Cómo determinar un genotipo desconocido usando una cruz de prueba

Mucho antes del descubrimiento de que el ácido desoxirribonucleico era la molécula responsable de transmitir los rasgos de los padres a su descendencia, el monje de Europa central, gregor mendel, realizó experimentos en plantas de arveja para descubrir el funcionamiento del proceso de la herencia. Al establecer los principios de dominancia genética y recesividad, mendel determinó cómo encontrar el genotipo de un individuo observando a su descendencia desde una cruz de prueba.

En la genética mendeliana, cada rasgo medible, fenotipo, de un individuo, como el color de su flor, la longitud del tallo o la forma de la semilla, está controlado por un par de genes. las diferencias en estos rasgos son causadas por diferentes individuos que poseen formas alternativas de los mismos genes, conocidos como alelos. por ejemplo, las plantas de arvejas estudiadas poseían semillas redondeadas o arrugadas. muchas de estas plantas, cuando se dejaron autopolinizar, se reproducían de verdad, produciendo descendencia del mismo fenotipo: los progenitores de semilla redonda produjeron toda la descendencia de semilla redonda y viceversa.

sin embargo, mendel notó que algunas de las plantas redondas, cuando se autopolinizaban, producían una mezcla de descendientes redondos y arrugados. además, las plantas de semillas arrugadas autopolinizadas nunca produjeron descendientes de semillas redondas. mendel concluyó que los padres de semillas redondas en este caso deben haber poseído un alelo arrugado, pero que la expresión de este gen estaba enmascarada por la presencia de un alelo redondo. Del mismo modo, las plantas arrugadas que se reproducen de verdad deben haber poseído dos copias del alelo arrugado. debido a este comportamiento, designó las semillas redondas como "dominantes" y las semillas arrugadas como "recesivas", y descubrió que muchos otros rasgos seguían patrones similares.

este descubrimiento significó que una planta de semilla redonda desconocida podría ser homocigótica, portadora de dos alelos dominantes, o heterocigótica, portadora de un alelo dominante y uno recesivo. para distinguir entre estos genotipos posibles, mendel desarrolló el procedimiento conocido como prueba cruzada. tomó una planta de semilla arrugada, que sabía que era homocigota para el alelo recesivo, y la polinizó con la planta misteriosa. luego miró los fenotipos de la progenie desde la cruz.

mendel sabía que cada progenie recibía una copia del gen para la forma de la semilla de cada padre. por lo tanto, se garantizó que todos tenían un alelo recesivo del padre arrugado. si el progenitor de la semilla redonda era homocigoto, entonces la descendencia también recibiría un alelo dominante, dando como resultado una heterocigosidad uniforme y semillas redondas. a la inversa, si ese padre era heterocigoto, la mitad de la descendencia recibiría un alelo recesivo, lo que resultaría en una mezcla de progenie de semilla redonda y arrugada. Para mendel, estos resultados visibles revelaron el funcionamiento entonces invisible de la herencia.