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Biología de bachillerato
Curso: Biología de bachillerato > Unidad 6
Lección 3: Genes, rasgos y medio ambienteHerencia mendeliana y cuadros de Punnett
Gregor Mendel siguió patrones de herencia en plantas de guisantes, lo que le permitió dilucidar las reglas de la herencia, que ahora podemos atribuir al comportamiento de los cromosomas durante la meiosis. Los cuadros de Punnett se pueden usar para predecir el resultado de un cruzamiento entre dos progenitores. Creado por Sal Khan.
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Transcripción del video
Esta es una foto de Gregor Mendel (1822-1884),
al que se le conoce como el padre de la genética, y en unos segundos vamos a ver por qué.
Él era abad en un monasterio de Moravia, que está en la actual República Checa. Y, si bien muchas personas habían cultivado
plantas con fines agrícolas durante cientos, si no miles de años antes que Mendel, fue él quién nos legó una visión de cómo
los rasgos se transmiten en realidad. Y lo hizo mediante sus experimentos con
plantas de guisantes que llevó a cabo desde 1856 hasta 1863. Durante ese período, cultivó
aproximadamente 28.000 plantas de guisantes con el fin de obtener una mejor comprensión
de cómo se transmiten los diferentes rasgos. Y estudió cosas como las
propiedades de las semillas, las propiedades de las vainas de los
guisantes, la altura de las plantas. En su tiempo, la teoría dominante era que si uno
de los progenitores era alto y se cruzaba con otro que era bajo, se obtendría una descendencia
mediana, pero eso no fue lo que Mendel descubrió. Cuando cruzó plantas de guisantes
altas con plantas de guisantes bajas, todos los descendientes resultaron ser altos. Pero luego autofertilizó esas plantas, y
es que las plantas tienen la interesante propiedad de que pueden autofertilizarse o
autofecundarse. Es decir, la misma planta puede aportar tanto el gameto femenino
como el masculino. O, en otras palabras, la misma planta puede ser tanto el progenitor
femenino como el progenitor masculino. Luego observó que había una proporción
aproximada de tres a uno entre altas y bajas. Y aunque los números no eran exactos,
era una proporción bastante cercana a tres a uno. Y hay un montón de cosas realmente
interesantes en todo esto. En primer lugar, al menos para este rasgo, él no vio
que ninguna mezcla ocurriera. Y, por otra parte, este rasgo de planta baja
reapareció en esta segunda generación. Para explicar estos resultados, planteó la
hipótesis de que hay factores hereditarios que se heredan de los progenitores de un
organismo relacionados con un rasgo específico. En este caso los factores están
relacionados con la altura. Ahora sabemos que lo que definió
como factores hereditarios son lo que actualmente llamamos genes,
aunque él no utilizó ese término. Y también planteó la hipótesis de que esos
factores podían aparecer en diferentes versiones. Hoy en día sabemos que a las diferentes versiones de un gen se les conoce como alelos,
aunque él no utilizó ese término. Y en este escenario, las versiones
que tenemos a nuestra disposición son: tener una talla alta, que podemos abreviar
como A mayúscula, A mayúscula para alta, o se puede tener una talla baja, y vamos
a utilizar a minúscula para talla baja. Ahora, en general, los organismos tienen dos
versiones de sus genes como en este escenario. Por ejemplo, un organismo puede tener dos
alelos de talla alta, o dos de talla baja, o uno de cada uno; pero cuando produce sus
gametos, las células sexuales, es decir, el esperma en el caso de un macho
y el óvulo en el caso de una hembra generalmente aportará una de sus
dos versiones a su descendencia. Y esta contribución de un alelo u otro se
conoce como ley de Mendel de la segregación. Y podemos dibujar, lo que se conoce como un cuadrado de Punnett para representar esto.
