(Ciencias de Joseleg) (Biología) (Teoría
de la Biología) (Genética clásica) (Ejercicios
resueltos) (1-Introducción)
(2-Genética
premendeliana) (3-Gregor
Mendel) (4-Probabilidad
y estadística) (5-Diseño
experimental mendeliano) (6-Resultados
del cruce monohíbrido) (7-Ley
de la segregación independiente) (8-El
cuadro de Punnett) (9-Como
resolver el cruce monohíbrido) (10-Comparando
experimento vs teoría) (11-Ley
de la distribución independiente) (12-Resolviendo
dihíbridos y trihíbridos) (13-Los
microscopistas) (14-Los
mendelianos 1) (15-Los
mendelianos 2) (16-Teoría
cromosómica de la gerencia) (17-El
señor de las moscas) (18-Mendelismo
no mendeliano) (19-Polimorfismo
genético) (20-Dominancia
incompleta) (21-Codominancia)
(22-Letalidad
genética) (23-Ligamiento
al sexo) (24-Las
epistasis) (25-Penetrancia,
expresividad y pleiotropía) (24-Análisis
de pedigrí) (ref-Referencias
bibliográficas)
Resolver un problema mendeliano monohíbrido generalmente se
confunde con resolver un cuadro de Punnett, sin embargo, eso es solo una
herramienta de factorización, en realidad usted puede resolver el cuadro de
Punnett y no llegar a nada, pues el objetivo de un problema contextualizado
depende del tipo de pregunta.
Traducir del texto al modelo
Uno de los
mayores inconvenientes que tienen los estudiantes y en general cualquier
persona que enfrenta un problema de genética clásica, es el hecho de que no nos
advierten que el paso más importante es la traducción del texto al modelo
matemático.
Traducir
del texto al modelo matemático involucra un ejercicio mental importante y por
sobre todas las cosas la aplicación de la ley de la dominancia completa
o cualquier ley de genética de traducción que estemos empleando en el contexto
dado.
Tenga en
cuenta que la ley de la dominancia completa no siempre se cumple, y por ende la
herramienta de traducción de texto a modelo matemático puede cambiar.
La
herramienta de traducción para la dominancia completa puede materializarse de
diversas maneras, una puede ser implícita, es decir que usted instintivamente
sepa lo que está haciendo, pero asumamos que no. Entonces vamos a necesitar un
instrumento que sea evidente. Una segunda opción es dibujar una tabla con las
relaciones como las que hemos establecido anteriormente y que volveremos a
dibujar a continuación para la dominancia completa
( 9.1 ) Plantear la ley de
dominancia permite generar un instrumento que traduce la información
cualitativa en el texto enunciado en parámetros algebraicos a resolver por
cuadro de Punnett o factorización directa.
Adicionalmente
usted debe estar muy atento a sutiles indicaciones que aparecen en el enunciado,
por ejemplo, si nos dicen que un fenotipo dominante es híbrido, impuro o
mezclado, significa que el genotipo va a ser heterocigoto (Aa);
pero si por el contrario el enunciado indica que el fenotipo dominante es puro
o no mezclado su genotipo será homocigoto dominante (AA).
Usando el modelo matemático
En general se preguntan por probabilidades que pueden ser
expresadas como fracciones, frecuencias o porcentajes; además se puede
preguntas por los genotipos de los gametos, por los genotipos de la siguiente
generación o por los fenotipos de la siguiente generación. En el contexto de
los primeros mendelianos, los genetistas no tenían acceso al contenido del
genotipo de gametos o de las siguientes generaciones, por lo que la pregunta
más habitual es por los fenotipos posibles.
El cruce monohíbrido solo tiene seis variantes algebraicas a
saber.
👉 Cruce de dominantes puros AA x AA.
👉 Cruce de recesivos puros aa x aa
👉 Cruce de un
dominante puro con un recesivo puro AA x aa
👉 Cruce de un heterocigoto con un dominante puro Aa x AA
👉 Cruce de un heterocigoto con un recesivo puro Aa x aa
👉 Cruce de dos
heterocigotos Aa x Aa
Por tradición mendeliana, los dos problemas que vienen
plasmados como ejemplos en los libros de texto son el cruce de un dominante
puro con un recesivo puro; y el cruce de dos heterocigotos, siendo este último
el más complejo. En los siguientes ejemplos mostraremos las soluciones para
cada uno de estos casos, desde el más complicado al más sencillo en un problema
con contexto.
