Fecha de entrega: 3/Julio/2013

Alumna: Norma Gamboa Serna

Catedrático: Dr. Juan Pablo Alcántar Vázquez

Experimentos de

Mendel GENÉTICA

Ingeniería Agrícola Tropical

Introducción

Gregor Mendel nació el 22 de julio de 1822 en Hyncice, Moravia, en la actualidad ubicada

en la República Checa. Aunque los análisis genéticos lo preceden, las leyes de Mendel

conforman la base teórica de nuestro conocimiento de la Genética.

Los experimentos que realizó Mendel se diferencian de los de sus antecesores por la elección

adecuada del material de estudio y por su método experimental. El organismo de estudio

elegido por Mendel fue la arveja común Pisum sativum, fácil de obtener de los vendedores

de semillas de su tiempo, en una amplia gama de formas y colores que a su vez eran

fácilmente identificables y analizables. La flor de esta especie puede autofecundarse. El

proceso de polinización (la transferencia de polen de la antera al estigma) ocurre en el caso

de P. sativum antes de la apertura de la flor. Para realizar sus cruzamientos Mendel debió

abrir el pimpollo antes de la maduración y retirar las anteras para evitar la autopolinización.

Luego polinizó artificialmente depositando en los estigmas el polen recogido de las plantas

elegidas como padre.

Mendel probó 34 variedades de arvejas y estudió sus características durante ocho años. Eligió

siete características que se presentaban en dos formas, tal como altura de planta alta o baja,

o color de flor blanca o rosada. En sus experimentos Mendel utilizó 28000 plantas de arvejas.

Los experimentos de Mendel

Los estudios de Mendel constituyen un ejemplo excepcional de buen procedimiento

científico. Escogió un material de investigación muy adecuado para el problema que deseaba

abordar, diseñó sus experimentos cuidadosamente, recogió gran cantidad de datos, y utilizó

el análisis matemático para demostrar que los resultados eran coherentes con una hipótesis

que podía ser explicada. Las predicciones de la hipótesis se sometieron a prueba en una nueva

serie de experimentos.

La contribución de Mendel fue excepcional, sus innovaciones a la ciencia de la genética

fueron:

1. desarrollar líneas puras (población que da sólo descendientes iguales para una determinada

característica)

2. contar sus resultados, establecer proporciones y realizar análisis estadísticos

Mendel estudió siete caracteres que aparecen en dos formas discretas, en vez de caracteres

difíciles de definir que dificultan su estudio.

Primera Ley de Mendel o Ley de la uniformidad

Cuando se aparean líneas puras diferentes para una característica la descendencia presenta

en forma uniforme el fenotipo del progenitor que posee el fenotipo dominante,

independientemente de si éste es macho o hembra; es decir, de la dirección del apareamiento.

Los rasgos detectables de un organismo a simple vista o por pruebas de laboratorio

constituyen el fenotipo, el que generalmente se relaciona por una palabra descriptiva o frase.

Carácter, característica o rasgo se definen como una propiedad específica de un organismo.

El experimento de Mendel

Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de

plantas de guisantes que producían las semillas amarillas y con una

variedad que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento

entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.

Interpretación del experimento

El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo

para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora

aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos,

solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que

el recesivo (a) permanece oculto.

La constitución genética de un individuo se denomina genotipo. Se emplea el término alelo

para referirse a aquellos genes alternativos que afectan el mismo carácter y se segregan (se

separan) durante la meiosis en las células reproductoras. Se simbolizan con letras u otros

símbolos apropiados.

Si en una célula somática se encuentran dos alelos idénticos, el genotipo se denomina

homocigota o puro, si los alelos son diferentes el genotipo se denomina heterocigoto, híbrido

o portador ya que posee un alelo recesivo en su genotipo que no se expresa en el fenotipo.

Al alelo capaz de expresarse fenotípicamente, tanto en el heterocigoto como en el

homocigoto, se denomina alelo dominante. Aquél que sólo se expresa en condiciones de

homocigosis se denomina alelo recesivo.

Segunda Ley de Mendel o ley de la segregación

Establece que los caracteres recesivos, al cruzar dos razas puras, quedan ocultos en la primera

generación, reaparecen en la segunda en proporción de uno a tres respecto a los caracteres

dominantes. Los individuos de la segunda generación que resultan de los híbridos de la

primera generación son diferentes fenotípicamente unos de otros; esta variación se explica

por la segregación de los alelos responsables de estos caracteres, que en un primer momento

se encuentran juntos en el híbrido y que luego se separan entre los distintos gametos.

El experimento de Mendel.

Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera

generación (F1) del experimento anterior y las polinizó entre sí.

Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que

se indica en la figura 3. Así pues, aunque el alelo que determina la

coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la

primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda

generación.

