Genética Mendeliana para Agrónomos

• Un cruzamiento genera la fecundación
• La herencia es definida como la forma en que se transmiten los caracteres de generación en generación
• Los cruzamientos dirigidos se realizan con la finalidad de estudiar la herencia de un carácter o fenotipo.
• En el cruzamiento se identificarán a los individuos que intervienen como padre 1 (P1) y padre 2 (P2)
• Los individuos que se obtienen producto de la fecundación son llamados primera generación filial, y denotados como F1
• El cruzamiento que se produce entre individuos F1 produce una nueva población llamada F2
• El cruzamiento entre individuos F1 con alguno de los padres (P1 ó P2) se denomina retrocruza.
• La generación F2 o la generación producto de la retrocruza son llamadas en conjunto generación segregante
• Los cruzamientos se hacen con padres cuyo fenotipo para una misma característica sea contrastante, es decir que para la característica bajo estudio los padres sean fácilmente diferenciables
• Para una característica, conociendo el fenotipo de P1 y el fenotipo de P2, se propicia el cruzamiento entre ambos, se genera la F1 y se contabiliza la cantidad de individuos que resultaron con un fenotipo específico.
• La cantidad relativa, es decir el porcentaje o la cantidad relativa con base a 1, de individuos que resultaron con determinado fenotipo es lo que se llama proporciones fenotípicas
• Las proporciones fenotípicas para cada fenotipo resultante en la F1 se obtienen dividiendo el número de individuos que resultaron con un fenotipo entre el número total de individuos que resultaron en la F1
• Las proporciones fenotípicas en la F2 o en las retrocruzas se calculan de la misma forma explicada para la F1
• Para la característica que está bajo estudio se debe hacer la notación de los genotipos según los fenotipos que se vayan dando
• En el caso de estar realizando cruzamientos, será llamado genotipo el par de alelos que definen el fenotipo.
• Partiendo del genotipo de los padres, la meiosis permite conocer cuál será la proporción genotípica de la F1 y la F2, donde proporción genotípica será la cantidad relativa de cada genotipo dentro de la generación que se esté estudiando
• Al conocer que una característica está dada por un gen, y que el gen está ubicado en la misma posición de dos cromosomas (es decir tiene dos posibilidades de información, una en un cromosoma y la otra en su cromosoma homólogo), y adicionalmente conocer que durante la meiosis los cromosomas homólogos conformarán gametos distintos, es relativamente fácil determinar las posibles combinaciones que se darán en los alelos durante la fecundación para generar nuevos individuos.
• Cuando se hace este tipo de estudios toda la atención está centrada en solo la característica que se está estudiando, poco importa lo que esté ocurriendo con el resto de características.
• A manera de ejemplo:
  • Si se tiene un padre A1A1, como consecuencia de la meiosis el alelo A1 formará parte de un gameto y el otro alelo A1 formará parte de otro gameto. Al verse en conjunto se podrá decir que el 100% de los gametos que formará el padre A1A1 serán gametos A1. De forma similar para el padre A2A2, el 100% de los gametos que este padre forme serán A2
  • Un cruzamiento entre A1A1 y A2A2 generará la fecundación de un gameto A1 con un gameto A2, por lo tanto resultará en individuos de genotipo A1A2. Esta es la única combinación posible, por tanto el 100% de la descendencia del cruzamiento entre A1A1 y A2A2 será A1A2. Esta es la proporción genotípica de la F1
  • Si se cruzan individuos F1 entre ellos ya se conoce que todos son de genotipo A1A2, por tanto hay definir lo que ocurren en la meiosis para estos individuos
  • Como consecuencia de la meiosis, el alelo A1 formará parte de un gameto mientras que el alelo A2 formará parte de otro gameto, es decir el 50% de los gametos de un individuo F1 A1A2 será A1, y un 50% será A2. Esto está sucediendo en la meiosis para cada individuo de la generación F1
  • Al cruzarse un individuo F1 con otro individuo F1 se dará la generación F2 con las siguientes probabilidades:
    • Que uno de los individuos F1 aporte el gameto A1 y que el otro individuo F1 aporte el gameto A1, esto formará individuos A1A1. Esto ocurrirá con un 25% de probabilidad, puesto que se multiplica la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en uno de los individuos por la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en el otro de los individuos, es decir, 50% x 50% (puede resultar más fácil de visualizar si no se usan porcentajes sino frecuencia con base a 1, es decir 1 es la máxima probabilidad de ocurrencia. Siendo así, la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en un individuo es 0,50; la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en el otro individuo es 0,50; por tanto la probabilidad de formación de un individuo A1A1 es 0,50 x 0,50 lo cual es igual a 0,25).
