3 Principios Importantes de Herencia: formulados por Mendel

Tres principios importantes de herencia formulados por Mendel son: (a) Principio de dominancia (b) Principio de segregación o pureza de gametos y (c) Principio de distribución independiente:

(A) Principio (Ley) de Dominio:

De los dos factores alelomórficos contrastantes, solo uno se expresa en un individuo. El factor que se expresa a sí mismo se llama dominante, mientras que el otro que no ha mostrado su efecto se denomina recesivo. Cuando las plantas de guisantes altas homocigotas (criadas en verdad) se cruzan con plantas enanas homocigotas (Fig. 5.7), las plantas que aparecieron en la primera generación filial son altas, aunque han recibido un factor de la planta enana. Sin embargo, este carácter oculto recesivo reapareció, sin cambios en la segunda generación filial.

Este hallazgo de Mendel desaprobó la combinación de la teoría de la herencia y confirmó la opinión sobre la herencia de partículas de los caracteres. El botánico danés Johanssen introdujo el término gen para el factor de Mendel en 1909.

Se pueden hacer las siguientes conclusiones para la Ley de dominancia:

(i) Los caracteres son controlados por unidades discretas llamadas factores.

(ii) Los factores ocurren en pares.

(iii) En un par de factores diferentes, un miembro del par domina (dominante), el otro no aparece (recesivo).

Explicación del concepto de dominancia:

Un gen es responsable de la aparición de un rasgo específico. En los organismos diploides, un gen está representado por un par de alelos. Cuando estos dos alelos no son idénticos, uno de los alelos es diferente con la información modificada. El alelo normal formará una enzima normal. El alelo modificado o modificado puede formar tres tipos de enzimas, es decir,

(i) Enzima normal.

(ii) Enzima no funcional.

(iii) Ninguna enzima en absoluto.

La enzima siempre es necesaria para la formación del sustrato, por ejemplo 'S'.

En el caso (i), el alelo modificado es casi similar al alelo normal y forma la misma enzima y produce el mismo rasgo fenotípico, es decir, conduce a la formación del sustrato 'S'. Pero en los casos (ii) y (iii), donde el alelo forma una enzima no funcional o ninguna enzima, el rasgo fenotípico dependerá del funcionamiento del alelo no modificado. El alelo funcional o no modificado formará el rasgo fenotípico normal original (debido al alelo dominante) y el alelo modificado se conocerá como alelo recesivo.

Importancia de la ley de dominancia:

El fenómeno de la dominación es de importancia práctica ya que los caracteres dañinos recesivos permanecen ocultos por los caracteres dominantes normales en los híbridos. En los seres humanos, una forma de idiotez, diabetes y hemofilia son caracteres recesivos.

Tabla 5.7. Dominio en siete pares de rasgos en guisantes.

(B) Principio (ley) de la segregación (pureza de los gametos):

La ley de la segregación establece que cuando un par de factores contrastantes o alelomorfos o genes se unen en un híbrido (heterocigoto), estos factores no se mezclan o se mezclan sino que simplemente se asocian y permanecen juntos y separados en el momento de la formación del gameto. . Para entender la idea de la ley de segregación, se toma el cruce monohíbrido.

Por ejemplo, un cruce monohíbrido entre una planta de guisantes que tiene flores axiales (AA) y una planta de guisantes que tiene flores terminales (aa). Si dos variedades puras se cruzan juntas, en la primera generación filial (F ₁ ), se produce un heterocigoto o un híbrido con el genotipo de Aa. Aparecen plantas con flores axiales. En la generación F ₂, las dos variedades aparecen en una proporción de 3: 1, es decir, tres plantas con flores axiales y una planta con flores terminales (Fig. 5.9).

En el híbrido (F ₁ ), se forman dos tipos de gametos masculinos y femeninos en igual cantidad. En la separación, estos factores se unen aleatoriamente en parejas en el momento de la fertilización y se transfieren a la descendencia. En formas puramente homocigotas, siendo ambos factores iguales, solo se forma un tipo de gametos. Es por eso que la ley de segregación también se puede definir como pares de alelos separados o segregados durante la formación de gametos y la condición de emparejamiento se restaura

Tabla 5.8. Diferencias entre el factor dominante y recesivo alelo / rasgo.

Por fusión aleatoria de gametos durante la fertilización. En la figura 5.9 se simboliza un cruce monohíbrido entre formas lisas y arrugadas de semillas. El diagrama visual se llama Punnet square = (tablero de control), que fue utilizado por primera vez por el genetista inglés RC Punnet.

Proporción 1: 2: 1 mendeliana explicada por la probabilidad:

Los problemas más simples en genética son exactamente como el problema de calcular los resultados esperados de lanzar dos monedas o tirar dos dados y hacer un conteo impar y par. No se agrega nada nuevo, excepto que estamos usando gametos en lugar de monedas o dados y obtenemos cigotos en lugar de combinaciones de monedas o dados.

Según la hipótesis mendeliana, los gametos se combinan según las reglas del azar con ciertas probabilidades fijas. La experiencia común ha demostrado que cuanto mayor sea el número de ensayos, más uniformes serán los resultados.

Si se lanzan media docena de monedas, no es un evento especialmente improbable que todas salgan cara a cara, pero si se lanzan grandes cantidades, es casi seguro que ambas cabezas y colas se encontrarán en proporciones aproximadamente iguales. Lo mismo ocurre con las frecuencias de clase mendelianas.

Cuando se espera una proporción de 3/4 a 1/4 en un grupo de media docena de animales, casi cualquier cosa puede suceder y sucede en la práctica. Por otro lado, con un gran número de descendientes, los números se vuelven cada vez más predecibles. Una de las razones del éxito de Mendel fue que utilizó una gran cantidad de plantas experimentales y, por lo tanto, obtuvo proporciones fácilmente reconocibles.

Discutamos la relación mendeliana 1: 2: 1 explicada por la teoría de la probabilidad. Aquí el híbrido F ₁ es heterocigoto, lo que significa que ambos padres son heterocigotos, es decir, Aa. Comenzamos separando los alelos en los gametos. Una descendencia de F ₁ en la autopolinización obtiene A o un factor del gameto masculino. De manera similar, A o un factor del gameto femenino durante la fertilización. Así que la probabilidad de tener A y a de gametos tanto masculinos como femeninos es de 1/2 cada uno.

Las cuatro combinaciones posibles de genotipos son (Fig. 5.11) = AA, Aa, Aa y aa.

es decir, A del gameto masculino, A del gameto femenino = AA

A de gameto masculino, a de gameto femenino = Aa

a del gameto masculino, A del gameto femenino = aA

a del gameto masculino, a del gameto femenino = aa

Al aplicar la regla de multiplicación producto de probabilidades individuales en la generación F ₂ sería:

De los cálculos anteriores, se puede ver que el híbrido Aa ocurre en una proporción de 1/4 y 1/4. La suma de la probabilidad separada es igual a 1/4 + 1/4 = 1/2.

Por lo tanto, la proporción de F ₂ es 1/4: 1/2: 1/4, que es igual a 1: 2: 1 (uno dominante puro: dos híbridos dominantes y uno puro recesivo).

Usando reglas de probabilidad, Mendel pudo sacar sus conclusiones.

Podemos resumirlos de la siguiente manera:

1. Para cualquier rasgo hereditario particular, una planta posee dos genes (alelos) que pueden ser iguales o diferentes.

2. Hay elementos definidos o factores o genes que determinan la herencia de los rasgos.

Gametes de padre Aa: 1/2 A + 1/2 a

Gametos de otro padre Aa: 1/2 A + 1/2 a

1 / 4AA + 1/4 Aa

+1/4 Aa +1/4 aa

1/4 AA + 1/2 Aa + 1/4 aa

Fig. 5.11. Determinación de genotipos esperados en la descendencia, cuando los padres son heterocigotos para el mismo rasgo. Con respecto a ese rasgo, cada padre produce solo dos tipos de gametos. Los símbolos (A y a) para los gametos se colocan a lo largo de dos lados de un "tablero de ajedrez" y se hace la combinación indicada para cada cuadrado en el tablero. Los resultados: 1/4 AA, 2/2 Aa y 1/4 aa.

