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Cátedra de Genética- Facultad de Agronomía y Zootecnia – UNT
INTERACCIÓN GÉNICA
Se habla de interacción génica cuando dos o más pares de alelos gobiernan la
expresión de un carácter.
Se analiza el fenotipo que resulta de la interacción entre el par de alelos:
A
a
B
b
Cuando hay interacción génica entre alelos se cumplen las proporciones
genotípicas pero no las fenotípicas.
En cuanto al cumplimiento de las leyes de Mendel, existe independencia en la
segregación, recombinación y transmisión, pero no existe independencia en la
acción de los genes.
EPISTASIS
Existe epistasis cuando la expresión de un gen o de un par de genes enmascara o
modifica la expresión de otro gen o par génico.
El alelo que impide la manifestación del caracter se denomina Epistático.
El alelo que es enmascarado o anulado es llamado Hipostático.
Diferencia entre Epistasis y Dominancia:
En epistasis, un alelo epistático impide la manifestación de otros alelos hipostáticos
que pertenecen a un par de cromosomas homólogos diferente.
En Dominancia, el alelo dominante impide la manifestación del recesivo dentro del
mismo par homólogo de cromosomas.
CASOS DE INTERACCIÓN GÉNICA
Existen dos casos de interacción génica:
1) Sin modificación de las proporciones mendelianas en F2 9:3:3:1
2) Con modificación de las proporciones mendelianas en F2 9:3:3:1. Son los
casos de epistasis.
Sin modificación de las proporciones mendelianas
Ej: tipo de crestas en gallinas
Se realizaron cruzamientos entre aves con los siguientes tipos de crestas:
- cresta simple
- cresta roseta
- cresta arveja
En la herencia del tipo de cresta en gallinas actúan dos pares de alelos: Rr, Pp. Los
fenotipos para los tipos de cresta son los siguientes:
rr P_ arveja
R_pp roseta
rrpp simple
Del cruzamiento entre arveja y roseta con cresta simple obtenemos los siguientes
fenotipos:
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Arveja
x
P
rrPP
F1
rrPp
F2
3 rrP_
simple
rrpp
100% arveja
1 rrpp
roseta
RRpp
3 R_pp
x
simple
rrpp
Rrpp 100% roseta
1 rrpp
Hasta aquí se pensaba que el carácter estaba determinado por una serie alélica,
pero se hizo un tercer cruzamiento:
Arveja
x
P
rrPP
F1
RrPp
F2
9 R_P_
nuez
roseta
RRpp
100% nuez
3 rrP_
3R_pp
arveja
roseta
1rrpp
simple
Apareció un nuevo fenotipo llamado nuez. Por estos resultados se dieron cuenta
que en el carácter no intervenía una serie alélica, sino dos pares de genes que
interactuaban entre sí.
Con modificación de las proporciones mendelianas
Epistasis Recesiva
El alelo epistático es el recesivo y sólo actúa al estado homocigota, ya que sino
sería inhibido por el dominante del mismo par.
Ej: color de aleurona de maíz
En el maíz la aleurona constituye la capa más externa del endosperma y su
coloración depende de genes complementarios y suplementarios.
Los genes complementarios dan color y son: A1, A2, A3, C, R
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Los genes suplementarios dan tonalidad y son: Pr (purpura) y pr (rojo)
Para que se manifieste el color de la aleurona es necesario que los genes
complementarios se presenten al estado dominante (heterocigota u homocigota),
determinando el suplementario el tono.
El alelo epistático es r, que anula a Pr y pr; entonces los fenotipos serán:
R_Pr_
aleurona púrpura
R_prpr
aleurona roja
rr Pr_
aleurona incolora
rr prpr
aleurona incolora
Si cruzamos aleurona púrpura con incolora:
RR PrPr
x
rr prpr
F1
Rr Prpr
F2
9 R_ Pr_;
3 R_ prpr; 3 rr Pr_;
púrpura
roja
incolora
100% aleurona púrpura
1rr prpr
incolora
Prop. Fenotípica 9: 3: 4
Prueba de cruza: Rr Prpr x
rr prpr
Rr Prpr
púrpura
Rr prpr
roja
rr Prpr
incolora
rr prpr
incolora
La proporción fenotípica de esta prueba de cruza es 1: 1: 2 (púrpura: roja: incolora)
Otro ej: color de pelaje en ratón (negro, agutí y albino)
Epistasis Dominante
El alelo epistático es el dominante, ya sea al estado heterocigota u homocigota.
Ej: color de fruto en calabaza. Pueden presentarse tres colores: blanco , amarillo y
verde y está determinado por dos alelos W e Y.
W_Y_ ; W_ yy
blanco
ww Y_
amarillo
ww yy
verde
El alelo epistático es W, y el hipostático es Y.
Blanco
WW YY
F1
F2
9 W_Y_;
bco
verde
x
ww yy
Ww Yy
3 W_yy;
3ww Y_;
bco
amarillos
Prop. fenotipica 12: 3: 1
100% blanco
1ww yy
verde
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Prueba de cruza: Ww Yy x
ww yy
Ww Yy
bco
Ww yy
bco
ww Yy
amarillo
ww yy
verde
Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 2: 1: 1 (blanco: amarillo: verde)
Otro ej: color de pelaje en perros labradores: I impide color; i permite color (B negro
b castaño).
Epistasis Dominante y Recesiva
Ocurre cuando el alelo dominante de un par y el recesivo del otro par son alelos
epistáticos.
Ej: color de plumaje en gallinas
I = alelo epistático
impide color
i = alelo hipostático
permite color
C= alelo hipostático
permite color
c = alelo epistático
impide color
I_ C_
I_ cc
ii C_
ii cc
plumas blancas
plumas blancas
plumas pigmentadas
plumas blancas
Si cruzamos raza Leghor por Silkie:
II CC
F1
F2
9 I_ C_;
Bca
x
ii cc (bca x bca)
Ii Cc
100% plumas bcas
3 I_cc;
3 ii C_;
1 ii cc
bca
pigment.
Bca
Prop. fenotipica 13: 3
Prueba de cruza: Ii Cc
x
Ii Cc
Ii cc
Ii Cc
Ii cc
ii cc
bca
bca
pigmentada
bca
Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 3: 1 (blanca: pigmentada)
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Epistasis recesiva duplicada
Ocurre cuando el alelo recesivo de un par y el recesivo del otro par son epistáticos.
A esta acción la manifiestan tanto juntos como separados. Cada uno de estos
alelos actúa al estado homocigota. Fue estudiado por Batteson en arvejilla.
Ej: color de flor en arvejilla
A: alelo hipostático
B: alelo hipostático
b: alelo epistático
a: alelo epistático
flor azul
flor azul
flor blanca
flor blanca
Cruzamos arvejillas azules y blancas entre sí:
AA BB
F1
F2
9 A_ B_
Azul
x
aa bb
AaBb
100% azul
3 A_ bb
blanca
3 aa B_
blanca
x
aa bb
Aa Bb
Aa bb
aa Bb
aa bb
azul
blanca
blanca
blanca
1 aa bb
blanca
Prop. fenotípica 9: 7
Prueba de cruza: Aa Bb
Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 1:3 (azul: blancas)
Epistasis dominante duplicada
Ocurre cuando el alelo dominante de un par cromosómico y el alelo dominante del
otro par son los epistáticos. Juntos o separados producen el mismo efecto.
Ej: forma de silicua en Capsella bursa pastoris (n.v. bolsa de pastor). Aquí 2 pares
de alelos (T1 t1 y T2 t2) son los que regulan la forma del fruto. Cuando en un
genotipo están presentes los alelos dominantes T 1 y T2 juntos o separados, cada
uno es capaz de producir la forma triangular y el genotipo constituído por los alelos
recesivo como homocigotas determina forma elíptica.
T1 – T2: epistáticos
t1 – t2: hipostáticos
triangular
T1T1 T2T2
F1
x
elíptico
t1t1 t2t2
T1t1 T2t2
100% triangular
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F2
9 T1_T2_ ;
3 T1_ t2t2 ;
3 T2_ t1t1 ;
1 t1t1 t2t2
t1t1t2t2
T1t1 T2t2
T1t1 t2t2
t1t1 T2t2
t1t1 t2t2
triangular
triangular
triangular
elíptica
Proporción fenotípica 15: 1
Prueba de cruza : T1t1 T2t2 x
Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 3 : 1 (triangular : elíptica).
Epistasis recesiva duplicada incompleta
Ocurre cuando el alelo recesivo de un par y el recesivo del otro par cromosómico
son los epistáticos y actúan conjuntamente, ya que por separado no llegan a inhibir
al alelo dominante. Se dice entonces que su epistasis es parcial.
Ej: color de pelaje en cerdos Duroc Jersey.
rojo
AABB
x
F1
F2
blanco
aabb
AaBb
9 A_B_;
rojo
100% rojo
3 A_bb;
bayo
3 aaB_;
bayo
1 aabb
blanco
Proporción fenotípica 9: 6: 1
Cuando los alelos dominantes A y B están juntos producen pelaje rojo, cuando
están separados producen pelaje bayo, y cuando ambos están ausentes el pelaje
es blanco.
Prueba de cruza:
AaBb
x
aabb
AaBb
rojo
Aabb
bayo
aaBb
bayo
aabb
blanco
Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 1: 2: 1 (rojo: bayo: blanco).
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Acción de los pares de alelos
La explicación de cómo interactúan los genes para dar un fenotipo determinado
está basado en la hipótesis de que un gen lleva la información necesaria para
determinar la presencia de una enzima.
Para todos los casos de interacción génica se puede explicar que la formación de
un fenotipo es el resultado de una cadena de reacciones (químicas y fisiológicas),
llamada “ruta metabólica”, la cual comienza a partir de un precursor que sirve de
sustrato para que actúe la enzima. A esta ruta se la divide en 2 pasos o etapas:
1. Actúa un par de alelos (R,r)
2. Actúa el otro par de alelos (Pr, pr)
R
E1
Pr
E2
SUSTRATO------------PROD. INTERMEDIO-----------------PROD. FINAL = aleurona purpura (R_ Pr_)
Etapa 1
R
E1
Etapa 2
pr
E2
SUSTRATO------------PROD. INTERMEDIO--------------PROD. FINAL = aleurona roja (R_ prpr)
Etapa 1
Etapa 2
Si está rr los genes son epistáticos inactivos (no producen enzimas), por lo tanto no
hay producto intermedio y por más que estén los otros alelos, la ruta metabólica
termina en aleurona incolora.
rr
No produce E
SUSTRATO --------------PROD. FINAL = ALEURONA INCOLORA rr Pr_; rr prpr