Un papá moreno y una mamá de piel clara tienen una hija con el pelo rojizo de la bisabuela. Todos en la mesa del domingo opinan de dónde salió. Esa pregunta, de dónde sale cada rasgo, es la base de la genética mendeliana y la contestó por primera vez con números un monje que cultivaba arvejas en un jardín de Brno, hoy en la República Checa: Gregor Mendel.
Mendel cruzó miles de plantas de arveja durante unos ocho años y contó los resultados. Lo hizo en la década de 1860, cuando nadie sabía qué eran los genes. Presentó su trabajo en 1865 y lo publicó en 1866, pero el mundo científico no le hizo caso hasta 1900, cuando otros investigadores repitieron sus experimentos.
El experimento de Mendel#
Mendel escogió la arveja porque se reproduce rápido, tiene rasgos fáciles de distinguir y se puede cruzar a voluntad. Eligió siete rasgos con dos formas cada uno: semilla lisa o rugosa, flor morada o blanca, planta alta o baja, entre otros. Empezó con plantas de línea pura: las moradas solo daban descendencia morada, las blancas solo blanca.
Cruzó una planta de flor morada con una de flor blanca. Toda la primera generación (F1) salió con flores moradas. La flor blanca parecía haber desaparecido. Luego dejó que esas plantas moradas se autofecundaran, y en la segunda generación (F2) la blanca reapareció: de 929 plantas, 705 eran moradas y 224 blancas, casi tres a uno.
Definición
Un rasgo dominante es el que se manifiesta aunque solo reciba una copia del alelo. Un rasgo recesivo solo se manifiesta cuando el individuo recibe dos copias del alelo recesivo. Los alelos son las distintas versiones de un mismo gen.
Mendel concluyó que cada individuo tiene dos «factores» por rasgo, uno de cada progenitor, y que estos se separan al formarse los gametos. Hoy sabemos que esos factores son los genes y que están en los cromosomas.
Genotipo y fenotipo, con letras#
Para escribir un cruce se usa una letra mayúscula para el alelo dominante y la misma en minúscula para el recesivo. En la arveja, M es el alelo de flor morada y m el de flor blanca.
| Genotipo | Nombre | Fenotipo |
|---|---|---|
| MM | Homocigoto dominante | Flor morada |
| Mm | Heterocigoto | Flor morada |
| mm | Homocigoto recesivo | Flor blanca |
El genotipo son los alelos que tiene el individuo; el fenotipo es el rasgo que se ve. Fíjate que MM y Mm se ven iguales pero no son iguales por dentro. Un heterocigoto es un portador del alelo recesivo: no lo muestra, pero lo puede pasar.
El cuadro de Punnett#
Reginald Punnett, genetista británico, ideó a principios del siglo XX un cuadro para ver todas las combinaciones posibles de los gametos. Se escriben los gametos de un progenitor arriba y los del otro a un lado, y se llenan las casillas.
Ejemplo. Cruza dos plantas de arveja heterocigotas: Mm × Mm.
| M | m | |
|---|---|---|
| M | MM | Mm |
| m | Mm | mm |
Solución. Salen cuatro casillas: una MM, dos Mm y una mm. La proporción genotípica es 1 : 2 : 1. Como MM y Mm tienen flor morada, la proporción fenotípica es 3 morada : 1 blanca. Es el 3 : 1 que Mendel contó en sus plantas.
Aportes de Stevens y Morgan#
Mendel no sabía dónde estaban esos factores. Dos científicos del siglo XX ayudaron a ubicarlos.
- Nettie Stevens, estadounidense, estudió en 1905 los escarabajos de la harina y mostró que el sexo se relaciona con un cromosoma distinto: los machos tienen un cromosoma pequeño que las hembras no tienen (el Y).
- Thomas Hunt Morgan trabajó con la mosca de la fruta, Drosophila, a partir de 1910. Encontró un macho de ojos blancos entre moscas de ojos rojos y demostró que los genes están en los cromosomas y que algunos viajan con el cromosoma X. Recibió el Nobel en 1933.
