Nueve, tres, tres y uno: cruzar dos genes a la vez
Objetivo. Formar los cuatro gametos de un individuo dihíbrido. Resolver un cruce de dos genes con el cuadro de Punnett. Reconocer la proporción 9:3:3:1 en la descendencia.
para partir
En el trabajo que Mendel publicó en 1866 aparece una proporción que se repite cada vez que cruza dos características a la vez: nueve, tres, tres y uno. Los mismos cuatro números salen si un criadero cruza dos ratones grises de cola larga y nacen 16 crías, 9 grises de cola larga, 3 grises de cola corta, 3 blancos de cola larga y 1 blanco de cola corta. Hoy vas a aprender de dónde salen.
Ya miraste dos genes a la vez por primera vez. Hoy volvemos ahí con calma y armamos el procedimiento completo, paso por paso, porque es el que se usa en todos los cruces de dos genes.
Piensa un momento antes de responder:
- Un ratón lleva escrito GgLl. ¿Cuántos tipos distintos de gameto puede formar?
Un gen no arrastra al otro
Mendel cruzó plantas de arveja siguiendo dos caracteres al mismo tiempo: el color de la semilla (amarilla o verde) y su forma (lisa o rugosa). Lo que encontró fue que una semilla amarilla salía lisa o rugosa con la misma facilidad, así que el color no arrastraba a la forma. De ahí sale la segunda ley de Mendel, o ley de la transmisión independiente:
Los alelos de un gen se reparten en los gametos sin importar cómo se reparten los alelos del otro gen.
Hoy la vamos a usar con un ejemplo de criadero. En los ratones, el pelaje gris (G) domina sobre el blanco (g), y la cola larga (L) domina sobre la cola corta (l). Un ratón GgLl es gris de cola larga y lleva escondidos los dos alelos recesivos.
La primera ley habla de un gen: los dos alelos de ese gen se separan y cada gameto recibe uno solo. La segunda habla de dos genes distintos: la forma en que se reparte el primero deja libre la forma en que se reparte el segundo. Las dos ocurren en la misma meiosis y al mismo tiempo.
El procedimiento en cuatro pasos
Este es el método completo, y es el mismo que usaste con un gen, solo que con más casilleros. Lo resolvemos juntos con los ratones GgLl × GgLl.
Paso 1. Escribe el genotipo de cada progenitor.
Madre GgLl, padre GgLl. Los dos son grises de cola larga y los dos son heterocigotos para los dos genes.
Paso 2. Forma los cuatro gametos, tomando una letra de cada par.
Cada gameto lleva un alelo del gen del pelaje y un alelo del gen de la cola. El del pelaje puede ser G o g, y el de la cola puede ser L o l, así que las combinaciones posibles son cuatro.
El error más común de este tema es formar gametos juntando dos letras del mismo par, como GG, gg, LL o ll. Se siente razonable porque son las letras que aparecen en el genotipo, y aun así ningún gameto puede quedar así: los dos alelos de un mismo gen se separaron en la meiosis, que es justamente la primera ley. Un gameto lleva una letra del par del pelaje y una letra del par de la cola, siempre en ese orden para poder compararlos después.
Paso 3. Llena el cuadro de 16 casilleros.
Los cuatro gametos de la madre van arriba y los cuatro del padre a la izquierda. Cada casillero junta su columna con su fila, igual que en el cuadro de cuatro casilleros. Al escribir el genotipo se ordenan las letras: primero las del pelaje y después las de la cola, con la mayúscula adelante.
Paso 4. Cuenta fenotipos y escribe la proporción.
Para leer el fenotipo de un casillero se mira gen por gen. Si hay al menos una G, el ratón es gris; si las dos son g, es blanco. Si hay al menos una L, la cola es larga; si las dos son l, es corta. Contando por color queda 9 : 3 : 3 : 1, que son los cuatro números del criadero del inicio.
Como los dos genes se reparten por separado, se pueden calcular por separado y multiplicar. Del pelaje sale 3/4 gris y 1/4 blanco, y de la cola sale 3/4 larga y 1/4 corta. Entonces gris y cola larga es 3/4 × 3/4 = 9/16, gris y cola corta es 3/4 × 1/4 = 3/16, blanco y cola larga es 1/4 × 3/4 = 3/16, y blanco y cola corta es 1/4 × 1/4 = 1/16. Las cuatro fracciones son el 9 : 3 : 3 : 1 escrito de otra manera. El cuadro completo sigue siendo la forma segura de partir, así que dibuja los 16 casilleros mientras estés aprendiendo y guarda el atajo para el final.
