Gregor Mendel: El Padre de la Genética y Sus Experimentos Fundamentales
Gregor Mendel, conocido como el padre de la genética, realizó experimentos revolucionarios con plantas de guisantes que establecieron los principios fundamentales de la herencia genética que perduran hoy.
¿Qué Observó Mendel en sus Experimentos?
- Variabilidad en las plantas de guisantes: Mendel notó que ciertas características (como el color de la flor, la forma de la semilla o la altura de las plantas) se mantenían constantes en algunas generaciones, mientras que en otras aparecían mezcladas o cambiaban.
- Herencia estable en plantas puras: Al cultivar plantas que siempre daban descendencia con las mismas características (por ejemplo, flores moradas o semillas lisas), dedujo que esas plantas eran puras u homocigotas.
- Patrones repetitivos al cruzar plantas: Al hacer cruces entre plantas con características diferentes, observó que ciertos rasgos dominaban en la primera generación, pero que los rasgos ocultos reaparecían en la segunda generación.
- Proporciones constantes: Registró cuidadosamente los resultados de cada cruce y descubrió que los rasgos heredados seguían proporciones numéricas constantes, lo que lo llevó a formular sus tres leyes.
- Importancia de estudiar un rasgo a la vez: Decidió estudiar un solo carácter por experimento, lo que le permitió identificar patrones claros de la herencia y evitar confusiones.
Conceptos Fundamentales de la Genética
- Gen
- Unidad hereditaria básica.
- Alelo
- Variantes de un gen.
- Fenotipo
- Expresión observable de un gen.
- Genotipo
- Composición genética subyacente.
- Homocigoto
- Alelos idénticos para un gen.
Codominancia: Expresión Simultánea de Alelos
La Codominancia es un principio genético donde dos alelos diferentes se expresan simultáneamente en el individuo heterocigoto, creando un fenotipo que muestra características de ambos. Este fenómeno se observa en varios organismos. Aunque la codominancia no forma parte de las leyes originales de Mendel, es un patrón de herencia importante.
Ejemplos de Codominancia
- Caballos moteados: Mezcla visible de pelos blancos y oscuros.
- Flores con pétalos de dos colores distintos.
- Grupos sanguíneos AB en humanos: Expresión simultánea de los alelos A y B.
La codominancia ocurre cuando alelos diferentes se expresan simultáneamente en el individuo heterocigoto, sin que uno oculte al otro. Ambos rasgos se manifiestan de forma visible y activa.
Puntos Clave sobre la Herencia No Mendeliana
- La notación genética puede variar según el enfoque didáctico, pero lo esencial es la interpretación del fenotipo.
- La codominancia no oculta ningún alelo, sino que ambos se expresan simultáneamente.
La Teoría Cromosómica de la Herencia
La Teoría Cromosómica de la Herencia establece que los genes residen en los cromosomas. Este descubrimiento fue fundamental para entender la herencia y cómo se transmiten las características genéticas a través de generaciones.
Aportes de Sutton y Boveri
La teoría cromosómica establece que los genes están localizados en los cromosomas. Este descubrimiento fue crucial para comprender la herencia genética, especialmente durante la meiosis.
¿Qué Estudiaron Sutton y Boveri?
Ambos científicos trabajaron por separado a comienzos del siglo XX, pero llegaron a conclusiones similares: los cromosomas son los portadores de los genes y se comportan como lo predijo Mendel en sus leyes.
Experimentos Clave
- Boveri: Estudió la fecundación en erizos de mar. Observó que cada célula necesita un conjunto completo de cromosomas para desarrollarse correctamente. Demostró que los cromosomas no son todos iguales, sino que cada uno tiene funciones específicas.
- Sutton: Trabajó con células de saltamontes. Observó que los cromosomas se emparejan y separan durante la meiosis. Notó que los cromosomas se comportan igual que los factores hereditarios de Mendel.
Conclusión de la Teoría Cromosómica
Los genes están ubicados en los cromosomas. Los cromosomas se separan durante la meiosis igual que los alelos en las leyes de Mendel. Por eso, la herencia mendeliana puede explicarse por el comportamiento de los cromosomas.
La Meiosis y la Herencia Genética
Los estudios de la meiosis revelaron cómo los cromosomas segregan y combinan durante la formación de gametos, demostrando la base científica que sustenta la herencia genética en los organismos.
Proceso de la Meiosis
La meiosis es un proceso de división celular donde, a partir de una célula diploide (2N), se forman cuatro células hijas haploides (N).
- Fase Previa: Ocurre la replicación del ADN.
- Meiosis I: Los cromosomas homólogos se aparean y ocurre el entrecruzamiento (crossing over) entre cromátidas no hermanas. Luego, estos cromosomas se alinean y se separan, formando dos células hijas haploides.
- Meiosis II: Se separan las cromátidas hermanas, dando lugar a cuatro células hijas haploides, todas con recombinación genética.
Thomas Morgan y la Confirmación Experimental
Estudios en Drosophila (Mosca de la Fruta)
Thomas Morgan realizó importantes experimentos con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), confirmando la herencia ligada al sexo y desarrollando el primer mapa cromosómico, fundamental para la genética moderna.
Síntesis y Confirmación Experimental
Aunque Sutton y Boveri propusieron que los genes estaban en los cromosomas, Morgan fue quien lo demostró experimentalmente. Lo hizo trabajando con la mosca de la fruta, un organismo ideal por su ciclo de vida corto y fácil manejo. Morgan demostró que los genes están ubicados en los cromosomas y descubrió la herencia ligada al sexo, confirmando y ampliando la Teoría Cromosómica de la Herencia.