Herencia

Genético vs hereditario

Mucha gente confunde entre genético y hereditario, ya que tienen características muy comunes. Las enfermedades genéticas se producen debido a una anomalía en el genoma de la persona, mientras que una enfermedad hereditaria es el resultado de una mutación que se transfiere de una generación a otra. Una enfermedad genética puede ser hereditaria, pero siempre la causa un cambio mutacional en el genoma.

¿Qué es la herencia monohíbrida?

La herencia monohíbrida se refiere a la herencia de un solo gen. En este ejemplo se explica cómo podría predecirse la herencia monohíbrida mediante un cruce genético.

¿Cómo se dibuja un diagrama de cruce genético?

Los cruces genéticos son una herramienta útil para predecir rasgos, como se indica en la Tabla 1.

Tabla 1. Pasos para dibujar un diagrama de cruces genéticos.

¿Por qué los resultados de un cruce genético no siempre coinciden con las predicciones?

Los diagramas de cruces genéticos pueden predecir los resultados de un cruce entre progenitores con genotipos conocidos. Por ejemplo, al crear los diagramas de cruces genéticos anteriores, predijimos que habría tres descendientes altos por cada descendiente bajo, lo que nos da una proporción de 3:1. Sin embargo, es poco probable obtener una proporción exacta de 3:1 en un cruce de la vida real.

Esto se debe a un error estadístico. Incluso cuando los genes son totalmente independientes entre sí (es decir, cuando heredar un gen no afecta a las probabilidades de heredar otro), no podemos predecir qué gametos se fusionarán: depende del azar. Sin embargo, cuanto mayor sea el tamaño de la muestra, más se acercarán los resultados a las predicciones teóricas.

¿Qué es la herencia dihíbrida?

Mientras que los cruces monohíbridos examinan un solo gen a la vez, los cruces dihíbridos examinan la transferencia de dos genes a través de las generaciones.

¿Qué es la ley de la selección independiente?

Puede que ya hayas leído nuestra explicación sobre Gregor Mendel y su experimento con plantas de guisantes. Descubrió que los alelos podían ser dominantes o recesivos en lo que hoy se conoce como ley de la segregación. Mendel también descubrió lo que ahora conocemos como la ley de la selección independiente.

En su segunda serie de experimentos, Mendel estudió dos rasgos a la vez. Cruzó dos plantas con dos rasgos contrastados, por ejemplo, la forma y el color de las semillas. En sus experimentos anteriores, Mendel había llegado a la conclusión de que el rasgo "semilla redonda" era dominante sobre el rasgo "semilla arrugada" y que el rasgo "color amarillo" era dominante sobre el rasgo "color verde". Mendel cruzó una planta homocigótica con semillas redondas y amarillas con una planta homocigótica con semillas arrugadas y verdes. Las plantas resultantes eran todas heterocigóticas, redondas y amarillas. Mendel plantó estas semillas al año siguiente, y el resultado fue

• Amarillo redondo: Verde Redondo: Amarillo arrugado: Verde arrugado en la proporción 9:3:3:1.
• Puedes observar que los fenotipos redondo, verde y arrugado, amarillo, no estaban presentes en las plantas parentales.
• Mendel llegó a la conclusión de que esto se debía a que la herencia de dos o más rasgos no está ligada entre sí. Es decir, la herencia del color de la semilla no está relacionada con la herencia de la forma de la semilla.
• Esto se conoce como la ley de la selección independiente.

Los cruces dihíbridos se utilizan entre genes autosómicos no ligados. Los genes autosómicos no ligados siguen la ley del apareamiento independiente. Durante la metafase 1, los cromosomas homólogos se alinean al azar, lo que significa que la mezcla de cromosomas en cada célula hija tras la separación varía. Así, cualquiera de los dos alelos de un gen puede combinarse libremente con cualquiera de los alelos del otro gen. Cualquiera de los cuatro tipos de gametos también puede combinarse libremente con cualquier otro.

¿Cómo se dibuja un diagrama genético cruzado para la herencia dihíbrida?

La creación de diagramas genéticos para ambos cruces es muy similar; sin embargo, hay más genotipos y fenotipos de los que hacer un seguimiento en los cruces dihíbridos. ¡Es importante no mezclar alelos de genes diferentes!

Tomemos el ejemplo de la planta del guisante.

Fig. 3 - Cruce dihíbrido de plantas de guisante

Todos los descendientes de la generación F1 tienen el mismo genotipo, YyRr, que corresponde al fenotipo amarillo y redondo. Por lo tanto, estos descendientes podrían producir cuatro tipos de gametos (YR, Yr, yR, yr).

Cuando los descendientes de la generación F1 se cruzaron, dando lugar a la generación F2, obtuvimos los siguientes resultados: Amarillo Redondo: Verde Redondo: Amarillo Arrugado: Verde Arrugado en la proporción 9:3:3:1.

¿Cómo podemos investigar la herencia?

Podemos investigar la herencia realizando cruces genéticos. Gregor Mendel utilizó plantas de guisantes. Primero realizó experimentos de herencia con plantas de guisantes por varias razones.

1. En primer lugar, eran fáciles de cultivar y poseían características fáciles de observar y contrastar.
2. Los cruces entre plantas también eran relativamente fáciles de controlar: el polen podía transferirse de una planta a otra con un pincel, y el pedigrí podía asegurarse mediante varias generaciones de autopolinización.
3. Por último, los resultados de los experimentos podían cuantificarse fácilmente, y las plantas podían cultivarse en lotes lo suficientemente grandes como para minimizar el error estadístico.

¿Qué organismos modelo se utilizan en genética?

Hoy en día, para investigar la herencia elegimos organismos modelo que siguen los mismos principios. Dos organismos modelo utilizados habitualmente son la Drosophila, conocida comúnmente como mosca de la fruta, y la Fast Plant®(Brassica rapa), a veces conocida como mostaza silvestre. Tienen ciclos vitales cortos y, por tanto, son fáciles de cultivar en un entorno de laboratorio. Se pueden producir lotes muy grandes de una vez, lo que permite realizar experimentos con muestras de gran tamaño.

También tienen rasgos físicos fácilmente identificables que corresponden a genes singulares. En la Drosophila, un único gen con dos alelos controla la longitud de las alas: el dominante conduce al alelo largo, de tipo salvaje, mientras que el recesivo conduce a un alelo corto, de tipo vestigial. En Fast Plant®, un único gen con dos alelos también controla la producción del pigmento antocianina. El alelo dominante produce antocianina y, por tanto, tallos morados, mientras que las plantas homocigóticas recesivas carecen de este pigmento y, por tanto, tienen tallos verdes.

Fig. 4 - Ciclo vital de la Drosophila (mosca de la fruta)

El síndrome de Down está relacionado con la herencia.

El síndrome de Down es un trastorno causado por un cromosoma 21 adicional o una porción adicional del cromosoma 21. Esta porción adicional en el cromosoma hace que se forme una cantidad excesiva de proteínas específicas en las células, lo que altera el crecimiento normal del organismo.

¿Cuáles son los rasgos comunes del síndrome de Down?

Signos físicos

• Tono muscular disminuido o escaso
• Cuello corto, con exceso de piel en la nuca
• Perfil facial y nariz achatados
• Cabeza, orejas y boca pequeñas
• Ojos inclinados hacia arriba, a menudo con un pliegue cutáneo que sale del párpado superior y cubre el ángulo interno del ojo.
• Manchas blancas en la parte coloreada del ojo (llamadas manchas de Brushfield)
• Manos anchas y cortas, con dedos cortos
• Un pliegue único y profundo en la palma de la mano
• Un surco profundo entre el primer y el segundo dedo del pie

Signos cognitivos

• Corta capacidad de atención
• Falta de juicio
• Comportamiento impulsivo
• Aprendizaje lento
• Retraso en el desarrollo del lenguaje y del habla

Tres tipos principales de anomalías cromosómicas causan el síndrome de Down:

• Un gran porcentaje de niños con síndrome de Down tienen un cromosoma 21 de más. En lugar del número estándar de 46 cromosomas en cada célula, el individuo tendrá 47 cromosomas. Esta afección se denomina trisomía 21.
• El segundo tipo es la translocación, cuando el cromosoma 21 adicional se transloca a otro cromosoma, normalmente el cromosoma 14, 21 o 22. En muchos casos, uno de los progenitores puede ser portador de la translocación.
• El tercer tipo, denominado mosaicismo, se produce cuando algunas células tienen 47 cromosomas y otras 46 cromosomas. Se cree que está causado por un error en la división celular poco después de la concepción.