Principios de Herencia de Mendel - ¡Explicado!

¡Lee este artículo para aprender sobre el mendelismo o los principios de herencia de Mendel!

El mendelismo o los principios mendelianos son reglas de herencia descubiertas por primera vez por Mendel.

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Existen cuatro principios o leyes de herencia basados ​​en cruces monohíbridos y polihíbridos.

Una herencia genética:

Cada carácter está controlado por un gen que tiene al menos dos alelos (herencia monogénica). El estudio de la herencia de un solo par de alelos (factores) de un personaje a la vez (cruce monohíbrido) se denomina herencia de un gen. Sobre la base de sus observaciones sobre el cruce monohíbrido, Mendel propuso un conjunto de generalizaciones (postulados) que resultaron en la formulación de las siguientes tres leyes de herencia.

1. Principio de factores emparejados:

Un personaje está representado en un organismo (diploide) por al menos dos factores. Los dos factores se encuentran en los dos cromosomas homólogos en el mismo locus. Pueden representar lo mismo (homocigotos, por ejemplo, TT en el caso de las plantas de guisante alto puro, tt en el caso de las plantas de guisante enanas) o expresiones alternativas (heterocigotas, por ejemplo, Tt en el caso de las plantas de guisante híbridas en altura) del mismo carácter.

Los factores que representan la forma alternativa o la misma forma de un carácter se denominan alelos o alelomorfos.

2. Ley o Principio de Dominancia:

En individuos heterocigotos o híbridos, un personaje está representado por dos factores contrastantes llamados alelos o alelomorfos. De los dos alelos contrastantes, solo uno puede expresar su efecto en el individuo. Se llama factor dominante o alelo dominante. El otro alelo que no muestra su efecto en el individuo heterocigoto se llama factor recesivo o alelo recesivo. Mendel utilizó símbolos de letras para denotar factores.

El símbolo de la letra se refiere al factor dominante. Se le da una letra mayúscula o mayúscula del alfabeto. Se asigna una letra minúscula o minúscula correspondiente al factor recesivo, por ejemplo, T (altura) y t (enana).

Mendel experimentó con Pisuin sativum solo para siete personajes. En cada caso, encontró que una expresión o rasgo del personaje (por ejemplo, T o altura en caso de altura) es dominante sobre la otra expresión o rasgo del personaje. Esto también puede ser probado experimentalmente.

Tome dos plantas de guisante, una pura u homocigota alta (altura 1.2-2.0 m) y la otra enana pura u homocigótica (altura 0.25-0.5m; Fig. 5.4). Cruzar los dos y criar su progenie llamada primera generación filial o F, . Todas las plantas de F, la generación es alta (altura 1.2-2.0 m), aunque también han recibido un factor para enanismo.

El hecho de que el factor de enanismo esté presente en las plantas F ₁ puede comprobarse mediante su propia reproducción cuando los individuos de la generación F ₂ serán altos y enanos en una proporción de 3: 1. Por lo tanto, en las plantas F ₁, ambos factores son factores de altura y Las enanas están presentes. Sin embargo, el factor para la enana es incapaz de expresarse en presencia del factor para la altura. Por lo tanto, el factor para la altura es dominante sobre el factor para enanismo. El factor para la enana es recesivo.

Significado:

(i) Explica por qué los individuos de F, generación del rasgo expreso de un solo padre, (ii) La ley de dominio puede explicar la ocurrencia de una proporción de 3: 1 en individuos F ₂, (iii) indica por qué la población mixta es superior ya que esconde muchos de los alelos recesivos defectuosos.

3. Principio o ley de segregación:

Los dos factores de un personaje presente en un individuo mantienen su identidad distinta, separada en el momento de la gametogénesis o la esporogénesis, se distribuyen al azar en diferentes gametos y luego se vuelven a emparejar en diferentes descendientes según el principio de probabilidad.

El principio de segregación (la primera ley del mendelismo) se puede deducir de un cruce monohíbrido recíproco, por ejemplo, entre una planta de guisantes de altura pura (altura 1.2-2.0 m) y una planta de arveja enana (altura 0.25-0.5 m). Los híbridos o plantas de la primera generación filial (F ₁ ) son todos altos, aunque también han recibido el factor de enanismo.

Esto se debe a que el factor de altura es dominante, mientras que los factores de enanismo son recesivos. Si se permite que los híbridos se autocuestre, las plantas de la segunda generación filial o F ₂ parecen ser altas y enanas en la proporción fenotípica de 3: 1 (Fig. 5.5).

La automejoración adicional de estas plantas muestra que las plantas enanas se reproducen de verdad (tt), es decir, producen solo plantas enanas. Entre las plantas altas, 1/3 de las razas verdaderas, es decir, producen solo plantas altas. Los 2/3 restantes de las plantas altas F ₂ o el 50% del total _{de las} plantas F _{2 se} comportan como plantas híbridas y producen plantas altas y enanas en la proporción 3: 1.

Por lo tanto, la proporción fenotípica F ₂ de 3: 1 es genotípicamente 1 híbrido alto: 2 alto híbrido: 1 enano. La cruz de arriba muestra que

(i) Aunque las plantas F ₁ muestran solo un rasgo alternativo o dominante de un personaje, en realidad tiene factores o alelos de ambos rasgos del personaje porque la segunda alternativa o rasgo recesivo aparece en la generación F ₂ . Por lo tanto, las plantas F ₁ son genéticamente híbridas, en el caso anterior Tt.

