Las leyes de Mendel

     En los experimentos de Mendel, cuando se cruzaban variedades de guisantes con semillas amarillas y verdes, todos los descendientes (es decir, los híbridos de primera generación) resultaban tener semillas amarillas. No importaba de qué semilla (amarilla o verde) crecieran las plantas madre (progenitoras). Esto significa que ambos progenitores son igualmente capaces de transmitir sus rasgos a la descendencia.

     Se obtuvieron resultados similares en experimentos en los que se tuvieron en cuenta otros rasgos. Por ejemplo, cuando se cruzaron plantas con semillas lisas y arrugadas, todos los descendientes tenían semillas lisas. Cuando se cruzaban plantas con flores moradas y blancas, todos los híbridos tenían sólo pétalos morados, etc.

     Este patrón se denominó primera ley de Mendel, o ley de la uniformidad de los híbridos de primera generación. El estado (alelo) de un rasgo que se manifiesta en la primera generación se denomina dominante; el estado (alelo) que no se manifiesta en la primera generación de híbridos se denomina recesivo.

     G. Mendel propuso designar las "hechuras" de los rasgos (en terminología moderna, genes) con letras del alfabeto latino. Los estados pertenecientes al mismo par de rasgos se denotan con la misma letra, pero el alelo dominante se escribe con mayúscula y el recesivo con minúscula.

Segunda ley de Mendel.

     Cuando los híbridos heterocigóticos de la primera generación se cruzan entre sí (autopolinización o cruce consanguíneo), en la segunda generación aparecen individuos con estados de rasgos tanto dominantes como recesivos, es decir, se produce un clivaje que es específico en ciertos aspectos. Por ejemplo, en los experimentos de Mendel, de 929 plantas de la segunda generación, 705 tenían flores moradas y 224 tenían flores blancas. En un experimento en el que se tuvo en cuenta el color de las semillas, de 8023 semillas de guisantes obtenidas en la segunda generación, había 6022 amarillas y 2001 verdes, y de 7324 semillas en las que se tuvo en cuenta la forma de la semilla, había 5474 lisas y 1850 arrugadas. Resumiendo las pruebas, Mendel llegó a la conclusión de que en la segunda generación, el 75% de los individuos tienen un estado dominante del rasgo, y el 25% tienen un estado recesivo (división 3:1). Este patrón se conoce como la segunda ley de Mendel, o ley de la división.

     Según esta ley y utilizando terminología moderna, se pueden extraer las siguientes conclusiones

a) los alelos de un gen, estando en estado heterocigoto, no cambian entre sí su estructura;

b) durante la maduración de los gametos, los híbridos producen aproximadamente el mismo número de gametos con alelos dominantes y recesivos

c) durante la fecundación, los gametos masculinos y femeninos portadores de alelos dominantes y recesivos se combinan libremente.

      Cuando se cruzan dos heterocigotos (Aa), cada uno de los cuales produce dos tipos de gametos (la mitad con el alelo dominante, A, y la otra mitad con el alelo recesivo, a), cabe esperar cuatro combinaciones posibles.   Un óvulo con el alelo A puede ser fecundado con la misma probabilidad por un espermatozoide con el alelo A o por un espermatozoide con el alelo a; y un óvulo con el alelo a puede ser fecundado por un espermatozoide con el alelo A o con el alelo a.

     Al cruzar dos heterocigotos (Aa), cada uno de los cuales produce dos tipos de gametos (la mitad con el alelo dominante - A, la mitad con el alelo recesivo - a), se esperan cuatro combinaciones posibles.   Un óvulo con el alelo A puede ser fecundado con la misma probabilidad por un espermatozoide con el alelo A o por un espermatozoide con el alelo a; y un óvulo con el alelo a puede ser fecundado por un espermatozoide con el alelo A o con el alelo a.

     En términos de apariencia (fenotipo), los individuos AA y AA no difieren, por lo que el clivaje es 3:1. Por genotipo, los individuos se distribuyen en la proporción IAA:2AA:aa. Está claro que si se obtiene descendencia de cada grupo de individuos de la segunda generación sólo por autopolinización, entonces los grupos primero (AA) y último (aa) (son homocigóticos) darán sólo descendencia uniforme (sin escisión), y las formas heterocigóticas (Aa) darán escisión en una proporción de 3:1.

     Así, la segunda ley de Mendel, o ley del desdoblamiento, se formula del siguiente modo: cuando se cruzan dos híbridos de primera generación, analizados para un par alternativo de estados de rasgos, la descendencia tendrá un desdoblamiento 3:1 en el fenotipo y un desdoblamiento 1:2:1 en el genotipo.

Tercera ley de Mendel, o ley de la herencia independiente de los caracteres.

     Al estudiar la escisión en los cruces híbridos, Mendel llamó la atención sobre la siguiente circunstancia. Cuando en la segunda generación se cruzaban plantas con semillas amarillas lisas (AABB) y verdes arrugadas (aabb), aparecían nuevas combinaciones de rasgos: amarillo arrugado (aabb) y verde liso (aabb), que no se encontraban en las formas originales. A partir de esta observación, Mendel llegó a la conclusión de que la división de cada rasgo se produce independientemente del otro rasgo. En este ejemplo, la forma de las semillas se heredó independientemente de su color. Este patrón se denomina tercera ley de Mendel, o ley de la distribución independiente de los genes.

     La tercera ley de Mendel se formula de la siguiente manera: cuando se cruzan individuos homocigóticos que difieren en dos (o más) rasgos, se observa una herencia independiente y una combinación de estados de los rasgos en la segunda generación si los genes que los determinan están situados en diferentes pares de cromosomas. Esto es posible porque, durante la meiosis, la distribución (combinación) de los cromosomas en las células germinales durante su maduración es independiente y puede dar lugar a la aparición de descendientes con una combinación de rasgos diferente de la de los individuos parentales y ancestrales.

      Para registrar los cruces se suelen utilizar celosías especiales, propuestas por el genetista inglés Pennet (celosía de Pennet). Su uso resulta muy práctico para analizar los cruces polihíbridos. El principio de construcción del entramado es que los gametos paternos se registran horizontalmente desde arriba, los gametos maternos desde la izquierda y los genotipos probables de la descendencia en las intersecciones.