Ciencias
¿Qué es la herencia genética y cómo funciona?
Respuesta rápida
La herencia genética es la transmisión de caracteres de padres a hijos mediante los genes. Cada progenitor aporta un cromosoma de cada par, así que recibes un alelo de cada gen de cada uno.
En una frase
La herencia genética (o biológica) es la transmisión de caracteres de los padres a los hijos a través de los genes, y la genética es la ciencia que la estudia.
Explicación
¿Por qué tienes la sonrisa de tu madre o el pelo rizado de tu abuelo? Porque dentro de casi todas tus células hay un conjunto de instrucciones, y la mitad la recibiste de cada progenitor.
ojo
flor
lupa
Esas instrucciones están escritas en el ADN, una molécula larga y enrollada en forma de doble hélice. El ADN se empaqueta en cromosomas dentro del núcleo de la célula. La mayoría de las células del cuerpo humano tienen 46 cromosomas en 23 pares. Un gen es un fragmento de ADN con la información para un carácter, normalmente porque indica a la célula cómo fabricar una proteína.
Los genes tienen distintas variantes, llamadas alelos. El gen de la altura del guisante tiene un alelo alto y otro bajo; el del grupo sanguíneo tiene los alelos A, B y O. Como los cromosomas van por pares, tienes dos alelos de cada gen: uno de tu madre y otro de tu padre.
¿Cómo ocurre? Los óvulos y los espermatozoides (gametos) se forman por una división especial, la meiosis, así que cada uno lleva solo 23 cromosomas, uno de cada par. En la fecundación se unen y el bebé vuelve a tener 46. Qué cromosoma de cada par va a cada gameto es cuestión de azar; por eso los hermanos (salvo los gemelos idénticos) tienen mezclas distintas de los genes de sus padres. Esta mezcla es una gran fuente de variabilidad, que es la materia prima de la evolución.
Dominante y recesivo. Algunos alelos ocultan a otros. Un alelo dominante (mayúscula, T) se manifiesta aunque solo haya una copia. Un alelo recesivo (minúscula, t) solo se manifiesta si hay dos copias. Así, un guisante TT o Tt es alto; solo el tt es bajo.
Palabras clave:
- Genotipo: los alelos que tiene un organismo (TT, Tt o tt).
- Fenotipo: el carácter que se ve o se mide (alto o bajo).
- Homocigoto (raza pura): dos alelos iguales (TT o tt). Heterocigoto (híbrido): dos alelos distintos (Tt).
Estas reglas las descubrió Gregor Mendel, un monje que cruzó miles de plantas de guisante y publicó sus resultados en 1866, mucho antes de que se conociera el ADN. Hoy se resumen en las leyes de Mendel: la primera (uniformidad), al cruzar dos razas puras distintas, toda la primera generación es igual; la segunda (segregación), al cruzar esos híbridos entre sí, reaparece el carácter recesivo, en proporción 3 : 1 (3 dominantes por cada recesivo); la tercera (transmisión independiente), genes distintos se heredan por separado. En 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura en doble hélice del ADN, con las imágenes de rayos X de Rosalind Franklin y los datos de Maurice Wilkins.
Cromosomas sexuales. Uno de los 23 pares determina el sexo biológico: XX en las mujeres y XY en los hombres. Todos los óvulos llevan un X; cada espermatozoide lleva un X o un Y, así que hay una probabilidad de 1 entre 2 para cada caso. Los otros 22 pares se llaman autosomas.
No todo es tan sencillo. Muchos caracteres, como la estatura, el color de la piel o el de los ojos, dependen de varios genes (herencia poligénica) y además del ambiente: la alimentación, el ejercicio, el sol, las enfermedades. Los gemelos idénticos tienen el mismo ADN y aun así pueden llegar a alturas algo distintas. Y lo que adquieres durante tu vida, como una cicatriz, unos músculos fuertes o saber tocar el piano, no se hereda, porque no cambia tu ADN.
