genética

LOS EXPERIMENTOS DE MENDEL

CRUZAMIENTOS DE UN SOLO CARÁCTER

Mendel analizó en primer lugar cada carácter por separado. Cruzando variedades que diferían en un sólo carácter. Por ejemplo, analizó el carácter color de las flores y para ello cruzó una variedad de flores de color púrpura por otra variedad de color de flores blanca.

Cruzamiento inicial: Parentales  ♀Púrpura x ♂Blanca → F₁ Púpura

Cruzamiento recíproco: Parentales  ♀Blanca x ♂Púrpura → F₁ Púpura

♀Púrpura	X	♂Blanca		♀Blanco	X	♂Púrpura
	↓				↓
	F1 Púrpura				F1 Púrpura
	Ä				Ä
	↓				↓
	F2				F2
	Genotipos				Genotipos
1/4 AA	1/2 Aa	1/4 aa		1/4 AA	1/2 Aa	1/4 aa
	Fenotipos				Fenotipos
3/4 A		1/4 a		3/4 A		1/4 a

El cruzamiento de plantas con flores púrpura por plantas con flores blancas dió lugar en cualquiera de las dos direcciones realizadas a una 1ª generación filial (F₁) uniforme, todas las plantas de la F₁ eran de color púrpura. La autofecundación de los híbridos de la F₁ originó una 2ª generación filial (F₂) con 3/4 parte de plantas de color púrpura y 1/4 de plantas con flores blancas. Mendel además autofecundó todas las plantas de la (F₂) y obtuvo la 3ª generación filial (F₃). Todas las plantas de flores blancas de la F₂ daban lugar solamente a plantas con flores blancas en la  F₃ (se comportaban como la variedad parental de flores blancas). Sin embargo, las plantas con flores de color púrpura en la F₂ daban en la F₃ resultados distintos, 1/3 de la plantas con flores púrpuras de la  daban en la F₃ solamente plantas de color púrpura (se comportaban como la variedad parental púrpura), mientras que 2/3 de las plantas de flores púrpuras de la  F₂ daban lugar en la  F₃ a 3/4 de plantas con flores púrpura y 1/4 de plantas con flores blancas (se comportaban como los híbridos de la F₁).

♀Púrpura	X		♂Blanca
	↓
	F1 Púrpura
	Ä
	↓
	F2
	Genotipos
1/4 AA	1/2 Aa		1/4 aa
	Fenotipos
3/4 Púrpuras			1/4 Blancas
1/3	2/3		Ä
Ä	Ä
↓	↓		↓
	F3
Todas Púrpuras	3/4 Púrpuras	1/4 Blancas	Todas Blancas
	Fenotipos

Utilizando la nomenclatura actual podemos escribir de la siguiente forma los resultados obtenidos por Mendel:

Parentales	♀Púrpura	X	♂Blanca
Genotipo	AA		aa
Fenotipo	A		a
Gametos	Todos A	↓	Todos a
1ª Generación filial		F1 Púrpura
Genotipo		Aa
Fenotipo		A
		Ä
Gametos F1	1/2 A	↓	1/2 a
2ª Generación filial		F2
Genotipos	1/4 AA	1/2 Aa	1/ aa
Fenotipos	3/4 A		1/4 a
Fenotipos	3/4 Púrpuras		1/4 Blancos

Basándose en estos resultados Mendel propusó las dos siguientes Leyes de la Transmisión de los caracteres de una generación a la siguientes:

• 1ª Ley de Mendel o Principio de la Uniformidad: Las plantas híbridas (Aa) de la 1ª generación filial (F₁) obtenidas por el cruzamiento de dos líneas puras que difieren en un solo carácter tienen todas la misma apariencia externa (fenotipo) siendo idénticas entre si (uniformes) y se parecen a uno de los dos parentales. Al carácter que se manifiesta en las plantas de la F₁ (híbridos Aa) se le denomina Dominante y al carácter que no se manifiesta se le denomina Recesivo. Este resultado es independiente de la dirección en la que se ha llevado a cabo el cruzamiento.

Principio uniformidad: ♀Púrpura x ♂Blanca	Principio uniformidad: ♀Blanca x ♂Púrpura

• 2ª Ley de Mendel o Principio de la Segregación: La autofecundación de las plantas híbridas (Aa) procedentes del cruzamiento entre dos líneas puras que difieren en un carácter origina una 2ª generación filial (F₂) en la que aparecen 3/4 partes de plantas de apariencia externa (fenotipo) Dominante y 1/4 de plantas con apariencia externa (fenotipo) Recesiva. De manera, que el carácter Recesivo reaparece en la F₂ y de cada cuatro plantas una tiene fenotipo Recesivo. Este resultado se debe a que cuando los híbridos de la  F₁ forman sus gametos, los alelos del mismo locus segregan (se separan) dando lugar  dos clases de gametos en igual proporción, mitad del gametos con el alelo dominante (A) y mitad con alelo recesivo (a). Esto sucede tanto por el lado femenino como por el lado masculino.

El principio de la segregación se puede resumir de la siguiente manera: Los heterocigotos Aa de la F₁ producen dos clases de gametos en igual proporción: 1/2 A y 1/2 a por el lado masculino y por el femenino. Como consecuencia la segregación genotípica en la F₂ es 1/4 AA 1/2 Aa y 1/4 aa y la segregación fenotípica es 3/4 A y 1/4 a.

Principio de la Segregación		Gametos Femeninos F1
		1/2 A	1/2 a
Gametos Masculinos F1	1/2 A	1/4 AA (Fenotipo A)	1/4 Aa (Fenotipo (A)
	1/2 a	1/4 Aa (Fenotipo A)	14 aa (Fenotipo a)

En el siguiente esquema se resumen el Principio de la Uniformidad y el Principio de la Segregación propuestos por Mendel para el carácter color de las flores:

Generación parental			X
		Púrpura		Blanco
			↓
1ª Generación filial
F1		Púrpura (Aa)
			Ä
			↓
2ª Generación filial
Fenotipos F2	Púrpura	Púrpura		Púrpura	Blanco
Genotipos F2	AA	Aa		Aa	aa
	Ä	Ä		Ä	Ä
	↓	↓		↓	↓
3ª Generación filial
Fenotipos F3	Púrpura	Púrpura		Púrpura	Blanco
3ª Generación filial
Fenotipos F3	Púrpura	Púrpura		Púrpura	Blanco
3ª Generación filial
Fenotipos F3	Púrpura	Púrpura		Púrpura	Blanco
3ª Generación filial
Fenotipos F3	Púrpura	Blanco		Blanco	Blanco

Los siete caracteres analizados por Mendel se comportaron de igual forma en los cruzamientos realizados cuando los analizaba por separado. Los resultados que obtuvo fueron los siguientes:

Fenotipo parental	F1	F2	Relación
1 Semilla lisa x rugosa	Todas lisas	5474 lisas y 1850 rugosas	2.96 : 1
2 Semilla amarilla x verde	Todas amarillas	6022 amarillas y 2001 verdes	3.01 : 1
3 Flores púrpuras x blancas	Todas púrpuras	705 púrpuras y 224 blancas	3.15 : 1
4 Legumbre lisa x estrangulada	Todas lisas	882 lisas y 299 estranguladas	2.92 : 1
5 Legumbre verde x amarilla	Todas verdes	428 verdes y 152 amarillas	2.82 : 1
6 Flores axiales x terminales	Todas axiales	651 axiales y 207 terminales	3.14 : 1
7 Talla normal x enana	Todas normal	787 largos y 277 cortos	2.84 : 1

El carácter que se manifiesta en la F₁ es el dominante y el que no se manifiesta el recesivo.