¿Qué son y cómo funcionan las las leyes de Mendel?

» Descubre en este fascinante artículo todos los secretos sobre la genética mendeliana. ¿Qué son las razas puras? ¿Cómo funcionan los cruces con híbridos? ¿Qué tienen que ver la genética y los guisantes?

Leyes de Mendel

La genética es la parte de la biología que se encarga de estudiar los mecanismos de transmisión de los caracteres de generación en generación. Si nos ponemos a pensar en los ámbitos de nuestra vida cuotidiana en los que la genética está presente no pararíamos de sorprendernos, ya que la podemos encontrar desde la ganadería hasta la salud, pasando por la industria alimentaria. Pero pocas veces nos planteamos cómo hemos llegado a conocer tan profundamente los mecanismos de herencia, si realmente podemos considerar la genética como un rompecabezas. Pues hoy, vamos a conocer la base de la genética y al que es considerado como su padre.

Introducción a la genética mendeliana

Desde que comenzó la agricultura se conocía la importancia de realizar cruces e híbridos para obtener plantas con características más adecuadas para las exigencias ambientales en las que se encontraban. Pero con estos cruces no se conocía cuáles iban a ser las características exactas que iban a presentar las plantas obtenidas en las siguientes generaciones.

Allá por el año 1866, un monje esquivo en un monasterio de Brno realizó los primeros experimentos con cruces de plantas de guisantes ( Pisum sativum ) para conseguir entender mejor cómo funcionaba la herencia de caracteres entre los progenitores y los descendientes. Este monje era Gregor Mendel, el cual formuló las conocidas como las tres Leyes de Mendel.

Las leyes de Mendel son el conjunto de reglas y patrones de herencia de los caracteres de los organismos. Son la base de la genética, hasta tal punto, que aquellas enfermedades monogénicas –causadas por la alteración de un solo gen– también son conocidas como enfermedades mendelianas.

Vamos a analizar cada una de las tres leyes, pero es importante remarcar que están adaptadas a todos los conocimientos que poseemos actualmente, ya que en el momento que las formuló Mendel no se conocían la existencia de los alelos y la transmisión de los cromosomas.

Gregor Mendel

Primera ley de Mendel: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación.

Para llevar a cabo los diferentes experimentos, Mendel utilizó dos variedades puras de la planta de guisantes, la primera producía semillas amarillas (AA) y la segunda, semillas verdes (aa). En un primer momento, polinizó las flores de la variedad amarilla con el polen procedente de la variedad verde, y al revés, las flores de la variedad verde las polinizaba con polen de la variedad amarilla. El resultado que obtuvo es que todas las semillas eran de color amarillo.

Con el resultado obtenido dedujo que una planta aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla y la otra planta aporta el otro alelo. Es decir, que, de los dos alelos presentes, únicamente se manifiesta el que es dominante, en este caso el amarillo, mientras que el recesivo permanece oculto (verde). Por lo tanto, las semillas amarillas obtenidas eran Aa.

Es decir, esta ley expone que cuando se realiza un cruce entre dos individuos de la misma especie que pertenecen a dos variedades puras distintas para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales.

Guisantes, vainas y flor de guisante

Segunda ley de Mendel: Ley de la separación o disyunción de los genes.

El siguiente experimento llevado a cabo por Mendel fue dejar crecer las semillas obtenidas en el primer experimento y coger dos plantas de este cultivo. Cruzó ambas plantas y obtuvo que las semillas eran tanto amarillas como verdes. La proporción fue de ¾ amarillas y ¼ verde, lo que se traduce en ¼ AA, ½ Aa y ¼ aa. Esto demostró que, a pesar de la ausencia del color verde en la primera generación filial, sí que aparece en la siguiente generación.

La conclusión a la que llegó con este experimento es que en los individuos de la primera generación filial los dos alelos distintos para el color de la semilla no se han mezclado ni han desaparecido, sino que únicamente se manifestaba uno de ellos.

En resumen, esta ley nos dice que si cruzamos dos individuos que pertenecen a la primera generación filial de un cruce entre razas puras diferentes de la misma especie, en los individuos de la segunda generación filial aparecerán caracteres de la generación paterna que permanecían ocultos en la primera generación filial.

Tercera ley de Mendel: Ley de la herencia independiente de caracteres.

El último experimento llevado a cabo por Mendel fue observar un segundo carácter en las semillas de guisantes. En esta ocasión a parte del color, también funciona la rugosidad de las semillas, cruzando semillas amarillas lisas (AABB) y semillas verdes rugosas (aabb). La primera generación obtenida, cumplía con lo descrito en la primera ley, es decir, las semillas eran todas amarillas y lisas (AABB). Cabe destacar, que el amarillo (AA) y la forma lisa (BB) son los alelos dominantes de cada una de las características.

Una vez las semillas crecieron, volvió a cruzar las plantas entre sí, y en esta ocasión obtuvo semillas con las siguientes características y proporciones: 9/16 amarillo liso (AABB), 3/16 amarillo rugoso (AAbb), 3/16 verde liso (aaBB) y 1/16 verde rugoso (aabb). Estas proporciones obtenidas nos permiten comprobar que los alelos de los diferentes genes (color y rugosidad) se transmiten independientemente uno del otro. Es importante observar, que en esta segunda generación se obtuvieron semillas amarillas y rugosas, y verdes y lisas, que no se funcionan todavía ni en la generación paterna ni en la primera generación filial. Además, si analizamos por separado los dos caracteres, tanto el color como la rugosidad, vemos que se cumple lo estipulado en la segunda ley.

Este experimento llevó a Mendel deducir que los genes son independientes entre sí, de manera que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Y de esta forma, enunció su última ley, en la que hace referencia al caso en el que se observan dos caracteres distintos en un ser vivo, cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con independencia de la presencia o ausencia del otro carácter.

Bibliografía:

  • García, M .; García, MA y Furió, J. (2010). Biologia. 2n de Batxillerat . Paterna: Editorial Ecir.
  • Pierce B. (2016) Genética. Un enfoque conceptual. 5ª edición. Editorial Médica Panamericana.