Ejemplos
Un cuadro de Punnett muestra todas las combinaciones posibles de alelos de dos progenitores. Aquí se cruzan dos guisantes altos heterocigotos (Tt × Tt):
| T (del progenitor 2) | t (del progenitor 2) | |
|---|---|---|
| T (del progenitor 1) | TT (alto) | Tt (alto) |
| t (del progenitor 1) | Tt (alto) | tt (bajo) |
Resultado: 1 TT : 2 Tt : 1 tt, es decir, 3 altos : 1 bajo. Cada descendiente tiene una probabilidad de 3 entre 4 (75 %) de ser alto y de 1 entre 4 (25 %) de ser bajo. Los experimentos reales de Mendel dieron resultados muy cercanos a esta proporción.
Más caracteres hereditarios:
| Carácter | Cómo se hereda |
|---|---|
| Altura del guisante (Mendel) | un gen: alto (T) dominante sobre bajo (t) |
| Grupo sanguíneo ABO | un gen con tres alelos: A y B dominan sobre O, y A y B juntos dan AB (codominancia) |
| Sexo biológico | cromosomas XX o XY |
| Fibrosis quística | alelo recesivo: hay que heredar dos copias para tener la enfermedad |
| Estatura, color de ojos y de piel | varios genes más el ambiente |
Errores frecuentes
- «Dominante significa más frecuente». No: dominante solo significa que se manifiesta con una copia. Un alelo dominante puede ser raro en una población.
- Confundir genotipo y fenotipo. El genotipo son las letras (Tt); el fenotipo, lo que se ve (alto).
- Tomar una proporción como una promesa. 3 : 1 es una probabilidad para cada descendiente. Una familia con cuatro hijos no tiene por qué tener exactamente tres de un tipo y uno de otro.
- «Dos padres de ojos azules nunca pueden tener un hijo de ojos marrones». El modelo sencillo de un gen lo dice, pero el color real de los ojos depende de varios genes, así que puede ocurrir, aunque es raro.
Paso a paso
Paso a paso
- Elige las letrasMayúscula para el alelo dominante y la misma letra en minúscula para el recesivo (T y t).
- Escribe los genotipos de los progenitoresPor ejemplo, Tt × Tt.
- Separa los gametos de cada unoCada gameto lleva un solo alelo: T o t.
- Dibuja el cuadro de PunnettLos gametos de un progenitor arriba y los del otro a la izquierda. Rellena cada casilla con un alelo de cada uno.
- Lee los resultadosCuenta los genotipos y pásalos a fenotipos, a proporción (3 : 1), a fracción (3/4) o a porcentaje (75 %).
Ejercicios de práctica
Herencia y cuadros de Punnett
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- ¿Qué es un gen?
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Un fragmento de ADN con la información para un carácter, normalmente porque codifica una proteína. - ¿Cuántos cromosomas tiene un óvulo humano?
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23 (uno de cada par) - En el modelo sencillo, los ojos marrones (M) dominan sobre los azules (m). ¿De qué color son los ojos de una persona Mm?
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Marrones - En el mismo modelo, ¿cuál es el fenotipo de mm?
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Ojos azules - ¿Tt es homocigoto o heterocigoto?
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Heterocigoto (dos alelos distintos) - Cruza TT × tt. ¿Cómo es la descendencia?
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Toda Tt, así que toda alta (100 %): es la primera ley de Mendel. - Cruza Tt × tt. ¿Qué fracción de la descendencia es baja?
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Tt, Tt, tt, tt: 1/2 (50 %) - Cruza Tt × Tt. ¿Cuál es la proporción de altos y bajos?
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TT, Tt, Tt, tt: 3 altos : 1 bajo - ¿Qué probabilidad hay de que un bebé tenga los cromosomas XY?