3. Cuando dos alelos son diferentes, uno se expresará (dominante) y el otro permanecerá oculto (recesivo).

4. Los alelos, que no se modifican en la naturaleza, se separan en gametos y cada gameto lleva solo un alelo de cada par (la ley de segregación de Mendel), por lo que el gameto es puro para el rasgo.

5. Los dos factores de un par ocurren con igual frecuencia en gametos masculinos o femeninos.

6. En la fertilización, hay una unión aleatoria de gametos masculinos y femeninos, lo que resulta en una proporción predecible de rasgos alternativos entre la descendencia.

Cruz de prueba:

La generación F ₁ también se puede cruzar con uno de los dos padres de los que se deriva. Tal cruz de individuo F ₁ con cualquiera de los dos padres se conoce como cruz inversa. En tales cruces traseros cuando F ₁ se cruza nuevamente con el padre dominante, no se reciben individuos recesivos en la progenie. Aquí todas las crías F ₂ desarrollan un carácter dominante.

Por otro lado, cuando los híbridos F ₁ vuelven a cruzarse con el padre recesivo, los individuos con ambos fenotipos aparecen en igual proporción. Tanto el tipo de cruces constituyen una cruz posterior, la segunda se llama cruz de prueba (Fig. 5.12 B).

El cruce de prueba se define así como un cruce entre el híbrido F heterocigoto y el padre homocigoto recesivo. En el cruce de prueba monohíbrido, sin embargo, el 50 por ciento es alto y el otro 50 por ciento es enano, cuando se investiga la herencia del carácter de altura en el guisante. Es decir, la relación es igual a 1: 1 (Fig. 5.12 B).

Fig. 5.13. Genética de un cruce entre una F, descendencia y un progenitor dominante.

El cruce de prueba se define así como un cruce entre el híbrido heterocigoto F ₁ y el padre homocigoto recesivo. En el cruce de prueba monohíbrido, sin embargo, el 50 por ciento es alto y el otro 50 por ciento es enano, cuando se investiga la herencia del carácter de altura en el guisante. Es decir, la relación es igual a 1: 1 (Fig. 5.12 B).

Sin embargo, un cruce entre plantas híbridas altas y homocigotas de F ₁ produce todas las crías altas. Pero solo la mitad de ellos son homocigotos altos. La mitad restante es heterocigótica alta (Fig. 5.12 A)

(C) Principio (Ley) de Surtido Independiente:

La ley establece que los genes de diferentes caracteres ubicados en diferentes pares de cromosomas son independientes entre sí en su segregación durante la formación de gametos (meiosis). El principio de surtido independiente también se puede definir como "Si consideramos la herencia de dos o más genes a la vez, su distribución en los gametos y en la progenie de las generaciones posteriores es independiente entre sí".

Esto establece que los diferentes factores o pares alelomórficos en gametos y cigotos se clasifican y se segregan independientemente uno del otro. Después de considerar el par de caracteres individualmente, Mendel comenzó sus experimentos con dos pares de personajes simultáneamente y de este modo obtuvo la relación dihíbrida.

Mendel cruzó una variedad que tenía semillas redondas y amarillas (cotiledones) con una que tenía semillas arrugadas y verdes (cotiledones). Siguiendo la convención para la notación, estos serían RRYY para redondos y amarillos y rryy para arrugados y verdes.

