CREUS MONOHÍBRIDOS: EN QUÈ CONSISTEIXEN I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Un encreuament monohíbrido, en genètica, fa referència a l'encreuament de dos individus que difereixen en un sol caràcter o tret. En termes més exactes, els individus posseeixen dues variacions o "al·lels" de la característica a ser estudiada.

Les lleis que prediuen les proporcions d'aquesta cruïlla van ser enunciades pel naturalista i monjo oriünd d'Àustria, Gregor Mendel, conegut també com el pare de la genètica.

Font: By Alejandro Porto, via Wikimedia Commons

Els resultats de la primera generació d'un encreuament monohíbrido aporten la informació necessària per inferir el genotip dels organismes parentals.

perspectiva històrica

Les regles de l'herència van ser establertes per Gregor Mendel, gràcies els seus coneguts experiments usant com a organisme model el pèsol (Pisum sativum). Mendel va efectuar els seus experiments entre els anys 1858 i 1866, però van ser redescoberts anys després.

Abans de Mendel

Abans de Mendel, els científics de l'època pensaven que les partícules (ara sabem que són els gens) de l'herència es comportaven com líquids, i per tant, tenien la propietat de barrejar-se. Per exemple, si prenem un got de vi negre i ho barregem amb vi blanc, obtindrem vi rosat.

No obstant això, si volguéssim recuperar els colors dels parentals (vermell i blanc), no podríem. Una de les conseqüències intrínseques d'aquest model és la pèrdua de la variació.

Després de Mendel

Aquesta visió errada de l'herència va ser descartada després de la descoberta dels treballs de Mendel, dividits en dos o tres lleis. La primera llei o llei de la segregació és basada en creus monohíbridos.

En les experiències amb pèsols, Mendel va realitzar una sèrie de creus monohíbridos tenint en compte set caràcters diferents: color de les llavors, textura de la beina, mida del la tija, posició de la flors, entre d'altres.

Les proporcions obtingudes en aquests encreuaments van portar a Mendel a proposar la següent hipòtesi: en els organismes ha un parell de "factors" (ara gens) que controlen l'aparença de certes característiques. L'organisme és capaç de transmetre aquest element de generació en generació de manera discreta.

exemples

En els següents exemples farem servir la nomenclatura típica de la genètica, on els al·lels dominants es representen amb lletres majúscules i els recessius amb lletres minúscula.

Un al·lel és una variant alternativa d'un gen. Aquests es troben en posicions fixes en els cromosomes, anomenades locus.

Així, un organisme amb dos al·lels representats amb lletres majúscules és un homozigot dominant (AA, per exemple), mentre que dues lletres minúscules denoten a l'homozigot recessiu. En contrast l'heterozigot es representa amb la lletra majúscula, seguida de la minúscula: Aa.

En els heterozigots, el caràcter que podem veure (el fenotip) correspon a el gen dominant. No obstant això, hi ha certs fenòmens que no segueixen aquesta regla, coneguts com codominància i dominància incompleta.

Plantes amb flors blanques i porpres: primera generació filial

Un encreuament monohíbrido comença amb la reproducció entre individus que difereixen en una característica. Si es tracta de vegetals, pot ocórrer per autofecundació.

En altres paraules, la cruïlla involucra organismes que posseeixen dues formes alternatives d'un tret (vermell vs. blanc, alt vs. baix, per exemple). Als individus que participen en la primera cruïlla se'ls assigna el nom de "parentals".

Per al nostre exemple hipotètic farem servir dues plantes que difereixen en el color dels pètals. El genotip PP (homozigot dominant) es tradueix en un fenotip morat, mentre que el PP (homozigot recessiu) representa el fenotip de flors blanques.

El parental amb el genotip PP produirà gàmetes P. De la mateixa manera, els gàmetes de l'individu pp produiran gàmetes pàg.

L'encreuament pròpiament dit involucra la unió d'aquests dos gàmetes, l'única possibilitat de descendència serà el genotip Pp. Per això, el fenotip de la descendència seran flors morades.

La descendència de la primera cruïlla es coneix com a primera generació filial. En aquest cas, la primera generació filial està formant exclusivament d'organismes heterozigots amb flors porpra.

Generalment, els resultats s'expressen gràficament utilitzant un diagrama especial anomenat quadre de Punnett, on s'observa cada combinació possible dels al·lels.

Plantes amb flors blanques i porpres: segona generació filial

Els descendents produeixen dos tipus de gàmetes: P i p. Per això, el zigot pot formar d'acord amb els següents esdeveniments: Que un esperma P es trobi amb un òvul P. El zigot serà homozigot dominant PP i el fenotip serà flors morades.

Un altre possible escenari és que un esperma P troba a un òvul p. El resultat d'aquest encreuament seria el mateix si un esperma p troba a un òvul P. En els dos casos el genotip resultant és un heterozigot Pp amb fenotip de flors morades.

Finalment pot ser que esperma p es trobi amb un òvul p. Aquesta última possibilitat involucra un zigot homozigot recessiu pp i exhibirà un fenotip de flors blanques.

Això vol dir que, en una cruïlla entre dos flors heterozigotes tres dels quatre possibles esdeveniments descrits inclou a l'almenys una còpia de l'al·lel dominant. Per això, en cada fertilització, hi ha una probabilitat de 3 a 4 de que la descendència adquireixi l'al·lel P. I com és dominant, les flors seran morades.

En contrast, en els processos de fertilització, hi ha la probabilitat d'1 en 4 que el zigot hereti els dos al·lels p que produeixen flors blanques.

Utilitat en genètica

Els encreuaments monohíbridos solen usar-se per a establir les relacions de dominància entre dos al·lels d'un gen d'interès.

Per exemple, si un biòleg vol estudiar la relació de dominància que hi ha entre els dos al·lels que codifiquen per al pelatge negre o blanc en un ramat de conills, és probable que faci servir com a eina l'encreuament monohíbrido.

La metodologia inclou la cruïlla entre els parentals, on cada individu és homozigot per a cada caràcter estudiat - per exemple un conill AA i un altre aa.

Si la descendència obtinguda en aquest encreuament és homogènia i només expressa un caràcter, es conclou que aquest tret és el dominant. Si es continua la cruïlla, els individus de la segona generació filial apareixeran en proporcions 3: 1, és a dir 3 individus que exhibeixen la característica dominant vs. 1 amb el tret recessiu.

Aquesta proporció fenotípica 3: 1 es coneixen com a "mendelianes" en honor al seu descobridor.

referències

1. Elston, RC, Olson, JM, & Palmer, L. (2002). Biostatistical genetics and genetic Epidemiology. John Wiley & Sons.
2. Hedrick, P. (2005). Genetics of Populations. Third edition. Jones and Bartlett Publishers.
3. Montenegro, R. (2001). Biologia evolutiva humana. Universitat Nacional de Còrdova.
4. Subirana, JC (1983). Didàctica de la genètica. Edicions Universitat Barcelona.
5. Thomas, A. (2015). Introducing Genetics. Second edition. Garland Science, Taylor & Francis Group.