El estudio de las proporciones genotípicas se remonta al trabajo de Gregor Mendel en la década de 1850. Mendel, conocido como el padre de la genética, realizó un conjunto completo de experimentos cruzando plantas de guisantes que tenían varias características diferentes. Pudo explicar sus resultados asignando dos "factores" al rasgo de cada planta individual. Hoy en día, llamamos alelos a este par de factores, que constan de dos copias del mismo gen: una copia de cada padre.
Lea más sobre el experimento de la planta de guisantes de Mendel.
Dominación mendeliana
Mendel identificó rasgos que dominan otros rasgos. Por ejemplo, los guisantes suaves demuestran un rasgo dominante, mientras que los guisantes arrugados muestran un rasgo recesivo. En el trabajo de Mendel, si una planta individual tiene al menos un factor de guisantes suaves, tendrá guisantes suaves. Debe tener dos factores de guisantes arrugados para tener guisantes arrugados.
Esto se puede expresar con una "S" para los guisantes suaves y una "s" para la variedad arrugada. El genotipo SS o Ss crea plantas de guisantes lisos, mientras que ss es necesario para los guisantes arrugados.
Guisantes de pura raza: generación F1 y F2
Mendel contó sus generaciones de plantas de guisantes. Los padres originales de la generación F0 crearon descendencia F1. La autofecundación de los individuos F1 produjo la generación F2. Mendel tuvo cuidado de criar primero varias generaciones de plantas de guisantes para asegurarse de que la generación F0 fuera de raza pura, es decir, tuviera dos de los mismos factores.
Hoy en día, los científicos dirían que los padres F0 eran homocigotos para el gen en forma de guisante. Los cruces F0 fueron SS X ss: puro liso cruzado con puro arrugado.
Una generación de híbridos
Todos los guisantes F1 estaban suaves. Mendel entendió que cada individuo F1 tenía un factor S y un factor s; en el lenguaje moderno, cada individuo F1 era heterocigoto para la forma de un guisante. La proporción de genotipos de la generación F1 fue 100 por ciento híbrido Ss, lo que produjo 100 por ciento de guisantes suaves ya que ese factor se considera dominante.
Al autofertilizar a esos individuos F1, Mendel estaba creando el cruce Ss X Ss.
Las proporciones de genotipo F2 resultantes fueron 25% SS, 50% Ss y 25% ss, que también se pueden escribir como 1: 2: 1. Debido a la dominancia, el fenotipo o rasgo visible, las proporciones fueron 75 por ciento suaves y 25 por ciento arrugadas, lo que también se puede escribir como 3: 1.
Mendel obtuvo resultados similares con otros rasgos de la planta de guisantes, como el color de la flor, el color de los guisantes y el tamaño de las plantas de guisantes.
Variaciones de dominación
Los alelos pueden tener relaciones más allá del clásico mendeliano dominante-recesivo. En codominancia, ambos alelos se expresan por igual. Por ejemplo, el cruce de una planta codominante de flores rojas con una de flores blancas produce una descendencia con flores manchadas de rojo y blanco. En un rojo vs. cruz blanca de una planta con dominancia incompleta, la descendencia resultante será rosada.
En múltiples variaciones de alelos, los dos alelos de un individuo para un rasgo provienen de una población de más de dos rasgos posibles. Por ejemplo, los tres alelos de la sangre humana son A, B y O. A y B son codominantes, mientras que O es recesivo.
Uso de cuadrados de Punnett para comprender las proporciones genotípicas
Un cuadro de Punnett es una representación visual / gráfica de un cruce entre dos individuos. Representa las diversas proporciones genotípicas y las posibles opciones genotípicas de la descendencia de dos individuos.
Lea más sobre cómo hacer un Punnet Square.
Usemos el ejemplo de guisantes lisos y arrugados de antes cuando una planta de guisantes lisos (SS) homocigótica dominante se cruza con una planta de guisantes rugosos recesivos homocigotos (ss). Tendría tres genotipos disponibles para la descendencia (SS, Ss y ss) en una proporción de 1: 2: 1. Esto se muestra visualmente en un cuadro de Punnett aquí.
Los cuadrados de Punnett facilitan la visualización de la proporción genotípica que encontrará en los cruces reproductivos. Esto es especialmente cierto cuando comienza a examinar varios alelos diferentes a la vez.