LOS
EXPERIMENTOS DE MENDELL
El origen de los experimentos de Mendel es la observación de cómo
individuos de una misma especie, sea animal o vegetal, son muy distintos entre
sí; para comprobar su hipótesis preparó en el jardín del convento un
experimento para el que eligió una plata: el guisante Pisum sativum, dentro de ésta
misma especie, era posible encontrar diversas características.
Durante ocho años, y tras sucesivas siembras, seleccionó plantas en las
que mantenía constante un determinado carácter. Es decir, consiguió razas
puras, para esto utilizó una técnica de autopolinizar las plantas de guisante,
que consiste en asegurarse de que el polen de una planta poliniza los pistilos
de las flores de la misma planta. Y así durante varias generaciones, de tal
forma podía asegurar una raza pura.
Para su experimento primero eligió dos individuos puros para una misma
característica y cruzó dos que diferían en la manifestación de dicha
característica. Por ejemplo, con polen de los estambres de una planta de
guisantes de semilla lisa fecundó los pistilos de una planta de guisantes de
semilla rugosa, cerciorándose previamente que ambas platas eran individuos
puros de los que él había obtenido previamente. Ambas plantas constituían lo
que denominó generación paterna o P. Los descendientes de este primer
cruzamiento, a los que denominaba primera generación filial o F1 eran, por supuesto, híbridos. A
continuación, cruzó estos híbridos entre sí consiguiendo una segunda generación
filial o F2 y observó cuidadosamente los
resultados de estos cruces. Tras repetir innumerables veces una u otra
característica de las plantas de guisantes, Mendel llegó a las conclusiones que
hoy se le conocen como leyes
de Mendel.
Primera Ley de Mendel: Ley de la
uniformidad
Durante
sus investigaciones, Mendel utilizó distintas variedades de guisantes para sus
experimentos. Estas plantan reúnen una serie de características que resultan
ventajosas en estos estudios:
1.
Presentan
características fácilmente distinguibles en su aspecto exterior
2.
Son
vegetales con abundante descendencia
3.
Son
vegetales fáciles de cultivar
4.
Sus
flores se pueden autopolinizar y además permiten la polinización cruzada.
Las
diferentes variedades de guisante que empleó Mendel en sus trabajos,
presentaban 7 características fácilmente distinguibles, con 2 variaciones cada
una:
1.
Forma:
semilla lisa o rugosa
2.
Color
de la semilla: amarilla o verde
3.
Color
de la cubierta de la semilla: gris o blanca
4.
Forma
de la vaina: lisa o arrugada
5.
Color
de la vaina: amarilla o verde
6.
Longitud
del tallo: largo o corto
7.
Posición
de la flor: a lo largo del tallo (axilar) o en las puntas del tallo (terminal).
La primera
misión de Mendel fue la obtención de plantas de líneas puras para las 7
características observadas. Para ello, consiguió que plantas con la misma
característica se autofecundaran varias veces, hasta que la característica
buscada apareciera de manera invariable durante varias generaciones. Por
ejemplo, una línea pura con plantas de semilla amarilla, producía plantas de
semilla amarilla durante generaciones.
Tras obtener
las líneas puras, Mendel comenzó haciendo cruces monohíbridos, transfiriendo el
polen de ciertas plantas hacia plantas con la característica contraria.
Siguiendo con
el ejemplo, llevando polen de plantas con semilla amarilla a polinizar plantas
de semilla verde.
Se
conocen como generación
progenitora o
generación P a las primeras plantas que Mendel utilizó en sus cruces, y generación filial o
F1 a sus descendientes.
Al cruzar la
generación P, obtuvo sólo plantas de un tipo en la generación F1, por lo que
decidió llamar caracteres dominantes a los que aparecieron en la F1, y
caracteres recesivos a los que no se presentaron en la F1. Tomando un ejemplo,
al cruzar plantas de semilla lisa con plantas de semilla rugosa, Mendel observó
que, en la F1, sólo se presentaron plantas de semilla lisa (caracteres
dominantes), y ninguna planta con semilla rugosa (caracteres redesivos)
En resumen,
establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter (P)
entre sí, los descendientes de primera generación filial (F1) serán todos
iguales entre sí, con igual fenotipo y genotipo, e iguales en fenotipo a uno de
los progenitores.
Segunda ley de Mendel: Principio de la segregación de caracteres.
El carácter
hereditario que se transmite como una unidad que no se combina, se diluye o se
pierde al pasar de una generación a otra, sólo se segrega o se separa.
También
llamada Ley de la separación o de la disyunción de los alelos.
Los dos genes
que rigen cada carácter no se mezclan ni se fusionan, sino que se segregan a la
hora de formarse los gametos, teniendo cada gameto uno y sólo uno de los alelos
diferentes.
Estas
afirmaciones formuladas por Mendel son consecuencia del avance de sus
investigaciones. Mendel observó que, cruzando entre sí a los elementos F1, o
primera generación filial, los individuos de la F2, o segunda generación
filial, presentan pares de alelos distintos, por lo que su genotipo ya no es
uniforme como resultado de las distintas combinaciones posibles de los genes.
En cuanto al
fenotipo, por otro lado, según se trate de herencia dominante o intermedia, las
proporciones resultantes son 3:1, en el primer caso, y 1:2:1 en el segundo.
En palabras
del propio Mendel:
Resulta claro ahora que los híbridos forman semillas que tienen el uno o
el otro de los caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a
desarrollar la forma híbrida mientas que la otra mitad produce plantas que
permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual
número.
Tercera Ley de Mendel: Ley de la independencia de caracteres.
También
descrita en ocasiones como segunda ley (si no se tiene en cuenta la primera),
Mendel concluyó que los diferentes rasgos son heredados de manera independiente
entre ellos; estos es, que el patrón de herencia de un rango no afectará
al patrón de herencia de otro. Esta afirmación sólo se cumple en aquellos genes
que no están ligados en diferentes cromosomas o que están en regiones muy
separadas del mismo cromosoma. Es decir, que siguen las proporciones 9:3:3:1.
Como consecuencia del
principio de la transmisión independiente, si consideramos dos caracteres a la
vez, al cruzar individuos dihíbridos de la F1 (híbridos para ambos caracteres),
en la segunda generación filial F2 aparecerán las proporciones 9(ambos
caracteres dominantes): 3(uno dominante):3(el otro dominante):1(ambos
caracteres recesivos).
Interpretación del experimento de Mendel:
Los
resultados de las investigaciones de Mendel, y en concreto esta tercera ley,
refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sí, y que no se
mezclan ni desaparecen en sucesivas generaciones. Para esta interpretación fue
completamente necesaria la elección de los caracteres pues, como dijimos
anteriormente, estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente cuando
los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en
distintos cromosomas. No se cumple, por tanto, cuando los dos genes
considerados se encuentren en un mismo cromosoma.
Conclusiones
Gregor Mendel
es considerado padre de la genética moderna, a la que contribuyó enormemente
con sus investigaciones sobre herencia mediante la enunciación de las 3 leyes
aquí comentadas. En resumen, Mendel demostró que:
En
la primera Ley,
al realizar los cruces de dos razas puras, la primera generación filial
resultarían heterocigotos y dominantes.
Con
la segunda ley,
al cruzar unos ejemplares del resultado de la F1 observó que las
características que habían desaparecido en la primera generación, volvían a
manifestarse en la segunda generación.
En la tercera ley, se hace referencia al caso de que se
contemplen dos caracteres distintos. Cada uno de ellos se transmite siguiendo
de manera independiente las leyes anteriores, como si no existiera presencia
del otro carácter. 