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El óvulo aporta X; el espermatozoide, X o Y por igual: 1/2 (50 %) - Un progenitor tiene el genotipo de grupo sanguíneo AO y el otro BO. ¿Qué grupos pueden tener sus hijos?
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AB, AO, BO, OO: AB, A, B u O, cada uno con un 25 % - ¿Se transmite por los genes una habilidad aprendida, como nadar?
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No: los caracteres adquiridos no cambian el ADN. - ¿Por qué los hermanos se parecen pero no son iguales (salvo los gemelos idénticos)?
Ver respuesta
Cada gameto recibe una mezcla al azar de cromosomas, así que cada hijo tiene una combinación distinta de alelos. - Los gemelos idénticos tienen el mismo ADN, pero pesos distintos. ¿Por qué?
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El ambiente (alimentación, ejercicio, enfermedades) también influye en los caracteres. - ¿Qué es una mutación?
Ver respuesta
Un cambio en el ADN. Puede crear un alelo nuevo.
Problemas
La genética en la vida real
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- Un jardinero cruza dos guisantes Tt y siembra 400 de sus semillas. ¿Cuántas plantas bajas saldrán, aproximadamente?
Ver respuesta
1/4 × 400 = unas 100 - En un experimento, Mendel contó 787 plantas altas y 277 bajas. ¿Cuál es la proporción de altas y bajas, con un decimal?
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787 ÷ 277 ≈ 2,8 : 1, muy cerca del 3 : 1 esperado. - Los dos progenitores portan un alelo de la fibrosis quística (Ff). ¿Qué probabilidad hay de que un hijo tenga la enfermedad (ff)?
Ver respuesta
FF, Ff, Ff, ff: 1/4 (25 %) para cada hijo - Una familia tiene tres niñas. ¿Qué probabilidad hay de que el cuarto hijo sea un niño?
Ver respuesta
Cada nacimiento es independiente: 1/2 (50 %) - En las cobayas, el pelo negro (N) domina sobre el blanco (n). Se cruza una cobaya negra con una blanca y algunas crías salen blancas. ¿Cuál es el genotipo de la cobaya negra?
Ver respuesta
Nn: una NN solo tendría crías Nn (negras). - La madre es del grupo O (OO) y el padre del grupo AB. ¿Qué grupos pueden tener sus hijos?
Ver respuesta
AO o BO: A o B, un 50 % cada uno; nunca O ni AB.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la herencia en biología?
Es la transmisión de caracteres de los progenitores a la descendencia mediante los genes. Cada progenitor aporta la mitad de los cromosomas, así que los hijos reciben un alelo de cada gen de cada uno.
¿Cómo funciona la herencia genética?
Los genes están en los cromosomas. Al formarse los gametos, cada uno recibe un cromosoma de cada par al azar; en la fecundación se juntan los de los dos progenitores. Los alelos dominantes y recesivos deciden qué carácter se manifiesta.
¿Qué es la herencia mendeliana?
Es la que sigue las leyes de Mendel: caracteres controlados por un solo gen con alelos dominantes y recesivos, que dan proporciones como 3 : 1 en la segunda generación.
¿Qué es la herencia poligénica?
Es cuando varios genes controlan a la vez un mismo carácter, como la estatura o el color de la piel. Da una gama continua de valores en lugar de unos pocos tipos claros.
¿Cómo se hereda el grupo sanguíneo?
Por un gen con tres alelos: A, B y O. A y B dominan sobre O, así que AO es grupo A, BO es grupo B, AB es grupo AB y solo OO es grupo O.
¿Cómo influye la herencia en el aspecto físico?
Los genes influyen en la estatura, el color de los ojos, del pelo y de la piel, y en muchos otros rasgos, pero casi siempre junto con el ambiente: la alimentación, el ejercicio y el estilo de vida también cuentan.
Test rápido
La herencia genética
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Pregunta 1 de 5
¿Cuántos cromosomas tienen la mayoría de las células del cuerpo humano?
A practicar
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