LEYES DE MENDEL

Introducción

En este apartado conocerás las Leyes de Mendel y en que consistía cada una, asimismo los procedimientos y experimentos que se llevaron a cabo por este, esperamos que la información brindada les sirva.

Tras sus investigaciones, Gregor Mendel concluyó sus trabajos enunciando 3 leyes, consideradas a día de hoy la base de la genética actual. Estas leyes, explican y predicen cómo serán los fenotipos (caracteres físicos) de un nuevo individuo. Habitualmente, las leyes de Mendel también se han denominado como “leyes para explicar la transmisión de caracteres” a la descendencia. 

Historia

La teoría de la herencia por mezcla suponía que los caracteres se transmiten de padres a hijos mediante fluidos corporales que, una vez mezclados, no se pueden separar, de modo que los descendientes tendrán unos caracteres que serán la mezcla de los caracteres de los padres. Esta teoría, denominada pangenesis, se basaba en hechos tales como que los cruces de plantas de flores rojas con plantas de flores blancas producen plantas de flores rosas. La pangénesis fue defendida por Anaxágoras, Demócrito y los tratados hipocráticos y, con algunas modificaciones, por el propio Charles Darwin.

Las leyes de Mendel de la herencia fueron derivadas de las investigaciones sobre cruces entre plantas realizadas por Gregor Mendel, un monje agustino austriaco, en el siglo XIX. Entre los años 1856 y 1863, Gregor Mendel cultivó y probó cerca de 28 000 plantas de la especie Pisum sativum (guisante). Sus experimentos le llevaron a concebir dos generalizaciones que después serían conocidas como Leyes de Mendel, Leyes de la herencia o herencia mendeliana. Las conclusiones se encuentran descritas en su artículo titulado Experimentos sobre hibridación de plantas (cuya versión original en alemán se denomina “Versuche über Plflanzenhybriden”) que fue leído a la Sociedad de Historia Natural de Brno el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865 y posteriormente publicado en 1866.

Gregor Mendel descubridor de las leyes básicas de la herencia genética.

Mendel envió su trabajo al botánico suizo Karl Wilhelm von Nägeli (una de las máximas autoridades de la época en el campo de la biología). Fue él quien le sugirió que realizara su serie de experimentos en varias especies del género Hieracium. Mendel no pudo replicar sus resultados, ya que posteriormente a su muerte, en 1903, se descubrió que en Hieracium se producía un tipo especial de partenogénesis, provocando desviaciones en las proporciones mendelianas esperadas. De su experimento con Hieracium, Mendel posiblemente llegó a pensar que sus leyes solo podían ser aplicadas a ciertos tipos de especies y, debido a esto, se apartó de la ciencia y se dedicó a la administración del monasterio del cuál era monje. Murió en 1884, completamente ignorado por el mundo científico.

En 1900, sin embargo, el trabajo de Mendel fue redescubierto por tres científicos europeos, el holandés Hugo de Vries, el alemán Carl Correns, y el austríaco Erich von Tschermak, por separado, y sin conocer los trabajos de Mendel llegaron a las mismas conclusiones que él. De Vries fue el primero que publicó sobre las leyes, y Correns, tras haber leído su artículo y haber buscado en la bibliografía publicada, en la que encontró el olvidado artículo de Mendel, declaró que este se había adelantado y que el trabajo de De Vries no era original. En realidad, la idea de que los factores eran partículas físicas no se impondría hasta principios del siglo XX. Parece más probable que Mendel interpretó los factores de herencia en términos de la filosofía neoaristotélica, interpretando las características recesivas como potencialidades y las dominantes como actualizaciones.

Algunos términos a saber son:

- Genotipo:  son los factores hereditarios de los organismos.
- Fenotipo:  son los rasgos físicos o características visibles de un individuo de determinada especie,  describe la fisiología, morfología y hasta el comportamiento de un organismo.
- Alelos: son los componentes variables del genoma, siempre se encuentran en pares y se ubican en el locus, que es la localización de un gen dentro del cromosoma. Los alelos pueden ser dominantes, que transmiten los caracteres que se manifiestan en la siguiente generación de forma cabal; y los alelos recesivos que transmiten rasgos o caracteres que se manifiestan solo si el alelo dominante no se encuentra presente.

1° Ley de Mendel 

También llamada: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación, o simplemente Ley de la Uniformidad. Esta ley dicta que, al cruzar dos variedades de una especie de raza pura, cada uno de los híbridos de la primera generación tendrá caracteres determinados similares en su fenotipo. Esto se debe a que las razas puras tienen un gen dominante o un gen recesivo. El genotipo dominante será entonces el que determine la característica o características principales de la primera generación del cruce, pero al mismo tiempo, también serán similares fenotípicamente entre sí, es decir, entre cada individuo de la primera generación.

