Clase digital 3. Tercera ley de Mendel: Ley de distribución independiente

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Tercera ley de Mendel: Ley de distribución independiente

Introducción

¡Hola nuevamente! Continuamos en este trayecto formativo aprendiendo más sobre las leyes de Mendel. 

En las clases anteriores conocimos sobre la vida y aportaciones de este científico. 

Conocimos sus dos primeras leyes: el principio de uniformidad y el principio de segregación. Hemos conocido, diferenciado, aprendido y aplicado palabras clave en nuestro nuevo vocabulario para comprender ésta maravillosa ciencia que es la genética, para asimilar cómo es que se van heredando los rasgos y características entre las especies, de sus progenitores ancestrales.  

Del tema de la sesión anterior, la ley de la segregación nos permite predecir cómo se hereda una sola característica asociada a un solo gen. 

Sin embargo, somos conscientes de que, en algunos casos, podríamos querer predecir la herencia de dos características asociadas a dos diferentes genes. ¿Cómo podemos hacer esto? 

Para hacer una predicción exacta, necesitamos saber si los dos genes se heredan de forma independiente o no. Es decir, necesitamos saber si los genes se interfieren el uno con el otro, cuando se reparten en los gametos.

Cuando el padre de la genética, Gregor Mendel se hizo esta pregunta, encontró que diferentes genes se heredan independientemente unos de otros, siguiendo así con la investigación de su tercera ley: lo que conoceremos en la sesión de esta clase como “la ley de distribución independiente”.

Acompáñanos a conocer la última pero no menos importante ley de las aportaciones mendelianas.

Desarrollo del tema

Para comprender plenamente la tercera ley de Mendel, conocida como el Principio de la independencia de los caracteres, es importante hacer una breve recapitulación de lo aprendido en las sesiones previas.

En nuestra primera clase, exploramos la vida de Gregor Mendel y abordamos la primera de sus leyes: el Principio de uniformidad. Este principio establece que al cruzar dos razas puras, la descendencia resultante será heterocigótica y dominante.

En la segunda clase, profundizamos en la segunda ley, el Principio de Segregación, que nos enseñó que al cruzar dos razas híbridas, la descendencia será homocigótica y híbrida al 50%.

En esta sesión, continuaremos nuestra exploración con la tercera y última ley de las aportaciones experimentales de Mendel con plantas de chícharos.

Tercera Ley: Principio de la independencia de los caracteres:

«Al cruzar varios caracteres, cada uno de ellos se transmite de manera independiente.»

En esta etapa de sus investigaciones, Mendel llevó a cabo cruces de plantas de chícharos que diferían en dos características en lugar de una. Ahora, profundicemos en los detalles.

La tercera ley de Mendel, también conocida como la Ley de la Herencia Independiente de Caracteres o Ley de la Asociación Independiente, establece que ciertos rasgos heredados entre las especies se transmiten de forma independiente, sin relación con el fenotipo, lo que no afecta el patrón de herencia de otros rasgos. Fue gracias a avances posteriores en la ciencia y la tecnología que descubrimos la existencia de los cromosomas, que almacenan la información genética. Esta tercera ley se aplica a genes no ligados, es decir, aquellos en diferentes cromosomas o en regiones distantes del mismo cromosoma. Por lo tanto, su manifestación en el fenotipo no se ve afectada por la presencia de otros genes.

Imagen 1. Elaboración a partir de Revista Red internacional, sección de efeméride de ciencia y tecnología. Tema “Mendel: el padre de la genética moderna”

Para llevar a cabo esta investigación, Mendel cruzó plantas de chícharos que producían semillas amarillas y lisas con aquellas que producían semillas verdes y de textura irregular. Estas plantas progenitoras eran homocigóticas para ambas características, tanto en textura (liso y rugoso) como en color (verde y amarillo). Esto confirmó la presencia del Principio de uniformidad, ya que la primera generación produjo semillas amarillas y lisas.

Paso a paso, con el apoyo visual de la imagen: 

  • Mendel utilizó dos tipos de chícharos homocigóticos de línea pura:
  • Chícharo amarillo (alelos AA) y liso (alelos BB), ambos caracteres dominantes, resultando en semillas lisas y amarillas (genotipo AABB).
  • Chícharo verde (alelos aa) y rugoso (alelos bb), ambos caracteres recesivos, resultando en semillas rugosas y verdes (genotipo aabb).

