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Eye Color

How did I get green eyes? I understand that blue is recessive and that in theory all children of two blue-eye parents should have blue eyes. But, what about green? My parents are blue-eyed and have 2 green-eyed children and 1 blue-eyed child. And yes, he is my father. My high school Bio teacher embarrassed me by announcing to the entire class that he couldn't be when we studied eye color. So, how did I end up with green eyes? Thanks!

Is there any possible way for two blue-eyed parents to have a green or brown-eyed child?

Is it possible for a green-eyed person and a blue-eyed person to have a brown-eyed child?

One day my father's first cousin and I were discussing our Swedish background. This led to discussion of eye color. She said, "You know, both my mother and father had blue eyes." I looked into her eyes and they were dark brown! I thought I knew enough genetics to know that blue + blue yields ONLY blue eyes. I called my father that night (a physician) and he said he had never thought about it, but now that I mentioned it, my great-grandparents used to tell the story that her mother had thought she had been given the wrong baby at the hospital in Chicago (1927) Her sister had blonde hair and blue eyes and used to tease her about being adopted (she wasn't). She had bright red hair and brown eyes. She must have been the wrong baby!? Can blue eyes + blue eyes = brown eyes? I would never tell her what I suspect, but I am curious for my own sake. I suspect that in downtown Chicago in 1927, she was actually an "O'Brien" instead of a Peterson.

Curious adults from California, Pennsylvania, Kentucky, and the United Kingdom

July 2, 2004

These are excellent questions. People are often very confused by eye color genetics because reality seems to fly in the face of the simple genetics we are taught in school.

First, the answer is yes to both questions: two blue-eyed parents can produce green or brown-eyed children.  Eye color is not the simple decision between the brown (or green) and blue versions of a single gene.  There are many genes involved and eye color ranges from brown to hazel to green to blue to...

How does eye color work?  Eye color comes from a combination of two black and yellow pigments called melanin in the iris of your eye.   If you have no melanin in the front part of your iris, you have blue eyes. An increasing proportion of the yellow melanin, in combination with the black melanin, results in shades of colors between brown and blue, including green and hazel.

What we are taught in high school biology is generally true, brown eye genes are dominant over green eye genes which are both dominant over blue eye genes.  However, because many genes are required to make each of the yellow and black pigments, there is a way called genetic compensation to get brown or green eyes from blue-eyed parents.

The best way to illustrate how this might happen is with an example.  Let's say there is a genetic pathway made up of four genes (cleverly named A, B, C, and D) that are needed to make brown eyes.  A mutation in both copies of any one of these genes results in blue eyes (these mutations are denoted with lower case letters, a, b, c, and d).

Now let's say that dad has blue eyes because of a mutation in both his copies of gene A and mom because of a mutation in both her copies of gene D.  As I am sure you know, we have two copies of each gene, one from our mom and one from our dad.  If either parent gives you a brown version of a gene, it will be dominant over the blue copy.  

Let's suppose that mom gives you a brown copy of gene A and dad gives you a brown copy of gene D.  What color eyes would you have?  Brown. (The same argument works for green eyes as well.)

Another common genetic process that could be responsible for brown eyes from blue-eyed parents is called recombination.   When eggs and sperm are made, only one of a pair of chromosomes gets put into an egg or sperm.  Before this happens, there is a bunch of DNA swapping that goes on between the pair of chromosomes.  Sometimes when the DNA is swapped or recombined, DNA mutations get fixed.

Again, an example can show how this might work.  Imagine dad has blue eyes because of a mutation at the front end of one copy of his eye color gene and a different mutation at the back end of the other copy of the gene.  Each gene has a single mutation but at different places in the gene (see Figure 2).

Now imagine that when his sperm is being made, the middle part of the eye color gene is switched between the two genes resulting in one brown eye gene and one blue eye gene with two mutations.  Now dad can produce a brown-eyed child.  (Again, the same argument works for a green eye gene as well.)

Another way to get brown eyes from blue-eyed parents is for something in the environment to affect the eye color gene.  Even though there are well-documented cases in which this happens, the reasons for it are pretty poorly understood.  

There are cases, for example, of certain drugs changing a person's eye color -- the environment clearly has changed what happened to eye color in this case.  Another possibility is that a gene is on or off for some reversible reason instead of an irreversible change in DNA.  In this case, something in the environment reverses the change, turning the eye color gene back on or off.  

Well, I hope this helped answer your question.  As you can see it is all pretty complicated.  It would be great if high school biology classes would stop confusing us by teaching eye color as a single trait.

Video Answer about why everyone in a family has blue eyes except mom.

 