Interpretación del experimento.

Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los

individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni

han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el

individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los

Retrocruzamiento

La prueba del retrocruzamiento, o simplemente cruzamiento prueba, sirve para diferenciar el

individuo homo del heterocigótico. Consiste en cruzar el fenotipo dominante con la variedad

homocigota recesiva (aa).

Si es homocigótico, toda la descendencia

será igual, en este caso se cumple la

primera Ley de Mendel.

Si es heterocigótico, en la descendencia

volverá a aparecer el carácter recesivo en

una proporción del 50%.

Tercer Ley de Mendel o Ley de la Distribución Independiente

Establece que los caracteres son independientes y se combinan al azar. En la transmisión de

dos o más caracteres, cada par de alelas que controla un carácter se transmite de manera

independiente de cualquier otro par de alelos que controlen otro carácter en la segunda

generación, combinándose de todos los modos posibles.

Una vez comprendido el mecanismo hereditario con una característica es fácil de entender el

mecanismo hereditario cuando los progenitores difieren en más de un par de alelos.

El principio de la segregación es válido para los cromosomas homólogos. Cuando se

consideran dos caracteres que se encuentran en pares distintos de cromosomas homólogos,

los alelos que están situados en cromosomas no homólogos sufren una distribución

independiente durante la meiosis.

El experimento de Mendel.

Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y

rugosa (Homocigóticas ambas para los dos caracteres).

Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose así la

primera ley para cada uno de los caracteres considerados, y revelándonos también que los

alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma

lisa.

Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridas (AaBb).Estas plantas de la F1

se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas

.

Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se

transmiten con independencia unos de otros, ya que en la

segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos y

rugosos y otros que son verdes y lisos, combinaciones que

no se habían dado ni en la generación parental (P), ni en la

filial primera (F1). Asimismo, los resultados obtenidos para

cada uno de los caracteres considerados por separado,

responden a la segunda ley.

Interpretación del experimento.

Los resultados de los experimentos de la tercera ley

refuerzan el concepto de que los genes son independientes

entre sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras

generación. Para esta interpretación fue providencial la

elección de los caracteres, pues estos resultados no se

cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos

caracteres a estudiar estén regulados por genes que se

encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando

los dos genes considerados se encuentran en un mismo

cromosoma, es el caso de los genes ligados.

Teoría Cromosómica de la Herencia

En 1903, el citólogo norteamericano Walter Sutton hizo notar que durante la Meiosis, los

cromosomas se comportan de una manera muy semejante a los “factores hipotéticos de

Mendel”. Al detallar su comparación Sutton señaló que:

1) Los cromosomas se presentan en pares estando cada par constituido por un cromosoma de

origen paterno y otro, de origen materno. Mendel dijo que los “factores” existen en pares y

que cada par resulta de un gene paterno y otro materno.

2) Los cromosomas homólogos se separan en la Meiosis recibiendo cada gameto un miembro

de la pareja de homólogos. Según Mendel, los “factores hereditarios” segregan al formarse

las células sexuales de modo que cada gameto lleva sólo un factor.

3) En la metafase de la primera división meiótica los pares de cromosomas homólogos se

ordenan al azar (algunos cromosomas de origen materno se ubican a un lado de la placa

ecuatorial y el resto al otro lado; lo mismo sucede con los de origen paterno). En esta forma

los cromosomas se distribuyen al azar en la formación de los gametos. Basado en este

paralelismo, Sutton pensó que los “factores de Mendel” (los genes) debían hallarse

contenidos en los cromosomas.

Es obvio que los cromosomas no podían ser las “partículas mendelianas” porque el número

de rasgos hereditarios es siempre muy superior al número de cromosomas.

Sutton sugirió, por lo tanto, que muchos genes diferentes podían estar localizados en un solo

cromosoma. La idea actual es que cada gen ocupa un punto definido en un cromosoma,

denominado “locus” (loci). En los cromosomas homólogos, los genes para una determinada

característica ocupan por supuesto, loci que son comparables por su posición.

Bibliografía

http://uvigen.fcien.edu.uy/utem/genmen/Gen%E9ticaMendeliana.pdf. Genética Mendeliana

http://www.beekeeping.com/articulos/leyes_de_mendel.pdf Valega, Orlando. Leyes de

Mendel.

http://www.jbpub.com/genetics/Hartl_Genetics_Chapter3.pdf Libro: Genetics, Hartl D. and

Jones E. Capítulo 3: “Transmission Gentics: The Principle of Segregation”.

http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Mejora_genetica/Documentos/1-

%20Genetica%20Mendeliana.pdf. Leyes de Mendel.

Trujillo, M. M., Sáenz R. C. 2003. Principios de Genética Mendeliana. Segunda edición.

Textos de la facultad de biología Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.