En el experimento realizado por Mendel para obtener la primera de las leyes de Mendel, utilizaba una especie de chícharos que producían semillas amarillas como gen dominante y otra que tenía un gen recesivo que producía semillas verdes, por lo tanto, el alelo que llamaremos “A” daba el color amarillo por encima del alelo “a” que producía el color verde. El producto del cruce eran plantas que producían semillas amarillas.

Herencia intermedia en La Primera Ley de Mendel.

Existe una variante de la primera ley de Mendel que da como resultado un punto intermedio de la herencia genética. Como puede ser el caso de las flores “don diego de noche” que al ser cruzadas, no hay en realidad un alelo dominante que permita ver un color igual a uno de los miembros de la generación parental, sino que se produce una primera generación con un color intermedio.

Eso se debe a que los alelos en esta especie, son todos dominantes, entonces el cruce se produce a través de la mezcla de los caracteres dominantes del fenotipo y el genotipo.

VÍDEO

2° Ley de Mendel

La segunda Ley De Mendel, es conocida también como Ley de la segregación, también como Ley de la Separación Equitativa, y también como Ley de Disyunción de los Alelos. Esta Segunda Ley De Mendel se cumple en la segunda generación filial, es decir que de los padres a la primera generación, se cumple la Primera Ley de Mendel, y luego de los hijos de la primera generación se cumple esta Segunda Ley de Mendel.

Esta 2da Ley De Mendel, habla de la separación de los alelos en cada uno del cruce entre los miembros de la primera generación, que ahora se convertirían en parentales de la segunda generación, para la formación de un nuevo gameto hijo con características determinadas.




Ya que cada alelo se separa para constituir en rasgos que no pertenecen a la generación primera filial, sino a la de los parentales. Es decir que muchos de los rasgos más evidentes en el alelo recesivo, estaría presentes al saltar una generación. Todo esto en proporción relativa al número de individuos en la segunda generación filial.

La segunda Ley De Mendel, es conocida también como Ley de la segregación, también como Ley de la Separación Equitativa, y también como Ley de Disyunción de los Alelos. Esta Segunda Ley De Mendel se cumple en la segunda generación filial, es decir que de los padres a la primera generación, se cumple la Primera Ley de Mendel, y luego de los hijos de la primera generación se cumple esta Segunda Ley de Mendel.

Esta 2da Ley De Mendel, habla de la separación de los alelos en cada uno del cruce entre los miembros de la primera generación, que ahora se convertirían en parentales de la segunda generación, para la formación de un nuevo gameto hijo con características determinadas.




Ya que cada alelo se separa para constituir en rasgos que no pertenecen a la generación primera filial, sino a la de los parentales. Es decir que muchos de los rasgos más evidentes en el alelo recesivo, estaría presentes al saltar una generación. Todo esto en proporción relativa al número de individuos en la segunda generación filial.

Herencia intermedia de La Segunda Ley De Mendel.

También existen otros casos para esta Segunda ley De Mendel, tal y como se vio en la primera, donde había una herencia intermedia, pero con la diferencia de que la proporción es distinta que con las semillas, y tomando como ejemplo las mismas flores de color naranja de la primera Ley, que son la generación filial que se reproducirá para obtener una segunda generación filial de esta manera:

Diagnóstico de Retrocruzamiento

Hay un procedimiento para probar si el individuo de la segunda generación filial, se trata de un homocigoto o de un heterocigoto, es decir que, se puede saber si es genéticamente puro o es un híbrido. Esto se logra al cruzar un individuo de genotipo indeterminado, de la misma especie, con el individuo del alelo recesivo a diagnosticar. Los resultados del fenotipo, serán suficiente evidencia para comprobar el genotipo homocigoto o heterocigoto.

Siendo que, si se trata de un individuo homocigótico (izquierda), la descendencia será igual, es decir que su genotipo es puro y el alelo dominante se mantiene:

Si, por el contrario, el individuo a prueba llega a ser heterocigótico (izquierda), entonces el alelo recesivo tomará el lugar y aparecerán de nuevo individuos con las características de ambos padres, en proporciones iguales:

3° Ley de Mendel

La tercera Ley De Mendel es conocida también como Ley de la Herencia Independiente de Caracteres. Esta Tercera Ley De Mendel, toma en cuenta a los caracteres o rasgos que se heredan de forma independiente a otros rasgos. Es decir que no existe relación entre estos rasgos, ya que se encuentran en otra área del cromosoma. Es decir que los fenotipos se generan a través de las leyes anteriores, pero no influyen en el desarrollo de unos con otros. De esta manera, cada patrón de herencia puede ser transmitido sin afectar a otro. La 3ra Ley De Mendel, se cumple, como se ha dicho, en patrones de herencia que se encuentran en diferentes cromosomas, o que están en áreas muy distantes dentro del cromosoma.

