🌸 Mendel y sus dos leyes
Alelos, dominante y recesivo, genotipo y fenotipo, y las dos leyes que salieron de unos chícharos.
Por qué unos chícharos y no unos perros
Gregor Mendel era un monje que en el jardín de su monasterio, en la actual República Checa, hizo entre 1856 y 1863 el experimento que fundó la genética. Y la razón de que le funcionara a él y no a los que lo intentaron antes no fue el talento: fue la elección del organismo.
El chícharo tiene cuatro cosas que lo vuelven ideal. Se reproduce rápido y da muchos descendientes, así que se pueden contar cientos y no cuatro. Tiene rasgos con solo dos versiones claras —la semilla es lisa o rugosa, la flor es morada o blanca, no hay términos medios—. Se autopoliniza, así que se puede tener líneas puras que siempre den lo mismo. Y su flor permite polinizar a mano, así que quien cruza decide con quién.
Y luego hizo lo que nadie había hecho: contó. Sus antecesores describían lo que salía; Mendel anotó cuántos de cada clase y sacó proporciones. Toda la genética viene de ahí.
Dato: Su trabajo se publicó en 1866 y no le hizo caso nadie durante treinta y cuatro años. Se redescubrió en 1900, cuando Mendel llevaba dieciséis años muerto.
El vocabulario que hay que traer aprendido
Aquí están las palabras con las que se habla del resto de la unidad. Vale la pena aprenderlas juntas, porque van por pares y se definen unas a otras.
Alelo
Cada una de las versiones que puede tener un gen. El gen del color de la flor tiene un alelo para morado y otro para blanco. Como los cromosomas van en pares homólogos, cada quien trae dos alelos de cada gen: uno de cada progenitor.
Dominante y recesivo
El dominante es el alelo que se ve cuando están los dos; el recesivo es el que queda tapado y solo se manifiesta si los dos alelos son recesivos. Se escriben con la misma letra: mayúscula el dominante (A), minúscula el recesivo (a).
Homocigoto
Cuando los dos alelos son iguales: AA —homocigoto dominante— o aa —homocigoto recesivo—. También se les dice de línea pura o de raza pura.
Heterocigoto
Cuando los dos alelos son distintos: Aa. También se le llama híbrido, y es el que carga el alelo recesivo escondido y puede pasarlo a sus hijos.
Genotipo
Los alelos que el individuo trae: AA, Aa o aa. Es lo que se hereda, y no se puede ver a simple vista.
Fenotipo
Lo que se ve: flor morada, flor blanca. Es la consecuencia del genotipo, y aquí está el detalle importante: dos genotipos distintos —AA y Aa— dan el MISMO fenotipo.
| Aspecto | Genotipo | Fenotipo |
|---|---|---|
| Qué es | Los alelos que traes | El rasgo que se ve |
| Cómo se escribe | Con letras: AA, Aa, aa | Con palabras: morada, blanca |
| ¿Se puede ver? | No: hay que deducirlo de la descendencia o analizarlo | Sí, se mira directamente |
| Cuántos hay por gen | Tres: AA, Aa y aa | Dos: el dominante y el recesivo |
| En un cruce Aa × Aa | 1 AA : 2 Aa : 1 aa | 3 dominantes : 1 recesivo |
Dato: Ojo con «dominante»: no significa ni más común ni mejor. Tener seis dedos —polidactilia— es dominante y es rarísimo; los ojos azules son recesivos y hay países enteros donde son mayoría.
Lo que Mendel vio: el rasgo que desaparece y vuelve
Mendel cruzaba dos líneas puras que diferían en un rasgo —planta alta pura con planta enana pura— y llamaba a esas plantas la generación parental, o P.
En la primera generación de hijos, la F1, salían TODAS altas. La enana desaparecía por completo, como si el cruce la hubiera borrado. Cualquiera habría concluido que el rasgo se perdió.
Pero Mendel dejó que la F1 se autopolinizara y contó la F2. Y ahí volvió lo enano: alrededor de una cuarta parte. La proporción que le salió una y otra vez, con siete rasgos distintos, fue de tres a uno.
