibridación se produjo principalmente en entornos nativos (93% de los estudios) más que en entornos nuevos, lo que presumiblemente aumenta la probabilidad de que los alelos introgresados ​​sean desadaptativos.

Después de excluir los cinco casos en los que el riesgo de extinción no estaba claro (& # x02018other & # x02019), el 72% de los estudios con participación humana informaron una amenaza de extinción, mientras que solo el 46% de los estudios sin participación humana informaron una amenaza (P & # x000a0=& # x000a00,007). Entre los casos en los que la participación humana promovió la hibridación, el 55% involucró la cría o la agricultura, el 54% involucró especies invasoras y el 36% involucró la alteración del hábitat. Tenga en cuenta que estos factores no son independientes, ya que un caso podría verse afectado por los tres. El cambio climático, otra consecuencia de las actividades humanas, se asoció con poca frecuencia con la hibridación en la encuesta actual (Fig. & # X000a0 2).

El riesgo de extinción por hibridación es menor cuando existen barreras reproductivas (54%) y mayor en ausencia de barreras reproductivas (67%), pero esta no es una diferencia significativa (P & # x000a0=& # x000a00,6). Nonetheless, this trend might partly account for the reduced extinction risk in plants versus vertebrates, since studies of the former are more likely to report the presence of one or more reproductive barriers (57% in plants versus 33% in vertebrates). Unfortunately, samples sizes were too limited to test the relative importance of prezygotic versus postzygotic barriers to extinction risk.

Most examples of extinction risk through genetic swamping report the presence of later generation hybrids (Fig.  2 Table S1). By contrast in all cases of demographic swamping, later generation hybrids are absent or there is reproductive interference.

All types of hybridization/introgression asymmetry are associated with extinction threat, but the details matter. In cases of F1 asymmetry, when the 𠆌ommon’ species tends to be the mother, there is little risk of extinction (14%). When the ‘rare’ species tends to be the mother, the risk is high (90% = 0.004). This makes sense because females typically invest more resources into reproduction than males. Likewise, when nuclear introgression is into the 𠆌ommon’ species, there is less risk of extinction (8%) than when introgression is into the ‘rare’ species (67%) (= 0.019). This finding accords well with expectations from the process of extinction through genetic swamping.


Genetic origins of hybrid dysfunction

In a small pool nestled between two waterfalls in Hidalgo, Mexico, lives a population of hybrid fish -- the result of many generations of interbreeding between highland and sheepshead swordtails. The lab of Molly Schumer, assistant professor of biology at Stanford University, has been collecting these fish for years to study the evolution of hybrids.

"We're just realizing that hybridization affects species all across the tree of life, including our own species -- many of us carry genes from Neanderthals and Denisovans," said Schumer, referring to two ancient human species that interbred with our ancestors. "Understanding hybridization and the negative and positive effects that can come from genes that have moved between species is important in understanding our own genomes and those of other species with which we interact."

In a new paper, published May 14 in Ciencias, the researchers pinpoint two genes responsible for a melanoma that often develops near the tails of male highland-sheepshead hybrids. The finding marks only the second time that a hybrid dysfunction has been traced to specific genes in vertebrates. (The only other case where scientists have narrowed hybrid dysfunction in vertebrates down to the single-gene level is in a longstanding hybrid population of mice in Europe and their relatives.)

A special population

People have long known that the offspring of two different species tend to have genetic flaws. For example, mules -- which are donkeys-horse hybrids -- are infertile. Ironically, in order to find the genes responsible for such dysfunctions, researchers need hybrids that are fit enough to breed for several generations after the initial hybridization. Otherwise, the pieces of their genomes that come from the parental species are so large that it is nearly impossible to trace the influence of any one gene.

This is what makes the highland-sheepshead hybrids an exceptional case study. They have been interbreeding for about 45 generations, resulting in genomes that contain smaller chunks of parental DNA, which are easier to inspect at a single-gene level.

"We've known about genetic incompatibility between the genes of two species since the 1940s. Despite that, we don't know many of the genes that cause these negative interactions," said Daniel Powell, a postdoctoral fellow in the Schumer lab and lead author of the paper. "Our lab has clearly defined natural hybrids and we've developed the genomic resources for both parental species. These fish represent a unique system for addressing this question."

In order to home in on the genes responsible for melanoma in hybrids, the researchers first turned their attention to the pure sheepshead swordtails and the genetic origin of a black spot some of these fish develop -- which is non-cancerous but found in the same location as the hybrids' melanoma. Analyzing the genomes of nearly 400 individual fish, they linked the black spot with the presence of a gene called xmrk. Following that lead, the researchers concluded that xmrk was also more highly expressed in hybrids with melanoma compared to those without it -- altogether, it could explain 75 percent of all variation in the spotting they studied in both the pure sheepshead and hybrid fishes.

