Las leyes de la herencia

Planteamiento experimental de Mendel

Frente a todas las teorías que se habían postulado anteriormente, Mendel tuvo el gran acierto de utilizar un adecuado planteamiento experimental en el desarrollo de sus trabajos. Mendel, quería saber cómo se heredaban los caracteres individuales, y para ello utilizó la planta del guisante, ya que era fácilmente cultivable. Además el guisante se mostró como una planta idónea por producir un gran número de descendientes y, al ser hermafrodita, ser posible su autofecundación. También permite la fecundación cruzada artificial (hibridación) entre plantas concretas, para lo cual se cortan los estambres de una flor y se la fecunda con polen de otra.
Al acierto en la elección de la planta, Mendel añadió otros menos importantes como:

-        -  Plantear una hipótesis “cada carácter se hereda individualmente”.

-        -  Seleccionar caracteres cualitativos como el color de la flor, y que presentasen claras alternativas diferenciales.

-        -  Centrar la experimentación en un solo carácter, esto le facilitó proporciones numéricas fácilmente manejables.

-        -  Utilizar un enfoque cuantitativo, el estudio cuantitativo de un problema biológico fue, por aquel entonces, un método totalmente nuevo.

 Metodología de los trabajos de Mendel. 

La metodología de Mendel todavía está vigente; se sigue utilizando actualmente en estudios genéticos y consiste en:

-  Utilizar razas puras de cada uno de los caracteres seleccionados. Para ello cultivo variedades de guisantes, y solo seleccionó aquellas cuyos descendientes se pareciesen siempre a los progenitores en un carácter determinado. A las razas así obtenidas las denominó generación parental (P).

-  Realizar cruces experimentales mediante la hibridación entre razas puras que diferían en un carácter, para obtener una generación de descendientes a los que llamó primera generación filial (F1).

-      -  Autofecundar las plantas de la F1 para así obtener una segunda generación filial (F2).

-      -   Repetir las experiencias anteriores para todos y cada uno de los caracteres seleccionados, obteniendo gran cantidad de datos que fueron analizados cuantitativamente.

De esta manera demostró que la herencia se producía de forma predecible.

 Estudio de la herencia de los caracteres.

Uno de los caracteres cuya herencia estudió Mendel fue el color de la flor, carácter que se presenta bajo dos alternativas. Para ello, cruzó plantas de raza pura con flores púrpura y plantas de flores blancas. La primera generación filial estuvo formada por un conjunto de plantas híbridas que presentaban todas, flores de color púrpura.

Repitió la experiencia con el resto de los caracteres seleccionados, y en todos los casos ocurrió lo mismo. A la alternativa mostrada en los individuos de la F1 la llamó dominante; a la otra, que no aparecía, recesiva.

Posteriormente, cultivó plantas de la F1, permitió su desarrollo y su posterior autofecundación, y obtuvo así una F2 formada tanto por flores púrpuras, como por flores blancas, en una relación 3 a 1.

Para explicar estos hechos, propuso que cada alternativa de un carácter diferencial debía se estar determinada por un “factor hereditario”.

Nuevos términos para nuevos conocimientos.

El paso de los años ha hecho que la terminología de Mendel haya quedado desfasada, siendo necesaria su actualización.

-         Gen es lo que Mendel llamó elemente y, según, la genética clásica, es una unidad de información hereditaria que controla un determinado carácter. La genética molecular lo define como un fragmento de ADN que lleva información para que unos determinados aminoácidos se unan en un orden concreto y formen una proteína. El lugar que los genes ocupan en los cromosomas se denomina locus.

-         Alelos son cada una de las formas alternativas que puede presentar un gen. Los alelos se representan esquemáticamente utilizando letras. Si los dos alelos son iguales, el individuo es homocigótico. Cuando los alelos son diferentes, se denomina heterocigótico o híbrido.

-         Genotipo combinación de alelos que presenta un individuo para un determinado carácter.

-         Fenotipo nombre que recibe la manifestación observable del genotipo. El fenotipo puede cambiar a lo largo de la existencia de un individuo, ya que la influencia del ambiente puede favorecer su modificación.

Leyes de Mendel

Primera y segunda ley. 

-     - Primera ley o ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial: todos los individuos de la F1 son genéticamente híbridos y de fenotipo idéntico al de uno de los progenitores.

-  Ley de la segregación de los caracteres en la segunda generación: al cruzar entre sí los individuos de la F1, los factores que controlan un determinado carácter, y que se encontraban juntos en los híbridos, se separan y se transmiten separadamente uno del otro, de manera que en la F2 reaparecen fenotipos de la generación parental.

Retrocruzamiento.

Los individuos que presentan un fenotipo dominante pueden ser homocigóticos o híbridos. Para conocer cuál es su genotipo, se cruzan con otro individuo de genotipo homocigótico recesivo, lo que se denomina retrocruzamiento. Si entre sus descendientes aparece alguno cuyo fenotipo coincida con el que presenta el progenitor homocigótico recesivo, se podrá deducir que el otro progenitor es híbrido.

Tercera ley.

Es la ley de la independencia de los caracteres, y estudia la transmisión simultánea de dos caracteres.

En esta ocasión, Mendel cruzó plantas de guisante que se diferenciaban en dos caracteres: color y aspecto. Los parentales eran razas puras para ambos caracteres. La F1 resultante de este cruzamiento presentaba un fenotipo uniforme, mientras que la F2, resultante de la autofecundación de los individuos de la F1, había plantas que presentaban fenotipos totalmente nuevos.

Estos resultados no contradicen ninguna de sus anteriores experiencias.

De estos resultados se puede extraer un primera conclusión: el color y el aspecto son totalmente independientes, pudiendo combinarse aleatoriamente. Los resultados de esta experiencia se pueden explicar de la siguiente manera:

-         La F1 está formada por dihíbridos (AaBb) que producen gametos de cuatro clases.

-         La F2 estaría formada por individuos de cuatro fenotipos diferentes.

La tercera ley indica que cuando se forman los gametos, los alelos de un gen se transmiten independientemente de los alelos de otro gen.

¿Para qué sirve?

Desde el siglo XIX, la ciencia ha avanzado mucho, pero gracias a las experiencias que realizó Mendel ahora, podemos saber de dónde vienen todos nuestros genes.

Las leyes de Mendel supusieron en su momento un gran avance y en ellos está basada una parte de la ciencia, la genética. Estas leyes han servido para averiguar de dónde provienen la mayoría de las cualidades que poseemos los humanos y el resto de los seres vivos.