Interpretación
moderna de la ley de la segregación independiente
Actualmente concebimos a los factores mendelianos como
alelos o formas alternativas de un gen, los genes se encuentran en una posición
fija en un cromosoma. Los humanos, las plantas y otros eucariotas poseen en
alguna de sus etapas del ciclo de vida dos copias de cada gen en cromosomas
homólogos, estado denominado diploide y que explica la razón por la que el
modelo mendeliano emplea dos copias de cada factor. Existe otra etapa del ciclo
de vida en la que se tiene una sola copia de cada cromosoma y por ende de cada
gen, estado llamado homocigoto y que se representa como la generación de gametos
en nuestros modelos matemáticos.
La segregación independiente se iguala al momento de
generación de gametos, es decir la meiosis donde las células diploides con dos
copias de cada cromosoma, se transforma en células haploides de gametos con una
sola copia de cada cromosoma. Mendel jamás realizó dicha asociación ya que el
trabajo con la meiosis prosiguió caminos independientes al de la genética
matematizada por la mayor parte del siglo XIX (McKusick, 1960). Sería un biólogo menos conocido llamado Walter
Sutton quien asociaría la segregación de factores mendelianos con la
segregación de cromosomas homólogos durante la meiosis (McKusick, 1960).
Interpretación algebraica de la ley de la
segregación independiente
La ley de la segregación independiente es una ley que nos
sirve para generar los gametos de un determinado genotipo, y puede aplicarse de
manera análoga al cuadro o de manera analítica para facilitar el álgebra. En
este texto aplicaremos la segunda interpretación.
Gametos de un homocigoto
Un homocigoto solo puede generar un tipo de gameto, por
ejemplo, AA genera solo gametos tipo A, o un aa solo genera gametos tipo a.
Gametos de un heterocigoto
Un heterocigoto genera dos tipos de gametos modelados como
binomio Aa genera gametos tipo (A+a)
La fecundación independiente como una ley oculta
La ley de la segregación independiente solo es posible de
determinar si hay otra condición, y es que exista una fecundación independiente
o al azar de los gametos generados al azar. La fecundación al azar se modela
como una multiplicación algebraica de polinomios o monomios.
Los tipos de fecundación literalmente han de condicionar las
preguntas que pueden hacerse, y siguiendo las reglas matemáticas, para un
mohíbrido solo podemos tener 6 casos.
Tenga en cuenta que el resultado de multiplicar los gametos
se denomina genotipo de la siguiente
generación.
DEMOSTRACIÓN. Factorizar todos los casos del cruce
monohíbrido empleando el cuadro de Punnett.
DEMOSTRACIÓN. Factorizar
todos los casos del cruce monohíbrido empleando técnicas de factorización.
Ejemplo. Dos plantas híbridas para el rasgo de color
de semilla amarillo se cruzaron. (a) Determinar la probabilidad de los gametos
de cada parental, (b) la probabilidad de los genotipos F1 y (c) la probabilidad
de los fenotipos F1, teniendo en cuenta que semilla amarilla es dominante con
respecto a la verde. Resolver por cuadro de Punnett.
Ejemplo. Una
mosca macho de ojos rojos de linaje puro se cruzó con una hembra impura también
de ojos rojos. Determinar las probabilidades de los fenotipos de la siguiente
generación. Tenga en cuenta que ojos rojos domina sobre ojos blancos. Resolver por técnicas de factorización.
Ejemplo. En un cruce se tomó polen de una planta de
semilla lisa de linaje impuro y se cruzó con una flor de una planta de semilla
rugosa; si sabemos que liso domina sobre rugoso determinar las probabilidades
de los genotipos en gametos y F1, así como los fenotipos de la F1. Resolver por
cuadro de Punnett.
Ejemplo. En
un cruce se tomó polen de una planta de semilla lisa de linaje impuro y se
cruzó con una flor de una planta de semilla rugosa; si sabemos que liso domina
sobre rugoso determinar las probabilidades de los genotipos en gametos y F1,
así como los fenotipos de la F1. Resolver
por técnicas de factorización.
Ejemplo. En un cruce mendeliano se cruzó una planta
de flor morada de linaje impuro y se cruzó con una de flor blanca recesiva de
linaje puro. Determine las probabilidades de los genotipos de los gametos y de
la F1, así como el fenotipo de la F1. Resolver por cuadro de Punnett.
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