Leyes de Mendel

Las leyes de Mendel.

Gregor Mendel, un monje austriaco que durante el siglo 19 realizó experimentos para entender cómo se transmiten los genes de generación en generación. Méndez descubre los principios fundamentales de la herencia.

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Durante gran parte de su vida, Méndez realiza experimentos cursando diferentes razas de chícharos. Esto para entender cómo se heredan los caracteres. Gracias a estos experimentos es que se formulan las tres leyes fundamentales de la herencia, que son también conocidas como las leyes de Mendel.

Iniciaremos con la primera ley de Mendel, que es la ley de la uniformidad. Cuando en el inicio su experimentación, se percató de que habían varias especies de chícharos que eran razas puras. Una de las más comunes eran los chícharos amarillos y los verdes. Anteriormente, solo se mezclaban los chícharos de la misma especie, pero Méndez se preguntó qué ocurriría si se mezclaban las dos razas puras, enfocándose en el color. ¿Qué color obtendrían de la cruza de estos chícharos?

Cuando Méndez logra hacer esta cruza, se da cuenta de que el chícharo resultante era de color amarillo. Pero, ¿por qué ocurrió esto? Bueno, lo que ocurre es que los seres vivos contamos con información genética que determina cómo seremos. Y existen segmentos cortos de ADN que nos indican las características que tiene que tener ese individuo, que estos son los genes. Por ejemplo, en el caso de los chícharos, esa característica es el color. Sin embargo, estos caracteres pueden variar. El color puede ser tanto amarillo como verde, o de algún otro color. Estas variaciones de los genes se conocen como alelos.

Cabe mencionar que los alelos se representan con una letra mayúscula si se trata de un alelo dominante, es decir, que esa característica se va a estar presente en el ser vivo, o con una letra minúscula si se trata de un alelo recesivo, es decir, que solamente estará visible si no hay un alelo dominante. Cabe mencionar que los seres vivos se reproducen por la vía sexual y estos cuentan con dos alelos. Uno lo hereda el padre y el otro la madre.

Cuando Méndez realizó este experimento, el chícharo amarillo inicial contaba con dos alelos dominantes y el chícharo verde tenía dos alelos recesivos. Entonces, estos se unen para formar un nuevo chícharo, y cada chícharo le donó un alelo. El amarillo, un alelo dominante, y el verde, su alelo recesivo. Por consiguiente, el chícharo resultante tiene un alelo dominante y uno recesivo heredado por los padres. Y aquí la resultante fue que el chícharo era amarillo porque tenía un alelo dominante heredado por su padre.

Y los genes nos dan las características que representan al individuo. Al conjunto de genes que tiene un organismo heredado por los padres se conoce como genotipo, y las características observables a consecuencia del genotipo se conoce como fenotipo, que para este ejemplo hablamos del color.

Si nos vamos a los chícharos obtenidos de la primera cruza y queremos información de esto, lo que podemos hacer es el siguiente cuadro de Punnett, que este nos ayudará a saber la probabilidad de genotipo a obtener. Este cuadro es muy simple de usar. Solamente ponemos los alelos de los chícharos padres en las orillas de esta manera, y cada cuadro representará a un chícharo nuevo que se formará de esta cruza. Ahora cruzamos la información de los chícharos padres. En las columnas ponemos las letras que tocan y para las filas hacemos lo mismo. De esta manera, si ya sabemos que el alelo dominante es la letra mayúscula y en esta corresponde al color amarillo, entonces cada chícharo resultante que tenga aunque sea una letra mayúscula se dará por entendido que será de color amarillo.

Y aquí la pregunta es: ¿cuántos de los chícharos formados salieron amarillos? Tenemos 1, 2, 3, 4. Y cuántos de estos chícharos salieron verdes. Para este caso, vemos que no salió ningún chícharo verde porque en todos los chícharos había al menos un alelo dominante que era el color amarillo. Esta información que acabamos de obtener es referente al fenotipo, es decir, la característica visible. Y la proporción fenotípica es 4:0.

Pero si queremos tener información sobre el genotipo, tenemos que saber que hay tres formas de representarlo. Si tenemos dos letras mayúsculas, se denomina como homocigoto dominante. Si tenemos una letra mayúscula y una minúscula, será heterocigoto. Y finalmente, con dos letras minúsculas, serán homocigoto recesivo. Dicho esto, para obtener la información del genotipo, la pregunta sería: de los chícharos obtenidos, ¿cuántos salieron homocigotos dominantes, es decir, que tienen ambas de estas mayúsculas? Vemos que ninguno. Ahora vemos cuántos heterocigotos salieron, de una letra mayúscula y una minúscula. Aquí tenemos formados 1, 2 y 4. Para finalizar, cuántos homocigotos recesivos salieron, y vemos que no tenemos ninguno.

Estos fueron los resultados con el primer experimento de Mendel, que es de la uniformidad. Con esta ley se genera el siguiente enunciado: todos los descendientes resultantes del cruce de las razas puras son iguales entre sí, mismo fenotipo, que vemos que todos tuvieron el mismo color, que fue el amarillo, que este coincide con uno de los colores de los progenitores, el que tenía el alelo dominante, que era el amarillo.

Después de que Mendel realizó el primer experimento, él se preguntó qué pasaría si ahora se cruzan los nuevos chícharos ya obtenidos. ¿Qué colores se obtendrían? Entonces, aquí viene la segunda ley de Mendel, que es la ley de segregación independiente de los caracteres. Recordemos que los nuevos genotipos de los chícharos que se obtuvieron fueron heterocigotos, es decir, una letra mayúscula y una minúscula. Recordando que salieron de color amarillo, la pregunta aquí es: ¿cuál sería el fenotipo de los nuevos chícharos obtenidos? ¿Cuál sería su color?

