Herencia: paralelismo entre genes y cromosomas en la herencia

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(i) Tanto los cromosomas como los factores mendelianos (ya sean dominantes o recesivos) se transmiten de generación en generación de forma inalterada.

Cortesía de la imagen: nia.nih.gov/sites/default/files/03_dna_lg.jpg

(ii) Un rasgo está representado por un solo factor mendeliano dentro de un gameto. De manera similar, un gameto contiene un solo cromosoma de un par de cromosomas homólogos debido a la meiosis que ocurre antes de la formación de los gametos.

(iii) Un organismo tiene un número específico de cromosomas. Las células somáticas son generalmente diploides que tienen cromosomas en pares llamados pares homólogos. Los dos cromosomas de cada pareja homóloga se parecen entre sí en su morfología y contenido genético. Se derivan de los dos padres a través de sus gametos. También contiene dos factores mendelianos para cada personaje. Los factores provienen de diferentes padres a través de sus gametos.

(iv) Cada cromosoma se replica durante la fase S. Se trata de tener dos cromátidas hermanas. Las dos cromátidas se separan y pasan a dos núcleos y células hijas durante la mitosis. De manera similar, cada par alélico se replica, y un par pasa a cada célula hija durante la mitosis. Esto mantiene la composición genética similar de todas las células de un organismo multicelular (Fig. 5.12).

(v) Durante la meiosis, tanto los miembros del par de cromosomas como el par alélico se separan y pasan a diferentes gametos o células haploides (Fig. 5.13).

(vi) En el momento de la fertilización, dos gametos se fusionan para restaurar el número diploide de cromosomas, así como los pares de genes alelomórficos.

(vii) Existe un paralelismo entre el comportamiento de los cromosomas y la segregación de los factores mendelianos. Tomemos un cruce monohíbrido entre la planta de guisante alta pura y la planta de guisante enana. La planta de guisante de altura pura tiene dos cromosomas homólogos y dos factores mendelianos TT, uno para cada cromosoma. De manera similar, la planta de guisante enana tiene dos cromosomas homólogos y dos factores mendelianos tt.

Todos los gametos de la planta de guisante de altura pura deberán tener un cromosoma y un factor T para la altura. De manera similar, todos los gametos de la planta de guisante enano tendrían un cromosoma con el factor t para enanismo. Cuando los dos tipos de gametos se fusionan, el cigoto y, por tanto, la descendencia deben ser híbridos con dos cromosomas homólogos, uno con el factor T y el segundo con el factor t. 50% de los gametos de los híbridos tienen un cromosoma que contiene factor T y otros 50% tienen un cromosoma con factor t. Su fusión aleatoria produce tres tipos de individuos: TT, Tt y tt (Fig. 5.14).

(viii) El principio de la distribución independiente solo puede estudiarse suponiendo que los factores mendelianos para diferentes caracteres están situados en cromosomas diferentes (Fig. 5.15). Los cromosomas homólogos se emparejan durante la meiosis temprana. Se acomodan al azar en el ecuador del huso. Los dos cromosomas de un par se separan y pasan a diferentes células o gametos de manera aleatoria e independientes de los cromosomas de otros pares.

Por lo tanto, una planta de guisante de reproducción pura con semillas redondas amarillas tendrá dos pares de cromosomas homólogos que llevan los factores YY (semillas amarillas) y RR (semillas redondas). De manera similar, una planta de guisante con semillas verdes arrugadas tendrá dos pares de cromosomas homólogos que llevan los factores yy y rr. Los gametos de la primera planta de guisante tendrán dos cromosomas con genes Y y R. Los gametos de la segunda planta de guisante tendrán dos cromosomas con factores у y r.

La fusión de dos tipos de gametos produce plantas híbridas con factores YyRr ubicados en dos pares de cromosomas homólogos. Los híbridos tendrían cuatro tipos de gametos: 1/4 YR, 1/4 Yr, 1/4 yR y 1/4 yr. De estos 50% son tipos parentales (YR y año) y 50% tipos recombinantes (yR, Yr). Esto es posible solo cuando los cromosomas se segregan y se clasifican independientemente durante la meiosis.

Los dos tipos de cromosomas pueden clasificarse de cuatro maneras posibles y, por lo tanto, la producción de cuatro tipos de gametos (Fig. 5.15). La fusión aleatoria de estos gametos forma cuatro tipos de plantas de guisante en la generación F ₂ en la proporción de 9: 3: 3: 1.

(ix) El principio de surtido independiente se puede probar a través de un cruce de prueba entre un dihíbrido (individuos F ₁ heterocigotos para dos rasgos, por ejemplo, Yy Rr amarillo redondo) y doble recesivo (yyrr arrugado verde).

El dihybrid produce cuatro tipos de combinaciones de cromosomas en sus gametos (Fig. 5.16), mientras que la planta doble recesiva tiene solo un tipo de combinación de cromosomas en sus gametos. La progenie tiene cuatro tipos de individuos, dos parentales y dos recombinantes, cada uno con una frecuencia del 25%: 1 redondo amarillo, 1 verde arrugado, 1 verde redondo, 1 amarillo arrugado.