Eso descarta la idea que todo el mundo tenía en la época: que la herencia era una mezcla, como pintura. Si lo fuera, alto con enano habría dado plantas medianas, y de medianas jamás volvería a salir una enana. Lo que hay no se mezcla: son unidades que se separan y se vuelven a juntar enteras.
El experimento, generación por generación
Generación P
Se cruzan dos líneas puras que difieren en un rasgo.
- Una planta alta homocigota (AA) se cruza con una enana homocigota (aa).
- Son líneas puras: llevaban generaciones dando siempre lo mismo al autopolinizarse.
Generación F1
Todos los hijos salen con el rasgo dominante.
- Los descendientes son todos Aa, así que todos se ven altos: el rasgo enano no aparece en ninguno.
- Parece que el rasgo enano se perdió, pero cada planta lo trae escondido en su alelo recesivo.
Ojo: Que un rasgo no se vea no significa que no esté. Esa es la idea que la herencia por mezcla no podía explicar.
Generación F2
El rasgo recesivo reaparece en una cuarta parte.
- Al cruzar la F1 entre sí, salen tres plantas altas por cada enana: la proporción 3:1.
- En genotipos son 1 AA : 2 Aa : 1 aa, aunque las tres primeras se vean iguales.
Ojo: El 3:1 es de FENOTIPOS. Si preguntan por genotipos, la respuesta es 1:2:1, y confundirlas es el error más común del tema.
Primera ley: la segregación
De eso salió la primera ley, la de la segregación: los dos alelos de un gen se SEPARAN al formar los gametos, de modo que cada gameto lleva uno solo.
Mendel la dedujo sin saber nada de cromosomas ni de meiosis —faltaban décadas para eso—, y hoy sabemos exactamente dónde ocurre: en la anafase I de la meiosis, cuando los cromosomas homólogos se van a polos distintos. Cada homólogo lleva un alelo, así que separarlos es separar los alelos.
Y de ahí sale lo que hace posible el cuadro de Punnett: como cada progenitor aporta un alelo al azar, se pueden calcular las probabilidades de cada combinación en los hijos.
Dato: Mendel llamó «factores» a lo que hoy llamamos alelos. La palabra «gen» no existía: se inventó en 1909, cuarenta y tres años después de su publicación.
Segunda ley: la distribución independiente
Después Mendel siguió dos rasgos a la vez —color y forma de la semilla— y encontró la segunda ley: los alelos de genes distintos se reparten de manera independiente unos de otros.
En palabras del salón: que te toque el alelo de semilla amarilla no cambia en nada la probabilidad de que te toque el de semilla lisa. Son sorteos separados. Por eso un cruce que sigue dos rasgos da 9:3:3:1, que es simplemente 3:1 por cada rasgo, combinados.
Esta ley también tiene su lugar en la meiosis: la metafase I, donde cada par de homólogos se acomoda en el ecuador sin importarle cómo se acomodaron los demás.
Pero tiene una condición que el libro sí dice y que casi nadie recuerda: solo se cumple si los dos genes están en cromosomas distintos, o muy separados en el mismo. Dos genes pegados en el mismo cromosoma tienden a heredarse juntos —se les llama genes ligados— y ahí la proporción 9:3:3:1 no sale.
| Aspecto | Ley de la segregación | Ley de la distribución independiente |
|---|---|---|
| De qué habla | De los dos alelos de UN gen | De los alelos de DOS genes distintos |
| Qué dice | Se separan: cada gameto lleva uno solo | Se reparten sin estorbarse entre sí |
| Dónde ocurre en la meiosis | Anafase I: los homólogos se van a polos distintos | Metafase I: cada par se acomoda sin mirar a los demás |
| Qué proporción produce | 3:1 en la F2 | 9:3:3:1 en la F2 |
| Cuándo NO se cumple | Se cumple siempre | Falla si los dos genes están ligados en el mismo cromosoma |
Basado en: Biggs, Biología, cap. 10 «Reproducción sexual y la genética», sección 2.