Las leyes de Mendel son tres postulados que Gregor Mendel estableció para explicar la herencia de los caracteres de padres a hijos. También se conocen como leyes mendelianas de la herencia.
Primera ley de Mendel: ley de uniformidad
Este principio establece que cuando se cruzan dos individuos homocigotos para un carácter distinto, los individuos de la primera generación filial (es decir, los hijos) tendrán igual genotipo y fenotipo del carácter dominante.
Mendel propuso que cada organismo posee dos factores para cada carácter. Cuando se forman los gametos por meiosis, estos factores se separan y cada gameto porta ahora uno de los factores. Hoy en día conocemos que estos factores son los genes, y las diferentes versiones de un gen son los alelos.
Ejemplo
El carácter de color de la semilla de arveja es definido por un gen (o factor hereditario como lo denominó Mendel) que puede ser verde o amarillo: estos son los alelos del gen. Todos los individuos portan un par de alelos para un determinado gen:
- Si posee dos alelos verdes, será homocigoto para color dominante;
- si posee dos alelos amarillos, será homocigoto para el color recesivo;
- si posee un alelo verde y otro amarillo, será heterocigoto y mostrará el color dominante, en este caso verde.
Si se cruza un progenitor homocigoto verde y un progenitor homocigoto amarillo, toda su descendencia será heterocigota verde.
Segunda ley de Mendel: ley de segregación
La segunda ley de Mendel o principio de segregación establece que los factores hereditarios de un carácter se separan por igual en los gametos o células sexuales.
En este caso, un progenitor homocigoto (dos alelos iguales) producirá gametos con un alelo, mientras que un progenitor heterocigoto producirá gametos con uno u otro alelo por igual. Así, en la fecundación, un gameto con un alelo se unirá a otro con otro alelo, y el individuo resultante tendrá dos alelos, cada uno proveniente de un progenitor.
Ejemplos
Se cruzan un progenitor homocigoto con flores rojas y otro progenitor homocigoto con flores blancas. La primera generación de hijos será heterocigota, es decir, tendrán dos alelos diferentes, uno para el rojo y otro para el blanco.
Si todos los individuos de esa generación tienen flores rojas, esto quiere decir que el rojo es el color dominante y el blanco es el color recesivo.
Cuando se cruzan entre sí los individuos de la primera generación filial, los descendientes de estos aparecen en la siguiente proporción: 75% con flores de color rojo y 25% con flores de color blanco.
Tercera ley de Mendel: ley de distribución independiente
La tercera ley de Mendel o principio mendeliano de distribución independiente establece que los caracteres diferentes se transmiten por separado. Esto es, el color de las semillas se transmite independiente de la forma de la semilla o del color de las flores.
Ejemplos
Una planta homocigota para tallo largo (LL) y flores terminales (TT) se cruza con una planta de tallo corto (ll) y flores axiales (tt). La primera generación filial será 100% heterocigota para los dos caracteres (Ll Tt) y el fenotipo será el dominante: tallo largo con flores terminales.
Al cruzarse dos plantas de la generación F1, la progenie F2 tendrá el siguiente genotipo y fenotipo:
| Genotipo | Proporción | Fenotipo |
|---|---|---|
| LLTT | 1/16 |
Tallo largo, flor terminal |
| LLTt | 2/16 | Tallo largo, flor terminal |
| LLtt | 1/16 | Tallo largo, flor axial |
| LlTT | 2/16 | Tallo largo, flor terminal |
| LlTt | 4/16 | Tallo largo, flor terminal |
| Lltt | 2/16 | Tallo largo, flor axial |
| llTT | 1/16 | Tallo corto, flor terminal |
| llTt | 2/16 | Tallo corto, flor terminal |
| lltt | 1/16 | Tallo corto, flor axial |
Como se puede observar, el fenotipo predominante es la planta con tallo largo flor terminal en una proporción de 9 de 16. Las plantas con tallo largo flor axial son 3 de 16, las plantas con tallo corto flor terminal son 3 de 16 y finalmente solo 1 de 16 tendrá el tallo corto con flor axial. Esto también se expresa como la proporción 9:3:3:1.
Experimentos de Mendel
Gregor Mendel realizó entre 1856 y 1865 experimentos con la arveja Pisum sativum, aprovechando las diferentes características que esta planta podía presentar, como:
- textura de la semilla: redondeada y arrugada;
- color de la semilla: verde y amarilla;
- forma de la vaina: inflada o arrugada;
- tamaño del tronco: largo o corto;
- colores de las flores: blancas o rojas;
- posición de las flores: axial o terminal.
La otra ventaja que aprovechó Mendel para sus descubrimientos fue la capacidad de autofecundación de la planta de arveja. Esto le facilitó hacer los experimentos de cruzamientos y autocruzamientos para obtener líneas puras homocigotas.
Debemos recordar que para la época de Mendel se desconocía por completo qué era el ADN, los genes y los cromosomas.
Después de tener generaciones paternas con características diferentes, cruzó estas líneas parentales y obtuvo la primera generación filial. Es lo que se denomina cruzamiento monohíbrido.
La primera generación filial o F1 se caracteriza por presentar únicamente la característica de uno de los progenitores.
Herencia no mendeliana
No obstante a que los principios establecidos por Mendel contribuyeron grandemente a la explicación de la transmisión de las características de generación en generación, existen otros mecanismos alternativos de herencia.
Codominancia
La codominancia es la condición en donde el individuo heterocigoto muestra los caracteres de los dos alelos, sin que uno sea dominante sobre el otro. Es decir, los alelos para la misma característica se expresan simultáneamente.
Por ejemplo, si se cruzan una planta de flores blancas con otra planta de flores rojas, la primera generación tendrá tanto flores rojas como blancas.
Dominancia Incompleta
Cuando el fenotipo que aparece en los hijos es una combinación intermedia de los dos progenitores. Esto significa que ninguno de los alelos contrastante domina sobre el otro. A esto se le llama dominancia incompleta.
Ejemplo: la boca de dragón Antirrhinum majus
El efecto de dominancia incompleta puede observarse en el cruce de plantas de boca de dragón Antirrhinum majus. El cruce entre un progenitor homocigoto con flores rojas CRCR y otro progenitor homocigoto con flores blancas CWCW producen una descendencia con flores rosadas CRCW. No obstante, la proporción genotípica y fenotípica de este autocruzamiento sigue la proporcionalidad según Mendel:
Herencia ligada al sexo
Existen algunos caracteres que se encuentran en los cromosomas sexuales. De hecho, la herencia de los genes ligados al sexo es diferente entre machos y hembras. En los seres humanos, la mujer tiene los cromosomas XX y el hombre tiene XY.
Ejemplo: la hemofilia
El gen para el factor de coagulación VIII se encuentra en el cromosoma X en los humanos. Cuando este gen sufre una mutación, esta proteína no funciona y se producen problemas de coagulación con sangramiento, enfermedad conocida como hemofilia.
Una mujer con uno de los alelos defectuosos XNXdpuede tener la siguiente descendencia con un hombre normal XNY:
- Una hija normal XNXN;
- Un hijo normal XNY;
- Una hija portadora XNXd;
- Un hijo con hemofilia XdY.
Alelos múltiples
En los experimentos de Mendel, este implicaba que solamente existían dos alelos para un determinado gen, dominante y recesivo. Sin embargo, existen caracteres que vienen determinados por más de tres alelos en una especie.
Ejemplo: el color de los conejos
Un ejemplo clásico de herencia de alelos múltiples es el color del pelaje de los conejos. Existen cuatro diferentes alelos para el color del pelaje: C+, cch, ch y c.
| Genotipo | Fenotipo |
|---|---|
| C+C+ | Salvaje: marrón |
| cchcch | Chinchilla: pelaje blanco con las puntas negras. |
| chch | Himalaya: blanco con negro en las patas, nariz, orejas y cola. |
| cc | Albino: blanco con los ojos rojos. |
Vea también:
Ejercicios de las leyes de Mendel
1.¿Cómo será la generación F1?
Si se aparean un conejo macho albino y una coneja marrón. ¿Cómo será la descendencia?
2. ¿Cómo será la generación F2?
Si se aparean dos conejos de la primera generación filial del ejercicio anterior, ¿Cómo será la segunda generación filial?
3. Descubre el genotipo desconocido
Una planta con flores rojas de genotipo desconocido se polinizó con polen de una planta de flores blancas homocigota recesiva. Se obtuvo en la F1 dos plantas con flores rojas y dos plantas con flores blancas ¿Cuál es el genotipo del progenitor desconocido?
Vea también Preguntas y problemas de genética y leyes de Mendel.
