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ASIGNATURA: BIOLOGÍA II Lectura No. 2
UNIDAD I REPRODUCCIÓN Y HERENCIA
TEMA: 1.2 REPRODUCCION CELULAR Y EN ORGANISMOS.
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OBJETIVO: Explicará los procesos reproductivos, a partir de su relación con los mecanismos de división celular y del análisis comparativo que distinga las diferencias y similitudes entre mitosis y meiosis.
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BIBLIOGRAFÍA:
+Curtis Helena.
Ed. Panamericana. Quinta edición.
+Audesik. Teresa. Ed. Prentice Hall. 6ª. edición.
+www.ucm.es/.../practicas/cariotipo/
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INSTRUCCIONES: Para realizar esta actividad deberás tener la LECTURA COMPLEMENTARIA de la practica No. 1. Realiza una lectura comentada con tu equipo. Subraya las palabras desconocidas, INVESTIGA el significado y verifica con tu profesor. Una vez terminada la lectura contesta las preguntas, resuelve los problemas y analiza los casos presentados al final de la misma. Resuelve el ejercicio-problema que se te plantea.
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EL CARIOTIPO HUMANO
El objetivo de esta actividad es reconocer los cromosomas en general (y los humanos en particular), como se comportan durante los procesos de reproducción mitosis y meiosis, elaborar un cariotipo a partir de una fotografía y saber determinar las anomalías cromosómicas más frecuentes.
Fig.1
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La célula con la que vamos a trabajar se ha obtenido de un cultivo de sangre; se hizo un tratamiento con tripsina y posteriormente tinción con Giemsa para obtener un bandeo G. La microfotografía así obtenida pertenece a una persona que no tiene ninguna anomalía cromosómica. (Fig. 2 y Fig.3)
La dotación cromosómica normal de la especie humana es de 46,XX para las mujeres y de
46, XY para los varones. En el cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor. Hay cromosomas grandes, medianos y pequeños. Al ordenar los cromosomas se constituyen 7 grupos atendiendo no sólo al tamaño sino también a la forma de las parejas cromosómicas, dentro del cariotipo humano podemos encontrar cromosomas metacéntricos (tienen los dos brazos aproximadamente iguales en longitud), submetacéntricos (con un brazo más pequeño que otro) y acrocéntricos (con un brazo corto muy pequeño). Concretamente en el cariotipo humano hay 7 grupos de cromosomas. Dentro de cada grupo vamos a ordenar y reconocer los cromosomas con la ayuda de un ideograma (Fig. 4).
Un ideograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de bandas de todo el complemento cromosómico, los cromosomas se sitúan alineados por el centrómero, y con el brazo largo siempre hacia abajo. La célula con la que vamos a trabajar (Fig. 4), presenta un cariotipo de 320 bandas. En otras condiciones de condensación cromosómica los cromosomas pueden aparecer con más bandas.
Los grupos que comprende el cariotipo humano son los siguientes:
+Cromosomas grandes:
Grupo A, cromosomas 1,2,3, meta y submetacéntricos
Grupo B, cromosomas 4 y 5, submetacéntricos.
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+Cromosomas medianos:
Grupo C, cromosomas 7, 8, 9, 10, 11, 12 y cromosoma X, submetacéntrico.
Grupo D, cromosomas 13, 14 y 15 acrocéntricos
+Cromosomas pequeños:
Grupo E, (cromosomas 16, 17 y 18) submetacéntricos
Grupo F, (cromosomas 19 y 20) metacéntricos
Grupo G, (cromosomas 21 y 22) acrocéntricos
Por acuerdo los cromosomas sexuales X e Y se separan de sus grupos correspondientes y se ponen juntos aparte al final del cariotipo y conforman el par 23.
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Lo primero que vamos a hacer es contar el número de cromosomas para confirmar que coincide con el número diploide normal. En este caso confirmamos la presencia de 46 cromosomas. Como hemos dicho anteriormente, en una dotación cromosómica normal, el grupo G consta de 4 cromosomas muy pequeños y acrocéntricos y el único cromosoma que también es pequeño y acrocéntrico es el Y, por lo tanto una primera aproximación al sexo del individuo es contar el número de cromosomas pequeños y acrocéntricos. En nuestro caso hay 5 luego se trata de un varón.
Las bandas o el aspecto de los cromosomas puede variar algo, los mismos puede observarse de alguna forma ligeramente distinta a la de la célula que vamos a analizar. Los cromosomas más grandes son los del grupo A y los del grupo B, el grupo A consta de 3 pares de cromosomas metacéntricos y el B de dos pares de cromosomas submetacéntricos.
Vamos por tanto a aislar estos 10 cromosomas y empecemos a trabajar con ellos.
GRUPO A: El cromosoma 1 es el más grande del complemento. En el brazo corto, cerca del centrómero, suele presentar dos bandas y el resto del brazo aparece con una tinción más clara por ausencia de bandas.
El cromosoma 2 es submetacéntrico y se distingue porque ambos brazos tienen muchas bandas, lo que le hace aparecer bastante teñido.
