Base cromosómica de las Leyes de Mendel

Explicación de la genética mendeliana

Mendel no conocía qué era un gameto, ni sabía cómo funcionaba la meiosis ni la reproducción sexual. Nosotros, con nuestros conocimientos, podemos entender sus descubrimientos y el mecanismo de transmisión de la herencia.

1ª Ley de Mendel

Cuando se cruzan dos individuos de raza pura que difieren en un carácter, todos los descendientes de la primera generación filial (F₁) son iguales entre sí, tanto en el genotipo como en el fenotipo.

Mendel llamó factores hereditarios a lo que nosotros llamamos alelos de un gen situados en cromosomas homólogos. Las razas puras son individuos homocigóticos para un carácter, y los híbridos, heterocigóticos.

Según la Primera Ley de Mendel, si se cruza un individuo homocigótico dominante con otro individuo homocigótico recesivo, se obtendrán siempre individuos heterocigóticos para ese carácter.

Veamos qué sucede cuando se unen en la fecundación los dos gametos:

Parentales (P)	verde		amarillo
		x
	aa		AA
Gametos
	a		A
1ª Generación filial (F1)
ZIGOTOS		100% amarillo
		Aa

Los individuos homocigóticos dominates tienen dos alelos iguales, uno procedente del padre y otro de la madre. Todos los gametos que se formen tendrán el alelo A.

Los homocigóticos recesivos también tendrán dos alelos iguales, pero en este caso, contendrán el alelo a. Todos sus gametos llevarán el alelo a.

Cuando se crucen un individuo homocigótico dominante con otro recesivo, los gametos aportarán los alelos A y a, respectivamente, obteniendo cigotos con alelos Aa.

Actividad interactiva: Genes y alelos.

2ª Ley de Mendel

Cuando se cruzan dos individuos de la primera generación filial (F₁) obtenidos del cruce de individuos de dos razas puras que difieren en un carácter, aparece una segunda generación filial (F₂) formada por dos tipos de fenotipos, que son iguales a los de los progenitores de los que surgió la primera generación filial (F₁).

Cada uno de los dos alelos está un cromosoma distinto del mismo par, por lo que después de la meiosis, sólo uno irá en cada gameto.

La Segunda ley de Mendel lo explica así:

Fenotipos de la F₁:   Color verde.

Genotipo:                      Aa

Gametos:               A                 a

Como el cruce se produce entre dos individuos iguales, producirán también los mismo tipos de gametos que, tras la fecundación, darán lugar a los siguientes tipos de cigotos:

Gametos	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

Los gametos se pueden combinar produciendo hasta cuatro tipos de cigotos diferentes, aunque dos de ellos tienen los mismos alelos.

La segunda generación F₂ estaría formada por:

• 1/4 de individuos AA (fenotipo verde).
• 2/4 de individuos Aa (fenotipo verde).
• 1/4 de individuos aa (fenotipo amarillo).

Por tanto, fenotípicamente, el 75% serían verdes y el 25%, amarillos.

3ª Ley de Mendel

Si se cruzan dos individuos que difieren en más de un carácter, estos caracteres se transmiten de modo independiente del resto.

El experimento es igual que con un carácter, pero en lugar de observar un par de cromosomas, tendremos que hacerlo con dos pares de cromosomas, como pueden ser un par de cromosomas con los alelos que determinan el color de la semilla, y otro par de cromosomas con los alelos que determinan la forma de dicha semilla.

A = semilla amarilla                           a = semilla verde    

B = semilla lisa                                  b=semilla rugosa.

F₀                    AABB            *          aabb

Gametos          AB                              ab

F₁                                      AaBb

Todos los individuos de la primera generación serán diheterocigóticos (heterocigóticos para los dos caracteres). Su fenotipo será semilla amarilla y lisa, igual que uno de sus progenitores.

Al cruzar los individuos de la F1 entre sí, producirán los siguientes tipos de gametos:

F₁                          AaBb             *          AaBb

                         A   a    B    b             A    a    B    b

Gametos:     AB   Ab    aB    ab        AB   Ab    aB    ab

Todos los gametos de estos individuos tienen la misma posibilidad de formarse, por lo que se pueden obtener los siguientes cigotos tras la fecundación:

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

De este modo, se obtienen las siguientes proporciones fenotípicas:

9/16 A_B_                  3/16 A_bb                  3/16 aaB_                   1/16 aabb

(9 semillas amarillas lisas, 3 semillas amarillas rugosas, 3 semillas verdes lisas, 1 semilla rugosa verde).

Si analizamos los resultados obtenidos en el cuadro de Punnett, observaremos que existen 16 posibles cigotos diferentes, aunque sólo dan lugar a 9 genotipos diferentes, y estos 9 genotipos sólo dan lugar a 4 fenotipos diferentes:

16 tipos de cigotos	9 genotipos	4 fenotipos	Proporción	TOTAL
AABB	AABB	verde liso	1/16	9/16
AABb	AABb	verde liso	2/16
AABb
AaBB	AaBB	verde liso	2/16
AaBB
AaBb	AaBb	verde liso	4/16
AaBb
AaBb
AaBb
AAbb	AAbb	verde rugoso	1/16	3/16
Aabb	Aabb	verde rugoso	2/16
Aabb
aaBB	aaBB	amarillo-liso	1/16	3/16
aaBb	aaBb	amarillo-liso	2/16
aaBb
aabb	aabb	amarillo-rugoso	1/16	1/16

Es decir, como los alelos van en cromosomas diferentes, se separan en la meiosis y se combinan de todas las formas posibles, por lo cual aparecen fenotipos nuevos, que antes no existían.

Animación: Las tres leyes de Mendel.