GENÉTICA MENDELIANA

LEYES DE MENDEL

Gregor Mendel (Heizendorf, 1822- Brno, 1884) fue un monje agustino que actualmente está considerado el «padre de la genética». En la época en la que vivió Mendel, numerosos investigadores, llamados hibridadores, se dedicaban a cruzar diferentes organismos y estudiar cómo eran los descendientes. Mendel fue uno de ellos, pero el éxito de sus observaciones reside en la simplicidad del diseño experimental que utilizó:

• Al contrario que sus coetáneos, solo estudiaba la herencia de uno o dos caracteres como máximo. Además, los caracteres estudiados eran fáciles de observar y el organismo utilizado (guisantera de jardín) era fácil de mantener y de controlar su fecundación, además de presentar un tiempo de generación relativamente corto.

• Para iniciar su estudio, partió de lo que él llamaba razas puras (se corresponde con lo que hoy llamamos homocigotos) para el carácter que estudiaba.

Cuando Mendel desarrolló su investigación, aún no se conocían ni el ADN, ni los cromosomas, ni la meiosis. Dedujo sus leyes a partir del estudio estadístico de los resultados que obtuvo

Términos Importantes

Genotipo: Se refiere a la composición genética específica de un individuo, es decir, la combinación única de genes que posee. Este término puede referirse tanto a los dos alelos que un individuo hereda para un gen específico como al conjunto completo de genes de un organismo.

Fenotipo: Se refiere a las características observables de un organismo, como su apariencia física, comportamiento y rasgos bioquímicos. Estas características son el resultado de la interacción entre la información genética (genotipo) de un individuo y factores ambientales.

Homocigotos: un organismo homocigoto es aquel que posee dos copias idénticas de un gen específico en sus cromosomas homólogos. Esto significa que ha heredado la misma versión (alelo) del gen de ambos padres.

Heterocigotos: Es un organismo que tiene dos alelos diferentes para un gen específico en un locus particular de un par de cromosomas homólogos. Esto significa que ha heredado dos versiones distintas de un mismo gen, una de cada progenitor.

Primera ley: ley de la uniformidad de la primera generación

La primera ley de Mendel, también conocida como la ley de la uniformidad, establece que al cruzar dos líneas puras que difieren en un carácter, todos los descendientes de la primera generación filial (F1) serán iguales entre sí, tanto en su apariencia física (fenotipo) como en su constitución genética (genotipo). Además, este fenotipo dominante será idéntico al de uno de los progenitores, independientemente de la dirección del cruce.

En términos más sencillos:

Alelo: Es una versión específica de un gen.

Dominante: El alelo que se expresa incluso cuando hay otro alelo diferente presente.

Recesivo: El alelo que solo se expresa cuando está presente en doble copia.

Líneas puras: Se refiere a individuos que tienen dos alelos idénticos para un rasgo (por ejemplo, dos alelos dominantes o dos alelos recesivos).
Carácter: Es la característica observable que se estudia (por ejemplo, color de la flor, forma de la semilla).

Si cruzamos dos homocigotos diferentes para un determinado carácter, todos los descendientes serán heterocigotos e iguales entre sí.

Mendel estudió el carácter «aspecto de la semilla». Observó que había arvejas de semillas lisas y de semillas rugosas. Entonces cruzó plantas homocigotas de semillas lisas con plantas homocigotas de semillas rugosas.

El alelo L (lisa) es dominante frente al alelo l (rugosa).

• Todos los gametos del primer individuo tendrán el alelo L.

• Todos los gametos del segundo individuo tendrán el alelo l.

Por tanto, después de la fecundación, todos los descendientes serán heterocigotos y de aspecto liso para el carácter «aspecto de la semilla».

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Un cuadro de Punnett es una herramienta visual utilizada para predecir las posibles combinaciones genéticas (genotipos) y sus proporciones fenotípicas en la descendencia de un cruce entre dos individuos. Es una representación gráfica que muestra todas las combinaciones posibles de alelos paternos y maternos que pueden ocurrir en la descendencia.

¿Cómo funciona un cuadro de Punnett?

1. Determina los genotipos de los padres:

Identifica los alelos que cada padre porta para el rasgo o rasgos que se están estudiando.