También descrita en ocasiones como segunda ley (si no se tiene en cuenta la primera), Mendel concluyó que los diferentes rasgos son heredados de manera independiente entre ellos;  estos es, que el patrón de herencia de un rango no afectará al patrón de herencia de otro. Esta afirmación sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados en diferentes cromosomas o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. Es decir, que siguen las proporciones 9:3:3:1.

Como consecuencia del principio de la transmisión independiente, si consideramos dos caracteres a la vez, al cruzar individuos dihíbridos de la F1 (híbridos para ambos caracteres), en la segunda generación filial F2 aparecerán las proporciones 9(ambos caracteres dominantes): 3(uno dominante):3(el otro dominante):1(ambos caracteres recesivos).

En la tercera ley, se hace referencia al caso de que se contemplen dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo de manera independiente las leyes anteriores, como si no existiera presencia del otro carácter.

VÍDEO

Experimentos

Realizó una serie de experimentos mezclando diferentes clases de guisantes:

Mendel cruzó dos plantas de guisantes, cruzó una variedad de planta que producía semillas amarillas con otra que producía semillas verdes; estas plantas forman la llamada generación parental (P).

El resultado de este cruce fueron todo guisantes amarillos, repitió los cruces con otras plantas de guisante distintos en otros caracteres y el resultado era el mismo, se producía un carácter de los dos en la generación filial. Al carácter que aparecía le llamo carácter dominante y al que no, carácter recesivo.

Mendel autofecundó las plantas de la generación parental y obtuvo la llamada segunda generación filial (F2), compuesta por plantas que producían semillas amarillas y por plantas que producían semillas verdes en una proporción 3:1 (3 amarillas y 1 verde). Repitió el experimento con otros caracteres diferenciados y obtuvo siempre la misma proporción.

Después quiso comprobar si las dos primeras leyes creadas a partir de los anteriores experimentos eran válidas al cruzar plantas con dos o más caracteres diferentes mezclando guisantes verdes y lisos con guisantes amarillos y rugosos.

Las cruzó y observo que la primera ley se cumplía; en la F1 aparecían los caracteres dominantes (amarillos y lisos) y no los recesivos (verdes y rugosos).

Obtuvo la segunda generación filial autofecundando a la primera generación filial y obtuvo semillas de todos los estilos posibles, plantas que producían semillas amarillas y lisas, amarillas y rugosas, verdes y lisas y verdes y rugosas; y se obtenían en una proporción 9:3:3:1 (9 amarillos y lisos, 3 amarillos y rugosos, 3 verdes y lisos y uno verde y rugoso).

VÍDEO

Fuentes:

- Moreno, V., & Rodríguez, M.. (2015). Biología 2. México: Colegio de Bachilleres de Sonora.

- Leyes de Mendel. (2016). Ley de Mendel. Febrero 11, 2018, de Leyes de Mendel Sitio web: https://leyesdemendel.com/ley-de-mendel

Resultados de la actividad anterior 

ACTIVIDAD 1

Indica o relaciona las palabras en colores con sus respectivas respuestas:

ACTIVIDAD 2

Responda las preguntas usando las palabras en los recuadros de colores que están esparcidas.

1. ¿De qué otra forma se le dice a la primera Ley de Mendel? 

2. ¿Qué determina el genotipo dominante?

3. ¿Qué utilizo Mendel para el experimento de la primera Ley?

4. ¿Qué tipos de genes están involucrados?

5. A los componentes variables del genoma se les llama...

6. ¿Cuál fue el resultado de la generación parental?

7. ¿Cómo le llamo al carácter que si aparecía?

8. Mendel autofecundó las plantas de la generación parental y obtuvo la llamada…

9. Obtuvo la segunda generación filial autofecundando a la primera generación filial y obtuvo…

CRÉDITOS:

4°B

• González Guerrero Juan Emiliano. (Actividad de entrenamiento 2)
• López Flores Eve del Carmen. (2° Ley de Mendel).
• May Cupul Karen Angélica. (1° Ley de Mendel y redacción).
• Moo Guzmán Luis Antonio. (3° Ley de Mendel).
• Peréz Delfín Clever Leonardo. (Experimentos).
• Pool Dzul Sandra. (Actividad de entrenamiento 1).
• Rosado Martínez Jesús Adrián. (Historia y edición del blog).