Teoría cromosómica de la herencia
La teoría cromosómica de la herencia sostiene que los genes se localizan en los cromosomas y se transmiten con ellos durante la meiosis y la fecundación.
La teoría cromosómica de la herencia afirma que los genes, las unidades hereditarias descritas por Mendel, están localizados en los cromosomas y que el comportamiento de estos durante la meiosis y la fecundación explica cómo se transmiten los caracteres de padres a hijos. Formulada a comienzos del siglo XX, unió la citología con la genética y sentó las bases de la genética moderna.
¿Qué dice la teoría cromosómica de la herencia?
Gregor Mendel dedujo en 1865, con sus cruces de guisantes, que los caracteres se transmiten mediante «factores» discretos que se separan y se combinan al formar los gametos. Su trabajo pasó inadvertido hasta que fue redescubierto en 1900 por Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak. Poco después, varios biólogos observaron que los cromosomas, descritos por Walther Flemming en la década de 1880, se comportaban exactamente como los factores de Mendel.
En 1902-1903, el alemán Theodor Boveri, que trabajaba con erizos de mar, y el estadounidense Walter Sutton, que estudiaba saltamontes, propusieron de forma independiente que los factores mendelianos se encontraban en los cromosomas. Por eso se la denomina también teoría de Sutton y Boveri. Fue Thomas Hunt Morgan quien la demostró experimentalmente con la mosca del vinagre.
El paralelismo entre cromosomas y factores mendelianos
| Factores de Mendel | Comportamiento de los cromosomas |
|---|---|
| Cada carácter está determinado por dos factores, uno de cada progenitor | Los cromosomas se presentan en pares homólogos: uno heredado del padre y otro de la madre |
| Los factores se separan al formar los gametos (primera ley) | Los cromosomas homólogos se separan en la anafase I de la meiosis, y cada gameto recibe uno de cada par |
| Los factores de caracteres distintos se transmiten de forma independiente (segunda ley) | Los pares de cromosomas se orientan al azar en la placa ecuatorial, por lo que se reparten de forma independiente |
| La fecundación restablece los dos factores | La unión de gametos haploides restablece el número diploide |
Esta correspondencia llevó a concluir que los genes ocupan posiciones concretas (loci) en los cromosomas. Para repasar las bases, consulta los artículos sobre las leyes de Mendel y la meiosis.
Las pruebas experimentales de Morgan
Thomas H. Morgan y su equipo de la Universidad de Columbia eligieron la mosca Drosophila melanogaster por su rápido ciclo vital, su prole abundante y sus pocos cromosomas (cuatro pares). En 1910 observó un macho de ojos blancos entre moscas de ojos rojos, el tipo silvestre. Al cruzarlo con una hembra de ojos rojos, toda la primera generación (F1) tuvo ojos rojos; en la F2 aparecieron ojos blancos, pero solo en los machos. Esto significaba que el gen del color de ojos se encontraba en el cromosoma X: es el primer caso demostrado de herencia ligada al sexo. En 1916, su colaborador Calvin Bridges confirmó la relación entre genes y cromosomas al estudiar la no disyunción de los cromosomas sexuales. Morgan recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933.
Postulados de la teoría
- Los genes están situados en los cromosomas, en un orden lineal, y cada gen ocupa un lugar fijo o locus.
- Los cromosomas homólogos portan los mismos genes, aunque pueden llevar distintos alelos de cada uno.
- Los genes que están en el mismo cromosoma tienden a heredarse juntos: es el ligamiento (linkage).
- Durante la profase I de la meiosis, las cromátidas de los cromosomas homólogos pueden intercambiar fragmentos por entrecruzamiento (crossing-over), lo que genera nuevas combinaciones de alelos o recombinación.
- La frecuencia de recombinación entre dos genes es proporcional a la distancia que los separa: cuanto más lejos, más probable es el entrecruzamiento.
Mapas genéticos
En 1913, Alfred Sturtevant, alumno de Morgan, usó las frecuencias de recombinación para ordenar genes de Drosophila a lo largo del cromosoma X, y construyó el primer mapa genético. Una frecuencia de recombinación del 1 % equivale a una distancia de 1 centimorgan (cM). Esta idea sigue vigente en la cartografía de genomas.
Ejercicios resueltos
1. En Drosophila, el color de ojos blancos (w) es recesivo y está ligado al cromosoma X. Se cruza una hembra de ojos blancos (XwXw) con un macho de ojos rojos (X+Y). ¿Qué descendencia se espera?
La hembra produce solo gametos Xw; el macho produce X+ e Y en la misma proporción. Las hijas son X+Xw: ojos rojos, portadoras. Los hijos son XwY: ojos blancos. Resultado: 50 % hembras de ojos rojos y 50 % machos de ojos blancos.
2. Se cruza una hembra heterocigótica para dos genes ligados (AaBb) con un macho doble recesivo (aabb). De 1.000 descendientes, 120 son recombinantes (Aabb y aaBb). ¿Qué distancia separa los genes?
Frecuencia de recombinación = recombinantes / total = 120 / 1.000 = 0,12, es decir, 12 %. Como 1 % de recombinación = 1 cM, la distancia es de 12 cM.
3. En el ejemplo anterior, si la hembra era de origen AB/ab, ¿cuántos descendientes parentales (AaBb y aabb) cabe esperar?
Parentales = 1.000 − 120 = 880. Se reparten por igual: 440 AaBb y 440 aabb. Los 120 recombinantes se dividen en 60 Aabb y 60 aaBb.
Importancia de la teoría cromosómica
- Explica por qué los genes ligados no cumplen la segunda ley de Mendel y cómo la recombinación genera variabilidad.
- Sentó las bases para localizar genes responsables de enfermedades hereditarias.
- Permite comprender las alteraciones cromosómicas, como el síndrome de Down (trisomía del cromosoma 21).
- Abrió el camino a la identificación del ADN como material genético y a la genética molecular.
La especie humana tiene 46 cromosomas (23 pares), un número establecido por Joe Hin Tjio y Albert Levan en 1956.
Preguntas frecuentes
¿Qué establece la teoría cromosómica de la herencia?
¿Quiénes formularon la teoría cromosómica?
¿Qué es el ligamiento genético?
¿Qué es el entrecruzamiento?
¿Por qué se usó la mosca del vinagre?
Referencias
- Griffiths, A. J. F. et al. Introducción al análisis genético. McGraw-Hill.
- Sutton, W. S. «The chromosomes in heredity». Biological Bulletin, 4 (1903).
- Morgan, T. H., Sturtevant, A. H., Muller, H. J. y Bridges, C. B. The Mechanism of Mendelian Heredity (1915).
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2024). «Teoría cromosómica de la herencia». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/teoria-cromosomica-de-la-herencia/