2. Crea el cuadro:

Dibuja un cuadro con tantas columnas como alelos tenga un padre y tantas filas como alelos tenga el otro padre.

3. Llena el cuadro:

En la parte superior del cuadro, escribe los alelos de un padre, uno en cada columna. En el lado izquierdo, escribe los alelos del otro padre, uno en cada fila.

4. Combina los alelos:

Cada celda dentro del cuadro representa una posible combinación de alelos de los padres. Combina el alelo de la fila con el alelo de la columna para llenar cada celda.

5. Analiza los resultados:

Cuenta las diferentes combinaciones de alelos (genotipos) y calcula las proporciones fenotípicas (expresión observable de los genes) si es necesario.

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Segunda ley: ley de la segregación de los alelos

Establece que durante la formación de los gametos, los alelos de cada característica se separan de manera que cada gameto solo recibe uno de los dos alelos. Esto significa que los organismos heterocigotos producen gametos con el alelo dominante y gametos con el alelo recesivo en igual proporción.

La segunda ley de Mendel explica cómo los rasgos heredados se transmiten de padres a hijos. Al formar gametos, los alelos de cada progenitor se separan, y cada gameto solo recibe un alelo para cada característica.

La importancia de esta ley radica en que permite comprender la variabilidad genética entre individuos y la reaparición de rasgos recesivos en generaciones posteriores. Al separar los alelos, se crea la posibilidad de que los descendientes hereden combinaciones diferentes de alelos, lo que lleva a la diversidad de características que se observa en las poblaciones.

Si cruzamos dos heterocigotos de la F1 entre sí, veremos que en la descendencia (F2 ) obtenemos todos los genotipos y fenotipos posibles siguiendo unas proporciones concretas.

Para deducir su segunda ley, Mendel cruzó las plantas de la primera generación filial (F1 ) entre sí. Todas las plantas de la F1 son heterocigotas para el carácter «aspecto de la semilla» y su fenotipo es «semilla lisa».

Como son heterocigotas:

• Todos los individuos de la F1 generan dos tipos de gametos: gametos con el alelo L y gametos con el alelo l.

• Como todos los gametos tienen las mismas posibilidades de participar en la fecundación, tendremos en cuenta todas las posibles combinaciones.

Como resultado, la segunda generación filial (F2 ) presentará unas proporciones fijas tanto de genotipos como de fenotipos

Realiza el siguiente ejercicio

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Tercera ley: ley de la independencia de los alelos

La tercera ley de Mendel, también conocida como la ley de la segregación independiente o ley de la combinación independiente, establece que los alelos de diferentes genes se heredan de forma independiente uno del otro durante la formación de los gametos. En otras palabras, la herencia de un rasgo no afecta la herencia de otro rasgo.

Explicación:

Ejemplo:

Si consideramos dos rasgos como el color de las flores (rojo o morado) y la textura del tallo (liso o rugoso), la ley indica que la herencia del color de las flores no afecta la herencia de la textura del tallo.

Herencia independiente:

La ley postula que los diferentes genes se transmiten a la descendencia sin interferir entre sí.
Combinación al azar:

Los alelos de diferentes genes se combinan al azar durante la formación de los gametos (óvulos y espermatozoides).

Importancia:

Esta ley es fundamental para entender cómo se transmiten múltiples rasgos a través de las generaciones.

Explica la variabilidad observada en la descendencia cuando se consideran múltiples rasgos a la vez.

Ayuda a predecir las combinaciones de rasgos que pueden aparecer en la descendencia.

En resumen, la tercera ley de Mendel nos dice que los genes se heredan de forma independiente, lo que permite una mayor diversidad genética en las poblaciones.

Si estudiamos cómo pasan a la descendencia dos caracteres diferentes, veremos que estos se heredan de forma independiente cumpliendo con la primera y la segunda leyes.

Mendel tuvo en cuenta dos caracteres:

+• «Aspecto de la semilla», con los alelos L (lisa) y l (rugosa). • «Color de la semilla», con los alelos A (amarilla) y a (verde). Después de cruzar a los homocigotos para los dos caracteres, vemos que, de acuerdo con la primera ley, toda la F1 es heterocigota e igual entre sí. Si cruzamos los individuos de la F1 , se formarán diferentes combinaciones de alelos en