Así que permítanme dibujar una cuadrícula aquí. Mendel en realidad no inventó el cuadrado de
Punnett, aunque pensaba un poco en estos términos. Esta cuadrícula fue inventada
por Reginald Punnett en 1905. Y es útil para analizar las probabilidades de varias combinaciones con base en lo
que cada progenitor puede aportar. Así que hablemos de la planta alta, y vamos
a decir que tiene las dos versiones de sus alelos para talla alta. Así que puede
contribuir con una A mayúscula o una A mayúscula. Y digamos que esta planta
baja de aquí que tiene las dos versiones de sus alelos para talla baja. Así que
podría contribuir con una a minúscula, o una a minúscula. Ahora bien, ¿cuáles son todas
las combinaciones posibles para su descendencia? Bien, en un escenario, podemos obtener esta A mayúscula del progenitor masculino y
esta a minúscula del progenitor femenino. En otro escenario, podríamos obtener esta A mayúscula del progenitor masculino y
una a minúscula del progenitor femenino. En este tercer escenario, y sé
que estos parecen muy similares, una A mayúscula del progenitor masculino y
esta a minúscula del progenitor femenino, y luego, por último, pero no menos importante,
sé que esto parece repetitivo, podríamos tener esta A mayúscula del progenitor masculino
y esta a minúscula del progenitor femenino. Y la razón por la que, en todos
estos casos, se ve una planta alta, es porque la versión alta, y Mendel
acuñó este término, es dominante. Y una vez más, todo esto son las
hipótesis para explicar sus resultados. Así que el alelo para planta alta es dominante
y el alelo para planta baja es recesivo. De forma que incluso si tenemos uno de cada
uno, vamos a mostrar el rasgo dominante. Actualmente llamamos a esto fenotipo, el
cual nos muestra que será una planta alta. Ahora, lo interesante de esta hipótesis es que parece explicar lo que sucede
en la siguiente generación. Sólo un poco de notación. La primera generación
se suele llamar la generación P de progenitores, y luego la primera generación de descendientes
se conoce como la F1, F de filial. Y eso viene de filius, que
significa hijo en griego, así la segunda generación sería F2,
y esto es sólo un poco de notación. Así que pensemos en lo que
sucederá en la generación F2 si se autofertilizan algunos
de estos personajes de aquí. Bueno, en esa situación, déjame dibujar
otro cuadrado de Punnett... en el lado del progenitor masculino podemos contribuir
ya sea con su versión A mayúscula, que ahora llamamos su alelo dominante, o
podemos contribuir a la versión a minúscula. Perfecto.
Mientras que en el lado del progenitor femenino… y
una vez más una misma planta puede tener tanto parte masculina como femenina.
Y entonces podemos contribuir a la versión dominante, la A mayúscula, o
la versión recesiva, la a minúscula. Ahora veamos que ocurre algo interesante en
la descendencia. Hay una posibilidad de cuatro de que obtengas ambas A mayúsculas.
Así que, A mayúscula, A mayúscula. También hay una posibilidad de cuatro que
obtengas una a minúscula del progenitor masculino aquí arriba, y luego obtengas
una A mayúscula del progenitor femenino. Hay otra posibilidad de cuatro que obtengas
una A mayúscula del progenitor masculino, y una a minúscula del progenitor femenino. Y luego hay una posibilidad de
cuatro que obtengas dos a minúsculas, una del progenitor masculino y
otra del progenitor femenino. Ahora bien, si aceptamos la hipótesis de los
alelos dominantes y recesivos, esperamos que las plantas que tengan ambas A mayúsculas sean altas,
y además esperamos que estas de aquí sean altas también, porque la A mayúscula es dominante.
Es decir, mostrarán el fenotipo de planta alta. Y, por lo tanto, de forma probabilística,
esperamos que, a través del tiempo, una cuarta parte de las plantas
sea baja porque solo tendrán los dos alelos recesivos, y mostrarán los
rasgos recesivos en esta situación. Y esto es en realidad lo que Mendel descubrió. Lo que es realmente sorprendente es que
Mendel fuera capaz de descubrir todo esto sin saber nada acerca de los cromosomas,
sin saber todo lo que sabemos hoy. Hoy sabemos que esto funciona porque
tenemos 23 pares de cromosomas, y cada uno de esos pares tiene copias
o diferentes versiones del mismo gen, y que cuando se produce la meiosis y la
formación de gametos, un miembro de cada par se segregará aleatoriamente en la célula sexual
recién formada, ya sea el esperma o el óvulo. Esto es lo que realmente ocurre y
entraremos en más detalle en otros videos; pero es bastante genial que Mendel fuera
capaz de descubrir todo esto en el siglo XIX.