APUNTES DE CLASE TEMAS # 6

La herencia, experimentos de Mendel y aplicación de las leyes de Mendel.

Nace un niño, todos contentos, ¡Se parece a mi mamá! ¡Los ojos de tu papá! ¡Parecido a ti! En conclusión se parece a todos; pero es único en la tierra, es exclusivo, se parece a todos y no se parece a ninguno.

La genética que conocemos hoy día es gracias a un gran científico llamado Gregorio Mendel (1822 – 1884), sus estudios y resultados se resumen en las llamadas leyes de Mendel.

¿Quiénes trabajaron o aportaron ideas sobre el mecanismo de la herencia antes de Mendel?

Bonnet y Swammerdam, cerca de 1694 propusieron la teoría de preformismo (homúnculo), Wolf (1733 – 1794) y Von Baer (1792 – 1876) ilustraron la teoría epigénesis (fluido en óvulo y espermatozoide), Aristóteles (384-322 a C), Darwin (1809 – 1822) y Galton (1822 – 1911) postulan la hipótesis de la pangénesis (partículas de cada organismo), Lamarck (1744 – 1829) comenta sobre la herencia de los caracteres adquiridos y Weisman (1834 – 1914) postula la teoría del plasma germinal (cambios en células sexuales).

En 1865 Mendel presentó los resultados de sus estudios y no fue hasta 1900 luego de 35 años cuando varios científicos reconocieron la valía del trabajo de Mendel.

¿Quién fue Gregorio Mendel?

Es considerado el padre de la genética, nació en Austria, hijo de padres campesinos que le enseñaron la agricultura, luego ingresó al monasterio agustino donde se formó como monje y se dedicó al estudió de la física, matemática y botánica en la universidad de Viena. (Es recomendable buscar o ampliar esta síntesis)

¿Qué hizo Mendel en el campo de la genética?

Debemos señalar antes de explicar los cruces y leyes mendelianas que Mendel trabajó con un método científico que se puede resumir en 4 puntos claves.1) La selección de las plantas de estudio: Seleccionó la planta Pisum sativum o comúnmente llamada arvejas o guisantes, son plantas hermafroditas, que facilitan la reproducción por tener sus órganos sexuales bien diferenciados y separados en la misma flor. 2) El estudio de caracteres y rasgos específicos. Fueron siete características que logro diferenciar Mendel entre dominantes y recesivos, forma de semilla, color de la semilla, posición de la flor, color de la flor, forma del fruto, color del fruto y tamaño de la planta. 3) Aplicación de análisis estadístico. Sus conocimientos de matemáticas le permitió a Mendel aplicar análisis estadísticos a los resultados obtenidos.4) Publicación de resultados. La pregunta es quien se hubiera llevado los meritos como el padre de la genética si Mendel no publica sus estudios y resultados en una revista de prestigio científico.

CRUCE MONOHÍBRIDO

A = Alelo para amarillo (dominante)

a = Alelo para verde (recesivo)

Generación parental (P) AA x aa (amarillo y verde homocigoto)

Gametos (G) A A a a

Primera generación filial (f1) Aa Aa Aa Aa (híbridos) (amarillo heterocigoto)

Relación fenotípica Relación genotípica

4/4 semillas amarillas 4/4 Aa

Cruce de F1 Aa x Aa

Gametos A a A a

Segunda generación filial (f2) AA Aa aA aa

Relación fenotípica F2 Relación genotípica F2

¾ semillas amarillas ¼ AA 2/4 Aa

¼ semillas verdes ¼ aa

Proporción 3:1 3 amarillas 1 verde Proporción 1:2:1 (1 amarilla homocigoto,

2 Amarillos heterocigoto y 1 verde homocigoto)

Conclusiones a las cuales llegó Mendel

1.- Propuso que para cada carácter hereditario hay un par de factores que pueden ser igual o diferentes, uno proviene del masculino y otro del femenino.

2.- Al cruzar un dominante con un recesivo hay una relación fenotípica y otra genotípica.

3.- Los factores se separan o segregan al azar durante la formación de gametos, de modo que cada gameto recibe uno de los factores que forman el par de factores para un determinado carácter.