Volvemos a usar el cuadro de Punnett. Ponemos los alelos de los chícharos a cruzar en estas posiciones y procedemos a cruzarlos como hicimos anteriormente. Ahora vemos qué genotipos se han formado. ¿Cuántos son heterocigotos dominantes, es decir, que tengan ambos alelos dominantes? Vemos que solo tenemos 1. ¿Cuántos heterocigotos hay, un alelo dominante y un alelo recesivo? Tenemos 1, 2. Y finalmente, cuántos homocigotos recesivos salieron, que tienen alelos recesivos. Vemos que es solamente uno. Y estos fueron los genotipos formados de la segunda ley de Mendel.

Ahora vamos con el fenotipo. ¿Cuántos chícharos amarillos salieron de estas cruzas? Recordando que será amarillo si hay un alelo dominante, es decir, una letra mayúscula. Tenemos 1, 2 y 3. Y cuántos chícharos verdes salieron. Pues podemos ver que solamente hay uno, porque aquí para este chícharo tenemos ambos alelos recesivos del color verde. Por lo tanto, aquí se hace presente ese color. La proporción fenotípica de la segunda ley de Mendel es 3:1. A pesar de que las semillas iniciales eran de color amarillo, estos lograron formar un chícharo verde porque, aunque no estuvo presente el color en los chícharos padres, estos tenían información para poder producirlo, claro que en menor proporción.

Con esta segunda ley de Mendel se genera el siguiente enunciado: los factores hereditarios son entidades definidas que pueden separarse o agregarse durante la información de las células sexuales. Hasta este punto, debemos decir que los experimentos de Mendel tienen que ver con la reproducción sexual, la reproducción entre dos organismos de diferentes sexos, y esto es como los genes que tienen los gametos o las células sexuales tienen tanto alelos dominantes como recesivos, pero no porque tengan alelos recesivos quiere decir que no estarán presentes en algún momento.

Para estos experimentos que acabamos de ver, Mendel solo estudió una característica, que fue el color. Sin embargo, el color no era el único fenotipo que se hacía presente en los chícharos, sino también la textura, ya que habían chícharos lisos y rugosos. Entonces, realiza su tercer experimento con el que determina la tercera ley de Mendel, que es la ley de la herencia independiente de los caracteres. Para ello, vuelve a cruzar dos razas puras de chícharos: chícharos amarillos lisos y chícharos verdes rugosos. Ya se había dicho que el alelo que representa el color era la letra A, pero ahora para la textura, este se representará con la letra B, donde el alelo dominante será la textura lisa, por lo tanto, el alelo recesivo será la textura rugosa.

Para este experimento, el chícharo amarillo liso tenía dos alelos dominantes de color y textura, mientras que el chícharo verde rugoso tenía los alelos recesivos del color y la textura. Al hacer su tercer experimento, para la primera generación, todos los descendientes salieron de color amarillo y de textura lisa. Pero para la siguiente generación, las cosas cambiaron y salieron de esta manera. Ahora, estos descendientes obtenidos se vuelven a cruzar y vemos qué pasará con las características de los nuevos chícharos que se formen.

Para esto, volvemos a realizar el cuadro de Punnett, pero ahora lo hacemos más grande y acomodamos a los genotipos de la última cruza de esta manera. Como este cuadro es más grande que los anteriores, podemos empezar a rellenar cuadro por cuadro. Por ejemplo, para el primero, vemos que le tocan ambas letras mayúsculas y ambas letras en mayúsculas. Para el siguiente cuadro, vemos que también le tocan ambas letras mayúsculas, pero ahora una B mayúscula y una b minúscula. Para el siguiente cuadro, ahora le toca una letra A mayúscula, una letra a minúscula y ambas letras mayúsculas. Y finalmente, para este cuadro, le toca una letra A mayúscula y una minúscula, y para la letra B, le toca una mayúscula y una b minúscula. Y así le vamos a hacer con los demás cuadros hasta terminar de rellenarlos.

Si queremos saber cuáles son los fenotipos de los chícharos, debemos de recordar qué caracteres nos pueden salir. Primeramente, tenemos chícharos amarillos que pueden ser tanto lisos como rugosos, pero también podemos obtener chícharos verdes que igualmente serán lisos o rugosos.

Veamos cuántos chícharos amarillos salieron. Recordemos que con una letra A mayúscula que veamos será suficiente para que se haga presente el color, y contamos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12. Pero de estos 12, ¿cuántos salieron lisos, es decir, que también tengan una letra B mayúscula? Contamos normalmente. Tenemos 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 y 9. Y cuántos chícharos amarillo rugoso salieron, es decir, que tengan ambas letras b minúsculas. Tenemos 1, 2 y 3.

Ahora, cuántos chícharos verdes salieron, es decir, que tengan ambas letras a minúsculas. Tenemos aquí 1, 2, 3 y 4. Pero de estos, ¿cuantos salieron verdes lisos, o sea, que tengan aunque sea una letra B mayúscula? Contamos 1, 2 y 3. Y verde rugosos tenemos solamente uno, porque aquí tenemos ambas b minúsculas. La proporción fenotípica para la tercera ley de Mendel es 9:3:3:1.

Y con esta ley lo que se descubre fue que los factores que determinan los caracteres no antagónicos son transmitidos de forma independiente, es decir, que los caracteres se heredan tal como la primera y la segunda ley de Mendel, independientemente a que hayan otros caracteres presentes.

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