La genética es la ciencia que estudia la variación y la transmisión de rasgos o características de una generación a la otra. En esta definición, la palabra variación se refiere a variación genética, es decir el rango de posibles valores para un rasgo cuando es influenciado por la herencia.  

La herencia es la transmisión de rasgos de los padres a la descendencia a través del material genético. Esta transmisión se produce en el momento de la fertilización en la reproducción, cuando un espermatozoide de un individuo masculino se une con el óvulo de un individuo femenino para producir un nuevo individuo con una composición genética única. Solamente los gemelos idénticos poseen la composición genética idéntica, debido a que ellos descienden de un solo óvulo fecundado que ha sido separado en dos embriones durante la primera fase del desarrollo.

Fenotipo = Genotio  + Ambiente   ó    P = G + E

• el mérito genético (Genotipo, G) de la vaca para producción de leche (el efecto de los genes).
• el resto de efectos que no son genéticos, el ambiente (E)

Macho y hembra

Los testículos del toro y los ovarios de la vaca, por ejemplo, en la especie vacuna,  producen las células reproductoras por una serie de divisiones celulares que separan el número de cromosomas en una célula. El espermatozoide y el ovario contienen solamente un miembro del par de cromosomas.  

Por lo tanto, las células de la vaca y del toro contienen 60 cromosomas (2n = 60), pero el espermatozoide en el semen y el óvulo en los ovarios contienen solamente 30 cromosomas (n=30, ). Los dos principios básicos de la transmisión de un rasgo o carácter (como por ejemplo, el sexo) son los siguientes:

1) Separación de los pares de cromosomas durante la formación de las células reproductoras;

2) Unión del espermatozoide con el óvulo para crear una nueva célula con una dotación completa y única de cromosomas.

Para 29 pares de cromosomas, ambas copias de los cromosomas son visualmente idénticos. Para uno de los pares, un miembro es mucho más largo; es llamado cromosoma X, y el miembro más corto es llamado cromosoma Y. Todos los óvulos llevan el cromosoma X, pero el espermatozoide puede llevar un cromosoma X o un cromosoma Y.

Durante la división celular para formar las células reproductoras, cada miembro del par de cromosomas va hacia una célula por separado. Como resultado, 50% de los espermatozoides llevarán el cromosoma X y el otro 50%, el cromosoma Y. Si por casualidad un espermatozoide que lleva el cromosoma Y fertiliza un óvulo, la descendencia será macho.

Si la descendencia recibe dos cromosomas X, se desarrollará una hembra. Si recibe un cromosoma X y un cromosoma Y, un macho. Es importante darse cuenta que es imposible predecir el sexo de la descendencia al momento del apareamiento (inseminación); aún así, podemos predecir que, en promedio, 50% de la descendencia serán machos y 50% hembras.

Rasgos cualitativos

• Color de pelo.
• Defectos hereditarios como enanismo.
• Presencia o ausencia de cuernos.
• Grupo sanguíneo.

Rasgos cuantitativos

Los rasgos cuantitativos difieren de los cualitativos de dos formas importantes:

1) Se encuentran influenciados por muchos genes.

2) La expresión fenotípica es influenciada más fuertemente por el medio ambiente que en el caso de los rasgos cualitativos.

Muchos de los rasgos de importancia económica importante en el ganado lechero son cuantitativos:

• Producción de leche.

• Composición de la leche

• Conformación (también llamado tipo).

• Eficiencia de conversión de alimento.

• Resistencia a enfermedades.

La influencia combinada de muchos genes y el efecto del medio ambiente en los rasgos cuantitativos hacen que sea mucho más difícil el determinar el genotipo exacto que en el caso de la mayoría de los rasgos cualitativos.

Algunas veces, el fenotipo del animal nos dice muy poco sobre de su genotipo, sobre su composición genética. Por ejemplo, un registro de lactanción solamente dice una fracción de la información acerca de el mérito genético de la vaca para producción de leche.

¿Qué hace que el genotipo de un individuo sea único?

Cuando se forman los óvulos, ellos reciben uno de los dos miembros del par de cromosomas. Por lo tanto, un cromosoma en particular en un óvulo puede ser el primer o el segundo miembro del par de cromosomas de los padres. Existen solamente dos tipos de óvulos para un gen en particular. Si en lugar de un par de cromosomas, consideramos dos, ¿cuál es el número de diferentes óvulos?.  

En otras palabras, cuál es el número total de combinaciones cromosómicas posibles? La situación es la misma que la de arrojar dos monedas al mismo tiempo. El número de posibles combinaciones es: dos posibles valores para la primera moneda multiplicado por los dos posibles valores de la segunda = 2 x 2 = 4 diferentes posibilidades. El número de diferentes genotipos para un óvulo es cuatro y la probabilidad de una combinación en particular de cromosomas es de 1/4. Esto es también verdad para el número de posibles genotipos en las células reproductoras masculinas.

Por lo tanto, cuando uno de cuatro posibles clases de espermatozoides fertiliza uno de cuatro posibles combinaciones de óvulos el número de descendientes genéticamente diferentes es 4 x 4 = 16 (ejem., 22 x 22 ). Por lo tanto, la probabilidad de que un genotipo en particular se presente en el recién nacido es 1/16.

Cuando los 30 pares de cromosomas del ganado lechero se separan durante la formación de las células reproductoras y luego se vuelven a unir en el momento de la fecundación, el número total de posibles combinaciones cromosómicas es 230 x 230 = 1.152.900.000.000.000.000, cada uno siendo único.

Con este número de posibilidades para cada apareamiento, es fácil entender por qué dos individuos no son iguales en una población, aún cuando tengan los mismos progenitores.