Experimentos de Mendel y las Leyes de la Herencia

Gregor Mendel, considerado el padre de la genética, realizó experimentos con plantas de guisantes para comprender cómo se transmiten los rasgos de una generación a otra. Su meticuloso trabajo sentó las bases de la genética moderna.

Metodología de Mendel

Mendel eligió plantas de guisantes por su facilidad de cultivo, ciclo de vida corto y la posibilidad de controlar su polinización. Estudió características individuales, como el color de la flor o la forma de la semilla, a lo largo de varias generaciones. Su enfoque metódico y el uso de análisis matemáticos fueron innovadores para la época.

Las Leyes de Mendel

A partir de sus observaciones, Mendel formuló tres leyes fundamentales de la herencia:

1. Ley de la Uniformidad de los Híbridos de la Primera Generación Filial (F1)

Al cruzar dos individuos homocigotos (razas puras) que difieren en un carácter, todos los descendientes de la primera generación (F1) son idénticos entre sí, tanto en su genotipo (composición genética) como en su fenotipo (apariencia externa). Esto se debe a que cada progenitor aporta un alelo (versión de un gen) para ese carácter, y el alelo dominante se expresa en la F1.

2. Ley de la Segregación de los Caracteres Antagónicos en la Segunda Generación Filial (F2)

Cuando se cruzan entre sí los individuos de la F1, se obtiene una descendencia (F2) no uniforme, donde reaparecen los caracteres de la generación parental (P) en una proporción específica (3:1 para caracteres con dominancia completa). Esto demuestra que los alelos se separan (segregan) durante la formación de gametos (células sexuales), y cada gameto lleva solo un alelo para cada carácter.

• Retrocruzamiento: Es el cruzamiento entre un individuo y uno de sus progenitores.
• Cruzamiento Prueba: Es un tipo de retrocruzamiento que se utiliza para determinar si un individuo con fenotipo dominante es homocigoto o heterocigoto. Se cruza el individuo en cuestión con un individuo homocigoto recesivo para el carácter en estudio. Si todos los descendientes muestran el fenotipo dominante, el individuo en cuestión es homocigoto dominante. Si la mitad de la descendencia muestra el fenotipo dominante y la otra mitad el recesivo, el individuo en cuestión es heterocigoto.

3. Ley de la Independencia de los Caracteres Hereditarios

Al estudiar la herencia de dos caracteres simultáneamente, Mendel observó que la transmisión de un carácter no afecta la transmisión del otro. Cada par de alelos se segrega de forma independiente durante la formación de gametos. Esta ley se cumple para genes ubicados en diferentes cromosomas.

Extensiones del Mendelismo

Si bien las leyes de Mendel son fundamentales, existen excepciones y variaciones que enriquecen la comprensión de la herencia:

Codominancia y Herencia Intermedia

En estos casos, ambos alelos se expresan en el heterocigoto, resultando en un fenotipo intermedio o en la expresión de ambos alelos por igual.

Interacción Génica (Epistasia)

Un gen puede influir en la expresión de otro gen. En la epistasia, un gen enmascara o modifica el efecto de otro gen.

Genes Letales

Algunos genes, en su forma homocigota, pueden ser letales, impidiendo la supervivencia del individuo.

Alelismo Múltiple

Un gen puede tener más de dos alelos posibles en una población, aunque cada individuo solo porta dos alelos.

Herencia Cuantitativa, Continua o Poligénica

Algunos caracteres, como la altura o el color de la piel, están determinados por la acción conjunta de múltiples genes, lo que resulta en una variación continua del fenotipo.

Teoría Cromosómica de la Herencia

Thomas Hunt Morgan, utilizando la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) como organismo modelo, aportó pruebas experimentales que respaldaron y extendieron las leyes de Mendel. Su trabajo llevó a la formulación de la teoría cromosómica de la herencia, que establece:

• Los genes se encuentran en los cromosomas.
• Cada gen ocupa un lugar específico en un cromosoma, llamado locus (plural: loci).
• Los loci se disponen linealmente a lo largo del cromosoma.
• Los alelos de un gen se encuentran en los loci correspondientes de los cromosomas homólogos (pareja de cromosomas que llevan información para los mismos caracteres).

Ligamiento y Recombinación

Morgan observó que algunos genes tendían a heredarse juntos con mayor frecuencia de lo esperado por la ley de la segregación independiente de Mendel. Esto se debe a que estos genes se encuentran en el mismo cromosoma y se transmiten como una unidad, fenómeno conocido como ligamiento. Sin embargo, durante la meiosis (división celular que produce gametos), puede ocurrir un intercambio de fragmentos entre cromosomas homólogos, llamado recombinación. La frecuencia de recombinación entre dos genes es proporcional a la distancia que los separa en el cromosoma.

Herencia Ligada al Sexo

Algunos caracteres están determinados por genes ubicados en los cromosomas sexuales (X o Y). En especies con sistema de determinación sexual XX/XY, las hembras tienen dos cromosomas X (XX) y los machos un cromosoma X y un cromosoma Y (XY).

Ligamiento al Cromosoma X

Los genes ubicados en el cromosoma X presentan patrones de herencia particulares. Las hembras pueden ser homocigotas o heterocigotas para estos genes, mientras que los machos, al tener un solo cromosoma X, son hemicigotos. Ejemplos de enfermedades ligadas al cromosoma X son el daltonismo y la hemofilia.

Ligamiento al Cromosoma Y

: Los genes situados en el cromosoma Y solo los poseera el macho. Asi el carácter determinado por estos genes únicamente se manifestara en los machos.