Genetic Complementation


Recombination

Eye Color

¿Cómo llegué a tener los ojos verdes? Entiendo que azul es recesivo y que en teoría todos los hijos de una pareja con ojos azules deberían tener los ojos azules. ¿Pero qué tal verdes? Mis padres tienen ojos azules y tienen 2 hijos con ojos verdes y 1 con ojos azules. Y sí, sí es mi papá. Mi maestra de biología de la secundaria me avergonzó al anunciarle a la clase entera que el no podía ser mi padre cuando estábamos estudiando el color de ojos. Entonces, ¿cómo llegué a tener los ojos verdes? Gracias! ¿Hay alguna manera posible para que una pareja con ojos azules tengan un hijo con ojos verdes o cafés? ¿Es posible que una persona con ojos verdes y una persona con ojos azules tengan un hijo con ojos cafés? Un día el primo de mi papá y yo estábamos platicando acerca de nuestro origen Sueco. Esto nos llevó a una discusión acerca del color de ojos. Ella dijo, “Sabes, mi mamá y mi papá tenían los ojos azules.” Le miré los ojos y eran café obscuro! Pensé que sabía suficiente para reconocer que azul y azul resulta en ojos solamente de color azul. Le llamé a mi papá esa noche (un doctor) y el dijo que jamás había pensado en eso, pero ya que lo había mencionado, mi bisabuela nos contaba que su mamá pensó que le habían entregado el bebé equivocado en el hospital de Chicago (1927). Su hermana tenia el pelo rubio y ojos azules y le hacían burla de que fue adoptada (no lo era). Mi bisabuela tenia el pelo rojo brillante y ojos cafés. ¿Tenía que haber sido el bebé equivocado!? ¿Los ojos azules + ojos azules pueden resultar en ojos cafés? Nunca le diría lo que sospecho, pero tengo curiosidad por saber. Sospecho que en el centro de Chicago en 1927, ella era en realidad un "O'Brien" en lugar de un Peterson.

-Adultos curiosos de California, Pensilvania, Kentucky, y el Reino Unido.

2 de Julio, 2004

Estas preguntas son excelentes.  La gente suele estar muy confundida por la genética del color de ojos porque la realidad parece ir en contra de la genética simple que nos enseñan en la escuela.

Primeramente, la respuesta a ambas preguntas es sí: una pareja con ojos azules puede tener hijos con ojos verdes o cafés.  El color de ojos no se trata simplemente de una decisión entre las versiones del gen café (o verde) y azul.  Hay varios genes involucrados y el color de ojos varea de café a avellano a verde a azul a…

¿Cómo funciona el color de ojos?  El color de ojos viene de una combinación de dos pigmentos negro y amarillo llamados melanina en el iris de tu ojo.  Si no tienes melanina en la parte anterior de tu iris, tienes ojos azules.  Una proporción de la melanina amarilla que va aumentando, en combinación con la melanina negra, resulta en tonos de colores entre café y azul, incluyendo verde y avellano.

Lo que nos enseñan en la secundaria generalmente es generalmente cierto, los genes de ojos cafés son dominantes a los genes de ojos verdes que son a la vez dominantes a los genes de ojos azules.  Sin embargo, porque varios genes son requeridos para hacer cada uno de los pigmentos amarillo y negro, hay una forma de obtener ojos cafés o verdes de una pareja con ojos azules llamada compensación genética.

La mejor manera de ilustrar como esto podría ocurrir es con un ejemplo.  Digamos que hay un camino genético compuesto de cuatro genes (inteligentemente llamados A, B, C, y D) que son necesarios para hacer ojos cafés.  Una mutación en ambas copias de cualquiera de estos genes resultaría en ojos azules (estas mutaciones son denotadas con las letras minúsculas a, b, c, y d).

Ahora, digamos que el papá tiene ojos azules debido a una mutación en ambas copias de su gen A y mamá tiene ojos azules debido a una mutación en ambas copias de su gen D.  Como seguramente sabes, tenemos dos copias de cada gen, uno de nuestra mamá y uno de nuestro papá.  Si cualquier padre te da una versión café de un gen, será dominante sobre la copia azul.

Supongamos que mamá te da una copia del gen A café y papá te da una copia del gen D café.  ¿Qué color de ojos tendrías?  Café.  (El mismo argumento funciona para ojos verdes también.)

Otro proceso genético común que podría ser responsable de ojos cafés en un hijo de una pareja de ojos azules se llama recombinación.  Cuando los óvulos y la esperma se hacen, solo un par de cromosomas se pone en cada óvulo o esperma.  Antes de que esto ocurra, hay muchos intercambios de ADN entre los pares de cromosomas.  A veces cuando el ADN se intercambia o recombina, mutaciones en el ADN se mantienen fijos.

Una vez más, un ejemplo puede mostrar cómo podría funcionar esto.  Imagínate que papá tiene ojos azules debido a una mutación en la parte delantera de una copia de su gen de color de ojos y una mutación diferente en la parte posterior de la otra copia de su gen.  Cada gen tiene una sola mutación pero en lugares distintos del gen (ve la figura 2).

Ahora imagina que cuando su esperma se esta produciendo, la parte media del gen de color de ojos se intercambia entre los dos genes resultando en un gen de ojos cafés y un gen de ojos azules con dos mutaciones.  Ahora papá puede producir un hijo con ojos cafés.  (Otra vez, el mismo argumento funciona para ojos verdes también.)

Otra manera de obtener ojos cafés de padres con ojos azules es por algo en el ambiente que afecta el gen del color de ojos.  A pesar de que existen casos bien documentados en los que esto sucede, las razones por las cuales ocurre esto son muy poco conocidas.

Hay casos, por ejemplo, de ciertas drogas que cambian el color de  ojos de una persona—el ambiente claramente ha cambiado lo que pasó con el color de ojos en este caso.  Otra posibilidad es que el gen está prendido o apagado por alguna razón reversible en lugar de un cambio irreversible en el ADN.  En este caso, algo en el ambiente revierte el cambio, de nuevo apagando o prendiendo el gen del color de ojos.

Bueno, espero que esto haya ayudado contestar tu pregunta.  Como puedes ver todo es un poco complicado.  Sería bueno si las clases de biología de la secundaria nos dejarían de confundir al enseñarnos que el color de ojos se debe a un solo gen.

Traducido por Debbie Barragan




Recombinación