Este cruce dio como resultado una nueva generación heterocigota, con características mezcladas de los alelos de los progenitores, pero con fenotipos dominantes (genotipo AaBb). Aunque los chícharos resultantes eran amarillos y lisos, los caracteres recesivos seguían presentes en la especie.

Mendel replicó la experimentación que hizo en sus primeras 2 leyes: usar la segunda generación de chícharos (con alelos AaBb) para reproducirlos entre sí y verificar los resultados de esta cruza. 

Los alelos de un gen se segregan independientemente de los alelos de otro gen. En el caso de esta experimentación se usaron genes de color y textura.  Cuando se cruzan organismos heterocigotos en esta siguiente etapa de la experimentación, para cada uno de dos genes que se distribuyen independientemente, la relación fenotípica esperada en la progenie es 9:3:3:1 (como se representará más adelante en un diagrama de Punnet). 

La ley de la distribución independiente de Mendel establece que los alelos de dos (o más) genes diferentes se reparten en los gametos de forma independiente el uno del otro. En otras palabras, el alelo de un gen que recibe un gameto no influye en el alelo que recibe de otro gen.

ETAPA 1 DE LA EXPERIMENTACIÓN DE LA TERCERA LEY

De los primeros chícharos progenitores, homocigotos para color y textura (el chícharo de características dominantes: amarillo y liso y el chícharo de características recesivas: verde y rugoso), se combinan y dan como resultado una generación de chícharos heterocigotos (con el genotipo de todas las variables, chícharos lisos, rugosos, amarillos y verdes. Pero el fenotipo de los dominantes: amarillos y lisos. 

Como resultado de esta generación híbrida, sus alelos heterocigotos fueron: AaBb.

Imagen 2. Tomado del video “Leyes de Mendel” de ESCIENCIA.

ETAPA 2 DE LA EXPERIMENTACIÓN DE LA TERCERA LEY

Ahora,  Mendel cruzó entre sí esa segunda generación, con todos los tipos de alelos. Realizó las estadísticas de los posibles resultados de esa combinación, manifestándolo de la siguiente forma, con un cuadro de Punnet, como el que se muestra en el diagrama siguiente: 

Imagen 9: Cuadro de Punnett, tomado del video “Leyes de Mendel” de ESCIENCIA.

Por ello se dice que resulta en una proporción 9:3:3:1 – 9 amarillos lisos, 3 amarillos rugosos, 3 verdes rugosos y 1 verde y rugoso.

Conclusión

En esta sesión, hemos completado el análisis de las tres leyes fundamentales de la genética propuestas por el científico Gregor Mendel, basadas en sus experimentos con plantas de chícharos. Estas leyes han contribuido de manera significativa al campo de la genética y han sentado las bases para comprender cómo los rasgos hereditarios se transmiten de una generación a otra.

La primera ley, conocida como el Principio de uniformidad, nos enseñó que al cruzar dos razas puras, la descendencia resultante será heterocigótica y dominante. La segunda ley, el Principio de Segregación, nos reveló que al cruzar dos razas híbridas, la descendencia será homocigótica e híbrida al 50%. Estas dos leyes proporcionaron una comprensión sólida de la herencia de rasgos individuales.

Sin embargo, la tercera ley, el Principio de la independencia de los caracteres, amplió nuestro conocimiento al demostrar que al cruzar varios caracteres, cada uno de ellos se transmite de manera independiente. Esto significa que la herencia de un rasgo no afecta la herencia de otro, siempre y cuando los genes estén en diferentes cromosomas o en regiones separadas del mismo cromosoma.

Estas leyes de Mendel han tenido un impacto duradero en la genética y han sentado las bases para futuras investigaciones en este campo. Sin embargo, es importante destacar que estas leyes son aplicables a genes no ligados y no abordan situaciones donde se presenten dos alelos dominantes en una especie. Estas preguntas sin resolver dieron lugar a investigaciones adicionales y al desarrollo de nuevas teorías y leyes en genética, que exploraremos en nuestra próxima y última clase.

Te animamos a complementar tu comprensión de estos temas mediante el análisis del siguiente video: [Insertar en la plataforma digital] https://www.youtube.com/watch?v=mYcznTcpKdU. Este recurso audiovisual te brindará una perspectiva adicional sobre las leyes de Mendel y su relevancia en la genética moderna. ¡Sigamos explorando el fascinante mundo de la genética!

Fuentes de información