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Principios de la herencia y la variación

Los genes vienen en pares (alelos). Cada progenitor pasa a su hijo un alelo de cada par. Mendel descubrió la dominancia (3 : 1), la segregación y la distribución independiente (9 : 3 : 3 : 1). La vida real trae sorpresas: dominancia incompleta (1 : 2 : 1), codominancia (sangre AB), alelos múltiples, pleiotropía (un gen, muchos efectos) y rasgos poligénicos (muchos genes, un rasgo). Los genes están en los cromosomas, así que los genes del mismo cromosoma están ligados y solo se separan por entrecruzamiento. Los cromosomas sexuales deciden el sexo (XX-XY en humanos, ZW en aves, haplodiploide en abejas) y llevan genes ligados al sexo (hemofilia, daltonismo). Los errores en un gen causan trastornos mendelianos (talasemia, anemia falciforme) y los errores en el número de cromosomas causan los síndromes de Down, Turner y Klinefelter.

🎬 Historia paso a paso

  1. Cruza dos plantas de guisante altas que llevan un alelo enano oculto (Tt × Tt). Cada progenitor aporta una letra. Cuenta las cuatro casillas: 3 altas, 1 enana.
  2. Ahora sigue dos rasgos a la vez: forma y color de la semilla (RrYy × RrYy). Las 16 casillas dan 9 : 3 : 3 : 1, porque los dos genes se reparten por separado.
  3. En la boca de dragón, roja (RR) × blanca (rr) da rosa (Rr). Ninguno gana del todo. Rosa × rosa da 1 roja : 2 rosas : 1 blanca.
  4. El gen del grupo sanguíneo tiene tres alelos: Iᴬ, Iᴮ e i. Una persona Iᴬi y otra Iᴮi pueden tener hijos de los cuatro grupos; en AB se ven A y B a la vez.
  5. En los humanos la madre siempre da X. El padre da X o Y. Por eso el espermatozoide del padre decide el sexo, y niños : niñas = 1 : 1.
  6. Juego libre: elige cualquier cruce (también el de la madre portadora de daltonismo), predice la proporción y luego rellena las casillas una a una y cuenta.

Consejo: arrastra la escena 3D para girarla. Usa dos dedos para hacer zoom.

🤔 Dudas comunes, resueltas

¿Por qué Tt se ve alta si tiene un alelo enano?

T es dominante, así que un solo T basta para que la planta sea alta. La t sigue ahí y puede aparecer en la siguiente generación como tt.

¿De dónde sale 9 : 3 : 3 : 1?

Son dos proporciones 3 : 1 multiplicadas: (3 : 1) × (3 : 1). El tablero de 4 × 4 muestra 16 casillas y puedes contar 9, 3, 3, 1.

¿El rosa es un alelo nuevo?

No. Las plantas rosas son Rr. Cuando se cruzan dos rosas, vuelven el rojo y el blanco (1 : 2 : 1), así que los alelos nunca se mezclaron.

¿Cómo pueden un padre A y una madre B tener un hijo O?

Si los dos son portadores ocultos de i (Iᴬi e Iᴮi), una casilla de cada cuatro es ii = O.

¿Quién decide el sexo del bebé, la madre o el padre?

En humanos, el padre: su espermatozoide lleva X o Y y el óvulo siempre lleva X. En las aves es la madre.

¿Por qué hay más niños daltónicos que niñas?

Los niños tienen un solo X. Un alelo defectuoso basta. Las niñas necesitan los dos X defectuosos. Prueba el cruce de la madre portadora en el juego libre.

Leyes de Mendel: dominancia, segregación y distribución independiente

Mendel cultivó guisantes durante unos 7 años. Fue una buena elección: crecen rápido, tienen rasgos opuestos muy claros (alto/enano, liso/rugoso) y pueden autopolinizarse o cruzarse a mano.

Primero las palabras: un gen es una unidad que controla un rasgo. Sus formas distintas son los alelos (T y t). Genotipo = las letras (TT, Tt, tt). Fenotipo = lo que se ve (alta, enana). Homocigoto = letras iguales (TT); heterocigoto = letras distintas (Tt).

  1. Ley de la dominancia: en Tt solo se ve T. T es dominante y t es recesivo.
  2. Ley de la segregación: los dos alelos se separan cuando se forman los gametos. Cada gameto recibe solo uno. Por eso Tt × Tt da 1 TT : 2 Tt : 1 tt (genotipo) y 3 altas : 1 enana (fenotipo).
  3. Ley de la distribución independiente: los alelos de dos genes distintos entran en los gametos por separado. RrYy forma cuatro tipos de gametos (RY, Ry, rY, ry) en cantidades iguales, así que la proporción fenotípica en F2 es 9 : 3 : 3 : 1.

Cruce de prueba

Para saber si una planta alta es TT o Tt, se cruza con una enana (tt). Si todas salen altas, era TT. Si la mitad sale alta y la mitad enana (1 : 1), era Tt.