Rasgos dominantes y recesivos en las personas#
En los textos escolares se suelen usar rasgos humanos como ejemplo. Entre los dominantes aparecen el cabello oscuro frente al rojizo, el pico de viuda en la frente y la capacidad de enrollar la lengua. Entre los recesivos, el cabello rojizo y el lóbulo de la oreja pegado. Conviene saber que muchos de estos rasgos en realidad dependen de varios genes y del ambiente, y los ejemplos sencillos sirven para practicar el método, no para predecir con exactitud a un hijo.
Ser dominante tampoco significa ser más común ni mejor. La polidactilia (un dedo extra) es dominante y es rara; el albinismo es recesivo y, aunque poco frecuente, lo portan muchas personas sin saberlo.
Cómo leer un árbol genealógico#
Un árbol genealógico (o pedigrí) sigue un rasgo a través de varias generaciones de una familia. Tiene su propia simbología:
- Un cuadrado es un hombre; un círculo, una mujer.
- Una figura rellena es una persona que muestra el rasgo; una vacía, quien no lo muestra.
- Una línea horizontal entre dos figuras es una pareja; la línea vertical que baja lleva a sus hijos.
- Los números romanos (I, II, III) marcan las generaciones; los arábigos, a cada persona dentro de ella.
Ejemplo. En una familia, una pareja sin albinismo (generación I) tiene una hija con albinismo (generación II). ¿Cómo son los genotipos de los padres?
Solución. El albinismo es recesivo, así que la hija es aa. Recibió una a de cada progenitor. Como los padres no lo muestran, ninguno es aa, así que los dos son Aa: portadores. Cada hijo de esa pareja tiene 1 posibilidad en 4 de ser aa. Esta es la señal para reconocer una herencia recesiva en un árbol: dos padres sin el rasgo y un hijo con él.
Si, por el contrario, el rasgo aparece en cada generación y los padres afectados tienen hijos afectados y no afectados, apunta a un rasgo dominante.
Herencia adquirida y herencia heredada#
Un joven de Limón que levanta pesas durante dos años desarrolla bíceps enormes. ¿Los hijos nacerán con músculos grandes? No. Eso es un carácter adquirido: lo causó el ambiente y no cambió su ADN. Solo se heredan los rasgos que están en los genes de los gametos. August Weismann cortó la cola a ratones durante 22 generaciones, y los ratones seguían naciendo con cola. Un cuerpo marcado por la vida no pasa esa marca a los hijos.
Errores frecuentes#
- Creer que lo dominante es lo que más se repite o lo mejor. Dominante solo dice qué alelo se nota cuando hay uno de cada.
- Pensar que Mm y MM son el mismo individuo. Tienen el mismo fenotipo y distinto genotipo.
- Confundir los símbolos del pedigrí. Cuadrado, hombre; círculo, mujer. Relleno quiere decir que muestra el rasgo.
- Esperar 3 : 1 exacto en una familia. Es una probabilidad, no un reparto garantizado: con cuatro hijos pueden salir los cuatro morados.
Ponte a prueba#
En un cruce Aa × Aa donde A es dominante, ¿qué proporción de los descendientes muestra el rasgo recesivo?#
Un cuarto (25 %), el genotipo aa. Los otros tres cuartos (AA y Aa) muestran el dominante.
Una planta alta (T dominante) tiene una madre baja (tt). ¿Cuál es el genotipo de la planta alta?#
Tt. Recibió una t de la madre baja, y como es alta debe tener también una T.
En un árbol genealógico, dos padres sanos tienen un hijo afectado. ¿El rasgo es dominante o recesivo? ¿Por qué?#
Recesivo. Si fuera dominante, al menos uno de los padres lo tendría para poder pasárselo al hijo. Los padres son portadores.
¿Qué diferencia hay entre genotipo y fenotipo? Da un ejemplo.#
El genotipo son los alelos (Mm); el fenotipo es el rasgo visible (flor morada). Dos individuos con fenotipo igual pueden tener genotipo distinto, como MM y Mm.
Una persona se broncea mucho trabajando en la playa. ¿Sus hijos nacerán bronceados? ¿Por qué?#
No. El bronceado es un carácter adquirido por el sol y no cambia los genes de los gametos, así que no se hereda.
Fuentes#
También en Biología 10ºDécimo año