The researchers also found that another gene called cd97 -- which some hybrids inherit from their highland swordtail ancestors -- was more highly expressed in the highland swordtails and in hybrids than in sheepshead swordtails. Further genetic evidence suggests that cd97 and xmrk interact in some way to produce melanoma in the hybrids.

Interestingly, even though neither gene is associated with melanoma in the parental swordtails species, they're both linked to cancer in other animals. In a distantly related swordtail hybrid, for example, xmrk interacts with another gene -- not cd97 -- to cause melanoma, and a gene related to cd97 has been associated with cancer in humans.

Taken together, these findings yield a puzzling picture. "We've ended up with competing but not mutually exclusive ideas about hybrid incompatibility and disease," said Powell. "We've lent credibility to the idea that some genes might be vulnerable to breaking down in different species -- which is surprising, given the randomness of evolution. But we also have evidence for the idea that there is a diversity of genetic causes for similar dysfunctions."

The best kind of project

Schumer says she took a bit of a gamble when she focused her studies on hybridization, but her bet is paying off.

"When I started my PhD in 2011, it was really not accepted that hybridization was common in animals. The best-known examples were mules and fruit flies. It's been such a massive shift and a fun time to be working on this question," said Schumer, who is senior author of the paper and a member of Stanford Bio-X. "What we've arrived at now is the best kind of project in science: one that raises way more questions than answers and spins you off in a bunch of different directions."

Through future work, the researchers want to figure out why hybrid swordtails with melanoma are less likely to survive in the wild and in captivity. They are also curious to know why so many of these fish have the melanoma -- it's possible that, when it comes to mate selection, females prefer males with the large black spots generated by melanoma. Already, they have lined up several ideas to further understand whether genes go wrong in a repeatable way in hybrids, or if what they've found in xmrk and cd97 is closer to coincidence.


Spurthi's AP Biology Notebook

Dihybrid Corn Lab, Chi-Square Test, Probability Lab

Laboratory 6, AP Biology 2012

Kavinmozhi Caldwell, Spurthi Tarugu

Abstracto
Genetics is the study of gene inheritance. These genes are located in the DNA, which is of course in the nucleus. Each DNA molecule is a chromosome, and each chromosome contains thousands of genes. The genotypes are the genetic makeups of traits, while phenotypes are the physical manifestations of that trait. At the most basic level, an offspring gets one allele from the father, and one allele from the mother. Which allele the offspring inherits from each will determine the manifestation of the trait. Probability plays a major role in genetics. Suppose a mother is homozygous recessive for blue eyes, while the father is homozygous dominant for brown eyes. The offspring will most definitely inherit a dominant brown eye allele from the father and a recessive blue eye allele from the mother the child will have brown eyes 100%. The situations can of course get much more complicated, and sometimes, probabilities of inheritance are not as simple. There are expected outcomes, but many of the times, what is observed is different. The degree of variance between the expected outcome and the observed outcome can be calculated by the Chi-Squared Test.

Introducción
The Dihybrid Corn lab was used to study the inheritance of genes in the F2 generation using phenotypes. The ears of the corn had four phenotypes which we observed and recorded: purple starchy, purple sweet, yellow starchy, and yellow sweet. As we analyzed the phenotypes, we were able to see how the observed results did not match the expected results and how the genotypes manifested themselves in different ways.
As I stated before, the Chi-Squared Test is used to determine the variance between two sets of data, and in this case, the variance between the expected outcome and the observed outcome. By using these two values, we are able to calculate chi-squared value, degrees of freedom, and the P-Value, which tells us how big the variance actually is.
The Probability Lab was used to establish how the expected outcome isn’t necessarily the observed outcome. First, we tossed a coin 100 times, recording the number of heads and tails. Then we tossed two coins 60 times, recording the number of heads and tails on each one.

In this lab we used one ear of corn. The grains in the years were of two different colors: purple and yellow. They were also of two types of textures wrinkly and smooth. The purple colored grains represent pigmented layers while yellow is not pigmented. The wrinkled grains represent sweet corn while the smooth grains represent starchy ones. We counted the different phenotypes represented in one ear of corn. We recorded the data two tables. After one group of us found our data, we received information from another group who followed the same procedures. Using the two tables we were able to see dihybrid inheritance.


