Los Fundamentos de la Herencia Genética según Mendel

La herencia genética según Mendel representa uno de los descubrimientos más significativos en la historia de la biología. En 1860, Gregor Mendel realizó una serie de observaciones meticulosas que establecieron las bases de la genética moderna. A pesar de desconocer la existencia de genes y ADN, que se descubrirían un siglo después, Mendel desarrolló un método científico riguroso para analizar la transmisión de características hereditarias en las plantas de guisantes.

Definición: La herencia genética es el proceso mediante el cual las características biológicas se transmiten de padres a hijos a través de material genético.

Los experimentos de polinización cruzada de Mendel se caracterizaron por su precisión metodológica. Seleccionó siete características fácilmente identificables en los guisantes y estudió cada una por separado, controlando cuidadosamente las variables. Esta aproximación sistemática incluyó la repetición de experimentos para verificar su reproducibilidad y el análisis estadístico de los resultados.

Mendel trabajó con líneas puras de plantas que diferían en una o más características específicas. Al cruzar estas líneas (generación parental, P), obtuvo una descendencia híbrida (primera generación filial, F₁). Posteriormente, al permitir que estos híbridos se autofecundaran, estudió la segunda generación filial (F₂), donde observó patrones de herencia que lo llevaron a formular sus célebres hipótesis.

Los Experimentos Fundamentales de Mendel

Los experimentos de polinización cruzada Mendel comenzaron con el cruce de líneas puras que diferían en una característica específica. Por ejemplo, al cruzar plantas con semillas amarillas con plantas de semillas verdes, observó que toda la primera generación (F₁) producía semillas amarillas.

Ejemplo: En el cruce de guisantes amarillos y verdes, Mendel observó que en la F₁ todas las plantas producían guisantes amarillos, demostrando el concepto de dominancia.

Las hipótesis de Mendel sobre caracteres hereditarios surgieron de la observación de que en la segunda generación (F₂), obtenida por autofecundación de los híbridos F₁, aparecían tanto plantas con semillas amarillas como verdes en una proporción de 3:1. Este descubrimiento lo llevó a proponer que cada característica está determinada por dos factores hereditarios, uno heredado de cada progenitor.

En experimentos más complejos, Mendel estudió la herencia de dos características simultáneamente. Al cruzar plantas que diferían en dos características, como el color y la forma de las semillas, observó que en la F₂ aparecían todas las combinaciones posibles en una proporción de 9:3:3:1, lo que lo llevó a formular su principio de transmisión independiente de caracteres.

Herencia Ligada al Sexo y Grupos Sanguíneos

Las enfermedades ligadas al sexo, como la hemofilia y el daltonismo, están determinadas por genes localizados en el cromosoma X. Debido a que los hombres solo tienen un cromosoma X, son más propensos a manifestar estas condiciones si portan el alelo afectado.

El sistema de grupos sanguíneos ABO está controlado por múltiples alelos. Los antígenos presentes en la superficie de los glóbulos rojos determinan el grupo sanguíneo de una persona (A, B, AB o O).

Vocabulario: Los antígenos son sustancias que pueden inducir una respuesta inmune, mientras que los anticuerpos son proteínas que el cuerpo produce para neutralizar antígenos específicos.

El factor Rh es otra característica heredable de la sangre, donde las personas pueden ser Rh positivas o negativas, lo cual es crucial para las transfusiones sanguíneas y durante el embarazo.

Herencia de Múltiples Características y Proporciones Genéticas

Los cruzamientos dihíbridos, que involucran dos características diferentes, siguen un patrón más complejo pero igualmente predecible. Mendel observó que al cruzar plantas que diferían en dos características (por ejemplo, color amarillo/verde y textura lisa/rugosa), la F₂ mostraba una proporción de 9:3:3:1.

Destacado: La proporción 9:3:3:1 en cruzamientos dihíbridos demuestra la segregación independiente de diferentes características durante la formación de gametos.

Esta proporción se puede explicar mediante el análisis de las combinaciones posibles de alelos. Por ejemplo, en un cruzamiento AaBb × AaBb, los gametos pueden ser AB, Ab, aB, o ab, resultando en 16 combinaciones posibles en la descendencia. Estas combinaciones producen cuatro fenotipos diferentes en la proporción 9:3:3:1.

La comprensión de estos patrones de herencia tiene aplicaciones prácticas importantes en la agricultura y la mejora genética de cultivos. Los agricultores y científicos utilizan estos principios para desarrollar variedades de plantas con características deseables, como mayor rendimiento o resistencia a enfermedades.

Vocabulario:

• Fenotipo: Características observables de un organismo
• Genotipo: Composición genética específica de un organismo
• Alelos: Formas alternativas de un gen