En nuestros artículos anteriores, hemos explorado los cromosomas y las mutaciones, esos cambios en el ADN que nos hacen únicos. Pero, ¿cómo se transmiten todas esas características de padres a hijos? La respuesta nos lleva a un monasterio en el siglo XIX, donde un monje llamado Gregor Mendel sentó las bases de lo que hoy conocemos como genética.
Antes de Mendel, se creía en la "herencia por mezcla", una idea de que los rasgos de los padres simplemente se combinaban en la descendencia, como si mezcláramos pinturas. Mendel, con sus ingeniosos experimentos con guisantes, demostró que la herencia no funciona así. En cambio, las características se transmiten a través de "factores hereditarios" (lo que hoy llamamos genes) que mantienen su individualidad. Sus descubrimientos se resumen en las famosas Leyes de Mendel.
Un Poco de Vocabulario Clave
Antes de sumergirnos en las leyes, recordemos algunos términos importantes:
- Gen: Un segmento de ADN que codifica para una característica específica (Curtis et al., 2022).
- Alelo: Las diferentes versiones de un gen. Por ejemplo, para el color de una flor, puede haber un alelo para el color púrpura y otro para el blanco.
- Homocigoto: Un individuo que tiene dos alelos idénticos para un gen (por ejemplo, dos alelos para flor púrpura).
- Heterocigoto: Un individuo que tiene dos alelos diferentes para un gen (por ejemplo, un alelo para flor púrpura y otro para flor blanca).
- Dominante: Un alelo que expresa su característica incluso si solo hay una copia presente (Pierce, 2016). Lo representamos con una letra mayúscula (Ej: P para púrpura).
- Recesivo: Un alelo que solo expresa su característica si hay dos copias presentes (es decir, el individuo es homocigoto para ese alelo) (Pierce, 2016). Lo representamos con una letra minúscula (Ej: p para blanco).
- Genotipo: La combinación específica de alelos que tiene un individuo (Ej: PP, Pp, pp).
- Fenotipo: La característica observable que resulta del genotipo (Ej: flor púrpura, flor blanca).
La Primera Ley de Mendel: Principio de la Uniformidad (o Dominancia)
Cuando Mendel cruzó plantas de guisantes puras para una característica (homocigotas), por ejemplo, plantas de flores púrpura (PP) con plantas de flores blancas (pp), observó algo fascinante: ¡todas las plantas de la primera generación (F1) tenían flores púrpura!
Esto lo llevó a establecer el la primera ley de Mendel o Principio de la Uniformidad: "Cuando se cruzan dos individuos de dos líneas puras que difieren en una sola característica, la primera generación filial (F1) es uniforme en todos sus individuos, manifestando el rasgo dominante" (Ramos et al., 2016).
Esto significa que, si el alelo púrpura (P) es dominante sobre el alelo blanco (p), incluso las plantas heterocigotas (Pp) mostrarán el fenotipo púrpura. El alelo recesivo (blanco) queda "oculto" en esta primera generación.
La Segunda Ley de Mendel: Principio de la Segregación
Mendel no se detuvo ahí. Tomó las plantas de la primera generación (F1) de flores púrpura (que eran todas Pp) y las cruzó entre sí. Para su sorpresa, en la segunda generación (F2), reaparecieron las flores blancas, en una proporción de 3 flores púrpura por cada 1 flor blanca (3:1).
Esto llevó a la segunda ley de Mendel o el Principio de la Segregación: "Los dos alelos de un gen se separan (segregan) durante la formación de los gametos, de modo que cada gameto recibe solo uno de ellos" (Curtis et al., 2022).
En otras palabras, cuando las plantas F1 (Pp) producen gametos, la mitad llevará el alelo P y la otra mitad llevará el alelo p. Durante la fecundación, estos alelos se combinan al azar, permitiendo que el alelo recesivo (p) se manifieste cuando se encuentra con otro alelo p (pp), dando el fenotipo blanco.
La Tercera Ley de Mendel: Principio de la Segregación Independiente (o Herencia Independiente)
Mendel se volvió aún más ambicioso y estudió la herencia de dos características al mismo tiempo, por ejemplo, el color de la semilla (amarillo o verde) y la forma de la semilla (lisa o rugosa). Cruzó plantas de semillas amarillas lisas puras con plantas de semillas verdes rugosas puras.
Observó que, en la F2, las características se heredaban de forma independiente una de la otra. Es decir, el color amarillo no siempre iba acompañado de la forma lisa, y viceversa.
Esto dio lugar a la tercera ley de Mendel o Principio de la Segregación Independiente: "Los alelos de diferentes genes se distribuyen de forma independiente unos de otros durante la formación de los gametos" (Solomon et al., 2021).
Esto significa que la herencia del color de la semilla no influye en la herencia de la forma de la semilla; cada par de alelos segrega de forma independiente (Griffiths, 2008). Esto explica la gran diversidad de combinaciones de características que podemos observar en los descendientes.
El Legado de Mendel
Las Leyes de Mendel, aunque formuladas hace más de un siglo sin conocer la estructura del ADN o los cromosomas, son la base fundamental de la genética moderna. Nos explican cómo se transmiten los rasgos hereditarios de generación en generación y son la clave para entender fenómenos como las enfermedades genéticas, el mejoramiento de cultivos y la diversidad de la vida.
Aunque hoy sabemos que hay excepciones y extensiones a las leyes de Mendel (como la dominancia incompleta, la codominancia o la herencia ligada al sexo), sus principios siguen siendo la piedra angular de nuestro conocimiento sobre la herencia.
Referencias:
- Curtis, H., Barnes, N., Schnek, A., y Massarini, A. (2022). Biología en contexto social. Editorial Médica Panamericana.
- Griffiths A. J. (2008). Genética. McGraw Hill - Interamericana.
- Pierce B. (2016) Genética un enfoque conceptual. Editorial Médica Panamericana.
- Ramos M. A. et al. (2016). Biología y Geología 4 ESO. McGraw Hill Interamericana de España.
- Solomon E., Berg, L., y Martin, D. (2021). Conceptos Fundamentales de Biología. McGraw Hill.
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