Probability

In this lab we used two coins of different kinds, a tabletop, and a cup. For the first part of this lab, we assigned one person in each pair to place one coin in the cup, shake it, roll it onto the tabletop, and inform the other person (the recorder) whether it was heads or tails. The tosses were repeated 10 times for each trial with a total of 10 trials in all totaling 100 tosses in all. During the second part of this lab, we switched roles. However this time instead of tossing one coin, we tossed two coins of different values. The rest of the steps remained the same. We tossed these two coins 10 times each trial for a total of 6 trials equaling 60 tosses in all. All of this data was recorded in tables.


The Chi-Squared Test
Using background information given, we were able to prove the dihybrid genetics crosses and the probability results. We created a null hypothesis: If we observe two heterozygous individuals crossed, then the expected ratios for their offspring 9:3:3:1 will not occur. We also formed an alternate hypothesis: if we observe two heterozygous individuals crossed, then the expected rations for their off springs will be 9:3:3:1. We tested these two hypothesis using dihybrid crosses.

Observation/Results
Corn Dihybrid Genetics
tabla 1


Fluorescence in SITU Hybridization (FISH)

Fluorescence in SITU hybridization (FISH) is a procedure that essentially creates a map of the genetic material in human cells, allowing cytogeneticists to locate specific DNA sequences on a chromosome. The process can give useful insight in the understanding of certain genetic mutations and chromosomal abnormalities.

How Does FISH Testing Work?

Using molecular biology techniques, FISH testing detects the presence (or absence of) specific regions of the genome. Additionally, the Fluorescence in SITU Hybridization procedure can be used to enumerate certain regions of the genome, depending on the circumstances.

Detection is accomplished by introducing fluorescently labeled pieces of DNA that are referred to as “probes”. Probes can be designed for any gene, size, or sequence. The process allows the cellular reproduction cycle to be mapped and analyzed.

When Is FISH Testing Used?

Cytogeneticists use FISH to identify genetic abnormalities related to cancer, as well as other diseases and conditions. In addition to being used for the purpose of detection, FISH can provide supplementary information that can be used to predict a patient’s response to certain treatment types.

Unlike most other techniques used to study chromosomes, FISH does not require actively dividing cells. This adds flexibility and increases the ability to identify and characterize cytogenetic abnormalities. Contact Genetics Associates, to learn more about how we use FISH. Nuestro cytogenetic laboratory Se encuentra en Nashville, TN.


Joseph Gall

Joseph Gall is a Professor at the Carnegie Institution for Science and is a leader in the field of cell biology. He has spent much of his career studying the nucleus and its contents, and has made numerous significant contributions to our understanding of chromosome structure and function. Gall, a distinguished microscopist, is one of the… Continue Reading


Applications of Genetics

Genetics provides a foundation for biological studies. Law of inheritance helps its to understand principles of embryology, population, taxonomy. evolution and ecology. .They also provide the mechanism for the transfer of genetic characters from parents to offspring. Genetics also has close. relationship with the study of evolution. Evolutionary principles cannot be studied without genetics. Similarly the understanding of ecological adaptations required the stud) of genetics. Biotechnology has direct link )vith genetics. Thus genetics has great importance in biological sciences.

– Idle scientists use the principles of the genetics. It has improved the existing varieties or the crops and livestock like wheat, rice, corn. chicken and sheep. New varieties of wheat and corn are developed with the help of genetics. These varietal give high yields. Many pest resistant varieties of crops are developed. Transgenic plants can produced with the help of genetics. – F he pi tits having foreign DNA in their cells are called transgenic plants. Gee dies has also helped to improve the production of milk and ‘neat. Many new verities„pf cattle, sheep and chicken are produced lwf cross breeding. Thus genetics has played very important role in food production.

Many hereditary diseases are discovered with the help of principles of genetics. Some of these diseases are hemophilia, thallasemia. arthritis, colour blindness, cancer, sickle cell anemia and pheny Iketonuria. Most of these diseases are lethal and incurable. Efforts have estado made to cure these diseases by gene therapy. Gene therapy is done ss di the help of genetic principles. Some diseases arc completely incurable. Therefore, genetics provides genetic counseling before marriage. These diseases are more common in certain families. Genetic counseling provides information that how these diseases can be prevented by cross marriages.