Durante la gametogénesis, la planta RRYY producirá gameto con alelos RY y rryy producirá gameto con ralleles ry que, después de la fertilización, darán como resultado una planta híbrida con alelos RrYy. Esta planta producirá semillas amarillas y redondas porque R domina r e Y domina y alelos. Para la generación F ₂ se producen cuatro tipos de gametos, es decir, RY, Ry, rY, ry (Fig. 5.15).

Así, cuatro tipos de alelos se clasifican de forma independiente en los cuatro tipos de gametos. Estos gametos en fertilización producen dieciséis plantas en la generación F ₂ dando una relación de 9: 3: 3: 1.

Por encima de la cruz, Mendel obtuvo 556 semillas F2 de los siguientes tipos:

(una) 315 semillas redondas amarillas

(segundo) 108 semillas verdes redondas

(do) 101 semillas amarillas arrugadas

(re) 32 semillas verdes arrugadas.

En términos de proporción, estos números están muy cerca de una proporción de 9: 3: 3: 1 que para 556 individuos sería idealmente 312.75: 104.25: 104.25: 34.75.

Tabla 5.9. Proporciones relativas de cuatro combinaciones en un cruce dihíbrido derivadas de cruces monohíbridos:

Tabla 5.10. Segregación por color de semilla entre diferentes clases de forma de semilla:

Probabilidad de los genotipos F ₂ y fenotipos de un cruce dihíbrido En la relación 9: 3: 3: 1, podemos analizarlos para un solo carácter por separado (Tablas 5.9 y 5.10).

Tabla 5.11. Segregación de la forma de la semilla entre diferentes clases de color de semilla:

Como la probabilidad de cruzamiento monohíbrido es igual a 1/4: 2/4: 1/4, los genotipos de runas de la generación F ₂ para los dos genes son el producto de tres genotipos para cada gen como se muestra a continuación.

Por ejemplo, en RrYy x RrYy, primero realizamos una cruz en R e ignoramos las Y's. Luego hacemos la cruz en Y e ignoramos las R's.

Resultado de la cruz de R ignorando las Y:

Gametos de rr padre: 1/1 r

Gametos del padre RR: 1/1 R

1/1 Rr

Resultado de la cruz en Y ignorando las R's:

Gametos del padre yy: 1/1 y

Gametes de padre YY: 1/1 Y

1/1 Yy

Para el cruce de R tenemos Rr x Rr.

Esto da los resultados de la siguiente manera:

1/4 RR + 2/4 Rr + 1/4 rr

Para Y cruzamos tenemos Yy x Yy.

Esto da los resultados de la siguiente manera:

1 / 4YY + 2 / 4Yy + l / 4yy

Fenotipos F ₂ :

Las probabilidades de los fenotipos F2 de un di-híbrido autoinfligido F ₁ es un producto de las probabilidades de los fenotipos monohíbridos F ₁ autoedeados separados, es decir, 3/4: 1/4. Estas proporciones 9: 3: 3: 1 para los pares de rasgos son independientes entre sí y las combinaciones aumentan según lo esperado de acuerdo con el azar.

Cruz Trihybrid:

Mendel también intentó la herencia de tres pares de caracteres contrastantes, es decir, un cruce trihíbrido.

Cruzó las plantas de guisantes que tienen tallo alto, color amarillo de semilla y forma de semilla redonda (TTYYRR) con plantas que tienen tallos enanos, color verde y semilla de forma de semilla arrugada (ttyyrr). La generación F ₁ tenía el genotipo de TtYyRr con un fenotipo de alto color amarillo redondo.

En la generación F ₂, la proporción trihíbrida fue como:

1. Ronda amarilla alta: 27

2. Alto amarillo arrugado: 9

3. Tall verde redondo: 9

4. Ronda amarilla enana: 9

5. Tall verde arrugado: 3

6. Enano arrugado amarillo: 3

7. Ronda verde enana: 3

8. Enano arrugado verde: 1

Por lo tanto, la relación fenotípica fue de 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. El cruce trihíbrido representa básicamente la combinación de tres cruces monohíbridos.