CRUCE DIHÍBRIDO

A = Alelo para amarillo dominante

a = Alelo para verde recesivo

B = Alelo para liso dominante

b = Alelo para rugoso recesivo

P: AABB x aabb

G: AB AB AB AB x ab ab ab ab

F1 AaBb (dihíbrido) todos son amarillos lisos heterocigotos

Cruce entre F1 AaBb x AaBb

G: AB Ab aB ab x AB Ab aB ab

F2 AABB, AABb, AaBB, AaBb

AABb, AAbb, AABb, Aabb

AaBB, AaBb, aaBB, aaBb

AaBb, Aabb, aaBb, aabb

Relación fenotipica Relación genotípica

9/16 amarillas lisas 1/16 AABB, 2/16 AABb, 2/16 AaBB, 4/16 AaBb

3/16 amarillas rugosas 1/16 Aabb, 2/16 Aabb

3/16 verdes lisas 1/16 aaBB, 2/16 aaBb

1/16 verde rugosa 1/16 aabb

Proporción mendeliana 9:3:3:1

Conclusiones: Principio de la distribución independiente de los caracteres. Mendel dedujo que los pares de factores hereditarios para un determinado carácter se distribuyen al azar y en forma independiente de otros a través de las generaciones. Es importante aclarar que muchos caracteres se heredan de forma dependiente y por lo tanto contradicen esta ley; pero Mendel trabajó con siete caracteres que se comportan de forma independientes.

CRUCE MONOHÍBRIDO CON DOMINANCIA INTERMEDIA O INCOMPLETA

R° = Alelo para rojo

R* = Alelo para blanco

P: R° R° x R* R*

G: R° R° x R* R*

F1: R°R* R°R* R°R* R° R* Ninguna domina la flor es rosada

Cruce de F1 R°R* x R°R*

G: R° R* x R° R*

F2: R°R°, R°R*, R°R*, R*R*

Relación fenotípica Relación genotípica

¼ rojo, 2/4 rosadas, ¼ blanca ¼ R°R°, 2/4 R°R*, ¼ R*R*

Proporción 1:2:1

Conclusiones: Algunas excepciones a la primera ley de Mendel fue encontrada por el científico Kart Erich C (1864 – 1933) quien trabajo con plantas del género Mirabilis, este tipo de herencia se denomina incompleta o intermedia.

Se observa que no hay dominancia de ningún carácter en la primera generación, pero en la segunda generación reaparecen los caracteres de los padres.

Términos modernos para entender los conceptos mendelianos

Factores hereditarios que llevan la información para un carácter se denomina genes, y sus formas alternativas, alelos. Las características físicas de un individuo se llaman fenotipo, mientras que su composición genética se denomina genotipo, que se representa por un par de letras para cada carácter según su genotipo, un individuo puede ser homocigoto par de alelos idénticos y heterocigotos con alelos diferentes.

Problemas

Se cruza una planta de tallo alto dominante con una planta de tallo enano recesivo. Hallar la relación genotípica y fenotípica de la segunda generación filial.

Se cruza una planta tallo alto dominante heterocigoto con una planta enana homocigoto. Hallar la relación genotípica y fenotípica de la primera generación filial.

En un cruce se obtuvo 3.126 plantas altas y 1004 plantas enanas ¿diga el genotipo y fenotipo de las plantas de la generación parental?

En un cruce se obtienen 867 plantas de tallos altos y 906 plantas de tallos enanos.¡Diga el genotipo y fenotipo de la generación parental?

Se cruza una planta de flor color violeta dominante y tallo alto dominante con una planta de flor color blanco y tallo enano ambos recesivos. Hallar la relación genotípica y fenotípica de la segunda generación filial.

Se cruza una planta de flor color violeta y tallo alto dominante heterocigoto con una planta de flor color blanco y tallo enana homocigotos ambos. Hallar la relación genotípica y fenotípica de la primera generación filial.

En un cruce se obtuvo 9005 plantas de flor color violetas y tallos altos, 3101 plantas de flor color violetas y tallos enanos, 2965 plantas de flor blanca con tallos altos y 899 plantas de flor color blanco y tallo enano. ¿Diga el genotipo y fenotipo de las plantas de la generación parental?

En un cruce se obtuvo 43 plantas de flor color violeta y tallo alto, 39 plantas de flor color violeta y tallo enano, 40 plantas de flor blanca y tallo alto y 41 plantas de flor blanca y tallo enano. ¿Diga el genotipo y fenotipo de la primera generación filial?

Se cruza una planta de frutos grandes con una planta de frutos pequeños, no hay dominancia, diga la relación fenotípica y genotípica de F2.

En un cruce se obtiene 43 plantas de frutos grandes y 40 de frutos medianos ¿Diga el genotipo y fenotipo de las plantas de la generación parental? Dominancia incompleta.

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