Marco teórico
Herencia Mendeliana
Pregunta de partida
Si tu mamá tiene ojos cafés y tu papá tiene ojos azules, ¿por qué tú puedes tener ojos cafés o azules? ¿Cómo decide la naturaleza cuál característica aparece?
La respuesta la descubrió Gregor Mendel en el siglo XIX observando guisantes. Los rasgos de los seres vivos se transmiten en unidades discretas que hoy llamamos alelos, y su combinación determina qué fenotipo aparece. El cuadro de Punnett es la herramienta que permite predecir esas combinaciones.
Vocabulario esencial
Gen, alelo, genotipo y fenotipo
- 01 Gen: segmento de ADN que controla un rasgo. Por ejemplo, el gen del color del pelaje en ratones.
- 02 Alelo: una versión posible del gen. El gen del pelaje tiene dos alelos: B (café) y b (blanco).
- 03 Genotipo: la combinación de alelos que tiene un individuo — BB, Bb o bb. Es la información genética real, no siempre visible.
- 04 Fenotipo: lo que se observa en el individuo — pelaje café o blanco. El mismo fenotipo puede tener genotipos diferentes (BB y Bb se ven igual por fuera).
Primera ley de Mendel
Dominancia y recesividad
Cuando un individuo tiene dos alelos distintos (heterocigoto, ej. Bb), uno de ellos se expresa y el otro queda enmascarado. El alelo que se expresa se llama dominante (en mayúscula: B) y el que queda oculto se llama recesivo (en minúscula: b).
BB — Homocigoto dominante
Fenotipo: café
Dos alelos dominantes. El fenotipo dominante aparece con certeza.
Bb — Heterocigoto
Fenotipo: café
Un alelo de cada tipo. B domina sobre b — el fenotipo es café aunque lleva el alelo blanco.
bb — Homocigoto recesivo
Fenotipo: blanco
Solo hay alelos recesivos. Sin ningún B, el fenotipo blanco aparece.
La herramienta
Cómo construir el cuadro de Punnett
| Prog. 1 ↓ / Prog. 2 → | B | b |
|---|---|---|
| B | BB ☕ | Bb ☕ |
| b | Bb ☕ | bb ⬜ |
Ratio genotípico
1 BB : 2 Bb : 1 bb
La mitad de las crías son heterocigotas (Bb). Llevan el alelo blanco sin mostrarlo.
Ratio fenotípico
3 cafés : 1 blanco
De 4 crías esperadas, 3 tendrán pelaje café (BB o Bb) y 1 tendrá pelaje blanco (bb).
Segunda ley de Mendel
Dihibridismo y segregación independiente
Cuando se estudian dos rasgos al mismo tiempo (dihibridismo), se necesita un cuadro 4×4. Los gametos del padre BbEe son cuatro tipos: BE, Be, bE y be, en igual proporción.
Ratio fenotípico BbEe × BbEe
9/16
Pelaje café
orejas redondas
3/16
Pelaje café
orejas puntiagudas
3/16
Pelaje blanco
orejas redondas
1/16
Pelaje blanco
orejas puntiagudas
Ratio 9:3:3:1 — válido solo si los dos genes están en cromosomas diferentes (segregación independiente).
Ciencia · Tecnología · Ingeniería · Arte · Matemáticas
La genética mendeliana en el mundo real
Medicina
Enfermedades hereditarias
La fibrosis quística y la fenilcetonuria siguen el patrón recesivo de Mendel: ambos progenitores deben ser portadores (heterocigotos) para que un hijo pueda heredar la enfermedad. Los médicos usan el cuadro de Punnett para calcular el riesgo en parejas con antecedentes familiares.
Agricultura
Mejoramiento genético de cultivos
Los genetistas cruzan variedades de maíz, arroz o papa para combinar rasgos deseables: resistencia a plagas, mayor rendimiento o mejor sabor. Mendel hizo exactamente esto con sus guisantes — lo que hoy llamamos fitomejoramiento usa los mismos principios a escala industrial para alimentar a millones de personas.
Matemáticas
Probabilidad y combinatoria
El cuadro de Punnett es, en esencia, un producto cartesiano de conjuntos de gametos. El ratio 3:1 es una distribución binomial. La probabilidad de un genotipo específico en dihibridismo se calcula multiplicando probabilidades independientes: P(bb) × P(ee) = 1/4 × 1/4 = 1/16.
Tecnología e IA
Algoritmos genéticos
Los algoritmos genéticos en inteligencia artificial imitan la herencia mendeliana: combinan características de soluciones "padre" para generar nuevas soluciones "hija", favoreciendo las más aptas. Se usan para diseñar motores, optimizar rutas de transporte y entrenar redes neuronales.
Identidad e historia
Pruebas de ADN y ancestría
Las empresas de pruebas de ancestría (23andMe, AncestryDNA) analizan millones de variantes genéticas heredadas según los principios de Mendel. En Colombia, estas pruebas revelan la mezcla de ancestros indígenas, africanos y europeos que define la diversidad genética del país.
Conservación
Especies en peligro de extinción
Los biólogos de conservación usan el cuadro de Punnett para evitar la endogamia en poblaciones pequeñas de jaguares, cóndores andinos u osos de anteojos. Cruzar individuos no emparentados mantiene la diversidad genética y reduce la aparición de enfermedades recesivas en las crías.
Conexión con el experimento
Lo que ves en el lab es esto
Los ratones de los encabezados son los padres. Su color muestra el fenotipo, no el genotipo — un ratón café puede ser BB o Bb.
Las partículas que caen representan los alelos que cada padre aporta en la meiosis. La partícula café es el alelo B; la clara es el alelo b.
El ratoncito en cada celda muestra el fenotipo resultante de esa combinación. Fíjate que BB y Bb tienen el mismo color — eso es la dominancia en acción.
La predicción te desafía a calcular el porcentaje de crías dominantes antes de ver el resultado. Si dominas la teoría, puedes predecirlo exactamente.
Referencia curricular
Alineación MEN / ICFES
DBA de referencia
Comprende que los rasgos de los seres vivos se transmiten de generación en generación según patrones predecibles, y que las leyes de Mendel describen la probabilidad de herencia de rasgos discretos.
Ciencias Naturales · Grados 8° a 11°
Competencias ICFES
- · Explicación de fenómenos
- · Uso comprensivo del conocimiento científico
- · Razonamiento cuantitativo (probabilidad genética)
Referencias
- Campbell, N. A. & Reece, J. B. (2014). Biología (10.ª ed.). Pearson Educación.
- Lewin, B. (2008). Genes IX. Jones & Bartlett Learning.
- Pierce, B. A. (2012). Genética: un enfoque conceptual (4.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
- Ministerio de Educación Nacional. (2006). Estándares básicos de competencias en ciencias naturales y ciencias sociales. MEN.