    • Que uno de los individuos F1 aporte el gameto A2 y que el otro individuo F1 aporte el gameto A2, esto formará individuos A2A2. Esto ocurrirá con un 25% de probabilidad, puesto que se multiplica la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en uno de los individuos por la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en el otro de los individuos, es decir, 50% x 50% (puede resultar más fácil de visualizar si no se usan porcentajes sino frecuencia con base a 1, es decir 1 es la máxima probabilidad de ocurrencia. Siendo así, la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en un individuo es 0,50; la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en el otro individuo es 0,50; por tanto la probabilidad de formación de un individuo A2A2 es 0,50 x 0,50 lo cual es igual a 0,25).
    • Que el primer individuo F1 aporte el gameto A1 y que el segundo individuo F1 aporte el gameto A2. Esto formará individuos A1A2. Esto ocurrirá con un 25% de probabilidad, puesto que se multiplica la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en uno de los individuos por la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en el otro de los individuos, es decir, 50% x 50% (puede resultar más fácil de visualizar si no se usan porcentajes sino frecuencia con base a 1, es decir 1 es la máxima probabilidad de ocurrencia. Siendo así, la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en un individuo es 0,50; la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en el otro individuo es 0,50; por tanto la probabilidad de formación de un individuo A1A2 es 0,50 x 0,50 lo cual es igual a 0,25). …Pero también puede ocurrir que el primer individuo F1 aporte el gameto A2 y que el segundo individuo F1 aporte el gameto A1. Esto formará individuos A2A1. Esto ocurrirá con un 25% de probabilidad, puesto que se multiplica la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en uno de los individuos por la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en el otro de los individuos, es decir, 50% x 50% (puede resultar más fácil de visualizar si no se usan porcentajes sino frecuencia con base a 1, es decir 1 es la máxima probabilidad de ocurrencia. Siendo así, la probabilidad de ocurrencia del gameto A2 en un individuo es 0,50; la probabilidad de ocurrencia del gameto A1 en el otro individuo es 0,50; por tanto la probabilidad de formación de un individuo A2A1 es 0,50 x 0,50 lo cual es igual a 0,25). El genotipo A1A2 es exactamente igual que el genotipo A2A1 pues tienen la misma información genética, por lo tanto pueden nombrarse de solo una forma, en este caso a ambos los llamaremos A1A2. La probabilidad de ocurrencia en la F2 de individuos A1A2 es 0,25 + 0,25 (ya se indicó por qué A1A2 aparecerá el 25% de las veces y A2A1 también el 25% de las veces, y que A1A2 es lo mismo que A2A1, por tanto ambas probabilidades se suman).
    • En resumen, la F2 resultará con la siguiente proporción genotípica:
      • 25% A1A1, 50% A1A2, 25% A2A2 la cual también puede ser expresada como ¼ A1A1, ½ A1A2, ¼ A2A2. Generalmente se expresa como 1:2:1, lo cual puede ser expresado como: al estudiar el comportamiento de 1 gen, la proporción genotípica de la F2 es que de cada 4 indiviudos 1 será A1A1, 2 serán A1A2 y 1 será A2A2
    • El ejemplo anterior se hizo viendo solo una característica, en el siguiente ejemplo estaremos viendo dos características a la vez:
      • Si se tiene un padre A1A1 B1B1, en el que la letra A representa una característica y la letra B representa otra característica, se tendrá como consecuencia de la meiosis que el alelo A1 formará parte de un gameto y el otro alelo A1 formará parte de otro gameto, de forma similar ocurrirá con B: B1 será parte de un gameto y el otro B1 formará parte de otro gameto. Al verse en conjunto se podrá decir que el 100% de los gametos que formará el padre A1A1 B1B1 serán gametos A1 B1. De forma similar para el padre A2A2, el 100% de los gametos que este padre forme serán A2 B2. Nótese que los gametos tendrán información de todos los genes, de todas las características, pero solo la mitad de la información porque en una célula existen dos posibles informaciones para un mismo gen y la meiosis resulta en gametos que solo tienen una información para cada gen, para todos los genes.
