12.3A: Las leyes de la herencia de Mendel

Objetivos de aprendizaje

• Discutir los métodos que Mendel utilizó en su investigación que llevaron a su éxito en la comprensión del proceso de herencia

Introducción

La herencia mendeliana (o genética mendeliana o mendelismo) es un conjunto de principios primarios relacionados con la transmisión de características hereditarias de organismos progenitores a sus hijos; subyace a gran parte de la genética. Los principios se derivaron inicialmente de la obra de Gregor Mendel publicada en 1865 y 1866, que fue “redescubierta” en 1900; inicialmente fueron muy polémicos, pero pronto se convirtieron en el núcleo de la genética clásica.

Las leyes de herencia fueron derivadas por Gregor Mendel, un monje del siglo XIX que realiza experimentos de hibridación en guisantes de jardín (Pisum sativum). Entre 1856 y 1863, cultivó y probó unas 28,000 plantas de guisante. De estos experimentos, dedujo dos generalizaciones que más tarde se conocieron como Leyes de la Herencia de Mendel o Herencia Mendeliana. Describió estas leyes en un artículo de dos partes, “Experimentos sobre hibridación de plantas”, que se publicó en 1866.

Leyes de Mendel

Mendel descubrió que al cruzar plantas de flor blanca de reproducción real y flores moradas de reproducción real, el resultado fue una descendencia híbrida. En lugar de ser una mezcla de los dos colores, la descendencia era de flores moradas. Luego concibió la idea de unidades hereditarias, a las que llamó “factores”, una de las cuales es una característica recesiva y la otra dominante. Mendel dijo que los factores, más tarde llamados genes, normalmente ocurren en parejas en las células del cuerpo ordinario, sin embargo se segregan durante la formación de las células sexuales. Cada miembro de la pareja pasa a formar parte de la célula sexual separada. El gen dominante, como la flor púrpura en las plantas de Mendel, ocultará el gen recesivo, la flor blanca. Después de que Mendel autofecundó la generación F1 y obtuvo una generación F2 con una relación 3:1, teorizó correctamente que los genes pueden emparejarse de tres maneras diferentes para cada rasgo: AA, aa y Aa. La A mayúscula representa el factor dominante mientras que la A minúscula representa la recesiva.

Figura\(\PageIndex{1}\): Plantas de Guisante de Mendel: En uno de sus experimentos sobre patrones de herencia, Mendel cruzó plantas que eran de reproducción real para el color de la flor violeta con plantas de reproducción real para el color de la flor blanca (la generación P). Los híbridos resultantes en la generación F1 tuvieron flores violetas. En la generación F2, aproximadamente tres cuartas partes de las plantas tenían flores violetas y una cuarta parte tenían flores blancas.

Mendel afirmó que cada individuo tiene dos alelos por cada rasgo, uno de cada progenitor. Así, formó la “primera regla”, la Ley de Segregación, que establece que los individuos poseen dos alelos y un progenitor le pasa sólo un alelo a su descendencia. Un alelo es dado por el progenitor femenino y el otro es dado por el progenitor masculino. Los dos factores pueden o no contener la misma información. Si los dos alelos son idénticos, al individuo se le llama homocigoto para el rasgo. Si los dos alelos son diferentes, al individuo se le llama heterocigótico. La presencia de un alelo no promete que el rasgo se expresará en el individuo que lo posee. En individuos heterocigotos, el único alelo que se expresa es el dominante. El alelo recesivo está presente, pero su expresión está oculta. El genotipo de un individuo está formado por los muchos alelos que posee. La apariencia física de un individuo, o fenotipo, está determinada por sus alelos así como por su entorno.

Mendel también analizó el patrón de herencia de siete pares de rasgos contrastantes en la planta de guisante doméstico. Lo hizo cruzando dihíbridos; es decir, plantas que fueron heterocigóticas para los alelos controlando dos rasgos diferentes. Mendel cruzó entonces estos dihíbridos. Si es inevitable que las semillas redondas siempre deben ser amarillas y las semillas arrugadas deben ser verdes, entonces habría esperado que esto produciría un típico cruce monohíbrido: 75 por ciento amarillo redondo; 25 por ciento arrugado-verde. Pero, de hecho, su apareamiento generó semillas que mostraban todas las combinaciones posibles de los rasgos de color y textura. Encontró que 9/16 de las crías eran de color amarillo redondo, 3/16 eran de color verde redondo, 3/16 eran de color amarillo arrugada y 1/16 eran de color verde arrugada. Encontrando en cada caso que cada uno de sus siete rasgos fue heredado independientemente de los demás, formó su “segunda regla”, la Ley del Surtido Independiente, que establece que la herencia de un par de factores (genes) es independiente de la herencia del otro par. Hoy sabemos que esta regla se mantiene solo si los genes están en cromosomas separados

Puntos Clave

• Al cruzar plantas de guisantes morados y blancos, Mendel encontró que las crías eran moradas en lugar de mixtas, lo que indica que un color era dominante sobre el otro.
• La Ley de Segregación de Mendel establece que los individuos poseen dos alelos y un padre solo pasa un alelo a su descendencia.
• La Ley de Surtido Independiente de Mendel establece que la herencia de un par de factores (genes) es independiente de la herencia del otro par.
• Si los dos alelos son idénticos, al individuo se le llama homocigoto para el rasgo; si los dos alelos son diferentes, al individuo se le llama heterocigoto.
• Mendel cruzó dihíbridos y encontró que los rasgos se heredaron independientemente unos de otros.

Términos Clave

• homocigótico: de un organismo en el que ambas copias de un gen dado tienen el mismo alelo
• heterocigoto: de un organismo que tiene dos alelos diferentes de un gen dado
• alelo: una de varias formas alternativas del mismo gen que ocupa una posición dada en un cromosoma