(ii) F, las plantas son un producto de la fusión de gametos masculinos y femeninos. A medida que llevan el complemento genético de Tt, los gametos de fusión deben incluir un solo factor cada uno (T de TT yt de tt parent).

(iii) La generación de F ₂ se produce mediante la reproducción propia de las plantas F ₁ . La generación F2 consiste en tres tipos de plantas: alta pura, alta híbrida y enana. Esto es posible solo cuando (a) Los dos factores mendelianos presentes en la F ₁, las plantas se segregan durante la formación de gametos, (b) Los gametos tienen un solo factor o alelo para un personaje, 50% de un tipo y 50% del segundo tipo, (c) Los factores se distribuyen aleatoriamente en la descendencia debido a la fusión aleatoria o aleatoria de gametos durante la fertilización.

Dado que, solo uno de los dos factores pasa a un gameto, el 50% de los gametos masculinos y femeninos formados por la planta F ₁ poseen el factor de altura, mientras que el 50% restante tiene el factor de enanismo. Sus resultados de fusión al azar en lo siguiente:

El principio de segregación es el principio de herencia más fundamental que tiene aplicación universal sin excepción. Algunos trabajadores como Bateson llaman al principio de segregación como el principio de pureza de los gametos, ya que la segregación de los dos factores mendelianos de un rasgo hace que los gametos reciban solo un factor de un par. Como resultado, los gametos son siempre puros para un personaje. También se conoce como ley de no mezcla de alelos.

Herencia de dos genes:

Para verificar sus resultados de cruces monohíbridos, Mendel también cruzó plantas de guisantes que se diferencian en dos caracteres (cruz di-híbrida). Esto le ayudó a comprender la herencia de dos genes (es decir, dos pares de alelos) a la vez. Se encontró que la herencia de un par de alelos (un carácter) no interfiere en la herencia de otro par de alelos (segundo carácter). Sobre esta base, Mendel propuso un segundo conjunto de generalizaciones (postulado) que ahora se llama ley de distribución independiente.

4. Principio o Ley de Surtido Independiente:

Ha sido llamada Segunda Ley del Mendelismo por Correns. De acuerdo con este principio o ley, los dos factores de cada personaje se clasifican o separan independientemente de los factores de otros personajes en el momento de la formación del gameto y se reorganizan aleatoriamente en la descendencia, lo que produce combinaciones parentales y nuevas de rasgos.

El principio o la ley del surtido independiente se puede estudiar por medio de cruces dihíbridos, por ejemplo, entre plantas de guisante puras que tienen semillas redondas amarillas (YYRR) y plantas de guisantes puras que tienen semillas arrugadas verdes (yyrr).

Las plantas de la primera generación filial o F ₁ tienen todas las semillas amarillas y redondas (YyRr) porque los rasgos amarillo y redondo predominan respectivamente sobre los rasgos verdes y arrugados. En la reproducción propia, la segunda generación filial o F2 resultante muestra cuatro tipos de plantas (Fig. 5.6). Los datos obtenidos por Mendel son los siguientes:

Amarillo y redondo = 315/556 = 9/16

Amarillo y arrugado = 101/556 = 3/16

Verde y redondo = 108/556 = 3/16

Verde y arrugado = 32/556 = 1/16

Por lo tanto, la proporción fenotípica de un cruce dihíbrido es 9: 3: 3: 1. La ocurrencia de cuatro tipos de plantas (dos más que los tipos parentales) en la generación F ₂ del cruce dihíbrido muestra que los factores de cada uno de los dos caracteres son diferentes. independiente de los otros como si los otros dos factores no estuvieran presentes. También se puede probar estudiando los caracteres individuales del color de la semilla y la textura de la semilla por separado.

Color de la semilla:

Amarillo (9 + 3 = 12): Verde (3 + 1 = 4) o 3:

Textura de la semilla:

Redondo (9 + 3 = 12): Arrugado (3 + 1 = 4) o 3:

El resultado de cada personaje es similar a la relación monohíbrida. Que los factores de los dos caracteres se clasifiquen de forma independiente, se puede demostrar aún más multiplicando los diferentes probables.

Objeción:

El principio o la ley del surtido independiente es aplicable solo a aquellos factores o genes que se encuentran a distancia en el mismo cromosoma o que ocurren en cromosomas diferentes. En realidad, un cromosoma contiene cientos de genes.

Todos los genes o factores presentes en un cromosoma se heredan juntos, excepto cuando tiene lugar el cruce. El fenómeno de la herencia de una serie de genes o factores debido a su aparición juntos en los mismos cromosomas se denomina vinculación. El mismo Mendel descubrió que las plantas de guisante de flores blancas siempre producían semillas blancas, mientras que las plantas de flores rojas siempre producían semillas grises.

Descubrimientos post-mendelianos (Era post-mendeliana - Otros patrones de herencia):

La interacción génica es la influencia de alelos y no alelos en la expresión fenotípica normal de los genes. Es de dos tipos, intragénico (interalélico) e intergénico (no alélico).

En la interacción intragénica, los dos alelos (presentes en el mismo locus del gen en los dos cromosomas homólogos) de un gen interactúan de tal manera que producen una expresión fenotípica diferente del fenotipo dominante-recesivo típico, por ejemplo, dominancia incompleta, co-dominancia, alelos múltiples.

En la interacción intergénica o no alélica, dos o más genes independientes presentes en cromosomas iguales o diferentes interactúan para producir una expresión diferente, por ejemplo, epistasis, genes duplicados, genes complementarios, genes suplementarios, genes letales, genes inhibidores, etc.