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CAPÍTULO VII Conceptos de Genética y Genética mendeliana
GENÉTICA MENDELIANA
1 PRINCIPIOS Y LEYES DE MENDEL
Mendel eligió para sus experimentos el guisante común de jardín, conocido también como "legumbre", "chícharo" o "arveja". Al escoger a la "arveja" tomó en cuenta lo siguiente:
- Fácil disposición de muchas variedades que se podían cultivar.
- Los guisantes tienen flores que se autofertilizan. En sus experimentos, Mendel extrajo todos los estambres de las flores de un grupo de plantas para convertirlas en femeninas, para polinizarles con polen de otras plantas y así obtener la F 1. Para obtener la F 2 , dejó que las plantas de la F 1 se autopolinizaran.
Mendel estudió caracteres opuestos en las plantas de arvejas, los siguientes caracteres fueron estudiados para establecer sus postulados.
CARÁCTER DOMINANTE RECESIVO Forma de la semilla Lisa (Redonda) Rugosa (Arrugada) Color de semilla Amarillo Verde Posición de la flor en el tallo Axial - a lo largo del tallo Terminal - en la punta Color de la cubierta de la semilla Gris Blanca Forma de la vaina o fruto Lisa (Inflada) Rugosa (Arrugada) Color de la vaina Verde Amarillo Altura Alto (Largo) Bajo (Corto) El carácter del color de la flor de las “arvejas” tambien fue estudiado por Mendel, pero no lo consideró carácter dominante ni recesivo.
CAPÍTULO VII Conceptos de Genética y Genética mendeliana
Mendel hizo público sus trabajos el 8 de febrero y 8 de marzo de 1865, en dos reuniones de la Sociedad de Historia Natural de Brünn. De acuerdo con datos muy recientes, también experimentó con ratones; sin embargo, sus trabajos no fueron publicados por cierto pudor religioso.
1.1. PRINCIPIO DE LA UNIFORMIDAD Y LA RECIPROCIDAD
Del cruce de dos líneas puras, la primera generación filial (F 1 ) estará formada por individuos idénticos que presentan solo uno de los caracteres alternativos paternos, cualquiera que sea la dirección del cruce. Mendel tomó plantas altas (trepadoras) y plantas enanas (matas) de línea pura, es decir, homocigotes, para realizar cruzamientos entre estos dos grupos de plantas. Obtuvo así una descendencia F 1 , donde todas las plantas eran altas (trepadoras). Generación P : Planta alta × Planta enana Generación F 1 : Plantas altas A esta clase de apareamiento se le llama cruce monohíbrido ya que es solo para una característica; en este caso, la talla de la planta. En la Generación F 1 formada, las plantas altas eran más altas que la Generación P. ¿Cómo se explica que del cruce de dos plantas, una alta y una enana, se den descendientes solo plantas altas? ¿Qué sucedió con el carácter enano? La explicación se encuentra en que los individuos cruzados de la generación paterna (P) son homocigotes. La planta alta es Homocigote dominante (AA), mientras que la planta enana Homocigote recesiva (aa). El resultado del cruce genera heterocigotes (Aa), donde el alelo dominante (A) se expresa y el alelo recesivo (a) no se expresa en el fenotipo final. El rasgo enano no se ha expresado, pero la descendencia porta el gen recesivo (a).
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Los resultados del cruzamiento son la F 2 (Segunda generación) y se expresa de la siguiente forma: Genotipo Proporción genotípica 1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa Probabilidad genotípica 1/4 AA : 1/2 Aa : 1/4 aa Probabilidad porcentual genotípica 25% AA : 50% Aa : 25% aa Relación genotípica 1AA : 2Aa : 1aa
Fenotipo Proporción fenotípica 3/4 Altas : 1/4 Enanas Probabilidad fenotípica 3/4 Altas : 1/4 Enanas Probabilidad porcentual fenotípica 75% Altas : 25% Enanas Relación fenotípica 3 Altas : 1 Enana
Este cruzamiento también se puede resolver usando el tablero de Punnett, llamado así en honor al genetista que lo propuso. El tablero de Punnett es un conjunto de cuadrículas que se utiliza para realizar las posibilidades de fecundación de una forma ordenada. El tablero de Punnett cuenta con la siguiente estructura:
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Si utilizamos el tablero para el cruce anterior, la solución sería:
Nota
Tradicionalmente se habla de proporciones mendelianas genotípicas y fenotípicas de primera ley, las que constituyen la F 2 , es decir, el producto del cruzamiento monohíbrido.
Se considera como proporción genotípica : 1 : 2 : 1
y como proporción fenotípica : 3 : 1
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2 APLICACIÓN DE LAS LEYES DE MENDEL UTILIZANDO EL TABLERO DE PUNNET
Mendel descubrió los principios básicos que rigen la herencia en las plantas, los que también son aplicables a los animales.
En los cuyes, el color pardo es un carácter recesivo dado por el alelo b y el color negro, un carácter dominante dado por el alelo B.
2.1. CRUCE DE HOMOCIGOTES PARA UN PAR DE ALELOS
Es posible ejemplificar el uso de la Primera Ley de Mendel, mediante el estudio de un cruce. Si se aparea un cobayo macho pardo homocigote recesivo (raza pura) con un cobayo hembra negra homocigote dominante (raza pura), ¿cuál será la proporción genotípica y fenotípica de la F 1?
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La proporción genotípica y fenotípica de la F 1 es 4:
2.2. CRUCE DE MONOHÍBRIDOS
Determine la proporción genotípica y fenotípica de la F 2 en el cruce anterior. Para hallarla se cruzan dos individuos de la F 1 , macho de pelo negro (Bb) y hembra negra (Bb).
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La proporción genotípica y fenotípica es 16:
2.4. CRUCE DE DIHÍBRIDOS
Del cruce anterior, calcule la proporción genotípica y fenotípica de la F 2. Es necesario cruzar dos individuos de la F 1 , macho de pelo negro y corto (BbSs) y hembra de pelo negro y corto (BbSs).
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La proporción genotípica en este caso es 1:2:2:4:1:2:1:2: 1/16 BBSS; 2/16 BBSs; 2/16 BbSS; 4/16 BbSs; 1/16 BBss; 2/16 Bbss; 1/16 bbSS; 2/16 bbSs; 1/16 bbss. Cuando se aparean dos individuos de la F 1 cada uno de ellos produce cuatro tipos de gametos: Bs, Bs, bS, bs. Por lo tanto, hay 16 combinaciones posibles entre los cigotes. La proporción fenotípica en este caso es 9:3:3:
3 PRUEBAS DE HERENCIA MENDELIANA
Los caracteres están controlados por dos genes; por ejemplo, en una planta alta de línea pura estos son AA y en una planta enana pura son aa. En los gametos de cada individuo existe solo uno de los dos genes de la misma especie; esto se demuestra con la planta alta de línea pura sus gametos solo tienen A, mientras que en la planta enana de línea pura sus gametos solo tienen a. La unión de dos gametos de la misma especie restituye el número doble y permite el desarrollo de un nuevo individuo.