      • Un cruzamiento entre A1A1 B1B1 y A2A2 B2B2 generará la fecundación de un gameto A1B1 con un gameto A2B2, por lo tanto resultará en individuos de genotipo A1A2 B1B2. Esta es la única combinación posible, por tanto el 100% de la descendencia del cruzamiento entre A1A1 B1B1 y A2A2 B2B2 será A1A2 B1B2. Esta es la proporción genotípica de la F1
      • Si se cruzan individuos F1 entre ellos ya se conoce que todos son de genotipo A1A2 B1B2, por tanto hay definir lo que ocurren en la meiosis para estos individuos
      • Como consecuencia de la meiosis, el alelo A1 formará parte de un gameto mientras que el alelo A2 formará parte de otro gameto, de forma similar, el alelo B1 formará parte de un gameto y el alelo B2 formará parte de otro gameto. Pueden darse 4 combinaciones posibles: que A1 quede junto a B1 en un gameto y por tanto su información para esos dos genes sea A1B1; o que A1 quede junto a B2 en un gameto y por tanto su información para esos dos genes sea A1B2; o que A2 quede junto a B1 formando gametos A2B1; o que A2 quede junto a B2 formando gametos A2B2. Esto está sucediendo en la meiosis para cada individuo de la generación F1
        • Al cruzarse un individuo F1 con otro individuo F1 se dará la generación F2. Ya que cada uno de los padres tiene 4 posibles gametos, existirán 16 posibles combinaciones de gametos, veámoslo para cada gameto:
          • A1B1 se podrá combinar con A1B1, A1B2, A2B1 y A2B2
          • A1B2 se podrá combinar con A1B1, A1B2, A2B1 y A2B2
          • A2B1 se podrá combinar con A1B1, A1B2, A2B1 y A2B2
          • A2B2 se podrá combinar con A1B1, A1B2, A2B1 y A2B2
        • Cada combinación ocurrirá con un 6,25% de probabilidad, puesto que se multiplica la probabilidad de ocurrencia de cada gameto en un individuo por la probabilidad de ocurrencia del otro gameto en el otro de los individuos, es decir, 25% x 25% (puede resultar más fácil de visualizar si no se usan porcentajes sino frecuencia con base a 1, es decir 1 es la máxima probabilidad de ocurrencia. Siendo así, la probabilidad de ocurrencia de un gameto en un individuo es 0,25; la probabilidad de ocurrencia del otro gameto en el otro individuo es 0,25; por tanto la probabilidad de formación de un individuo con determinado genotipo es 0,25 x 0,25 lo cual es igual a 0,0625 … y pudiera resultar más fácil de visualizar si se usan fracciones: la probabilidad de ocurrencia de un gameto es 1/4, la probabilidad de ocurrencia del otro gameto en el otro individuo es ¼, por tanto la probabilidad formación de un individuo con determinado genotipo es ¼ x ¼  lo cual es igual a 1/16 … y 1 dividido entre 16 es igual a 0,0625).
        • Varias de las combinaciones resultantes se repiten al hacer las 16 posibles combinaciones, por tanto en F2 las proporciones genotípicas serán:
          • 1/16            A1A1 B1B1
          • 2/16 = 1/8 A1A1 B1B2
          • 1/16           A1A1 B2B2
          • 2/16 = 1/8 A1A2 B1B1
          • 4/16 = 1/4 A1A2 B1B2
          • 2/16 = 1/8 A1A2 B2B2
          • 1/16           A2A2 B1B1
          • 2/16 = 1/8 A2A2 B1B2
          • 1/16           A2A2 B2B2

11 min. 35 seg.

Resolución de problemas

4 min. 39 seg.