Dominancia incompleta y codominancia

Dominancia incompleta: el heterocigoto se ve intermedio. Boca de dragón: RR roja × rr blanca → Rr rosa. En F2: 1 roja : 2 rosas : 1 blanca. Aquí la proporción fenotípica es igual a la genotípica. La idea de Mendel sobre los alelos sigue siendo cierta; solo la 'dominancia' es parcial.

Codominancia: el heterocigoto muestra los dos rasgos por completo, uno junto al otro. Una persona con Iᴬ e Iᴮ tiene azúcares A y B en los glóbulos rojos → grupo AB.

Prueba sencilla: color mezclado = incompleta; se ven los dos = codominancia.

Alelos múltiples y grupos sanguíneos ABO

Cuando un gen tiene más de dos alelos en la población, los llamamos alelos múltiples. Cada persona sigue llevando solo dos.

El gen ABO (llamado I) tiene tres alelos: Iᴬ, Iᴮ, i. Iᴬ e Iᴮ son codominantes entre sí; los dos son dominantes sobre i.

GenotipoGrupo sanguíneo
IᴬIᴬ, IᴬiA
IᴮIᴮ, IᴮiB
IᴬIᴮAB
iiO

Tres alelos dan 6 genotipos y 4 grupos sanguíneos. Fórmula: n alelos → n(n+1)/2 genotipos.

Pleiotropía y rasgos poligénicos

Pleiotropía: un gen, muchos efectos. En la fenilcetonuria (PKU), un gen defectuoso de una enzima provoca discapacidad intelectual, pelo claro y piel clara. En el guisante, un gen controla el almidón de las semillas: decide la forma de la semilla y también el tamaño de los granos de almidón.

Rasgos poligénicos: muchos genes, un rasgo. El color de la piel y la estatura humana dependen de varios genes, y cada uno suma un poco. Por eso vemos una gama continua de tonos y no solo 2 o 3 tipos. El ambiente (sol, alimentación) también influye.

Truco: Pleio = muchos efectos; Poli = muchos genes.

Teoría cromosómica de la herencia

En 1865 los 'factores' de Mendel eran objetos desconocidos. Hacia 1900 los microscopios mostraron cromosomas moviéndose en la meiosis. Sutton y Boveri vieron el parecido:

Así dijeron: los genes están en los cromosomas. T. H. Morgan lo demostró con moscas de la fruta (Drosophila): se reproducen rápido, tienen muchas crías, solo 4 pares de cromosomas y rasgos fáciles de ver.

Ligamiento y entrecruzamiento

Los genes del mismo cromosoma tienden a ir juntos al gameto. Esto es el ligamiento. Morgan vio que estos genes no daban 9 : 3 : 3 : 1.

Pero a veces los cromosomas homólogos intercambian trozos en la meiosis (entrecruzamiento). Así aparecen combinaciones nuevas llamadas recombinantes.

Frecuencia de recombinación (%) = descendientes recombinantes ÷ total × 100. Sturtevant usó este % como distancia para hacer los primeros mapas de genes (1% = 1 unidad de mapa).

Determinación del sexo en humanos, aves y abejas

Henking vio un cuerpo especial en los espermatozoides de un insecto y lo llamó cuerpo X. Los cromosomas sexuales son distintos en machos y hembras; los demás se llaman autosomas.

Rasgos ligados al sexo: hemofilia y daltonismo

Algunos genes están en el cromosoma X y el Y no tiene copia que les corresponda. Un varón tiene un solo X, así que un alelo defectuoso basta para que aparezca el trastorno. Una mujer necesita dos; con uno es portadora.

Patrón: madre portadora × padre normal → la mitad de los hijos varones afectados, la mitad de las hijas portadoras. Un padre afectado nunca se lo pasa a su hijo varón (a los hijos les da el Y).

Trastornos mendelianos: talasemia, anemia falciforme y más

El cambio en un solo gen puede causar un trastorno que sigue las reglas de Mendel. Un pedigrí (árbol familiar con cuadrados = varones, círculos = mujeres, rellenos = afectados) ayuda a seguirlo.

Trastornos cromosómicos: Down, Turner, Klinefelter

Si los cromosomas no se separan en la meiosis (no disyunción), un gameto puede recibir uno de más o uno de menos. Aneuploidía = ganancia o pérdida de un cromosoma. Poliploidía = juegos completos de más (frecuente en plantas).

