18.1: Genética Mendeliana
- Page ID
- 58318
La genética es el estudio de la herencia. Johann Gregor Mendel estableció el marco para la genética mucho antes de que se hubieran identificado cromosomas o genes, en un momento en que la meiosis no se entendía bien. Mendel seleccionó un sistema biológico simple y realizó análisis metódicos y cuantitativos utilizando muestras de gran tamaño. Debido a la obra de Mendel, se revelaron los principios fundamentales de la herencia. Ahora sabemos que los genes, portados en cromosomas, son las unidades funcionales básicas de la herencia con capacidad de ser replicados, expresados o mutados. Hoy, los postulados planteados por Mendel forman la base de la genética clásica, o mendeliana,. No todos los genes se transmiten de padres a hijos según la genética mendeliana, pero los experimentos de Mendel sirven como un excelente punto de partida para pensar en la herencia.
Experimentos de Mendel
Johann Gregor Mendel (1822—1884) (Figura\(\PageIndex{2}\)) fue un aprendiz permanente, maestro, científico y hombre de fe. De adulto joven, se unió a la abadía agustiniana de Santo Tomás en Brno en lo que hoy es la República Checa. Apoyado por el monasterio, impartió cursos de física, botánica y ciencias naturales en los niveles secundario y universitario. En 1856, inició una investigación de una década que involucra patrones de herencia en abejas y plantas, y finalmente se asienta en las plantas de guisante como su sistema modelo primario (un sistema con características convenientes que se utiliza para estudiar un fenómeno biológico específico para obtener comprensión para ser aplicado a otros sistemas). En 1865, Mendel presentó los resultados de sus experimentos con casi 30 mil plantas de guisantes a la sociedad local de historia natural. Demostró que los rasgos se transmiten fielmente de padres a hijos en patrones específicos. En 1866, publicó su obra, Experimentos en Hibridación Vegetal, en las actas de la Sociedad de Historia Natural de Brünn.
El trabajo de Mendel pasó prácticamente desapercibido para la comunidad científica, que incorrectamente creía que el proceso de herencia implicaba una mezcla de rasgos parentales que producían una apariencia física intermedia en la descendencia. Este proceso hipotético parecía ser correcto por lo que ahora conocemos como variación continua. La variación continua es el rango de pequeñas diferencias que vemos entre individuos en una característica como la altura humana. Parece que la descendencia es una “mezcla” de los rasgos de sus padres cuando observamos características que exhiben variación continua. Mendel trabajó en cambio con rasgos que muestran variación discontinua. La variación discontinua es la variación observada entre individuos cuando cada individuo muestra uno de dos, o muy pocos, rasgos fácilmente distinguibles, como flores violetas o blancas. La elección de Mendel de este tipo de rasgos le permitió ver experimentalmente que los rasgos no se mezclaban en la descendencia como se hubiera esperado en su momento, sino que se heredaban como rasgos distintos. En 1868, Mendel se convirtió en abad del monasterio e intercambió sus actividades científicas por sus deberes pastorales. No fue reconocido por sus extraordinarias contribuciones científicas durante su vida; de hecho, no fue hasta 1900 que su obra fue redescubierta, reproducida y revitalizada por científicos a punto de descubrir las bases cromosómicas de la herencia.
Cruces de Mendel
El trabajo seminal de Mendel se realizó utilizando el guisante de jardín, Pisum sativum, para estudiar la herencia.
Esta especie se autofertiliza naturalmente, lo que significa que el polen encuentra óvulos dentro de la misma flor. Los pétalos de las flores permanecen sellados herméticamente hasta que se completa la polinización para evitar la polinización de otras plantas. El resultado son plantas de guisante altamente endogámicas o de “reproducción verdadera”. Se trata de plantas que siempre producen descendencia que se parece al progenitor. Al experimentar con plantas de guisante de reproducción real, Mendel evitó la aparición de rasgos inesperados en la descendencia que podrían ocurrir si las plantas no fueran verdaderas reproductoras. El guisante de jardín también crece hasta la madurez dentro de una temporada, lo que significa que varias generaciones podrían evaluarse en un tiempo relativamente corto. Por último, se pudieron cultivar simultáneamente grandes cantidades de guisantes de jardín, lo que permitió a Mendel concluir que sus resultados no llegaron simplemente por casualidad.
Mendel realizó hibridaciones, las cuales implican el apareamiento de dos individuos de reproducción real que tienen rasgos diferentes. En el guisante, que es naturalmente autopolinizador, esto se hace transfiriendo manualmente el polen de la antera de una planta de guisante madura de una variedad al estigma de una planta de guisante madura separada de la segunda variedad.
Las plantas utilizadas en los cruces de primera generación se denominaron plantas P, o de generación parental (Figura\(\PageIndex{3}\)). Mendel recolectó las semillas producidas por las plantas P que resultaron de cada cruce y las cultivó en la siguiente temporada. A estas crías se les llamó la generación F 1, o la primera filial (filial = hija o hijo). Una vez que Mendel examinó las características en la generación F1 de plantas, permitió que se autofertilizaran de forma natural. Luego recolectó y cultivó las semillas de las plantas F1 para producir la generación F 2, o segunda filial. Los experimentos de Mendel se extendieron más allá de la generación F2 a la generación F3, la generación F4, etc., pero fue la relación de características en las generaciones P, F1 y F2 la que fue la más intrigante y se convirtió en la base de los postulados de Mendel.
Referencias
A menos que se indique lo contrario, las imágenes de esta página están bajo licencia CC-BY 4.0 de OpenStax.
OpenStax, Biología. OpenStax CNX. mayo 27, 2016 http://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10....nts-and-the-La