Genética mendeliana y herencia
En 4.º de ESO profundizamos en la genética mendeliana, aprendemos a resolver problemas de herencia más complejos y abordamos la herencia ligada al sexo, la codominancia y otros patrones de herencia no mendelianos.
Repaso de las leyes de Mendel
Recordemos las dos primeras leyes aplicadas a un cruce monohíbrido (un solo carácter):
• 1.ª Ley (Uniformidad): AA × aa → F₁ todos Aa (fenotipo dominante).
• 2.ª Ley (Segregación): Aa × Aa → F₂ = 1 AA : 2 Aa : 1 aa (fenotipo 3:1).
Cruces dihíbridos y la tercera ley
La tercera ley de Mendel se demuestra con cruces dihíbridos (dos caracteres a la vez). Mendel cruzó guisantes amarillos y lisos (AALL) con verdes y rugosos (aall):
• F₁: todos AaLl (amarillos y lisos).
• F₂ (AaLl × AaLl): Se obtienen 16 combinaciones posibles en un cuadro de Punnett 4×4, con proporciones fenotípicas 9:3:3:1:
9 amarillos lisos (A_L_) : 3 amarillos rugosos (A_ll) : 3 verdes lisos (aaL_) : 1 verde rugoso (aall)
📘 EjemploEjemplo de cruce dihíbrido:
En ratones, el color negro (N) es dominante sobre marrón (n) y el pelo corto (C) es dominante sobre largo (c).
Cruce: NnCc × NnCc
Gametos de cada progenitor: NC, Nc, nC, nc
F₂: 9 negros cortos : 3 negros largos : 3 marrones cortos : 1 marrón largo
Herencia intermedia y codominancia
No todos los caracteres siguen la dominancia completa de Mendel:
Herencia intermedia (dominancia incompleta): El heterocigoto muestra un fenotipo intermedio entre los dos homocigotos. Ejemplo: el dondiego de noche (Mirabilis jalapa): flor roja (RR) × flor blanca (BB) → F₁ flor rosa (RB). La F₂ da 1 roja : 2 rosas : 1 blanca.
Codominancia: Los dos alelos se expresan simultáneamente en el heterocigoto. Ejemplo: los grupos sanguíneos ABO. El gen tiene tres alelos: Iᴬ, Iᴮ y i. Iᴬ e Iᴮ son codominantes entre sí, y ambos son dominantes sobre i.
| Genotipo | Grupo sanguíneo | Antígenos en eritrocitos | Anticuerpos en plasma |
|---|
| IᴬIᴬ o Iᴬi | A | Antígeno A | Anti-B |
| IᴮIᴮ o Iᴮi | B | Antígeno B | Anti-A |
| IᴬIᴮ | AB | Antígenos A y B | Ninguno |
| ii | O | Ninguno | Anti-A y Anti-B |
Herencia ligada al sexo
Los cromosomas sexuales (X e Y) también llevan genes. Como el cromosoma X es mucho más grande que el Y, muchos genes están solo en el X y no tienen homólogo en el Y. Estos caracteres muestran una herencia ligada al sexo:
• Las mujeres (XX) tienen dos copias del gen: pueden ser homocigotas o heterocigotas (portadoras).
• Los varones (XY) tienen una sola copia del gen en el X: si es el alelo recesivo, se expresa siempre (hemicigosis).
📘 EjemploDaltonismo (herencia recesiva ligada al X):
Gen del daltonismo: Xᴰ (visión normal, dominante) y Xᵈ (daltonismo, recesivo).
• Mujer normal: XᴰXᴰ o XᴰXᵈ (portadora, visión normal).
• Mujer daltónica: XᵈXᵈ (muy raro, necesita ambos alelos recesivos).
• Varón normal: XᴰY.
• Varón daltónico: XᵈY (basta un solo alelo recesivo).
Cruce: madre portadora (XᴰXᵈ) × padre normal (XᴰY)
Hijas: 1/2 XᴰXᴰ (normales) + 1/2 XᴰXᵈ (portadoras) → todas con visión normal.
Hijos: 1/2 XᴰY (normales) + 1/2 XᵈY (daltónicos) → 50% daltónicos.
