18.4: Cruz monohíbrida y la plaza Punnett

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Cuando se produce la fertilización entre dos padres de reproducción real que difieren solo por la característica que se estudia, el proceso se llama cruce monohíbrido, y las crías resultantes se llaman monohíbridos. Mendel realizó siete tipos de cruzas monohíbridas, cada una involucrando rasgos contrastantes para diferentes características. De estos cruces, todas las crías F1 tenían el fenotipo de un progenitor, y la descendencia F2 tuvo una relación fenotípica 3:1. Sobre la base de estos resultados, Mendel postuló que cada progenitor en el cruce monohíbrido aportó uno de los dos factores unitarios pareados a cada descendencia, y cada combinación posible de factores unitarios fue igualmente probable.

Los resultados de la investigación de Mendel pueden explicarse en términos de probabilidades, que son medidas matemáticas de verosimilitud. La probabilidad de un evento se calcula por el número de veces que ocurre el evento dividido por el número total de oportunidades para que ocurra el evento. Una probabilidad de uno (100 por ciento) para algún evento indica que se garantiza que ocurra, mientras que una probabilidad de cero (0 por ciento) indica que se garantiza que no ocurra, y una probabilidad de 0.5 (50 por ciento) significa que tiene igual probabilidad de ocurrir o no ocurrir.

Para demostrarlo con un cruce monohíbrido, considere el caso de plantas de guisante de reproducción real con semillas amarillas versus verdes. El color dominante de la semilla es amarillo; por lo tanto, los genotipos parentales fueron YY para las plantas con semillas amarillas y yy para las plantas con semillas verdes. Un cuadrado Punnett, ideado por el genetista británico Reginald Punnett, es útil para determinar probabilidades porque se dibuja para predecir todos los posibles resultados de todos los eventos de fertilización aleatoria posibles y sus frecuencias esperadas. La figura\(\PageIndex{1}\) muestra un cuadrado Punnett para un cruce entre una planta con chícharos amarillos y otra con guisantes verdes. Para preparar un cuadrado Punnett, se listan todas las combinaciones posibles de los alelos parentales (los genotipos de los gametos) a lo largo de la parte superior (para uno de los padres) y del lado (para el otro progenitor) de una cuadrícula. Las combinaciones de gametos de óvulos y espermatozoides se hacen luego en las cajas de la tabla sobre la base de las cuales se combinan los alelos. Cada caja representa entonces el genotipo diploide de un cigoto, o óvulo fertilizado. Debido a que cada posibilidad es igualmente probable, las relaciones genotípicas se pueden determinar a partir de un cuadrado de Punnett. Si se conoce el patrón de herencia (dominante y recesivo), también se pueden inferir las proporciones fenotípicas. Para un cruce monohíbrido de dos padres de reproducción real, cada progenitor aporta un tipo de alelo. En este caso, solo es posible un genotipo en la descendencia F1. Todas las crías son Yy y tienen semillas amarillas.

Esta ilustración muestra un cruce monohíbrido. En la generación P, uno de los progenitores tiene un fenotipo amarillo dominante y el genotipo YY, y el otro progenitor tiene el fenotipo verde recesivo y el genotipo yy. Cada progenitor produce un tipo de gameto, dando como resultado una generación F_ {1} con un fenotipo amarillo dominante y el genotipo Yy. La autopolinización de la generación F_ {1} da como resultado una generación F_ {2} con una proporción de 3 a 1 de guisantes amarillos a verdes. Una de cada tres plantas de guisante amarillo tiene un genotipo dominante de YY, y 2 de 3 tiene el genotipo heterocigótico Yy. La planta homocigótica recesiva tiene el fenotipo verde y el genotipo yy. — **Figura\(\PageIndex{1}\):** Este cuadrado de Punnett muestra el cruce entre plantas con semillas amarillas y semillas verdes. El cruce entre las plantas P de reproducción real produce heterocigotos F1 que pueden autofertilizarse. El autocruzamiento de la generación F1 se puede analizar con un cuadrado Punnett para predecir los genotipos de la generación F2. Dado un patrón de herencia de dominante-recesivo, se pueden determinar las relaciones genotípicas y fenotípicas.

Cuando las crías F1 se cruzan entre sí, cada una tiene la misma probabilidad de contribuir ya sea una Y o una y a la descendencia F2. El resultado es una probabilidad de 1 en 4 (25 por ciento) de que ambos padres aporten una Y, dando como resultado una descendencia con un fenotipo amarillo; una probabilidad del 25 por ciento de que el padre A aporte una Y y el padre B a y, dando como resultado descendencia con un fenotipo amarillo; un 25 por ciento probabilidad de que el padre A aporte a y y el padre B a Y, también dando como resultado un fenotipo amarillo; y una probabilidad (25 por ciento) de que ambos padres aporten a y, dando como resultado un fenotipo verde. Al contar los cuatro resultados posibles, hay una probabilidad de 3 en 4 de que la descendencia tenga el fenotipo amarillo y una probabilidad de 1 en 4 de que la descendencia tenga el fenotipo verde. Esto explica por qué los resultados de la generación F2 de Mendel ocurrieron en una relación fenotípica 3:1. Utilizando un gran número de cruces, Mendel pudo calcular probabilidades, encontró que se ajustaban al modelo de herencia y utilizarlas para predecir los resultados de otras cruzas.

Referencias

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OpenStax, Biología. OpenStax CNX. mayo 27, 2016 http://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10....ics-and-Traits