Ahora con otro animal. En los peces guppy, el cuerpo naranjo (N) domina sobre el cuerpo gris (n), y la aleta con manchas (M) domina sobre la aleta sin manchas (m). Completa el paso 2 para un pez de genotipo NnMm:
Los cuatro gametos de un pez NnMm son NM, Nm, y . Son cuatro porque cada gameto lleva una letra de cada , y los alelos de un gen se reparten de forma de los del otro. Un gameto NN sería , porque esas dos letras son del mismo par.
¿Cuáles son los cuatro tipos de gameto que puede formar un ratón de genotipo GgLl?
Ahora lo llenamos juntos
Vuelve a los guppys del ejercicio anterior. Se cruzan dos peces NnMm, los dos de cuerpo naranjo y aleta con manchas. La primera fila del cuadro ya está lista, para que veas cómo se escribe cada casillero. Las tres filas que faltan las completamos en la pizarra antes de que sigas solo.
Fila Nm: NNMm, NNmm, NnMm, Nnmm. Fila nM: NnMM, NnMm, nnMM, nnMm. Fila nm: NnMm, Nnmm, nnMm, nnmm. Contando fenotipos salen 9 peces naranjos con manchas, 3 naranjos sin manchas, 3 grises con manchas y 1 gris sin manchas.
Trabaja sobre el cuadro de la Fig. 3, el cruce NnMm × NnMm de los guppys. (1) ¿Por qué el cuadro tiene 16 casilleros y no 4? (2) Escribe los cuatro genotipos de la última fila, la del gameto nm. (3) Cuenta los cuatro fenotipos del cuadro completo y escribe la proporción. (4) ¿Qué fracción de las crías sale de cuerpo gris y aleta sin manchas?
Ahora te toca solo, con los cuatro pasos. En las personas, las pecas (P) dominan sobre la piel sin pecas (p), y el pelo crespo (C) domina sobre el pelo liso (c). Elige UNO de los dos casos y resuélvelo completo: escribe el genotipo de cada progenitor, forma los gametos, arma el cuadro y cuenta los fenotipos. CASO A: dos personas de genotipo PpCc. CASO B: una persona PpCc con una persona ppcc, que es sin pecas y de pelo liso.
En un vivero se cruzan dos plantas de rabanito de raíz roja y hoja lisa, y nacen 320 plantas hijas: 178 de raíz roja y hoja lisa, 62 de raíz roja y hoja dentada, 58 de raíz blanca y hoja lisa, y 22 de raíz blanca y hoja dentada. ¿Qué conclusión respaldan mejor estos datos?
Una persona de genotipo AABb puede formar cuatro tipos distintos de gameto.
síntesis
Para cerrar
La segunda ley de Mendel dice que los alelos de un gen se reparten en los gametos sin importar cómo se reparten los del otro, y de ahí sale todo lo demás. El procedimiento son cuatro pasos que conviene hacer siempre en el mismo orden: escribir el genotipo de cada progenitor, formar los gametos tomando una letra de cada par, llenar el cuadro y contar los fenotipos. Un individuo heterocigoto para los dos genes forma cuatro tipos de gameto, así que el cuadro crece a 16 casilleros, y el cruce entre dos de ellos entrega la proporción 9 : 3 : 3 : 1. El paso 2 es el que hay que cuidar, porque un gameto lleva una letra del primer par y una del segundo, nunca las dos del mismo par. Y cuando el tiempo apriete, las cuatro fracciones 9/16, 3/16, 3/16 y 1/16 salen de multiplicar dos cruces de un gen que ya sabes resolver.
Piensa sobre tu aprendizaje
- Escribe de memoria los cuatro gametos de un individuo TtRr y explica en una frase por qué ninguno puede ser TT.
- Vuelve a los 16 ratones del inicio: ¿de dónde salen el 9, los dos 3 y el 1?
- De los cuatro pasos, ¿en cuál te trabaste hoy: escribir los genotipos, formar los gametos, llenar el cuadro o contar los fenotipos?
- Recuerda la regla del cruce monohíbrido: una persona con el fenotipo recesivo recibió un alelo recesivo de cada progenitor. ¿Cómo la usarías en un cruce de dos genes?
referencias
Bibliografía
- 01Ministerio de Educación de Chile (2019). Programa de Estudio Ciencias para la Salud, Formación Diferenciada.
- 02OpenStax (2018). Biología 2e, capítulo 12: Mendel y la herencia. CC BY 4.0. https://openstax.org
- 03Campbell, N. & Reece, J. (2017). Biología (7ª ed.). Panamericana.
- 04Khan Academy. La ley de la segregación independiente. https://es.khanacademy.org
- 05Mendel, G. (1866). Versuche über Pflanzen-Hybriden. Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn.