Las Leyes de Mendel son el conjunto de reglas básicas sobre la transmisión por herencia de las características de los organismos padres a sus hijos. Estas reglas básicas de herencia constituyen el fundamento de la genetica. Las leyes se derivan del trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en el año 1865 y el 1866, aunque fue ignorado por mucho tiempo hasta su redescubrimiento en 1900
1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad
Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado
carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales
entre sí fenotípica y genotípicamente, e iguales fenotípicamente a uno
de los progenitores (de genotipo dominante), independientemente de la
dirección del cruzamiento. Expresado con letras mayúsculas las
dominantes (A = amarillo) y minúsculas las recesivas (a = verde), se
representaría así: AA + aa = Aa, Aa, Aa, Aa.
2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación
Esta ley establece que durante la formación de los gametos, cada
alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la
constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las
posibilidades de hibridacion mediante un cuadro de Punnett.
Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de hetericigoto
(diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa), y pudo
observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con
características de piel amarilla y otros (menos) con características de
piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color amarilla y
1:4 de color verde (3:1). Aa + Aa = AA + Aa + Aa + aa
Según
la interpretación actual, los dos alelos, que codifican para cada
característica, son segregados durante la producción de gametos
mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto
va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los
alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la
variación.
Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada
pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo
proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o
heterocigotos.
3ª Ley de Mendel: Ley de la recombinación independiente de los factores
En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que
diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no
existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un
rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en
aquellos genes que no están ligados (es decir, que están en diferentes
cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma.
En este caso la descendencia sigue las proporciones 9:3:3:1.
Representándolo con letras, de padres con dos características AALL y
aall (donde cada letra representa una característica y la dominancia por
la mayúscula o minúscula), por entrecruzamiento de razas puras (1era
Ley), aplicada a dos rasgos, resultarían los siguientes gametos: AL + al
=AL, Al, aL, al. Al intercambiar entre estos cuatro gametos, se obtiene
la proporción 9:3:3:1 AALL, AALl, AAlL, AAll, AaLL, AaLl, AalL, Aall,
aALL, aALl, aAlL, aAll, aaLL, aaLl, aalL, aall . Como conclusión
tenemos: 9 con "A" y "L" dominantes, tres con "a" y "L", tres con "A" y
"l" y una con genes recesivos "aall"
Experimentos
Mendel publicó sus experimentos con guisantes en 1865 y 1866. A
continuación se describen las principales ventajas de la elección de Pisum sativum
como organismo modelo: su bajo coste, tiempo de generación corto,
elevado índice de descendencia, diversas variedades dentro de la misma
especie (color, forma, tamaño, etc.). Además, reúne características
típicas de las plantas experimentales, como poseer caracteres
diferenciales constantes.
Pisum sativum es una planta autógama, es decir, se autofecunda. Mendel lo evitó emasculándola (eliminando las anteras). Así pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas. También embolsó las flores para proteger a los híbridos de polen no controlado durante la floracion. Llevó a cabo un experimento control realizando cruzamientos durante dos generaciones sucesivas mediante autofecundacion para obtener líneas puras para cada carácter.
Mendel llevó a cabo la misma serie de cruzamientos en todos sus
experimentos. Cruzó dos variedades o líneas puras diferentes respecto de
uno o más caracteres. Como resultado obtenía la primera generación
filial (F1), en la cuál observó la uniformidad fenotipica de los híbridos. Posteriormente, la autofecundación de los híbridos de F1 dio lugar a la segunda generación filial (F2), y así sucesivamente. También cruzamientos reciprocos, es decir, alternaba los fenotipos de las plantas parentales:
♀P1 x ♂P2
♀P2 x ♂P1
(siendo P la generación parental y los subíndices 1 y 2 los diferentes fenotipos de ésta).
Además, llevó a cabo retrocruzamientos, que consisten en el cruzamiento de los híbridos de la primera generación filial (F1) por los dos parentales utilizados, en las dos direcciones posibles:
♀F1 x ♂P2 y ♀P2 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)
♀F1 x ♂P1 y ♀P1 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)
Los experimentos demostraron que:
- La herencia se transmite por elementos particulados (refutando, por tanto, la herencia de las mezclas).
¿Que se necesita para aplicar las leyes de
Mendel?
para resolver problemas de herencia aplicando las leyes de Mendel, es necesario haber comprendido con precisón clara los siguientes conceptos:
Genotipo: Constitución genética de un individuo que determina sus distintos caracteres.
Fenotipo: Expresión física de la información genética, como por ejemplo, color de los ojos, color de la piel, color de las hojas, tipo de flores, presencia de garras, etc.
Factores hereditarios (genes): Entes que, en número de dos, posee un organismo para la expresión de un caracter dado. Se representan con letras, por ejemplo, MM, Mm, mm. El factor o gen dominante se representa con una letra mayuscula, mientras que el gen recesivo se representa con una letra minúscula.
Alelo: Cada una de las formas diferentes en que puede presentarse un gen en una población. Por ejemplo, un gen que determine la forma de las hojas puede presentarse de dos maneras: forma acorazonada (alelo A dominante) y forma ovalada (alelo a recesivo)
Homocigoto (raza pura): Presencia, en un organismo, de dos alelos iguales, es decir, un par de genes idénticos que codifican para el mismo carácter, sin importar si son recesivos o dominantes.
Heterocigoto: Presencia, en un organismo, de dos alelos iguales, es decir, un par de genes idénticos que codifican para el mismo carácter, sin importar si son recesivos o dominantes.
Gametos: Células sexuales de un organismo. Los gametos masculinos son los espermatozoides , y los femeninos son los óvulos.
Carga genética de los gametos: Un gameto, masculino o femenino, posee un solo gen de los dos que determinan un carácter. Luego, tanto el padre como la madre producirán, para ese carácter, dos tipos de gametos, uno con cada uno de los genes. Si un individuo es homocigoto para un carácter, entonces todos sus gametos tendran el mismo tipo de gen para dicho caracter. Por el contrario, si un individuo es heterocigoto para un carácter, entonces el 50% de sus gametos tendrá un gen dominante para dicho carácter, mientras que el 50% restante de los gametos tendrá el gen recesivo. Por ejemplo, un projenitor (AA) producirá sólo gametos (A), mientras que un progenitor (Aa) producirá un 50% de gametos (A) y un 50% de gametos (a)
Cruces: En los cruces se asocia cada tipo de gameto del padre con cada tipo de gameto de la madre, para producir la generación filial.
para resolver problemas de herencia aplicando las leyes de Mendel, es necesario haber comprendido con precisón clara los siguientes conceptos:
Genotipo: Constitución genética de un individuo que determina sus distintos caracteres.
Fenotipo: Expresión física de la información genética, como por ejemplo, color de los ojos, color de la piel, color de las hojas, tipo de flores, presencia de garras, etc.
Factores hereditarios (genes): Entes que, en número de dos, posee un organismo para la expresión de un caracter dado. Se representan con letras, por ejemplo, MM, Mm, mm. El factor o gen dominante se representa con una letra mayuscula, mientras que el gen recesivo se representa con una letra minúscula.
Alelo: Cada una de las formas diferentes en que puede presentarse un gen en una población. Por ejemplo, un gen que determine la forma de las hojas puede presentarse de dos maneras: forma acorazonada (alelo A dominante) y forma ovalada (alelo a recesivo)
Homocigoto (raza pura): Presencia, en un organismo, de dos alelos iguales, es decir, un par de genes idénticos que codifican para el mismo carácter, sin importar si son recesivos o dominantes.
Heterocigoto: Presencia, en un organismo, de dos alelos iguales, es decir, un par de genes idénticos que codifican para el mismo carácter, sin importar si son recesivos o dominantes.
Gametos: Células sexuales de un organismo. Los gametos masculinos son los espermatozoides , y los femeninos son los óvulos.
Carga genética de los gametos: Un gameto, masculino o femenino, posee un solo gen de los dos que determinan un carácter. Luego, tanto el padre como la madre producirán, para ese carácter, dos tipos de gametos, uno con cada uno de los genes. Si un individuo es homocigoto para un carácter, entonces todos sus gametos tendran el mismo tipo de gen para dicho caracter. Por el contrario, si un individuo es heterocigoto para un carácter, entonces el 50% de sus gametos tendrá un gen dominante para dicho carácter, mientras que el 50% restante de los gametos tendrá el gen recesivo. Por ejemplo, un projenitor (AA) producirá sólo gametos (A), mientras que un progenitor (Aa) producirá un 50% de gametos (A) y un 50% de gametos (a)
Cruces: En los cruces se asocia cada tipo de gameto del padre con cada tipo de gameto de la madre, para producir la generación filial.
Tipos de problemas de las leyes de mendel:
Cruce monohíbrido con dominancia completa:
Los cruces de prueba: permiten determinar el genotipo de un organismo, o en otras palabras, consiste en cruzar al individuo problema (desconocido) con un individuo homocigoto recesivo. Por ejemplo, el fenotipo tallo alto de pisum sativum puede deberse a dos posibles genotipos: un homocigoto dominante (EE) o un heterocigoto (Ee). La forma de verificar su genotipo más probable es hacer un cruce de prueba entre esta planta de genotipo desconocido y una planta de fenotipo homocigoto recesivo.
Como sabemos, el carácter recesivo sólo se expresa cuando los dos genes son recesivos, el genotipo se puede deducir a partir de las proporciones fenotípicas observadas. Si toda la descencia es alta, el genotipo de la planta es EE, si el 50% de la descencia es alta y el resto es enana, el genotipo de la planta es Ee. Este cruce tambien se aplica para dos caracteres.
Cruce monohíbrido con dominancia completa:
Los cruces de prueba: permiten determinar el genotipo de un organismo, o en otras palabras, consiste en cruzar al individuo problema (desconocido) con un individuo homocigoto recesivo. Por ejemplo, el fenotipo tallo alto de pisum sativum puede deberse a dos posibles genotipos: un homocigoto dominante (EE) o un heterocigoto (Ee). La forma de verificar su genotipo más probable es hacer un cruce de prueba entre esta planta de genotipo desconocido y una planta de fenotipo homocigoto recesivo.
Como sabemos, el carácter recesivo sólo se expresa cuando los dos genes son recesivos, el genotipo se puede deducir a partir de las proporciones fenotípicas observadas. Si toda la descencia es alta, el genotipo de la planta es EE, si el 50% de la descencia es alta y el resto es enana, el genotipo de la planta es Ee. Este cruce tambien se aplica para dos caracteres.
Cruce monohíbrido con dominancia intermedia: Alrededor de 1900,
el botánico Alemán Karl E. Correns (1864-1833), uno de los científicos que
descubrió el trabajo de Mendel, realizó experimentos con la planta del género
Mirabilis, y tomó como carácter de estudio el color de sus flores. Al cruzar
una raza pura de flores blancas con otra raza pura de flores rojas, obtuvo
descendientes F1 híbridos de flores rosadas. Este tipo de herencia se denomina dominancia
intermedia o incompleta. En este cas, no hay dominancia de un carácter
sobre el otro, como sucede en las plantas de arvejas, sino que el carácter del
híbrido es intermedio entre los dos factores hereditarios. Ninguno de los dos
alelos enmascara totalmente al otro, por lo que los híbridos presentan un
fenotipo intermedio:rojo + blanco = rosado. El cruce entre estos híbridos
rosados produce 1/4 de plantas de flores rojas, 2/4 de plantas de flores
rosadas y 1/4 de plantas de flores blancas, siendo la proporción fenotipica de
la F2 1:2:1
Cruce dihíbrido con dominancia completa: La segunda ley de
Mendel plantea que al combinarse varios genes o carácteres en un híbrido,
dichos caracteres se transmiten o heredan de forma independiente. En los cruces
dihíbridos de dominancia completa se cruzan simultaneamente dos caracteres. En
la F1 de un cruce entre dos razas puras con un par de caracteres diferentes,
todos los dihíbridos resultados son iguales, el cruce entre dihíbridos de la F1
forma individuos (F2) en una relación fenotípica de 9:3:3:1.
Genética: Es la rama de la biologia que estudia la herencia.
Herencia: Es la rama de la biologia que transmite los caracteres hereditarios.
Nailys Guanipa
María Erimar Añez 3"C"
María Erimar Añez 3"C"
Sofia Escalona
Katerin Duque
