¬ŅCu√°les son los tres pasos de la cruz monoh√≠brida?

¬ŅCu√°les son los tres pasos de la cruz monoh√≠brida?

Charles Darwin, ampliamente aclamado por haber descubierto o co-descubierto la evoluci√≥n biol√≥gica en el siglo XIX, a menudo se le atribuye el hecho de haber catalizado tal vez el mayor salto en el conocimiento en la historia de los esfuerzos cient√≠ficos humanos. A menudo, perdido en el asombro y la maravilla de sus descubrimientos y ahora las teor√≠as validadas de manera convincente es el hecho de que Darwin no conoc√≠a realmente el sustrato espec√≠fico, o material org√°nico, sobre el cual actuaba la selecci√≥n natural a nivel celular. es decir, Darwin sab√≠a que, indiscutiblemente, los organismos pasaban los rasgos a sus descendientes de manera predecible, y que el paso de un rasgo dado generalmente no estaba acoplado al paso de un rasgo diferente (es decir, una vaca marr√≥n grande podr√≠a dar nacimiento de grandes becerros marrones, pero tambi√©n de grandes becerros blancos o peque√Īos becerros marrones).

Aproximadamente al mismo tiempo, Darwin estaba revelando sus controversiales hallazgos a un mundo que a√ļn sosten√≠a en gran medida la noci√≥n de creaci√≥n b√≠blica especial, un cient√≠fico diferente, de hecho, un monje augustino llamado gregor mendel (1822-1884) estaba ocupado usando plantas de arveja. para experimentos simples pero ingeniosos que revelaron los mecanismos b√°sicos de herencia en la mayor√≠a de los seres vivos. Mendel es considerado el padre de la gen√©tica, y su aplicaci√≥n del m√©todo cient√≠fico a los patrones de herencia resuena con brillantez casi un siglo y medio despu√©s de su muerte.

Fondo: mendel, guisantes y herencia.

En la d√©cada de 1860, cuando se acercaba a la mediana edad, Gregor Mendel comenz√≥ a experimentar con un tipo particular de planta de arveja ( Pisum sativum , la planta de arveja com√ļn) en un intento muy paciente por aclarar los mecanismos exactos de la herencia en esta especie. Las plantas eran una buena opci√≥n, razon√≥, porque pod√≠a limitar y controlar cuidadosamente el n√ļmero de influencias externas sobre el resultado de sus apareamientos de plantas.

mendel, al criar sucesivas generaciones de plantas, aprendi√≥ a crear "familias" que no mostraban variaci√≥n de "padre" a "ni√Īo" en su apariencia con respecto a las variables dadas, cada una de las cuales solo mostraba dos formas. por ejemplo, si comenz√≥ con plantas de arvejas altas y plantas de arvejas cortas, y si manipul√≥ el proceso de polinizaci√≥n correctamente, podr√≠a desarrollar una variedad de plantas que fueran "puras" para el rasgo de altura, de modo que los "ni√Īos", " nietos "y as√≠ sucesivamente de una planta alta dada tambi√©n eran todos altos. (al mismo tiempo, algunos pueden mostrar semillas lisas, mientras que otros muestran arvejas arrugadas, otros pueden tener arvejas amarillas, mientras que otros tienen arvejas verdes, etc.)

mendel, de hecho, determin√≥ que sus plantas de guisante ten√≠an siete rasgos diferentes que variaban de esta manera binaria (es decir, uno u otro, nada en el medio), independientemente uno del otro. los cuatro en los que se centr√≥ con m√°s fuerza fueron la altura (alto contra corto), la forma de la vaina (inflada contra restringida), la forma de la semilla (suave frente a gui√Īada) y el color del guisante (verde vs. amarillo).

hipótesis de mendel

el verdadero golpe de genialidad de Mendel fue reconocer que cuando tenía dos conjuntos de plantas que se "criaron en verdad" para dos variaciones diferentes de un rasgo dado (por ejemplo, un conjunto de solo plantas de arvejas que producen semillas lisas y un conjunto de solo arrugas) las plantas de arveja que producen semillas), los resultados de la reproducción de estas plantas fueron invariables: todos los guisantes de la primera generación de crías (denominada f 1 ) tenían solo uno de los rasgos (en este caso, todas tenían semillas lisas). no había semillas "intermedias". también, cuando mendel permitió que estas plantas se autopolinizaran, creando una generación f 2 , el rasgo arrugado resurgió exactamente en una de cada cuatro plantas, con suficiente descendencia para nivelar las variaciones aleatorias.

esto proporcionó a mendel una base para formular tres hipótesis distintas pero relacionadas sobre la forma en que se heredaban los rasgos de los seres vivos, al menos algunos rasgos. Estas hipótesis introducen una gran cantidad de terminología, así que no tenga miedo de consultar las referencias a medida que lee y digiere esta nueva información.

Primera hipótesis de Mendel: los genes (códigos de desarrollo situados en sustancias en el cuerpo) para rasgos hereditarios se presentan en pares. un gen se hereda de cada padre. Los alelos son versiones diferentes del mismo gen. por ejemplo, para el gen de altura de guisante, hay una versión alta (alelo) y una versión corta (alelo).

Los organismos son diploides , lo que significa que tienen dos copias de cada gen, una de cada padre. homocigoto significa tener dos del mismo alelo (por ejemplo, alto y alto) mientras que heterocigoto significa tener dos alelos diferentes (por ejemplo, arrugado y liso).

La segunda hipótesis de mendel: si dos alelos de un gen son diferentes, es decir, si el organismo es heterocigoto para un gen dado, entonces un alelo es dominante sobre el otro. el alelo dominante es el que se expresa y se muestra como un rasgo visible o detectable. Su contraparte enmascarada se llama alelo recesivo . Los alelos recesivos solo se expresan cuando están presentes dos copias del alelo, un estado llamado homocigoto recesivo .

un genotipo es el conjunto total de alelos que contiene un individuo; El fenotipo es la apariencia f√≠sica resultante. el fenotipo de un organismo dado para un conjunto de rasgos puede predecirse si se conoce su genotipo para esos rasgos, pero lo contrario no siempre es cierto, y en estos casos se necesita m√°s informaci√≥n sobre los antepasados ‚Äč‚Äčinmediatos del organismo.

Tercera hipótesis de mendel: dos alelos de un gen se segregan (es decir, se separan) e ingresan en los gametos, o células sexuales (células espermáticas o óvulos, en humanos) individualmente. El 50 por ciento de los gametos portan uno de estos alelos, y el otro 50 por ciento lleva el otro alelo. Los gametos, a diferencia de las células normales del cuerpo, solo llevan una copia de cada gen. si no lo hicieran, la cantidad de genes en una especie se duplicaría en cada generación. esto se reduce al principio de segregación, que establece que dos gametos se fusionan para producir un cigoto (un preembro, destinado a convertirse en descendencia si no está impedido) que contiene dos alelos (y por lo tanto es diploide).

el cruce monohíbrido

El trabajo de mendel sent√≥ las bases de una variedad de conceptos previamente desconocidos que ahora son est√°ndar y son indispensables para la disciplina de la gen√©tica. aunque mendel falleci√≥ en 1884, su trabajo no fue totalmente analizado y apreciado hasta unos 20 a√Īos despu√©s. a principios de la d√©cada de 1900, un genetista brit√°nico llamado reginald punnett us√≥ las hip√≥tesis de Mendel para elaborar cuadr√≠culas, como tablas matem√°ticas, que podr√≠an usarse para predecir el resultado de apareamientos de padres con genotipos conocidos. As√≠ naci√≥ la plaza de Punnett., una herramienta simple para predecir la probabilidad de que los descendientes de padres con una combinaci√≥n conocida de genes para un rasgo o rasgos espec√≠ficos tengan ese rasgo o una combinaci√≥n dada de rasgos. por ejemplo, si sabes que una marciana, que pronto dar√° a luz a una camada de ocho marcianos, tiene piel verde mientras que el padre marciano tiene piel azul, y tambi√©n sabes que todos los marcianos son todos azules o todos verdes y eso el verde es "dominante" sobre el azul, ¬Ņcu√°ntos de los marcianos esperar√≠a ver de cada color? una simple casilla de punteo y un c√°lculo b√°sico son suficientes para proporcionar la respuesta, y los principios subyacentes son refrescantemente simples, o eso parece, con el beneficio de la visi√≥n retrospectiva y el mendel allanar el camino para el resto de la comprensi√≥n de la humanidad.

el tipo m√°s simple de cuadrado de punnett se llama una cruz monoh√≠brida . el "mono" significa que un √ļnico rasgo est√° bajo examen; el "h√≠brido" significa que los padres son heterocigotos para el rasgo en cuesti√≥n, es decir, cada padre tiene un alelo dominante y un alelo recesivo.

