¿Qué es Crossing Over?
¿Alguna vez ha conocido una familia numerosa con muchos hijos, todos los cuales son indistinguibles entre sí? A menos que sean todos gemelos idénticos, no se ha encontrado con una familia así. Los hermanos que no son gemelos suelen tener una variedad de diferencias físicas, desde sutiles distinciones en las características hasta parecer no tener parentesco. Aunque heredaron cromosomas iguales de los mismos dos padres, la combinación de genes se diversifica debido al cruzamiento.
El cruce es el intercambio de genes entre dos cromosomas, lo que da como resultado cromátidas no idénticas que comprenden el material genético de los gametos (espermatozoides y óvulos). Este proceso da como resultado millones de espermatozoides u óvulos que son producidos por un organismo, cada uno de los cuales es diferente entre sí. En otras palabras, ¡cada espermatozoide u óvulo de su cuerpo es completamente único!
Piense en ello como dos comerciantes que se encuentran para intercambiar sus productos, lo que resulta en que ambos se vayan con una colección de productos más diversa que antes. Gracias a este proceso, los seres vivos tienen una alta diversidad dentro de las poblaciones, lo que permite mejores posibilidades de adaptación a las condiciones cambiantes y supervivencia de la especie.
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Meiosis en el trabajo
La información genética se almacena en los cromosomas , un conjunto de genes en espiral , que son segmentos de ADN que codifican funciones o características específicas de un organismo. Las diferentes especies tienen diferentes números de cromosomas; los humanos tenemos 46. Cuando su cuerpo crece o reemplaza la piel o el cabello muertos, sus células se duplican durante la mitosis , y los 46 cromosomas se copian antes de que la célula se divida en dos células hijas idénticas, cada una con 46 cromosomas propios. Esto funciona muy bien para hacer clones. Pero cuando se trata de reproducir un organismo completo, tener una diversidad de genes en esos cromosomas es clave. Mitosises el proceso mediante el cual se fabrican las células de gametos. Esto ocurre en dos etapas: meiosis I y meiosis II. La meiosis I es básicamente como la mitosis, excepto por un paso clave: cruzar.
Meiosis I
El cruce ocurre durante la profase I de la meiosis. Los 46 cromosomas están duplicados (ahora 92 cromosomas en total), al igual que durante la mitosis, pero antes de separarse para dividirse en dos células hijas, comienzan con el intercambio de genes. Los cromosomas están esencialmente comprimidos, durante cuyo tiempo algunos genes de uno se transfieren al otro y viceversa. Cuando las células se dividen después de que se ha producido el cruzamiento, los 92 cromosomas se distribuyen a la mitad, y 46 van a cada una de las dos células hijas. Cada célula hija tiene un número completo de cromosomas y ahora lleva diferentes combinaciones de genes en sus cromosomas. Utilizando nuestra analogía de comerciante, los comerciantes han intercambiado bienes y ahora llevan una mezcla diversa de los suministros de los demás.
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Meiosis II
Durante la meiosis II, los 46 cromosomas NO se duplican. En cambio, la célula se divide en dos células hijas, cada una con 23 cromosomas. Cada cromosoma ahora tiene una combinación diferente de genes específicos debido al cruzamiento en la meiosis I, y cada gameto representa una combinación de genes completamente única. Esta reducción a la mitad ocurre de modo que si un óvulo y un espermatozoide se combinan un día durante la fertilización, la descendencia tendrá un conjunto completo de 46 cromosomas.
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El sistema Gene Buddy
Debido al cruzamiento, los genes pueden heredarse independientemente unos de otros en las generaciones futuras. Esto se llama surtido independiente y lo vemos todos los días en hermanos con diferentes combinaciones de genes de sus padres. Uno podría tener la nariz de mamá y los ojos de papá, el otro podría tener los ojos de mamá y la nariz de papá, otro podría tener los ojos y la nariz de mamá. Esto se debe a que los rasgos de la forma de la nariz y el color de los ojos y la forma de los ojos son genes diferentes que no necesariamente se transmiten juntos durante la meiosis.
Pero a menudo es posible que algunos genes se «superpongan» junto con otros genes durante el cruce, lo que provoca una relación de genes vinculados . Estos genes no se separarán de forma independiente durante la meiosis II y darán como resultado que los dos rasgos se manifiesten juntos en la descendencia. Por ejemplo, el pelo rojo y las pecas son rasgos producidos por la misma proteína, MC1R, que está codificada por dos genes ligados. En el ejemplo, la punta roja del cromosoma en la célula inferior del gameto se transmite por separado del resto del cromosoma rojo en la célula superior.
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¿Cómo sabemos qué genes son independientes y cuáles tienden a permanecer juntos? La frecuencia del surtido independiente se puede determinar midiendo las ubicaciones de los genes en los cromosomas. Cuanto más separados estén, es más probable que se clasifiquen de forma independiente en las generaciones futuras. El siguiente es un mapa de cromosomas humanos. La ubicación de diferentes genes se muestra como las diferentes bandas en cada cromosoma. Cuanto más cerca estén, es más probable que se unan durante el cruce y formen genes vinculados.
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Resumen de la lección
Revisemos:
El cruce es el intercambio de genes entre dos cromosomas, lo que da como resultado cromátidas no idénticas que comprenden el material genético de los gametos. Este proceso ocurre durante la profase I de la meiosis, justo antes de la alineación cromosómica y la división de la célula. Los cromosomas tienden a unirse durante la meiosis y, en consecuencia, intercambian algunos genes, lo que da como resultado más posibilidades genéticas en los gametos producidos y, por lo tanto, en el resultado de una futura descendencia. Podemos agradecer al cruce, en gran parte, por la increíble diversidad de características entre los individuos de una población y, en última instancia, también por la biodiversidad de las especies. Este pequeño truco eficaz de intercambio de información asegura que nuestro genoma contiene un amplio espectro de rasgos y habilidades para ayudar a continuar el éxito de nuestra especie.
Términos clave
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- Cruce : el intercambio de genes en dos cromosomas
- Cromosomas : haces de genes enrollados
- Genes : secciones de ADN codificadas para funciones o características de un organismo.
- Mitosis : proceso de duplicación y división celular
- Meiosis : proceso de 2 pasos donde se crean células de gametos
- Surtido independiente : genes heredados de forma independiente para uso futuro
- Genes vinculados : genes que se « acumulan » durante el proceso de cruce y no se separan de forma independiente
Los resultados del aprendizaje
Cuando los alumnos terminen esta lección, deberían poder:
- Definir cruzamiento genético
- Delinear y comparar / contrastar la meiosis y la meiosis II
- Discutir el surtido independiente y los genes vinculados
Continúa con:
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