El cromosoma 3 es el más pequeño del grupo, es el más metacéntrico y sus dos brazos son muy parecidos en bandeo.
GRUPO B: El cromosoma 4 se distingue porque el brazo largo presenta varias bandas y suele aparecer bastante teñido.
El cromosoma 5 tiene una banda en el brazo corto, y en el brazo largo aproximadamente a la mitad presenta un bloque más teñidos debido a la unión de varias bandas.
GRUPO C: A continuación vamos a resolver el grupo más difícil que es el C. Este grupo consta de 7 pares de cromosomas de tamaño mediano submetacéntricos, además en este grupo deberían incluirse los cromosomas X (uno o dos según el sexo).
El cromosoma X es fácil de distinguir porque tiene un brazo corto relativamente grande con una banda en posición intermedia de ese brazo. En el brazo largo tiene una banda que es equidistante del centrómero de la banda del brazo corto, el resto del brazo largo suele aparecer menos teñido, aunque dependiendo del contraste de la tinción puede aparecer alguna banda tenue al final. Para acabar con el resto de cromosomas sexuales diremos que el Y suele presentarse bastante teñido, situarse en la periferia celular y suele tener las cromátidas paralelas.
Con este criterio y antes de continuar con el grupo C, podemos aislar los cromosomas sexuales de
nuestra fotografía. Una vez separados los cromosomas sexuales, continuemos con el grupo C. Si
aislamos los 14 cromosomas que lo componen tendríamos:
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GRUPO C: El cromosoma 6 se confunde a veces con los del grupo B. Tiene un brazo corto con una banda distal, entre el centrómero y esa banda hay una zona de tinción muy débil. En el brazo largo podemos observar varias bandas.
El cromosoma 7 es parecido al anterior tiene una banda distal en el brazo corto pero se distingue del 6 en que en el brazo largo presenta dos bandas muy claras y definidas.
El cromosoma 8 es de los más difíciles de distinguir, pues dependiendo de la tinción, más concretamente de su contraste, pueden aparecer bandas en el brazo largo o no.
El cromosoma 9 se distingue muy bien pues tiene una banda intersticial bastante grande en el brazo corto y dos bandas muy nítidas en el largo.
El cromosoma 10 es de los más sencillos de determinar, ya que es el único del grupo que posee 3 bandas muy claras en el brazo largo, siendo la más próxima al centrómero más intensa que las otras dos.
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Los pares 11 y 12 son difícilmente distinguibles si no se ponen los 4 cromosomas juntos. Su patrón de bandas es el mismo una banda intersticial en el brazo corto y un bloque muy teñido hacia la mitad del brazo largo. Teniendo los 4 cromosomas juntos, los dos que presenten mayor distancia entre el centrómero y el bloque del brazo largo son el 11 y los otros dos el 12.
Por lo tanto este grupo nos quedaría ordenado de la siguiente forma:
El Grupo D es el más fácil de distinguir de los veinte que quedan por colocar, ya que está formado por 6 cromosomas acrocéntricos, medianos y satelizados, es decir que si los aislamos de los que nos quedan serían los siguientes:
GRUPO D: El cromosoma 13 presenta una banda cerca del centrómero y luego dos bandas que a veces aparecen juntas en la zona más distal pero sin llegar a ser teloméricas.
El cromosoma 14 tiene dos bandas en el brazo largo, una cerca del centrómero y otra más alejada del mismo pero si llegar a ser tan distal como las del cromosoma 13.
El cromosoma 15 se distingue porque posee una banda hacia la mitad del brazo. Además la mitad proximal del brazo aparece más teñida que la mitad distal.
El grupo E consta de 3 pares de cromosomas de tamaño pequeño que son submetacéntricos, por lo tanto para continuar con nuestro ejercicio vamos a aislar esos seis cromosomas que son los más grandes de los que nos quedan:
GRUPO E: El cromosoma 16 es el submetacéntrico más grande de los pequeños, suele aparecer bastante claro o presentando alguna banda en el brazo largo
El par 17 es mas submetacéntrico que el anterior y presenta una banda en el brazo largo.
El cromosoma 18 es el que tiene el brazo corto más pequeño del grupo y presenta dos bandas en el brazo largo.
Ya sólo nos quedan 4 parejas de cromosomas
Estos cromosomas conforman los grupos F y G siendo los del F meta o submetacéntricos y los del G acrocéntricos y satelizados
GRUPO F: El cromosoma 19 no presenta ninguna banda en ninguno de los brazos cromosómicos a esta resolución
El cromosoma 20 tiene una banda en el brazo corto
GRUPO G:
Este grupo es quizás el más famoso porque tiene los cromosomas más pequeños y por su presencia en las alteraciones más frecuentes de la especie humana. Para distinguir un par cromosómico de otro hay que fijarse en la distinta tinción de la zona pericentromérica. El cromosoma 21 presenta una banda oscura de aspecto arriñonado que no está presente en el 22. El cromosoma 22 a veces tiene una banda hacia la mitad del brazo largo.
El cariotipo una vez completado sería el siguiente:
