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El cuadro de Punnett es un diagrama cuadrado que se utiliza para predecir los genotipos de un experimento de cruce o reproducción en particular. Recibe su nombre en honor a Reginald C. Punnett , quien ideó el enfoque en 1905. [3] [4] [5] [6] [7] [8] Los biólogos utilizan el diagrama para determinar la probabilidad de que una descendencia tenga un genotipo particular . El cuadro de Punnett es un resumen tabular de posibles combinaciones de alelos maternos con alelos paternos. [9] Estas tablas se pueden utilizar para examinar las probabilidades de resultados genotípicos de la descendencia de un solo rasgo (alelo), o al cruzar múltiples rasgos de los padres.
El cuadro de Punnett es una representación visual de la herencia mendeliana , un concepto fundamental en genética descubierto por Gregor Mendel . [10] Para caracteres múltiples, el uso del "método de la línea bifurcada" suele ser mucho más sencillo que el cuadro de Punnett. Los fenotipos pueden predecirse con una precisión al menos mejor que la del azar utilizando un cuadro de Punnett, pero el fenotipo que puede aparecer en presencia de un genotipo determinado puede, en algunos casos, verse influido por muchos otros factores, como cuando intervienen la herencia poligénica y/o la epigenética .
La cigosidad se refiere al grado de similitud entre los alelos que determinan un rasgo específico en un organismo . En su forma más simple, un par de alelos puede ser homocigoto o heterocigoto . La homocigosidad, con homo relacionado con lo mismo mientras que cigoto pertenece a un cigoto , se observa cuando una combinación de dos alelos dominantes o dos recesivos codifican el mismo rasgo. Los recesivos siempre son letras minúsculas. Por ejemplo, utilizando 'A' como el carácter representativo para cada alelo, el genotipo de un par homocigoto dominante se representaría como 'AA', mientras que el homocigoto recesivo se muestra como 'aa'. La heterocigosidad, con hetero asociado con diferente , solo puede ser 'Aa' (la letra mayúscula siempre se presenta primero por convención). El fenotipo de un par homocigoto dominante es 'A', o dominante , mientras que lo opuesto es cierto para el homocigoto recesivo . Los pares heterocigotos siempre tienen un fenotipo dominante. [11] En menor grado, la hemicigosidad [12] y la nulicigosidad [13] también se pueden observar en pares de genes.
"Mono-" significa "uno"; este cruce indica que se ha examinado un solo rasgo. Esto podría significar (por ejemplo) el color de los ojos. Cada locus genético siempre se representa con dos letras. Por lo tanto, en el caso del color de los ojos, digamos "B = ojos marrones" y "b = ojos verdes". En este ejemplo, ambos progenitores tienen el genotipo Bb . Para el ejemplo del color de los ojos, esto significaría que ambos tienen ojos marrones. Pueden producir gametos que contengan el alelo B o el b . (En genética, es convencional utilizar letras mayúsculas para indicar alelos dominantes y letras minúsculas para indicar alelos recesivos ). La probabilidad de que un descendiente individual tenga el genotipo BB es del 25%, Bb es del 50% y bb es del 25%. La proporción de los fenotipos es de 3:1, lo que es típico de un cruce monohíbrido . Al evaluar el fenotipo a partir de esto, "3" de los descendientes tienen ojos "marrones" y solo un descendiente tiene ojos "verdes". (3 son "B?" y 1 es "bb")
La forma en que los alelos B y b interactúan entre sí para afectar la apariencia de la descendencia depende de cómo interactúan los productos genéticos ( proteínas ) (ver herencia mendeliana ). Esto puede incluir efectos letales y epistasis (donde un alelo enmascara a otro, independientemente del estado dominante o recesivo).
Se pueden realizar cruces más complicados observando dos o más genes. Sin embargo, el cuadro de Punnett funciona solo si los genes son independientes entre sí, lo que significa que tener un alelo particular del gen "A" no altera la probabilidad de poseer un alelo del gen "B". Esto equivale a afirmar que los genes no están vinculados , de modo que los dos genes no tienden a clasificarse juntos durante la meiosis.
El siguiente ejemplo ilustra un cruce dihíbrido entre dos plantas de guisante doblemente heterocigotas. R representa el alelo dominante para la forma (redonda), mientras que r representa el alelo recesivo (arrugada). A representa el alelo dominante para el color (amarillo), mientras que a representa el alelo recesivo (verde). Si cada planta tiene el genotipo RrAa , y dado que los alelos para los genes de forma y color son independientes, entonces pueden producir cuatro tipos de gametos con todas las combinaciones posibles: RA , Ra , rA y ra .
Dado que los rasgos dominantes enmascaran los rasgos recesivos (suponiendo que no haya epistasis), hay nueve combinaciones que tienen el fenotipo amarillo redondo, tres que son verdes redondos, tres que son amarillos arrugados y una que es verde arrugada. La proporción 9:3:3:1 es el resultado esperado cuando se cruzan dos progenitores doblemente heterocigotos con genes no ligados. Cualquier otra proporción indica que ha ocurrido algo más (como alelos letales, epistasis, genes ligados, etc.).
El método de la línea bifurcada (también conocido como método del árbol y sistema de ramificación) también puede resolver cruces dihíbridos y multihíbridos. Un problema se convierte en una serie de cruces monohíbridos y los resultados se combinan en un árbol. Sin embargo, un árbol produce el mismo resultado que un cuadro de Punnett en menos tiempo y con más claridad. El ejemplo siguiente evalúa otro cruce de doble heterocigoto utilizando RrYy x RrYy. Como se indicó anteriormente, se espera que la proporción fenotípica sea 9:3:3:1 si se cruzan genes no ligados de dos dobles heterocigotos. La proporción genotípica se obtuvo en el diagrama siguiente, este diagrama tendrá más ramas que si solo se analiza la proporción fenotípica.
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda ){{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )Se describe el origen y desarrollo del cuadrado de Punnett para la enumeración y visualización de genotipos que surgen en un cruce en genética mendeliana. Debido a RC Punnett, la idea evolucionó a través del trabajo de los "genetistas de Cambridge", incluidos los colegas de Punnett William Bateson, ER Saunders y RH Lock, poco después del redescubrimiento del artículo de Mendel en 1900. Estos genetistas estaban completamente familiarizados con el artículo de Mendel, que contenía un diagrama cuadrado similar. A continuación se describe un diagrama de tres factores inédito de Sir Francis Galton que se encuentra en la correspondencia de Bateson en la Biblioteca de la Universidad de Cambridge. Por último, se destaca la conexión entre el cuadrado de Punnett y los diagramas de Venn, y se señala que Punnett, Lock y John Venn coincidieron en su calidad de miembros del Gonville and Caius College de Cambridge.
[...] El cuadro de Punnett parece haber sido un desarrollo de 1905, demasiado tarde para la primera edición de su
Mendelismo
(mayo de 1905) pero muy evidente en
el Informe III al Comité de Evolución de la Royal Society
[(Bateson et al. 1906b) "recibido el 16 de marzo de 1906"]. La primera mención se encuentra en una carta a Bateson de Francis Galton fechada el 1 de octubre de 1905 (Edwards 2012). Tenemos el testimonio de Bateson (1909, p. 57) de que "Estoy en deuda con el Sr. Punnett por la introducción de este sistema [el 'método gráfico'], que simplifica enormemente los casos difíciles". [...] Los primeros diagramas publicados aparecieron en 1906. [...] cuando Punnett publicó la segunda edición de su
Mendelismo
, utilizó un formato ligeramente diferente ([...] Punnett 1907, p. 45) [...] En la tercera edición (Punnett 1911, p. 34) volvió a la disposición [...] con una descripción de la construcción de lo que llamó el método del "tablero de ajedrez" (aunque en verdad se parece más a una tabla de multiplicar). [...]
(11 páginas)
[...] Nilsson-Ehle estaba experimentando con una disposición visual que se volvería muy popular en la genética mendeliana. La mitad inferior de sus notas se acerca a lo que se conoce como el «cuadrado de Punnett» [...] Punnett introdujo este diagrama cuadrado en la literatura en 1906 en un artículo escrito en coautoría con Bateson y Edith R. Saunders, y lo incluyó en la segunda edición de su Mendelismo. En la tercera edición (1911), añadió una descripción verbal de cómo construir el diagrama, y el cuadrado de Punnett se convirtió en una característica estándar de la literatura mendeliana. Como ha demostrado una reconstrucción detallada de AWF Edwards, el diagrama tomó forma por primera vez en un intercambio de cartas entre Bateson y Galton para el caso más complejo de un cruce trihíbrido, y bien puede haberse inspirado en la forma en que Mendel presentó un caso de herencia trifactorial del color de la flor de las habas. [...]