Era Cenozoica

Experimentos de Mendel y sus conclusiones

Los seres vivos han estado reproduciéndose, generación tras generación, durante más de 3,000 millones de años. Así, los progenitores han estado transmitiendo a sus hijos todas las instrucciones biológicas necesarias para que éstos se desarrollen en seres vivos parecidos a sus padres. Toda instrucción o característica que un ser vivo puede transmitir a su progenie mediante la reproducción es una característica hereditaria (Rasgos que un ser vivo puede transmitir a sus descendientes por medio de la reproducción.)

Conozcamos algunos antecedentes del trabajo de Mendel sobre la transmisión de las características hereditarias.

La Genética es la rama de la Biología que trata de la herencia y de la variación. Esta disciplina abarca el estudio de las células, los individuos, sus descendientes, y las poblaciones en las que viven los organismos. Los genetistas investigan todas las formas de variación hereditaria, así como las bases moleculares subyacentes de tales características.

El conocimiento de la herencia ha existido desde tiempos prehistóricos, los datos sobre el cultivo de plantas y los animales domesticados en la prehistoria proporcionan indicios de la selección artificial de ciertas variantes de algunas poblaciones, y demuestran que nuestros antecesores intentaron manipular con éxito la composición hereditaria de especies útiles, aunque en estos tiempos no se tenía una explicación para la herencia.

A mediados del siglo XIX ya se sabía que los óvulos y los espermatozoides son células especializadas y que ambas contribuyen a las características hereditarias del nuevo individuo. Pero la forma en que los gametos son capaces de transmitir las características involucradas en la herencia se explicaba mediante la idea de la herencia mezcladora. Esta idea sostenía que las características de los progenitores se mezclaban en la progenie, como en una mezcla de dos fluidos. Sin embargo, no explicaba la herencia de muchos rasgos.

En este escenario se llevaron a cabo los experimentos de Gregorio Mendel en su clásica publicación de 1865, en la que demostró modelos cuantitativos sobre la herencia y desarrolló una teoría de los factores hereditarios, que explicaba estos modelos. La fuerza del trabajo de Mendel está en su diseño experimental sencillo y en el análisis cuantitativo sobre el que desarrolló sus postulados. Su trabajo no se conoció hasta después de su muerte, pero marcó el inicio de la Genética moderna.

Vamos a conocer los primeros experimentos de Mendel.

Mendel comenzó su trabajo con 32 tipos diferentes de plantas de chícharo, que estudió durante varios años antes de llevar a cabo sus experimentos cuantitativos. Como resultado de sus observaciones preliminares, Mendel seleccionó siete rasgos, para estudiar en detalle, cada uno de los cuales aparecía en dos formas distintas en diferentes variedades de plantas de chícharo.

Por ejemplo, una variedad siempre producía semillas amarillas, mientras que otra siempre producía semillas verdes; en una tercera variedad, cuando se secaban las semillas, tenían una apariencia rugosa, mientras que en una cuarta variedad, eran siempre lisas. Los siete pares de caracteres alternativos fueron:

A)COLOR DE LA SEMILLA:AMIRILLO O VERDE

B)TEXTURA DE LA SEMILLA :LISA O RUGOSA

C)FORMA DE LAS LEGUMBRES:LISA O ESTRANGULADA

D)COLOR DE LAS LEGUMBRES VERDE O AMARILLO

E)COLOR D ELA FLOR :PURPURA O BLANCO

F)POSICION DE LAS FLORES:AXIAL O TERMINAL

G)TAMAÑO O TALLA DE LAS PLANTAS:ALTA O ENANA

En el esquema puedes ver la ilustración de las siete características que estudió Mendel.

En sus primeros experimentos, Mendel llevó a cabo cruzamientos entre plantas de chícharo de dos variedades que diferían sólo en una característica. Para ello, cortaba previamente los estambres de las flores de una variedad y les espolvoreaba el estigma de las flores de otra variedad. Para cada par de caracteres alternativos estudiado encontró que en la primera generación, conocida ahora como la generación F1 o primera generación filial, todos los miembros de la progenie mostraban sólo uno de los dos caracteres alternativos y el otro caracter desaparecía por completo.

El resultado fue que la variante que había desaparecido en la primera generación reapareció en la segunda generación filial o F2. Estas variantes, que estaban presentes en la generación progenitora y reaparecían en la generación F2, debieron haber estado, de alguna manera, en la generación F1, aunque no apareciesen en ella. A estos caracteres los llamó recesivos.

En la imagen puedes observar que el caracter semillas verdes de uno de los progenitores es recesivo, ya que desapareció en la primera generación filial o F1 y reapareció en la segunda generación filial o F2.

Al analizar sus resultados, Mendel notó que los caracteres dominantes y recesivos reaparecen en la segunda generación F2, en una relación aproximada de 3:1, es decir, de tres plantas de chícharo con el caracter dominante por cada planta con el caracter recesivo. Esto también se puede observar en la imagen anterior.

Pero ¿cómo es que los caracteres recesivos podían desaparecer completamente y reaparecer en la segunda generación? La respuesta a esta pregunta fue una gran contribución de Mendel, ya que vio que la desaparición y aparición de caracteres alternativos, así como sus proporciones constantes en la generación F2, podrían ser explicadas si las características hereditarias estuvieran determinadas por factores discretos o separables.

Mendel también dedujo que estos factores tenían que haber estado en las plantas F1, en pares: un miembro de cada par heredado del progenitor masculino y el otro, del femenino. Cuando las plantas F1 maduras producían células sexuales, los factores se separaban nuevamente, lo que daba como resultado dos tipos de gametos, cada uno de ellos con un miembro de cada par de factores.

La hipótesis de que cada individuo lleva un par de factores para cada característica y que los miembros del par se segregan, es decir, se separan durante la formación de los gametos, se conoce como primera ley de Mendel o Principio de la segregación.( Establece que cada individuo lleva un par de factores para

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