Otros ejemplos de herencia ligada al X: hemofilia (dificultad de coagulación) y distrofia muscular de Duchenne.
Árboles genealógicos
Un árbol genealógico (pedigrí) es un diagrama que representa la herencia de un carácter en una familia a lo largo de varias generaciones. Convenciones:
• Círculos: mujeres. Cuadrados: varones.
• Rellenos: afectados. Vacíos: no afectados. Medio rellenos: portadores.
• Las generaciones se numeran con números romanos (I, II, III...) y los individuos dentro de cada generación con números arábigos.
🖼️ Diagrama / EsquemaEjemplo de árbol genealógico de tres generaciones mostrando la transmisión de un carácter autosómico recesivo: los padres (generación I) son portadores no afectados (Aa); en la generación II, 3 hijos no afectados y 1 hijo afectado (aa). Se indica el genotipo de cada individuo.
📌 RecuerdaCruces dihíbridos: 9:3:3:1. Herencia intermedia: fenotipo intermedio en el heterocigoto. Codominancia: ambos alelos se expresan (grupo AB). Herencia ligada al X: los varones expresan el alelo recesivo con una sola copia.
🔬 Actividad de laboratorioResolución de problemas genéticos:
1. Una mujer portadora de hemofilia (XᴴXʰ) se casa con un hombre normal (XᴴY). Calcula:
a) ¿Qué proporción de hijos varones serán hemofílicos?
b) ¿Qué proporción de hijas serán portadoras?
c) ¿Puede una hija ser hemofílica? ¿En qué condiciones?
2. Un hombre de grupo sanguíneo A (IᴬI) y una mujer de grupo B (Iᴮi) tienen un hijo. ¿Qué grupos sanguíneos son posibles en el hijo? Dibuja el cuadro de Punnett.
3. Construye un árbol genealógico de tu familia para un carácter observable (lóbulo de la oreja libre/pegado, lengua enrollable, pico de viuda en el pelo).
🤔 ¿Sabías que...?La reina Victoria de Inglaterra era portadora de hemofilia. A través de sus hijas y nietas (muchas casadas con familias reales europeas), la enfermedad se extendió a las casas reales de España, Rusia y Prusia. El zarévich Alexei de Rusia padecía hemofilia, lo que influyó en la historia de la Revolución Rusa, pues la familia imperial recurrió al monje Rasputín para tratar al niño.
✏️ Ejercicios1. En un cruce dihíbrido AaLl × AaLl, ¿cuántos fenotipos diferentes aparecen en la F₂ y en qué proporción?
2. ¿Qué diferencia hay entre dominancia completa, herencia intermedia y codominancia?
3. Explica los grupos sanguíneos ABO: alelos, genotipos posibles y fenotipos.
4. ¿Por qué el daltonismo es más frecuente en varones que en mujeres?
5. Una mujer de grupo sanguíneo O (ii) y un hombre de grupo AB (IᴬIᴮ) tienen hijos. ¿Qué grupos sanguíneos tendrán?
6. En el dondiego de noche, la herencia del color de las flores es intermedia: RR (roja), RB (rosa), BB (blanca). Cruza RB × RB y determina las proporciones.
7. Una mujer portadora de daltonismo se casa con un hombre daltónico. ¿Qué proporción de hijos e hijas serán daltónicos?
8. Dibuja el árbol genealógico de una familia en la que aparece un carácter recesivo ligado al cromosoma X. Indica los genotipos de todos los individuos.
9. ¿Qué es un cruce de prueba? ¿Para qué sirve?
10. Dos padres sin problemas de visión tienen un hijo daltónico. ¿Cuáles son los genotipos de los padres? Justifica.
📋 Resumen de la lección- Cruces dihíbridos (3.ª ley de Mendel): proporción 9:3:3:1.
- Herencia intermedia: fenotipo intermedio. Codominancia: ambos alelos se expresan (grupo AB).
- Grupos sanguíneos ABO: tres alelos (Iᴬ, Iᴮ, i), cuatro fenotipos (A, B, AB, O).
- Herencia ligada al sexo: genes en el cromosoma X. Los varones (XY) expresan alelos recesivos con una sola copia.
- Árboles genealógicos: herramienta para analizar la herencia en familias.