Las leyes de Mendel y los cruzamientos
En un cultivo de fréjol de la Sierra norte, dos plantas de flor morada producen semillas. Al sembrarlas, algunas plantas nuevas dan flores blancas. ¿De dónde salió el blanco, si ninguno de los padres lo mostraba? Gregor Mendel se hizo esa misma pregunta con arvejas, y sus cruzamientos nos dan la respuesta. Al final de la página volverás a este fréjol.
Alelos, genotipo y fenotipo
Cada carácter (color de flor, textura del pelo) está controlado por un gen. Tienes dos copias de cada gen, una heredada de cada progenitor. Las distintas versiones de un gen se llaman alelos.
Según sus dos alelos, un individuo puede ser:
| Genotipo | Nombre | Ejemplo (color de flor del fréjol) | Fenotipo |
|---|---|---|---|
| $PP$ | homocigoto dominante | línea pura morada | morado |
| $Pp$ | heterocigoto | híbrido | morado |
| $pp$ | homocigoto recesivo | línea pura blanca | blanco |
Ser heterocigoto significa tener dos alelos distintos para un mismo gen. Dos genotipos distintos ($PP$ y $Pp$) pueden dar el mismo fenotipo: por eso el fenotipo no basta para saber el genotipo.
Define los términos «alelo dominante», «alelo recesivo», «genotipo» y «fenotipo». Pon un ejemplo breve para cada uno.
Define los términos «alelo dominante», «alelo recesivo», «genotipo» y «fenotipo». Pon un ejemplo breve para cada uno.
Clasifica los siguientes genotipos como homocigoto dominante, homocigoto recesivo o heterocigoto: $Bb$, $bb$, $BB$, $Tt$. Explica en una frase qué significa ser…
Clasifica los siguientes genotipos como homocigoto dominante, homocigoto recesivo o heterocigoto: $Bb$, $bb$, $BB$, $Tt$. Explica en una frase qué significa ser heterocigoto.
La primera ley de Mendel
Mendel cruzó arvejas de líneas puras: plantas que, al autopolinizarse, siempre dan el mismo carácter generación tras generación. Cruzó una de flor púrpura con otra de flor blanca. Todos los hijos salieron púrpura. El blanco había «desaparecido».
¿Por qué? Cada progenitor puro solo puede dar un tipo de gameto: el $AA$ da siempre $A$ y el $aa$ da siempre $a$. Todos los hijos reciben un $A$ y una $a$. Y como $A$ domina, se ve su fenotipo. El alelo $a$ no se ha perdido: sigue ahí, oculto.
Enuncia la primera ley de Mendel (ley de la uniformidad) e indica qué resultado se espera al cruzar dos líneas puras que difieren en un carácter, por ejemplo…
Enuncia la primera ley de Mendel (ley de la uniformidad) e indica qué resultado se espera al cruzar dos líneas puras que difieren en un carácter, por ejemplo $AA \times aa$.
El cuadro de Punnett con un carácter
Si cruzas dos heterocigotos de la F₁ ($Pp \times Pp$), reaparece el blanco. Para ver por qué usamos el cuadro de Punnett: los gametos de un progenitor van en las filas, los del otro en las columnas, y cada casilla es un hijo posible.
Ahora puedes cerrar el gancho: las plantas de flor morada que daban hijos blancos eran heterocigotas $Pp$. Cada una llevaba el alelo $p$ escondido y, con un 25 % de probabilidad, dos copias se juntaron en un hijo $pp$.
En una variedad de fréjol, el color morado de la flor (P) domina sobre el blanco (p). Se cruzan dos plantas heterocigotas. Construye el cuadro de Punnett y determina las…
En una variedad de fréjol, el color morado de la flor (P) domina sobre el blanco (p). Se cruzan dos plantas heterocigotas. Construye el cuadro de Punnett y determina las proporciones genotípica y fenotípica de la descendencia.
Deducir genotipos a partir de la descendencia
A menudo se hace el camino inverso: se conocen los fenotipos de padres e hijos y hay que averiguar los genotipos. La clave es que un fenotipo recesivo revela el genotipo completo ($aa$).
En una familia de Cuenca, Camila tiene el pelo rizado, que es dominante (R), y su hermano Mateo tiene el pelo liso (rr). Sus padres tienen ambos pelo rizado. Deduce los…
En una familia de Cuenca, Camila tiene el pelo rizado, que es dominante (R), y su hermano Mateo tiene el pelo liso (rr). Sus padres tienen ambos pelo rizado. Deduce los genotipos de los padres, de Mateo y los posibles de Camila. Indica la probabilidad de que un tercer hijo tenga pelo liso.
Resultados reales y cruzamiento de prueba
En un experimento real las cifras rara vez coinciden con las esperadas, porque la unión de gametos es azarosa. Se comparan los resultados con la proporción teórica.
Y si tienes una planta roja de la descendencia, ¿es $RR$ o $Rr$? Se hace un cruzamiento de prueba: se cruza con un homocigoto recesivo ($rr$).
-
Si la planta es $RR$: todos los hijos serán $Rr$, rojos.
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Si la planta es $Rr$: la mitad de los hijos serán rojos y la otra mitad blancos.
Basta un solo hijo blanco para saber que es heterocigota. Se usa $rr$ porque no oculta ningún alelo del otro progenitor: lo que se ve en los hijos refleja los gametos de la planta problema.
Dos plantas de tomate de flor roja se cruzan y producen 120 descendientes: 92 de flor roja y 28 de flor blanca. Analiza estos resultados y propone los genotipos de los…
Dos plantas de tomate de flor roja se cruzan y producen 120 descendientes: 92 de flor roja y 28 de flor blanca. Analiza estos resultados y propone los genotipos de los progenitores. Compara las cifras obtenidas con las esperadas según Mendel e indica si es razonable la diferencia. Explica qué cruzamiento de prueba harías para conocer el genotipo de una de las plantas rojas de la descendencia.
Dos caracteres a la vez
Mendel también siguió dos caracteres a la vez. Su resultado, la ley de la herencia independiente, dice que los alelos de genes distintos se reparten en los gametos de forma independiente (siempre que los genes estén en cromosomas distintos).
Un individuo $AaLl$ forma cuatro tipos de gameto con igual probabilidad: $AL$, $Al$, $aL$ y $al$. Un individuo $aall$ solo forma $al$.
Se cruza una planta de maíz de grano amarillo y liso heterocigota para ambos caracteres ($AaLl$) con otra de grano blanco y rugoso ($aall$). Amarillo (A) y liso (L) son…
Se cruza una planta de maíz de grano amarillo y liso heterocigota para ambos caracteres ($AaLl$) con otra de grano blanco y rugoso ($aall$). Amarillo (A) y liso (L) son dominantes. Escribe los gametos de cada progenitor y las proporciones fenotípicas esperadas, suponiendo que los genes se heredan de forma independiente.
Codominancia: cuando no domina ninguno
No siempre un alelo tapa al otro. En la codominancia los dos alelos se expresan a la vez en el heterocigoto. Un ejemplo es el ganado: $RR$ es rojo, $BB$ es blanco y $RB$ es roano, con manchas rojas y blancas mezcladas, es decir, ambos colores a la vez.
Cruzamos un toro roano con una vaca roana ($RB \times RB$):
| $R$ | $B$ | |
|---|---|---|
| $R$ | $RR$ | $RB$ |
| $B$ | $RB$ | $BB$ |
-
Genotipos: 1 $RR$ : 2 $RB$ : 1 $BB$ (25 % : 50 % : 25 %).
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Fenotipos: 1 rojo : 2 roanos : 1 blanco (25 % : 50 % : 25 %).
Con dominancia completa ($Aa \times Aa$) los genotipos son igualmente 1 : 2 : 1, pero los fenotipos son 3 : 1. Con codominancia, fenotipos y genotipos coinciden: cada genotipo tiene su propio aspecto y el heterocigoto se distingue a simple vista.
En el ganado, el color del pelaje puede mostrar herencia codominante: un animal $RR$ es rojo, uno $BB$ es blanco y uno $RB$ presenta pelaje con manchas rojas y blancas…
En el ganado, el color del pelaje puede mostrar herencia codominante: un animal $RR$ es rojo, uno $BB$ es blanco y uno $RB$ presenta pelaje con manchas rojas y blancas (roano). Una finca de Tena cruza un toro roano con una vaca roana. Determina las proporciones genotípica y fenotípica de la descendencia y compáralas con las de un cruce con dominancia completa entre dos heterocigotos. Explica qué diferencia fundamental entre ambos tipos de herencia revelan los resultados.
Resumen
Vuelve al principio: las plantas moradas de fréjol que daban hijos blancos eran $Pp \times Pp$; el alelo blanco estaba escondido y reapareció en un cuarto de la descendencia.