Primera ley de Mendel o de la segregación (Monohibridismo)

Conviene aclarar que Mendel, por ser pionero, carecía de los conocimientos actuales sobre la presencia de pares de alelos en los seres vivos y sobre el mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta exposición está basada en la interpretación posterior de los trabajos de Mendel.

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Primera ley de Mendel o de la segregación

Enunciado de la ley: “Los factores (genes alelos) para cada carácter segregan o se separan (anafase I) en iguales proporciones en el momento de la formación de gametos y terminan por lo tanto en distinta descendencia”.

Dos corolarios importantísimos derivan de esta ley:

1) La herencia es particulada, vale decir, los genes no se mezclan al pasar de una generación a la que sigue.

2) Los gametos son siempre puros, no existen gametos híbridos.

Primera ley de Mendel
Figura 2. El experimento de Mendel que lo llevó a enunciar su primera ley.

El experimento de Mendel. Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de guisantes que producían semillas amarillas y con una variedad que producía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre una llamada generación filial (F1) compuesta en un 100% de plantas con semillas amarillas.
Para llevar a cabo la segunda parte de su experimento, Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior (Figura 2) y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo plantas productoras de semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica en la figura 3. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación (F2).

Interpretación del experimento (Figura 3). El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquel que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.

Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial (F1), no se han mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo (genotipo Aa) formaba los gametos, se separaban sus alelos mediante el proceso de meiosis, de tal forma que en cada gameto sólo está presente uno de los alelos y así se pueden explicar los resultados obtenidos.

Figura 3. Cruzamiento monohíbrido y representación en un tablero de Punnett.

Observación

Cuando repasamos cuidadosamente el experimento de Mendel podemos fijar nuestra atención en dos aspectos distintos presentes en los descendientes de cada generación. Fácilmente podemos determinar la característica externa (Fenotipo) que presenta cada individuo en cada generación pero, ¿podríamos decir lo mismo a la hora de determinar sus características genéticas (Genotipo)?
En el caso de los genes que manifiestan herencia dominante, no existe ninguna diferencia aparente entre los individuos heterocigóticos (Aa) y los homocigóticos (AA), pues ambos individuos presentan un fenotipo amarillo.

El cruzamiento de prueba o retrocruza sirve para diferenciar el individuo homocigoto del heterocigótico y consiste en cruzar el fenotipo dominante (proveniente, por ejemplo, de un individuo de la F1) con la variedad homocigota recesiva (aa):

  • Si es homocigótico, toda la descendencia será igual (Figura 4).
  • Si es heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer el carácter recesivo en una proporción del 50% (Figura 5).

Gregorio Mendel publicó los resultados de sus estudios genéticos con la arveja en 1866 y de este modo estableció los fundamentos de la genética moderna. En su trabajo, Mendel propuso algunos principios genéticos básicos. Uno de ellos se conoce como el Principio de Segregación. El encontró que de cualquier progenitor solo una forma alélica de un gen es transmitida a la descendencia a través de los gametos. Por ejemplo, una planta que tiene un factor (gen) para la semilla lisa y también uno para la semilla rugosa deberá transmitir a su descendencia sólo uno de los dos alelos a través de un gameto. Mendel no sabía nada de cromosomas o de la meiosis ya que esto no había sido aún descubierto. Actualmente se sabe que la base física de este principio está en la primera anafase meiótica donde los cromosomas homólogos se segregan o separan uno del otro. Si el gen para la semilla lisa esta en un cromosoma y su forma alélica para la semilla rugosa está en su homólogo, resulta claro que los dos alelos no pueden encontrarse normalmente en el mismo gameto.