Los siguientes tres pasos se pueden aplicar a cualquier casilla de mando que analice un rasgo √ļnico que se sabe que se hereda con los mecanismos descritos aqu√≠, que se denomina, naturalmente, herencia mendeliana. pero un cruce monoh√≠brido es un tipo espec√≠fico de casillero simple (2 √ó 2) para el cual ambos padres son heterocigotos.

Paso uno: determinar el genotipo de los padres.

para un cruce monohíbrido, este paso no es necesario; Se sabe que ambos padres tienen un alelo dominante y un alelo recesivo. Suponga que está tratando con el color marciano nuevamente, y que el verde es dominante sobre el azul. una forma conveniente de expresar esto es usar g para el alelo del color de la piel dominante y g para el recesivo. una cruz monohíbrida incluiría así un apareamiento entre una madre gg y un padre gg.

paso dos: configura la plaza punnett

una casilla de punnett es una cuadr√≠cula que consiste en cuadrados m√°s peque√Īos, cada uno de los cuales contiene un alelo de cada padre. una casilla de punnett con un rasgo en consideraci√≥n ser√≠a una cuadr√≠cula de 2 √ó 2. el genotipo de un padre se escribe arriba de la fila superior, y el genotipo del otro se escribe al lado de la columna de la izquierda. as√≠ que, continuando con el ejemplo marciano, g y g encabezar√≠an las columnas superiores, y como los padres en un cruce monoh√≠brido tienen el mismo genotipo, g y g tambi√©n encabezar√°n las dos filas.

a partir de aquí, se crearían cuatro genotipos de descendencia diferentes. la parte superior izquierda sería gg, la parte superior derecha sería gg, la parte inferior izquierda también sería gg y la parte inferior derecha sería gg. (Es convencional escribir primero el alelo dominante en un organismo dicigótico, es decir, no se escribiría gg aunque esto no sea técnicamente incorrecto).

paso tres: determinar las proporciones de descendencia

Como recordar√°n, el genotipo determina el fenotipo. mirando a los marcianos, est√° claro que cualquier "g" en el genotipo da como resultado un fenotipo verde, mientras que dos alelos recesivos (gg) deletrean un color azul. esto significa que tres de las celdas en la cuadr√≠cula denotan descendencia verde y una denota una descendencia azul. Si bien las probabilidades de que un beb√© marciano sea azul en este tipo de cruce monoh√≠brido son de 1 en 4, en unidades familiares m√°s peque√Īas, no ser√≠a inusual ver un n√ļmero mayor o menor del n√ļmero de marcianos verdes o azules de lo esperado, al igual que una La moneda 10 veces no asegurar√≠a exactamente cinco cabezas y cinco colas. a trav√©s de poblaciones m√°s grandes, sin embargo, estos caprichos aleatorios tienden a desaparecer de la consideraci√≥n, y en una poblaci√≥n de 10,000 marcianos resultantes de un cruce monoh√≠brido,

El mensaje para llevar a casa aquí es que en cualquier cruce monohíbrido verdadero, la proporción de descendientes de rasgos dominantes a recesivos sería de 3 a 1 (o 3: 1, en el estilo habitual de los genetistas).

otras casillas de punnett

El mismo razonamiento se puede aplicar al apareamiento de cruces entre organismos en los que se examinan dos rasgos. En este caso, el cuadrado de punnett es una cuadr√≠cula de 4 √ó 4. Adem√°s, otros cruces de 2 √ó 2 que no involucran a dos padres heterocigotos son claramente posibles. por ejemplo, si cruz√≥ un martianco verde con un marciano azul que se sabe que solo tiene marcianos azules en su √°rbol geneal√≥gico (en otras palabras, gg), ¬Ņqu√© tipo de proporci√≥n de descendencia predecir√≠a? (La respuesta: todos los ni√Īos ser√≠an verdes, porque el padre es homocigoto dominante, negando en efecto la contribuci√≥n de la madre al color de la piel por completo).



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