18.2: Características del guisante de jardín revelaron los fundamentos de la herencia

En su publicación de 1865, Mendel reportó los resultados de sus cruces que involucran siete características diferentes, cada una con dos rasgos contrastantes. Un rasgo se define como una variación en la apariencia física de una característica heredable. Las características incluyeron altura de planta, textura de semilla, color de semilla, color de flor, tamaño de vaina de guisante, color de vaina de guisante y posición de la flor. Para la característica del color de la flor, por ejemplo, los dos rasgos contrastantes fueron blanco versus violeta. Para examinar completamente cada característica, Mendel generó grandes cantidades de plantas F1 y F2 y reportó resultados de miles de plantas F2.

¿Qué resultados encontró Mendel en sus cruces por el color de la flor? Primero, Mendel confirmó que estaba usando plantas que se criaban verdaderas para el color de la flor blanca o violeta. Independientemente del número de generaciones que Mendel examinó, todas las crías autocruzadas de padres con flores blancas tenían flores blancas, y todas las crías autocruzadas de padres con flores violetas tenían flores violetas. Además, Mendel confirmó que, aparte del color de la flor, las plantas de guisante eran físicamente idénticas. Esta fue una comprobación importante para asegurarse de que las dos variedades de plantas de guisante solo difieran con respecto a un rasgo, el color de la flor.

Una vez completadas estas validaciones, Mendel aplicó el polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas. Después de recolectar y sembrar las semillas que resultaron de este cruce, Mendel encontró que el 100 por ciento de la generación híbrida F1 tenía flores violetas. La sabiduría convencional en ese momento habría predicho que las flores híbridas serían violetas pálidas o que las plantas híbridas tuvieran igual número de flores blancas y violetas. En otras palabras, se esperaba que los rasgos parentales contrastantes se mezclaran en la descendencia. En cambio, los resultados de Mendel demostraron que el rasgo de flor blanca había desaparecido por completo en la generación F1.

Es importante destacar que Mendel no detuvo allí su experimentación. Permitió que las plantas F1 se autofertilizaran y encontró que 705 plantas de la generación F2 tenían flores violetas y 224 flores blancas. Esta fue una relación de 3.15 flores violetas a una flor blanca, o aproximadamente 3:1. Cuando Mendel transfirió polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas y viceversa, obtuvo aproximadamente la misma proporción independientemente de qué progenitor, macho o hembra, aportó qué rasgo. Esto se llama cruz recíproca, una cruz pareada en la que los rasgos respectivos del macho y la hembra en una cruz se convierten en los rasgos respectivos de la hembra y del macho en la otra cruz. Para las otras seis características que Mendel examinó, las generaciones F1 y F2 se comportaron de la misma manera que se comportaron para el color de la flor. Uno de los dos rasgos desaparecería completamente de la generación F1, solo para reaparecer en la generación F2 en una proporción de aproximadamente 3:1 (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Figura\(\PageIndex{1}\): Mendel identificó siete características de plantas de guisante.

Al compilar sus resultados para miles de plantas, Mendel concluyó que las características podrían dividirse en rasgos expresados y latentes. Llamó a estos rasgos dominantes y recesivos, respectivamente. Los rasgos dominantes son aquellos que se heredan sin cambios en una hibridación. Los rasgos recesivos se vuelven latentes, o desaparecen en la descendencia de una hibridación. El rasgo recesivo, sin embargo, reaparece en la progenie de la descendencia híbrida. Un ejemplo de un rasgo dominante es el rasgo floral de color violeta. Por esta misma característica (color de la flor), las flores de color blanco son un rasgo recesivo. El hecho de que el rasgo recesivo reapareciera en la generación F2 significó que los rasgos permanecieron separados (y no se mezclaron) en las plantas de la generación F1. Mendel propuso que esto se debía a que las plantas poseían dos copias del rasgo por la característica flor-color, y que cada progenitor transmitió una de sus dos copias a su descendencia, donde se juntaron. Además, la observación física de un rasgo dominante podría significar que la composición genética del organismo incluyera dos versiones dominantes de la característica, o que incluyera una versión dominante y otra recesiva. Por el contrario, la observación de un rasgo recesivo significó que el organismo carecía de cualquier versión dominante de esta característica.

Leyes de Herencia

Las siete características que Mendel evaluó en sus plantas de guisante se expresaron cada una como una de dos versiones, o rasgos. Mendel dedujo de sus resultados que cada individuo tenía dos copias discretas de la característica que se pasan individualmente a la descendencia. Ahora llamamos a esas dos copias genes, que se portan sobre los cromosomas. La razón por la que tenemos dos copias de cada gen es que heredamos una de cada progenitor. De hecho, son los cromosomas que heredamos y las dos copias de cada gen se localizan en cromosomas emparejados. Recordemos que en la meiosis estos cromosomas se separan en gametos haploides. Esta separación, o segregación, de los cromosomas homólogos significa también que sólo una de las copias del gen se traslada a un gameto. Las crías se forman cuando ese gameto se une con uno de otro progenitor y se restauran las dos copias de cada gen (y cromosoma).

Para los casos en los que un solo gen controla una sola característica, un organismo diploide tiene dos copias genéticas que pueden o no codificar la misma versión de esa característica. Por ejemplo, un individuo puede portar un gen que determina el color de la flor blanca y un gen que determina el color de la flor violeta. Las variantes génicas que surgen por mutación y existen en las mismas localizaciones relativas en cromosomas homólogos se denominan alelos. Mendel examinó la herencia de genes con solo dos formas alélicas, pero es común encontrar más de dos alelos para cualquier gen dado en una población natural.

Referencias

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OpenStax, Biología. OpenStax CNX. mayo 27, 2016 http://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10....nts-and-the-La