  1. Role of genetics in conservation of wild life Wild life has great ecological significance for human. Extinction of many species is upsetting the ecological balance. Therefore, differentgovernments have launched wild life conservation programmes. Conservation of wild life is impossible without genetic conservation. Genetic conservation means conservation of variety of genes in the encingered species. Genetic laws are being applied for the genetic conse.’.qtion programmes.
    1. Applicatryt (genetics in genetic engineering

    Manipulation of gtr :or the benefits of humanity is called
    genetic engineering. G .ucic engineering has very close link with the genetics. Some biol •ists believe that genetic engineering is the branch of genetics. Othtrs doe not agree with it. They include classic genetic and Mendlain genetic in the subject of genetics. Any how, the principles of genetic engineering are directly derived from genetics. Genetic engineering has following applications:

    (a) Development of transgenic crops

    (e) Improvement in food production (d) Control of genetic diseases

    Principles of genetic are also used in biotechnology. Genes are located with the help of gene mapping. Gene mapping is done with the help of genetics. The genes of interest are cut and transferred through plasm ids into bacteria. These bacteria produce desired products. Different products like human insulin. growth hormone. vaccines are produced with the help of biotechnolog).

    Behavioural genetics studies the influence of varying genetics on

    an behavidr. Beim ioral genetics studies the elThets of human
    disorders as well as its causes. Behavior& genetics has solved some very imeresting questions about the evolution of various behaviors. Por ejemplo. guppies and mcerkats have similar adaptations to save themselves from predator. Research has revealed that their common behavour has some link the common genes.

    Physicians are trained as Geneticists diagnose. They treat, and counsel patients with genetic disorders or syndromes. These doctors are typically trained in a genetics residency or fellowship.

    Molecular genetics builds upon the foundation of classical genetics. It focuses on the structure and function of genes at a molecular level.

    Molecular genetics employs the methods of both classical genetics (such as hybridization) and molecular biology. It is so-called to differentiate it from other sub fields of genetics such as ecological genetics and population genetics. An important area within Molecular genetics is the use of molecular – information to determine the patterns of descent, and therefore the correct scientific classification of organisms. This is called molecular systematics.

    Population, quantitative and ecological genetics are all very closely related subfields of classical genetics. The foundational discipline of population genetics is the study of distribution and change in allele frequencies of genes. These changes occur under the influence of the four evolutionary forces: natural selection, genetic drift, mutation and migration.


    Appendices

    Appendix 1: Traditional Views (and Our View) of Modernity

    Homo sapiens is the only hominin species alive today we consider all humans living today modern. Traditionally, archaeologists and palaeoanthropologists have defined modernity in both cultural and biological terms (Fig. 1). The evidence for biological modernity has come from the fossil record, and refers to hominins that look (essentially) like us in terms of their skeletons (e.g. large brains, gracile postcrania). Fossils considered to be early modern humans are by no means homogenous, and indeed even the expression of modern features varies across these specimens (McBrearty and Brooks 2000). The evidence for cultural modernity derives from archaeological materials that signal aspects of modern intellectual, symbolic, linguistic and technological capabilities interpretation of specific artefacts as modern is not straightforward and often controversial (e.g. Botha 2008 Klein 2013).

    Representative fossil and archaeological evidence traditionally used to indicate biological and cultural modernity. De left to right A modern human mandible from Klasies River, South Africa perforated shell beads and incised ochre from Blombos, South Africa bone harpoon from Katanda, Democratic Republic of Congo [images not to scale] (Illustration: TA Sumner)

    There are multiple views on when and how modern humanness arose. One view is that while the earliest modern humans in Africa showed derived morphological traits that put them on the path to modernity circa 200 ka, true modernity only arose sometime around 50 ka when an adaptively beneficial neurological change prompted behavioural innovation, providing Africans with a fitness advantage over other archaic peoples (e.g. Klein 1995). Others view the emergence of modernity as more cumulative (e.g. McBrearty and Brooks 2000), occurring over the course of hundreds of thousands of years or more, again primarily in Africa. Both of these models are directional. Regardless, most researchers agree that signatures of cognitive modernity (such as figurative art) only become commonplace after 50 ka, suggesting that complete cultural and biological modernity are relatively recent phenomena.

    Our view of the emergence of modernity differs in key respects to those depicted above. We view the emergence of our lineage as a continuing dynamic (process) rather than an outcome (product) there is no clear starting point, or ending point, but rather an ongoing, repeating process of divergence and hybridization at multiple points in its evolutionary history. It is the dynamics of this repeated lineage divergence and remerger that has produced the variation observable in our genome (and phenome) today. We would not expect the directional accumulation of modernity in such a scenario, but rather a sporadic, flickering signal (see also d’Errico and Stringer 2011 for a similar argument on the early archaeological record of the human lineage). In this scenario, references to “modernity” or “archaicness” become problematic (see “Appendix 2”) we would suggest abandoning the terms in the context of the origins and evolution of H. sapiens.