SíndromeCromosomasSignos principales
Down47, un cromosoma 21 de más (trisomía 21)baja estatura, cabeza pequeña y redonda, lengua con surcos, boca abierta, palma ancha con un solo pliegue, crecimiento mental y físico lento
Klinefelter47, XXY (varón)alto, algunos rasgos femeninos como crecimiento de mamas (ginecomastia), estéril
Turner45, XO (mujer)baja estatura, ovarios sin desarrollar, estéril, faltan los caracteres sexuales secundarios

Fórmulas y definiciones clave

Ejemplos resueltos

1. Una planta de guisante Tt se autopoliniza. De 400 plántulas, ¿cuántas se espera que sean enanas?

Paso 1: Tt × Tt → 1 TT : 2 Tt : 1 tt. Paso 2: Enana = tt = 1/4. Paso 3: 400 × 1/4 = 100 plantas enanas.

2. Se cruza una planta alta con una enana. La descendencia es de 52 altas y 48 enanas. ¿Cuál era el genotipo del progenitor alto?

Paso 1: Es un cruce de prueba (con tt). Paso 2: Una proporción cercana a 1 : 1 significa que el progenitor alto dio T y t por igual. Respuesta: Tt.

3. ¿Cuántos tipos de gametos forma AaBbCC?

Paso 1: Cuenta los pares heterocigotos: Aa y Bb = 2 (CC es homocigoto). Paso 2: 2ⁿ = 2² = 4 tipos: ABC, AbC, aBC, abC.

4. En un cruce dihíbrido RrYy × RrYy se forman 1600 semillas. ¿Cuántas son lisas y verdes?

Paso 1: Proporción F2 9 RY : 3 Ry : 3 rY : 1 ry. Paso 2: Lisa verde = R_yy = 3/16. Paso 3: 1600 × 3/16 = 300 semillas.

5. La madre es del grupo A (Iᴬi) y el padre del B (Iᴮi). ¿Qué fracción de los hijos puede ser O?

Paso 1: Gametos: madre Iᴬ o i; padre Iᴮ o i. Paso 2: Casillas: IᴬIᴮ (AB), Iᴬi (A), Iᴮi (B), ii (O). Paso 3: O = 1/4 = 25%.

6. Se cruzan bocas de dragón rosas entre sí y dan 240 plantas. ¿Cuántas son rosas?

Paso 1: Rr × Rr → 1 RR : 2 Rr : 1 rr. Paso 2: Rosa = Rr = 2/4. Paso 3: 240 × 1/2 = 120 rosas.

7. Un cruce de prueba de un dihíbrido da 420 descendientes de tipo parental y 80 recombinantes. Calcula la frecuencia de recombinación y la distancia en el mapa.

Paso 1: Total = 420 + 80 = 500. Paso 2: FR = 80/500 × 100 = 16%. Paso 3: Distancia en el mapa = 16 unidades de mapa (cM). Los genes están ligados, pero no de forma fuerte.

8. Un hombre daltónico se casa con una mujer de visión normal que no es portadora. ¿Qué probabilidad hay de que su hijo varón sea daltónico? ¿Y su hija?

Paso 1: Hombre XᶜY, mujer XX. Paso 2: Los hijos varones reciben Y del padre y X de la madre → XY, todos normales (0%). Paso 3: Las hijas reciben Xᶜ del padre y X de la madre → XᶜX, todas portadoras, ninguna afectada.

Errores comunes

Test de práctica

1. En un cruce de prueba, una planta alta da solo descendientes altos. La planta alta es:
2. La proporción fenotípica en F2 con dominancia incompleta es:
3. ¿Cuántos cromosomas tiene un zángano (abeja macho)?
4. El síndrome de Turner tiene el cariotipo:
5. Los genes muy cercanos en el mismo cromosoma muestran:

Práctica: responde tú mismo

Escribe o elige tu respuesta y pulsa Comprobar. Usa la pista si te atascas; la solución completa aparece después de responder.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre ligamiento y entrecruzamiento?

El ligamiento mantiene juntos los genes del mismo cromosoma. El entrecruzamiento lo rompe al intercambiar trozos entre cromosomas homólogos, y crea combinaciones nuevas.

¿Por qué se llama a Mendel el padre de la genética?

Fue el primero en contar con cuidado la descendencia y en encontrar las reglas (dominancia, segregación, distribución independiente) que siguen funcionando hoy.

¿Cuántos puntos vale este capítulo en el examen CBSE de 12.º?

La unidad Genética y Evolución vale unos 20 puntos. Los cruces, las proporciones, los grupos sanguíneos, la herencia ligada al sexo y los trastornos se preguntan muy a menudo.

Dónde se estudia

Canada (Ontario)Grade 11D. Genetic Processes
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IIIVII. Classical genetics
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IVXIV. Classical genetics
RomaniaClasa a XII-aGenetics
Spain2º BachilleratoBiology for the 21st century
CBSE (India)Class 12Genetics and Evolution
England (GCSE, A level)Year 133.7 Genetics, populations, evolution and ecosystems
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Heredity
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Gene Expression and Regulation
South Korea고등학교 2학년Genes and genetic material
South Korea고등학교 3학년Heredity
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 12Genetics and genetic engineering
Russia10 классGenetics
Russia10 классHeredity and variation

Aprende antes

Aprende después

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