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Los cuadros de Punnett son herramientas visuales utilizadas en la ciencia de la genética para determinar las posibles combinaciones de genes que se producirán en la fecundación. Están formados por una simple cuadrícula dividida en espacios de 2 x 2 (o más). Con esta cuadrícula y el conocimiento de los genotipos de ambos progenitores, los científicos pueden descubrir las posibles combinaciones de genes para la descendencia e incluso las probabilidades de presentar ciertos rasgos heredados.
Pasos
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Antes de comenzar: definiciones importantes
Para saltarse esta sección de conceptos "básicos" e ir directamente a los pasos de uso del cuadro de Punnett, haz clic aquí .
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Comprende el concepto de genes. Antes de aprender a hacer y usar los cuadros de Punnett, es necesario comprender algunos fundamentos importantes. El primero es la idea de que todos los seres vivos (desde los diminutos microbios hasta las gigantescas ballenas azules) tienen genes . Los genes son conjuntos de instrucciones microscópicas increíblemente complejas codificadas en casi todas las células del cuerpo de un organismo. Son responsables, de alguna manera, de prácticamente todos los aspectos de la vida de un organismo, incluyendo su aspecto, su comportamiento y mucho más.
- Un concepto que es importante entender cuando se trabaja con los cuadros de Punnett es que los seres vivos obtienen sus genes de sus padres . [1] X Fuente de investigación Probablemente ya seas consciente de esto a nivel subconsciente. Reflexiona: ¿las personas que conoces no parecen ser similares a sus padres en la forma en que se ven y actúan en general?
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Comprende el concepto de reproducción sexual. La mayoría (pero no todos) de los organismos que conoces en el mundo que te rodea tienen hijos mediante la reproducción sexual . Es decir, un progenitor femenino y un progenitor masculino contribuyen cada uno con sus genes para hacer un niño con aproximadamente la mitad de sus genes de cada progenitor. Un cuadro de Punnett es básicamente una forma de mostrar las diferentes posibilidades que pueden darse a partir de este intercambio de genes a medias en forma de gráfico.
- La reproducción sexual no es la única forma de reproducción que existe. Algunos organismos (como muchas cepas de bacterias) se reproducen a través de la reproducción asexual , que es cuando uno de los progenitores crea un hijo por sí mismo. En la reproducción asexual, todos los genes del hijo provienen de un solo progenitor, por lo que este último es más o menos una copia de su progenitor.
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Comprende el concepto de alelos. Como se ha mencionado, los genes de un organismo son básicamente un conjunto de instrucciones que indican a cada célula del cuerpo del organismo cómo vivir. De hecho, al igual que un manual de instrucciones se divide entre diferentes capítulos, secciones y subsecciones, las diferentes partes de los genes de un organismo le dicen cómo hacer diferentes cosas. Si una de estas "subsecciones" es diferente entre dos organismos, estos pueden tener un aspecto o un comportamiento diferente. Por ejemplo, las diferencias genéticas pueden hacer que una persona tenga el cabello negro y otra rubio. Estas formas diferentes del mismo gen se llaman alelos .
- Como un niño recibe dos conjuntos de genes (uno de cada padre), tendrá dos copias de cada alelo.
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Comprende el concepto de alelos dominantes y recesivos. Los alelos de un niño no siempre "comparten" su poder genético. Algunos alelos, denominados alelos dominantes , se manifestarán en el aspecto y el comportamiento del niño (lo que se llama "ser expresados") por defecto. Otros, llamados alelos recesivos , solo se expresarán si no están emparejados con un alelo dominante que pueda "anularlos". Los cuadros de Punnett se utilizan a menudo para ayudar a determinar la probabilidad de que un niño reciba un alelo dominante o recesivo.
- Debido a que pueden ser "anulados" por los alelos dominantes, los alelos recesivos tienden a expresarse más raramente. En general, un niño tendrá que recibir un alelo recesivo de ambos padres para que el alelo se exprese. Una afección sanguínea llamada anemia falciforme es un ejemplo frecuentemente utilizado de un rasgo recesivo. Sin embargo, ten en cuenta que los alelos recesivos no son "malos" por definición. [2] X Fuente de investigación
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Haz una cuadrícula de 2 x 2. Los cuadros de Punnett más básicos son bastante sencillos de hacer. Dibuja un cuadrado de buen tamaño y luego divídelo entre cuatro casillas pares. Cuando hayas terminado, debería haber dos cuadrados en cada columna y dos en cada fila.
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Usa letras para representar los alelos parentales de cada fila y columna. En un cuadro de Punnett, las columnas se asignan a la madre y las filas al padre, o viceversa. Escribe una letra junto a cada fila y columna que represente cada uno de los alelos de la madre y del padre. Utiliza letras mayúsculas para los alelos dominantes y minúsculas para los recesivos.
- Esto es mucho más fácil de entender con un ejemplo. Por ejemplo, imagina que quieres determinar las probabilidades de que el hijo de una pareja sea capaz de enrollar la lengua. Puedes representar esto con las letras R y r , mayúsculas para el gen dominante y minúsculas para el recesivo. Si ambos padres son heterocigotos (tienen una copia de cada alelo), escribe una "R" y una "r" a lo largo de la parte superior de la cuadrícula y una "R" y una "r" a lo largo del lado izquierdo de la cuadrícula .
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Escribe las letras para la fila y la columna de cada espacio. Una vez que hayas averiguado los alelos que aporta cada progenitor, rellenar tu cuadro de Punnett es fácil. En cada cuadrado, escribe la combinación de genes de dos letras que aportan los alelos de la madre y el padre. En otras palabras, toma la letra de la columna del espacio y la letra de su fila y escríbelas juntas dentro del espacio.
- En el ejemplo de este artículo, los cuadrados se rellenarían de la siguiente forma:
- Cuadrado superior izquierdo: RR .
- Cuadrado superior derecho: Rr .
- Cuadrado inferior izquierdo: Rr .
- Cuadrado inferior derecho: rr .
- Ten en cuenta que, tradicionalmente, los alelos dominantes (mayúsculas) se escriben primero.
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Determina el genotipo de cada descendiente potencial. Cada cuadrado de un cuadro de Punnett representa una descendencia que los dos padres pueden tener. Cada casilla (y, por tanto, cada descendiente) tiene la misma probabilidad; es decir, en una cuadrícula de 2 x 2, hay 1/4 de posibilidad para cualquiera de las cuatro posibilidades. Las diferentes combinaciones de alelos representadas en un cuadro de Punnett se denominan "genotipos". Aunque los genotipos representan las diferencias genéticas, la descendencia no necesariamente resultará diferente para cada cuadrado (lee el paso siguiente).
- En el ejemplo de cuadro de Punnett de este artículo, los genotipos que son posibles para una descendencia de estos dos padres son los siguientes:
- Dos alelos dominantes (de las dos R).
- Un alelo dominante y uno recesivo (de la R y la r).
- Un alelo dominante y uno recesivo (de la R y la r). Nota que hay dos cuadrados con este genotipo.
- Dos alelos recesivos (de las dos r).
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Determina el fenotipo de cada descendiente potencial. El fenotipo de un organismo es el rasgo físico real que muestra basado en su genotipo. Algunos ejemplos de fenotipos son el color de los ojos, el color del cabello y la presencia de anemia de células falciformes. Todos ellos son rasgos físicos determinados por los genes, pero ninguno es la combinación de genes en sí. El fenotipo que tendrá una posible descendencia viene determinado por las características del gen. Diferentes genes tendrán diferentes reglas sobre cómo se manifiestan como fenotipos.
- En el ejemplo de este artículo, imagina que el gen que permite a alguien enrollar la lengua es dominante. Esto significa que cualquier descendiente será capaz de enrollar la lengua, aunque solo uno de sus alelos sea dominante. En este caso, los fenotipos de la descendencia potencial son los siguientes:
- Arriba a la izquierda: puede enrollar la lengua (dos R) .
- Arriba a la derecha: puede enrollar la lengua (una R) .
- Abajo a la izquierda: puede enrollar la lengua (una R) .
- Abajo a la derecha: no puede enrollar la lengua (cero Rs) .
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Utiliza los cuadrados para determinar la probabilidad de diferentes fenotipos. Uno de los usos más comunes de los cuadros de Punnett es determinar la probabilidad de que la descendencia tenga fenotipos específicos. Dado que cada cuadrado representa un resultado genotípico igualmente probable, puedes encontrar la probabilidad de un fenotipo al "dividir el número de cuadrados con ese fenotipo entre el número total de cuadrados".
- En el ejemplo de este artículo del cuadro de Punnett, hay cuatro posibles combinaciones de genes para cualquier descendiente de estos padres. Tres de estas combinaciones dan lugar a una descendencia que puede enrollar la lengua, mientras que una no lo hace. Por lo tanto, las probabilidades para los dos fenotipos son las siguientes:
- La descendencia puede enrollar la lengua: 3/4 = 0,75 = 75 % .
- La descendencia no puede enrollar la lengua: 1/4 = 0,25 = 25 % .
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Duplica cada lado de la cuadrícula básica de 2 x 2 para cada gen adicional. No todas las combinaciones de genes son tan simples como el cruce monohíbrido básico (de un solo gen) de la sección anterior. Algunos fenotipos están determinados por más de un gen. En estos casos, ten en cuenta todas las combinaciones posibles. Esto implica dibujar una cuadrícula más grande.
- La regla básica para los cuadros de Punnett cuando se trata de más de un gen es duplicar cada lado de la cuadrícula para cada gen más allá del primero . En otras palabras, ya que una cuadrícula de un gen es de 2 x 2, una cuadrícula de dos genes es de 4 x 4, una cuadrícula de tres genes es de 8 x 8, y así sucesivamente.
- Para que estos conceptos sean más fáciles de entender, analiza este problema de ejemplo de dos genes. Esto implica dibujar una cuadrícula de 4 x 4 . Los conceptos de esta sección también son válidos para tres o más genes. Estos problemas solo requieren cuadrículas más grandes y más trabajo.
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Determina los genes de los padres que se aportan. A continuación, encuentra los genes que ambos padres tienen para la característica que estás examinando. Dado que se trata de genes múltiples, el genotipo de cada progenitor tendrá dos letras adicionales por cada gen más allá del primero, es decir, cuatro letras para dos genes, seis letras para tres genes, y así sucesivamente. Puede ser útil escribir el genotipo de la madre arriba de la parte superior de la cuadrícula y el del padre a la izquierda (o viceversa) como recordatorio visual.
- Lee un problema de ejemplo clásico para ilustrar estos conflictos. Una planta de guisantes puede tener guisantes lisos o arrugados y amarillos o verdes. Liso y amarillo son los rasgos dominantes. [3] X Fuente de investigación En este caso, utiliza S y s para representar los genes dominantes y recesivos para la lisura e Y e y para el amarillo. Imagina que la madre en este caso tiene un genotipo SsYy y el padre tiene un genotipo SsYY .
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Escribe las diferentes combinaciones de genes a lo largo de los lados superiores e izquierdos. Ahora, arriba de la fila superior de casillas de la cuadrícula y a la izquierda de la columna más a la izquierda, escribe los diferentes alelos que puede aportar cada progenitor. Como cuando se trata de un solo gen, cada alelo tiene la misma probabilidad de ser transmitido. Sin embargo, como se trata de varios genes, cada fila y columna tendrá varias letras: dos letras para dos genes, tres letras para tres genes, etc.
- En el ejemplo de este artículo, hay que escribir las diferentes combinaciones de genes que puede aportar cada progenitor a partir de sus genotipos SsYy. Si los genes SsYy de la madre están en la parte superior y los genes SsYY del padre a la izquierda, los alelos de cada gen son los siguientes:
- En la parte superior: SY, Sy, sY, sy .
- En el lado izquierdo: SY, SY, sY, sY .
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Rellena los espacios con cada combinación de alelos. Rellena los espacios de la cuadrícula igual que cuando se trata de un solo gen. Sin embargo, esta vez, cada espacio tendrá dos letras adicionales por cada gen más allá de la primera: cuatro letras para dos genes, seis letras para tres genes. Como regla general, el número de letras en cada espacio debe coincidir con el número de letras en el genotipo de cada padre.
- En el ejemplo de este artículo, los espacios se rellenarían de la siguiente forma:
- Fila superior: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy .
- Segunda fila: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy .
- Tercera fila: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy .
- Fila inferior: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy .
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Encuentra los fenotipos para cada descendencia potencial. Cuando se trata de múltiples genes, cada espacio en el cuadro de Punnett sigue representando el genotipo para cada descendiente potencial; solo hay un mayor número de opciones que con un solo gen. Los fenotipos de cada cuadrado dependen, una vez más, de los genes exactos con los que se trate. Sin embargo, como regla general, los rasgos dominantes solo necesitan un alelo dominante para expresarse, mientras que los rasgos recesivos necesitan todos los alelos recesivos. [4] X Fuente de investigación
- En el ejemplo de este artículo, dado que la lisura y el amarillamiento son rasgos dominantes para los guisantes, cualquier cuadrado con al menos una S mayúscula representa una planta con fenotipo liso y cualquier cuadrado con al menos una Y mayúscula representa una planta con fenotipo amarillo. Las plantas arrugadas necesitan dos alelos de las minúscula y las plantas verdes necesitan dos y minúsculas. A partir de estas condiciones, se obtiene lo siguiente:
- Fila superior: liso y amarillo, liso y amarillo, liso y amarillo, liso y amarillo .
- Segunda fila: liso y amarillo, liso y amarillo, liso y amarillo, liso y amarillo .
- Tercera fila: liso y amarillo, liso y amarillo, arrugado y amarillo, arrugado y amarillo .
- Fila inferior: liso y amarillo, liso y amarillo, arrugado y amarillo, arrugado y amarillo .
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Usa los cuadrados para determinar la probabilidad de cada fenotipo. Utiliza las mismas técnicas que cuando se trata de un gen para encontrar la probabilidad de que cualquier descendiente de los dos padres pueda tener cada fenotipo diferente. En otras palabras, el número de cuadrados con el fenotipo dividido entre el número total de cuadrados es igual a la probabilidad de cada fenotipo.
- En el ejemplo de este artículo, las probabilidades para cada fenotipo son las siguientes:
- La descendencia es lisa y amarilla: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 % .
- La descendencia es arrugada y amarilla: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 % .
- La descendencia es lisa y verde: 0/16 = 0 % .
- La descendencia es arrugada y verde: 0/16 = 0 % .
- Nota que, como es imposible que un descendiente obtenga dos alelos y recesivos, ninguno de los descendientes será verde.
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Consejos
- ¿Tienes prisa? Utiliza una calculadora de cuadros de Punnett en línea (como esta ), que puede crear y rellenar los cuadros de Punnett basándose en los genes parentales que especifiques. [5] X Fuente de investigación
- Como regla muy general, los rasgos recesivos son menos comunes que los dominantes. Sin embargo, hay situaciones en las que estos rasgos raros pueden aumentar la aptitud de los organismos y, por tanto, hacerse más comunes a través de la selección natural. Por ejemplo, el rasgo recesivo que causa la anemia de células falciformes en la sangre también da resistencia a la malaria, lo que lo hace algo deseable en los climas tropicales. [6] X Fuente confiable Centers for Disease Control and Prevention Ir a la fuente
- No todos los genes tienen solo dos fenotipos. Por ejemplo, algunos genes tienen un fenotipo separado para la combinación heterocigota (uno dominante y otro recesivo).
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Advertencias
- Presta atención. Cada nuevo gen padre que se añade al cuadro de Punnett hace que cada uno de los lados de la cuadrícula se duplique en longitud. Por ejemplo, con un gen de cada padre, tendrás un cuadro de Punnett de 2 x 2, con dos genes, un cuadrado de 4 x 4, y así sucesivamente. Con cinco genes, ¡tendrás un enorme cuadrado de 32 x 32!
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Referencias
- ↑ http://www.nlm.nih.gov/exhibition/harrypottersworld/pdf/teachersgeneticterms.pdf
- ↑ http://learn.genetics.utah.edu/content/inheritance/patterns/
- ↑ http://www.biology.arizona.edu/mendelian_genetics/problem_sets/dihybrid_cross/03t.html
- ↑ http://www.biology.arizona.edu/mendelian_genetics/problem_sets/dihybrid_cross/03t.html
- ↑ http://scienceprimer.com/punnett-square-calculator
- ↑ http://www.cdc.gov/malaria/about/biology/sickle_cell.html
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