Cruce dihíbrido: qué es, explicación, ejemplos
¿Qué es un cruce dihíbrido?
Los cruces dihíbridos involucran procesos de hibridación que toman en cuenta dos características de cada individuo parental. Las dos características estudiadas deben ser contrastantes entre sí y deben ser tomadas en cuenta simultáneamente a la hora del cruce.
El naturalista y monje Gregor Mendel usó este tipo de cruces para enunciar sus conocidas leyes de la herencia. Los cruces dihíbridos se relacionan directamente con la segunda ley o principio de la segregación independiente de los caracteres.
No obstante, existen excepciones a la segunda ley. Las características no se heredan independientemente si están codificadas en genes que se encuentran en el mismo cromosoma, es decir, físicamente juntos.
El cruce empieza con la elección de los parentales que deben diferir en dos características. Por ejemplo, una planta alta con semillas lisas es cruzada con una planta baja de semillas rugosas. En el caso de los animales, podemos cruzar un conejo de pelaje blanco y corto con un individuo del sexo opuesto con pelaje negro y largo.
Los principios encontrados por Mendel nos permiten hacer predicciones sobre el resultado de los cruces antes mencionados. Según estas leyes, la primera generación filial constará de individuos que exhiben ambos rasgos dominantes, mientras que en la segunda generación filial encontraremos las proporciones 9:3:3:1.
Leyes de Mendel
Gregor Mendel logró dilucidar los mecanismos principales de la herencia, gracias a los resultados arrojados de distintos cruces de la planta de guisante.
Entre sus postulados más importantes destacan que las partículas relacionadas con herencia (ahora llamadas genes) son discretas y se transmiten intactas de generación en generación.
Primera ley de Mendel
Mendel propuso dos leyes, la primera se conoce como principio de la dominancia y propone que cuando dos alelos contrastantes se combinan en un cigoto, solo uno es expresado en la primera generación, siendo el dominante y suprimiendo la característica recesiva en el fenotipo.
Para proponer esta ley, Mendel se guió por las proporciones obtenidas en cruzamientos monohíbridos: cruzamientos entre dos individuos que solo difieren en una característica o rasgo.
Segunda ley de Mendel
Los cruzamientos dihíbridos se relacionan directamente con la segunda ley de Mendel o principio de segregación independiente. Según esta regla, la herencia de dos caracteres son independientes unos de otros.
Ya que los loci están siendo segregados manera independiente, pueden ser tratados como cruces monohíbridos.
Mendel estudio cruces dihíbridos combinando distintas características en las plantas de guisantes. Usó una planta con semillas amarillas y lisas y la cruzó con otra planta con semillas verdes y rugosas.
La interpretación de Mendel a sus resultados de cruces dihíbridos pueden resumirse en la siguiente idea:
“En un cruce dihíbrido, donde la combinación de un par de caracteres contrastantes son tomados en cuenta sólo una variedad de cada rasgo aparece en la primera generación. Los dos rasgos ocultos en la primera generación reaparecen en la segunda”.
Excepción a la segunda ley
Puede que realizamos un cruzamiento dihíbrido y encontremos que las características no son segregadas de manera independiente. Por ejemplo, es posible que en una población de conejos el pelaje negro segregue siempre con pelaje largo. Esto, lógicamente, contradice el principio de la segregación independiente.
Para entender este suceso, debemos explorar el comportamiento de los cromosomas en el evento de la meiosis. En los cruces dihíbridos estudiados por Mendel cada carácter se ubica en un cromosoma separado.
En la anafase I de la meiosis ocurre la separación de los cromosomas homólogos que segregarán de manera independiente. Así, los genes que se encuentran en mismo cromosoma permanecerán juntos en esta etapa, llegando al mismo destino.
Con este principio en mente, podemos concluir en nuestro ejemplo hipotético de los conejos, los genes que participan en la coloración y en la longitud del pelaje están en el mismo cromosoma y por ello segregan juntos.
Existe un evento llamado recombinación que permite el intercambio de material genético entre los cromosomas apareados. Sin embargo, si los genes están físicamente muy cercanos, el evento de recombinación es poco probable. En estos casos, las leyes de herencia son más complejas que las propuestas por Mendel.
Ejemplos de cruces dihíbridos
En los siguientes ejemplos haremos uso de la nomenclatura básica usada en genética. Los alelos – formas o variantes de un gen – son denotados con letras mayúsculas cuando son dominantes y con letras minúsculas cuando son recesivos.
Los individuos diploides, como nosotros los humanos, portan dos juegos de cromosomas, lo que se traduce en dos alelos por gen. Un homocigoto dominante posee dos alelos dominantes (AA) mientras que un homocigoto recesivo posee dos alelos recesivos (aa).
En el caso del heterocigoto, se denota con la letra mayúscula y luego la minúscula (Aa). Si la dominancia del rasgo es completa, el heterocigoto expresará en su fenotipo el rasgo asociado con el gen dominante.
El color y la longitud pelaje de los conejos
Para ejemplificar los cruces dihíbridos utilizaremos el color y la longitud del pelaje de una especie hipotética de conejos.
Generalmente estas características están controladas por varios genes, pero en este caso usaremos una simplificación por razones didácticas. El roedor en cuestión puede tener un pelaje largo y negro (LLNN) o corto y gris (llnn).
Primera generación filial
El conejo de pelaje largo y negro produce gametos con los alelos LN, mientras que los gametos del individuo con pelaje corto y gris serán ln. Al momento de la formación del cigoto, el esperma y el óvulo que porten dichos gametos se fusionarán.
En la primera generación, encontremos una descendencia homogénea de conejos con genotipo LlNn. Todos los conejos presentarán el fenotipo correspondiente a los genes dominantes: pelaje largo y negro.
Segunda generación filial
Si tomamos dos individuos de sexos contrarios de la primera generación y los cruzamos, obtendremos la conocida proporción mendeliana 9:3:3:1, donde reaparecen los rasgos recesivos y los cuatro rasgos estudiados se combinan.
Estos conejos pueden producir los siguientes gametos: LN, Ln, lN o ln. Si hacemos todas las combinaciones posibles para la descendencia, encontramos que 9 conejos tendrán pelaje negro y largo, 3 tendrán pelaje negro y corto, 3 tendrán pelaje gris y largo y sólo un individuo tendrá pelaje corto y gris.
Si el lector quisiera corroborar estas proporciones, puede hacerlo mediante la representación gráfica de los alelos, llamado cuadro de Punnett.
Referencias
- Hedrick, P. (2005). Genetics of Populations. Third edition. Jones and Bartlett Publishers.
- Montenegro, R. (2001). Biología evolutiva humana. Universidad Nacional de Córdoba.
- Subirana, J. C. (1983). Didáctica de la genética. Edicions Universitat Barcelona.
- Thomas, A. (2015). Introducing Genetics. Second edition. Garland Sciencie, Taylor & Francis Group.