ADN y modelo de herencia poblacional

La transmisión de información genética de padres a hijos constituye la base de la herencia, un proceso regido por las leyes de la genética mendeliana y la división celular conocida como meiosis. Dentro del núcleo de casi todas las células vivas, el ADN se encuentra compactado en estructuras llamadas cromosomas. Estos cromosomas contienen segmentos específicos de ADN llamados genes, que sirven como instrucciones para la síntesis de proteínas. Estas proteínas determinan, en última instancia, las características físicas o fenotipo de un organismo.

Debido a que los organismos producidos mediante reproducción sexual heredan un conjunto de cromosomas de cada progenitor, poseen dos copias de cada gen. Estas versiones diferentes de un gen se denominan alelos . La combinación específica de alelos de un organismo constituye su genotipo . En esta simulación, observamos dos rasgos distintos: el color del pelaje y el color de los ojos. Los alelos para estos rasgos muestran una relación dominante-recesiva.

• Alelos dominantes: Se representan con letras mayúsculas (por ejemplo, 'B' para pelaje morado, 'E' para ojos azules). Basta con una sola copia de un alelo dominante para que el rasgo dominante se exprese en el fenotipo.
• Alelos recesivos: Se representan con letras minúsculas (por ejemplo, 'b' para pelaje amarillo, 'e' para ojos rojos). Para que se exprese el rasgo recesivo, deben estar presentes dos copias de dicho alelo.

Durante la meiosis , el proceso que da origen a los espermatozoides y los óvulos, los pares de cromosomas se separan de manera que cada gameto recibe solo un cromosoma de cada par. Esta separación ocurre aleatoriamente, un principio conocido como la Ley de Segregación. Cuando un espermatozoide fecunda un óvulo, la descendencia resultante recibe una combinación de alelos completamente única y aleatoria de sus progenitores.

Si bien los cuadros de Punnett permiten calcular la probabilidad matemática de que un descendiente herede un genotipo específico, la biología del mundo real se rige por la estadística. Al utilizar esta simulación para generar grandes poblaciones de descendientes (ensayos), se puede observar cómo los resultados experimentales convergen hacia las probabilidades teóricas. Además, se puede introducir una tasa de mutación ambiental. Las mutaciones son cambios en la secuencia de ADN que pueden alterar espontáneamente los alelos (por ejemplo, el cambio de una 'B' a una 'b' durante la meiosis). Aunque suelen ser poco frecuentes, las mutaciones son la principal fuente de nueva variación genética en una población, que es la materia prima sobre la que actúa la selección natural a lo largo de las generaciones.