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Las leyes de Mendel las bases de la herencia genética

Las leyes de Mendel: las bases de la herencia genética

La genética mendeliana hace referencia a la herencia de los caracteres que se rigen siguiendo las leyes que fueron establecidas por Mendel.

Gregor Johann Mendel (1822-1884) fue un monje que nació en Austria. En los jardines del convento donde residía se dedicó a hacer cruzamientos con plantas de guisantes para estudiar cómo se transmitían los caracteres de generación en generación.

Los resultados de estos cruzamientos los utilizó para desarrollar las leyes de Mendel, las leyes básicas de la herencia genética.

Por lo tanto, Mendel es considerado el padre de la genética.

¿Te interesa saber en qué consisten las leyes de Mendel?

¡Aprende las leyes fundamentales de la herencia genética a continuación!

La primera ley de Mendel: ley de la uniformidad

Las leyes de Mendel fueron establecidas realizando cruzamientos con razas puras, es decir variedades cuya descendencia siempre daban plantas idénticas a los progenitores.

En concreto, para establecer la primera ley de Mendel, este cruzó dos razas puras que se diferenciaban en el carácter forma de la semilla, una con forma lisa y otro con forma rugosa. Las plantas usadas en este primer cruzamiento se llaman generación parental o P.

De este modo, Mendel obtuvo una primera generación filial o F1 donde toda la descendencia tenía semillas lisas (figura 1).

La primera ley de Mendel

El cruzamiento de dos razas puras que difieren en un solo carácter da como resultado una primera generación filial donde todos los individuos son iguales entre si, tanto a nivel de fenotipo como de genotipo, y además son iguales a uno de los progenitores (al del fenotipo dominante).

Explicación de la primera ley de Mendel

El fenotipo hace referencia a la manifestación física de un individuo, mientras que el genotipo hace referencia a la información genética.

Los resultados de esta primera ley fueron posibles porque en la herencia que Mendel estudió fue la herencia simple, donde un carácter está determinado por un gen y cada individuo tiene dos informaciones o alelos para cada gen.

Además, las plantas eran razas puras para la forma de la semilla, es decir tenían dos alelos iguales para este carácter, o también llamados homocigotos.

Por lo tanto, para la variedad de planta con semilla lisa su genotipo era AA y para la variedad de planta con semilla rugosa su genotipo era aa. En este caso, la relación entre los alelos era de dominancia, así que la letra mayúscula representa el alelo dominante mientras que la minúscula representa el alelo recesivo.

Asimismo, en la formación de los gametos solo una información para cada carácter va a parar a cada una de estas células, ya que se forman por meiosis. De este modo, cuando se fusionan dos gametos (uno masculino y otro femenino) se formará un embrión que generará una nueva planta.

En consecuencia, la planta con genotipo AA solo genera gametos con el alelo A, mientras que la planta con genotipo aa forma gametos con el alelo a.

Cuando los gametos de ambas plantas se fusionan se generan plantas descendientes del tipo Aa o heterocigotas (individuos que tienen dos alelos diferentes en su genotipo).

Como resultado, se obtuvieron plantas con semilla lisa en la F1. Al carácter que se manifiesta en esta generación se le denomina dominante (alelo A) y al que no se manifiesta recesivo (alelo a).

La primera ley de Mendel
Figura 1. Primera ley de Mendel

La segunda ley de Mendel: ley de la segregación

Cuando Mendel autofecundó los descendientes de las dos razas puras (de la F1), obtuvo la segunda generación filial (F2), donde apareció tres plantas con semilla lisa por cada planta con semilla rugosa (figura 2).

En plantas de guisantes la autofecundación es posible, ya que cada planta genera tanto gametos masculinos como femeninos.

La segunda ley de Mendel

La segunda ley de Mendel demuestra que la información biológica para un mismo carácter está duplicada y diferenciada durante toda la vida del individuo y en la formación de gametos se separa y se reparte, es decir se segrega.

Por este motivo, cuando cruzas los individuos heterocigotos de la primera generación filial entre si obtenidos del cruzamiento de dos razas puras, se obtiene una segunda generación filial donde se recupera el genotipo recesivo de la generación parental en una de cada cuatro plantas.

Explicación de la segunda ley de Mendel

Los resultados de este cruce fueron posibles debido a que los individuos de la F1 son heterocigotos, Aa. Por lo tanto, en la formación de los gametos los alelos para el mismo locus (lugar físico que ocupa un gen en el cromosoma) se separan originando dos clases de gametos con la misma proporción, gametos con el alelo A y gametos con el alelo a.

Como resultado, el cruce al azar de los gametos masculinos y femeninos resulta en la aparición en la F2 de tres combinaciones diferentes: AA, Aa y aa, donde las proporciones genotípicas de estas combinaciones fueron: 1/4 AA, 1/2 Aa y 1/4 aa y las proporciones fenotípicas fueron 3/4 lisas (AA y Aa) y 1/4 rugosa (aa).

La segunda ley de Mendel
Figura 2. Segunda ley de Mendel

La tercera ley de Mendel: ley de la independencia de los caracteres

Una vez que Mendel había estudiado como se transmitía la herencia de los caracteres por separado, Mendel estudió como se heredaban dos caracteres al mismo tiempo.

Para ello, hizo cruzamientos entre dos razas puras que se diferenciaban en dos caracteres (figura 3).

La tercera ley de Mendel

Durante la formación de los gametos las informaciones de cada carácter se heredan de manera independiente, así que el patrón de herencia de un carácter no afecta al patrón de herencia del otro carácter.

Explicación de la tercera ley de Mendel

Para la tercera ley de Mendel se cruzó plantas de semillas lisas y amarillas, cuyo genotipo era AABB, con plantas de semilla rugosa y verdes, cuyo genotipo era aabb.

Como resultado, obtuvo una generación F1 fenotípicamente igual de semillas lisas y amarillas (AaBb), por lo que dedujo que el color amarillo (alelo A) y la forma lisa (alelo B) eran los caracteres dominantes.

Posteriormente, autofecundó la F1 y obtuvo una generación F2 formada por 9/16 de plantas con semillas lisas y amarillas, 3/16 con semillas rugosas y amarillas, 3/16 con semillas lisas y verdes y 1/16 con semillas rugosas y verdes.

Observando los resultados de estos cruzamientos, Mendel dedujo que los resultados no eran más que la combinación de lo que le sucede a cada carácter por separado, es decir lo que sucede en las primeras leyes de Mendel.

De modo que, cada carácter se hereda independientemente, es decir que el hecho de que una semilla sea de color amarilla no condiciona a que sea rugosa o lisa.

Sin embargo, esta ley solo se cumple cuando los genes están localizados en diferentes cromosomas o están en regiones muy alejadas del mismo cromosoma.

La tercera ley de Mendel
Figura 3. Tercera ley de Mendel

Conclusiones

Las leyes de Mendel han sido de gran importancia para el entendimiento de la transmisión de los caracteres de generación en generación.

Sin embargo, más que leyes se deberían considerar reglas, puesto que las leyes de Mendel no se cumplen en todos los casos. Como, por ejemplo, cuando los genes están ligados (muy juntos en el mismo cromosoma) o si existe otro tipo de interacción que no sea de dominancia entre los alelos del mismo locus.

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