Herencia mendeliana

Herencia mendeliana

Introducción

En el siglo XIX, se tenía la idea incorrecta de que la herencia biológica era producto de la mezcla entre las características de los progenitores. Por lo cual, la descendencia presentaría siempre características intermedias de los rasgos que poseían los padres. Esta noción era un obstáculo para la teoría de la evolución de Darwin, pues ¿cómo sería posible que alguna variación que fuese ventajosa para una especie se fijase en la población? Cualquier variación que apareciera en dicha población ”se diluiría” y se perdería de una generación a otra por este fenómeno de herencia mezclada, impidiendo el cambio de las especies a lo largo del tiempo.

 

Darwin puso de manifiesto la importancia de comprender la variación biológica para el proceso de evolución por selección natural, pero no logró explicar los mecanismos por los cuales se originaba y se transmitía. El descubrimiento de los mecanismos básicos de la herencia lo realizó Gregor Johann Mendel (1822-1884), botánico austriaco, considerado el padre de la Genética. Contrario a la creencia de la época, Mendel demostró que los caracteres hereditarios están contenidos en unidades discretas a las que él llamó factores y, posteriormente, se les dio el nombre de genes.

 

Los genes que constituyen el genotipo de un organismo pueden expresarse o mantenerse latentes en el fenotipo de una generación determinada. Sin embargo, aquellos genes que no se expresaron en los padres, pueden manifestarse en la descendencia dependiendo de las relaciones de dominancia y recesividad descubiertas por Mendel. Por lo tanto, la herencia no es la simple mezcla de las características presentes en los progenitores.

 

Gregor Johan Mendel publicó
Experimentos sobre híbridos de plantas (1866)

La genética estudia la manera en que los seres vivos transmiten la información hereditaria a sus descendientes y es la base para comprender varios procesos evolutivos, como la selección natural. Mendel publicó los resultados de sus investigaciones en 1866 en un artículo titulado Experimentos sobre híbridos de plantas, siete años después del Origen de las Especies, pero sin causar el mismo impacto que el trabajo de Darwin. La publicación de Mendel fue ignorada por la mayoría de sus contemporáneos. ¿Por qué ocurrió esto? Por una parte, tomo tiempo para que la comunidad científica y la sociedad aceptaran el hecho de la evolución de las especies y la importancia que tenía comprender el origen de la variación en la teoría de Darwin. Por otra parte, Mendel incluyó en su trabajo una metodología estadística para el análisis de sus resultados, lo cual todavía no era algo común en las investigaciones de las ciencias naturales, por lo que su trabajo resultó difícil de comprender para sus colegas.

 

No obstante, el trabajo de Mendel puso de manifiesto que la variación se puede cuantificar y predecir, lo cual sentó las bases para el desarrollo de la genética moderna y de la biología como una ciencia cuantitativa.

 

Te invitamos a ver el siguiente video para comprender más sobre los orígenes de la genética.

Glosario
¡Explora! pasa el cursor sobre las palabras en negritas.
Genes	Alelos
Homocigoto	Homocigoto dominante
Homocigoto recesivo	Heterocigoto

 

Primeros experimentos

En los primeros experimentos de Mendel, realizó cruzas entre plantas de chícharos Pisum sativum, observando que muchos rasgos se trasmitían de generación a generación. Estas plantas presentaron características a las que llamó factores, y a su vez cada una tenía un par de factores que identificó como alelos. Se dice que las razones de su elección fueron porque era una planta de fácil cultivo, económica, con ciclos reproductivos cortos, además de que se podían hacer polinizaciones controladas.

 

Después de ello, experimentó con plantas de líneas puras, su propósito fue obtener organismos que al reproducirse (ya sea por autopolinización o polinización cruzada) mostraran que su descendencia era igual a los progenitores. Por ejemplo, plantas con flores moradas que sólo produjeran plantas de flores moradas.

 

Una vez que logró establecer líneas puras, Mendel empezó los cruces entre individuos de un rasgo único de flores blancas y moradas, obteniendo la generación parental (detonada con la letra P), a cuya descendencia llamó generación F1 (primera filial; las raíces latinas fili o filia significan hijo o hija), a las siguientes generaciones las nombró F2, F3 y así sucesivamente. Con base en lo anterior, desarrolló dos leyes, accede a las secciones para conocerlas.

 

Ley de la uniformidad

Gregor Mendel estableció tres leyes que llevan su apellido, la primera que desarrolló es la ley de la uniformidad. Llegó a ésta porque en sus primeros resultados encontró que en la F1 sólo se obtuvieron flores moradas, mientras que las flores de color blanco habían desaparecido. La conclusión a la que llegó fue que cuando se cruzan individuos de dos líneas puras, la descendencia, ahora híbrida, es completamente uniforme. Es decir, en el cruce entre dos razas puras, la primera generación filial resultante (F1) es homogénea en su fenotipo, aunque heterocigota en su genotipo.

Ley de la segregación

Los experimentos que llevaron a Mendel a formular la segunda ley le permitieron obtener la segunda generación filial (F2), para lo cual dejó que las flores de la F1 se autopolinizaran y plantó las semillas resultantes. Encontró que, de las plantas resultantes, 75% era de flores moradas y 25% de flores blancas (tres cuartas partes moradas y una cuarta parte blanca). Con este hallazgo vio que las flores blancas de la F1 no habían desaparecido, más bien la característica se había “ocultado”. Para corroborar que este hecho no se hubiera dado por casualidad, Mendel repitió el mismo experimento para todos los rasgos elegidos, encontrando que se obtenían las mismas proporciones para cada uno. Con base en estos resultados, estableció la ley de la segregación, la cual postula que los dos alelos de cada gen deben separarse (segregarse) en distintos gametos durante la formación de los óvulos y espermatozoides, dando como resultado que cada gameto contenga un alelo de cada gen, es decir: al autofecundarse los descendientes de la generación F1 en la F2 se obtienen descendientes que manifiestan diferentes características.

 

Conclusión

Para explicar qué había pasado durante la cruza, Mendel utilizó letras para indicar el gen de un rasgo determinado. Por ejemplo, P representa el gen del color de la flor. P mayúscula representa el alelo dominante (color morado) y p minúscula representa el alelo recesivo (color blanco).

 

Por lo tanto, siguiendo esta lógica, en las líneas puras de Mendel las flores moradas tenían el par de alelos dominantes (PP), mientras que las blancas tenían el par de alelos recesivos (pp).

 

Al momento de la cruza, cada individuo tiene en sus gametos un gen con uno de los alelos, el cual aporta durante la fecundación, por lo que resultan individuos con el genotipo dominante + recesivo (genotipo Pp). Esto explica por qué en la F1 se obtuvo sólo un fenotipo (flores moradas) y un genotipo (Pp).

 

Pero al momento de realizar la autopolinización de estos individuos, en los descendientes de F2, se tuvo un individuo con un genotipo pp (p alelo recesivo), por lo que su fenotipo dio flores de color blanco.

 

A continuación, podrás ver todas las cruzas realizadas de manera gráfica: