Clase digital 1. Primera ley de Mendel: “Principio de uniformidad”

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Primera ley de Mendel: “Principio de uniformidad”

Introducción

¡Bienvenidos a esta emocionante experiencia de aprendizaje en la modalidad de clase a distancia! Antes de adentrarnos en el fascinante mundo de la genética, te invitamos a reflexionar sobre un enigma que nos conecta a todos: ¿Alguna vez te has preguntado por qué compartes ciertas características físicas con tus hermanos, padres o incluso tus abuelos? ¿Y por qué, al mismo tiempo, existen rasgos que no tienen en común? Estas singularidades nos definen en nuestra familia, pero también contribuyen a la asombrosa diversidad que observamos en personas, familias, etnias y más.

En las próximas sesiones, exploraremos a fondo un tema apasionante dentro de las ciencias biológicas: la genética. Esta disciplina se dedica al estudio de la herencia y sus patrones, y nos sumergiremos en las principales leyes que rigen este campo.

Para comenzar, emprenderemos un viaje al pasado para conocer la vida y las contribuciones de Gregor Mendel. ¿Quién fue este ilustre científico y cuál fue su legado en la ciencia? Sus experimentos con chícharos, también conocidos como guisantes, sentaron las bases de las primeras leyes de la herencia. Posteriormente, investigaciones adicionales abordaron aspectos no considerados por Mendel, lo que condujo al desarrollo del concepto de «Herencia No Mendeliana». A lo largo de nuestras próximas clases digitales, exploraremos estos temas con profundidad.

Te invitamos a unirte a nosotros en esta emocionante travesía, donde descubriremos los misterios de los rasgos heredados gracias a la genética y la herencia, comprenderemos sus leyes y exploraremos sus variaciones. ¡Comencemos nuestro viaje de aprendizaje!

Desarrollo del tema

La Genética, una rama esencial de la Biología, se dedica al estudio de la herencia y cómo las características de los seres vivos se transmiten de una generación a otra, independientemente de la especie. Antes de profundizar, es fundamental comprender algunos conceptos clave:

El genotipo se relaciona con la genética y los rasgos heredados de un organismo, mientras que el fenotipo engloba las características físicas que podemos observar en él.

Ahora, centrémonos en la figura de Gregor Mendel, conocido como «el padre de la genética». Su vida y contribuciones a la ciencia son dignas de admiración. A pesar de las dificultades económicas que enfrentó en su juventud, Mendel se esforzó por completar su educación, graduándose de la preparatoria y la universidad.

Luego, se unió a la abadía agustiniana de St. Thomas, situada en la actual República Checa, un centro intelectual de renombre.

La elección de Mendel de unirse a la orden religiosa parecía estar motivada por su deseo de continuar su educación y seguir sus intereses científicos. Gracias a su sólida formación en ciencias, enseñó cursos de física, botánica y ciencias naturales en la secundaria y la universidad.

En su trabajo, Mendel hizo un uso esencial de los conceptos de genotipo y fenotipo para estudiar las características hereditarias. Además, se destacó por llevar a cabo minuciosos registros y análisis estadísticos, que, aunque en su época pasaron inadvertidos, sentaron las bases científicas de la genética.

Mendel fue miembro de la Real e Imperial Sociedad Morava y Silesia para la mejora de la agricultura, las ciencias naturales y el conocimiento del país en el siglo XIX. Con experiencia como jardinero, combinó sus conocimientos en matemáticas y ciencias. A partir de 1856, emprendió un proyecto de investigación que lo mantuvo ocupado durante una década. Aunque comenzó sus estudios con ratones, luego pasó a abejas y plantas, y finalmente eligió los guisantes de jardín como su objeto de estudio.

Los análisis genéticos de Mendel forman la base teórica del conocimiento actual en genética. Estudió 34 variedades de chícharos y observó sus características durante ocho años. Seleccionó siete rasgos que podían presentarse en dos formas diferentes, como la altura de la planta, el color de la flor y la forma de la semilla.

¿Por qué eligió guisantes como su objeto de estudio? Por varias razones:

  • Son fáciles de conseguir y cultivar.
  • Tienen un rápido ciclo de crecimiento.
  • Transmiten fielmente sus genes a las generaciones futuras.

Primera Ley: Principio de uniformidad
«Al cruzar dos razas puras, la descendencia será heterocigótica y dominante».

Por ejemplo, Mendel usó chicharos que producían semillas amarillas (gen dominante) y chicharos con semillas verdes (gen recesivo). El alelo «A» determinaba el color amarillo, mientras que el alelo «a» estaba asociado al color verde. Los alelos se presentan en pares, uno de cada progenitor, y cada uno influye en la herencia genética.

Imagen 1:  A partir de la Revista Red internacional, sección de efeméride de ciencia y tecnología. Tema “Mendel: el padre de la genética moderna».
Imagen 2: Tomada de “Las tres leyes de Mendel (resumidas con esquemas visuales)”.

Las plantas resultantes del cruce de estos chicharos siempre producían semillas amarillas debido a la dominancia del alelo «A» sobre el alelo «a». Esta información se puede representar visualmente mediante un cuadro de Punnett, que nos permite predecir los genotipos y fenotipos de la descendencia en cruces genéticos.

Aunque observamos efectivamente que se ha producido una mezcla genética entre los progenitores (Aa), la generación 1 ha salido amarilla. Esto es debido a la dominancia del alelo “A” (amarillo) respecto al alelo “a” (verde). Cuando ambos están juntos, solo se manifiesta el dominante.

Un cuadro de Punnett puede utilizarse para predecir genotipos (combinaciones de alelos) y fenotipos (rasgos observables) de la descendencia de cruces genéticos.

Imagen 3: Cuadro de Punnet que explica todas las posibles combinaciones de las dos especies entrecruzadas en la primera Ley de Mendel.

Ésta forma de plasmar la información es muy importante comprenderla, para conocer todas las combinaciones posibles de los alelos de la especie, cómo se van heredando y cómo se manifiestan físicamente, inclusive el hecho de si se manifiestan o no, dependiendo de si son alelos dominantes o recesivos.

Conclusión

Las contribuciones pioneras de Gregor Mendel en el campo de la genética han dejado un legado indeleble en la ciencia. Sus experimentos con guisantes sentaron los cimientos de la genética moderna, al establecer las primeras leyes que explican el proceso de transferencia de genes de una generación a la siguiente. Este proceso es fundamental en todas las especies y juega un papel crucial en el aumento de la variabilidad genética, impulsando la adaptación, mejora y evolución de las generaciones futuras.

Uno de los aspectos más destacados de los estudios de Mendel fue su enfoque en la recopilación de datos y el análisis estadístico. Aunque en su época sus esfuerzos no recibieron la atención que merecían, sus registros y comparaciones proporcionaron una base sólida para futuras investigaciones en genética. Con el tiempo, sus estudios adquirieron una importancia creciente en el desarrollo de esta ciencia.

Mendel demostró de manera convincente cómo los genes de los progenitores influyen en las características de las generaciones siguientes. Todos los seres vivos, sin importar la especie, poseen un genotipo, que representa su carga genética completa. Este genotipo se manifiesta en características físicas observables, conocidas como fenotipo.

Es esencial destacar la distinción entre genes «dominantes» y genes «recesivos». Los genes dominantes se expresan en el fenotipo y determinan rasgos específicos, mientras que los genes recesivos, aunque presentes en el ADN, no se manifiestan físicamente. Esta distinción es fundamental para comprender cómo los rasgos hereditarios se transmiten de generación en generación.

Fuentes de información