La calculadora de proporciones genotípicas y fenotípicas permite predecir resultados genéticos con precisión. Es esencial para genética y biología molecular.
Este artículo detalla fórmulas, tablas y ejemplos prácticos para dominar el cálculo de proporciones genotípicas y fenotípicas.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de proporciones genotípicas y fenotípicas
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- Calcular proporciones genotípicas para un cruce monohíbrido Aa x Aa.
- Determinar proporciones fenotípicas en un cruce dihíbrido AaBb x AaBb.
- Obtener proporciones genotípicas y fenotípicas en un cruce de herencia ligada al sexo.
- Calcular proporciones fenotípicas en un cruce con dominancia incompleta.
Tablas extensas de proporciones genotípicas y fenotípicas comunes
Las tablas siguientes resumen las proporciones genotípicas y fenotípicas más frecuentes en genética mendeliana clásica, facilitando la interpretación rápida de resultados.
| Tipo de Cruce | Genotipos Resultantes | Proporción Genotípica | Fenotipos Resultantes | Proporción Fenotípica |
|---|---|---|---|---|
| Monohíbrido Aa x Aa | AA, Aa, aa | 1 : 2 : 1 | Dominante, Recesivo | 3 : 1 |
| Dihíbrido AaBb x AaBb | AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb | 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 | Dominante-Dominante, Dominante-Recesivo, Recesivo-Dominante, Recesivo-Recesivo | 9 : 3 : 3 : 1 |
| Cruce con dominancia incompleta Aa x Aa | AA, Aa, aa | 1 : 2 : 1 | Color A, Color intermedio, Color a | 1 : 2 : 1 |
| Herencia ligada al sexo (XY) XAXa x XAY | XAXA, XAXa, XaY, XAY | 1 : 1 : 1 : 1 | Mujer normal, Mujer portadora, Hombre afectado, Hombre normal | 1 : 1 : 1 : 1 |
| Cruce de prueba Aa x aa | Aa, aa | 1 : 1 | Dominante, Recesivo | 1 : 1 |
Fórmulas esenciales para calcular proporciones genotípicas y fenotípicas
El cálculo de proporciones genotípicas y fenotípicas se basa en principios mendelianos y leyes de probabilidad. A continuación, se presentan las fórmulas fundamentales con explicación detallada de cada variable.
1. Proporción genotípica en cruces monohíbridos
Para un cruce entre dos heterocigotos Aa x Aa, la proporción genotípica se calcula mediante la fórmula:
Esto se deriva del cuadro de Punnett, donde:
- AA: homocigoto dominante
- Aa: heterocigoto
- aa: homocigoto recesivo
La probabilidad de cada genotipo es:
2. Proporción fenotípica en cruces monohíbridos
Si el alelo A es dominante sobre a, la proporción fenotípica es:
Esto se debe a que tanto AA como Aa expresan el fenotipo dominante.
3. Proporciones en cruces dihíbridos
Para un cruce entre dos heterocigotos para dos genes independientes AaBb x AaBb, la proporción genotípica es más compleja:
La proporción fenotípica clásica es:
4. Fórmula general para calcular proporciones genotípicas
Para alelos múltiples y cruces complejos, se usa la fórmula de probabilidad combinatoria:
donde Π indica el producto de probabilidades para cada locus genético.
5. Cálculo en herencia ligada al sexo
Para genes ligados al cromosoma X, la proporción depende del sexo:
- Hombres (XY) reciben un solo alelo X, por lo que la probabilidad es directamente la frecuencia del alelo en la madre.
- Mujeres (XX) tienen dos alelos, por lo que se aplica la fórmula monohíbrida clásica.
Por ejemplo, para un cruce XAXa x XAY:
6. Dominancia incompleta y codominancia
En dominancia incompleta, el fenotipo heterocigoto es intermedio, por lo que la proporción fenotípica es igual a la genotípica:
En codominancia, ambos alelos se expresan simultáneamente, y la proporción fenotípica también refleja la genotípica.
Variables comunes en las fórmulas y su significado
- A, a, B, b: Alelos para diferentes genes, donde mayúsculas indican alelos dominantes y minúsculas recesivos.
- P(genotipo): Probabilidad de obtener un genotipo específico.
- Fenotipo dominante/recesivo: Expresión observable del genotipo.
- Π: Producto de probabilidades para múltiples loci.
- X, Y: Cromosomas sexuales, importantes en herencia ligada al sexo.
Ejemplos prácticos y casos reales de aplicación
Para comprender mejor la utilidad de la calculadora de proporciones genotípicas y fenotípicas, se presentan dos casos reales con desarrollo detallado.
Ejemplo 1: Cruce monohíbrido en plantas de guisante
Se cruzan dos plantas heterocigotas para el color de la flor (A = púrpura dominante, a = blanco recesivo). ¿Cuáles son las proporciones genotípicas y fenotípicas esperadas en la descendencia?
- Genotipos parentales: Aa x Aa
- Cuadro de Punnett:
| A | a | |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Proporciones genotípicas:
Proporciones fenotípicas:
Por lo tanto, el 75% de la descendencia tendrá flores púrpuras y el 25% flores blancas.
Ejemplo 2: Cruce dihíbrido en guisantes para dos caracteres
Se cruzan plantas heterocigotas para dos caracteres independientes: color de semilla (A = amarillo dominante, a = verde recesivo) y forma de semilla (B = lisa dominante, b = rugosa recesivo). Cruce AaBb x AaBb.
- Genotipos parentales: AaBb x AaBb
- Cuadro de Punnett: 16 combinaciones posibles
Proporciones fenotípicas clásicas:
Esto significa que:
- 9/16 tendrán semillas amarillas y lisas.
- 3/16 semillas amarillas y rugosas.
- 3/16 semillas verdes y lisas.
- 1/16 semillas verdes y rugosas.
Este patrón confirma la independencia de los genes y la dominancia completa.
Ampliación y consideraciones avanzadas
En genética moderna, la calculadora de proporciones genotípicas y fenotípicas debe considerar factores adicionales:
- Epistasis: Interacción entre genes que altera proporciones clásicas.
- Herencia poligénica: Múltiples genes influyen en un fenotipo, complicando cálculos simples.
- Mutaciones y alelos múltiples: Más de dos alelos por locus afectan la predicción.
- Ambiente: Influye en la expresión fenotípica, no solo genética.
Para estos casos, la calculadora debe integrar modelos estadísticos y genéticos más complejos, como análisis de ligamiento, modelos de herencia cuantitativa y simulaciones computacionales.
Recursos externos para profundizar en genética mendeliana y cálculo de proporciones
- Genetics Home Reference – NIH: Información detallada sobre genética y herencia.
- Khan Academy – Classical Genetics: Curso interactivo sobre genética mendeliana.
- Genome.gov – Punnett Square: Explicación y ejemplos de cuadros de Punnett.
- Nature Education – Mendelian Inheritance: Artículo técnico sobre principios mendelianos.