Herencia: Leyes de Mendel

Líneas Puras y Primera Ley de Mendel

Las primeras conclusiones que obtuvo Mendel de su trabajo con guisantes se referían a la descendencia que obtenía al cruzar líneas puras. Entendemos como líneas puras para un fenotipo determinado como aquellas líneas en las que todos sus descendientes son exactamente iguales para este fenotipo y exactamente igual a sus padres.

Por ejemplo, si una planta posee flores lilas, todos sus ascendientes poseen también flores lilas y todos sus descendientes poseen flores lilas al cruzarlo con otro individuo de flores lilas, sabremos que tenemos una línea pura para este fenotipo concreto.

Mendel probó a cruzar líneas puras para una característica concreta, que poseyesen un fenotipo diferente para esta característica. Por ejemplo, cruzó una línea pura de guisantes con flores lilas con una línea pura de guisantes con flores blancas. Y lo que obtuvo fue que todos sus descendientes eran exactamente iguales y todos poseían en este caso flores lilas.

De ahí que la primera ley de Mendel dice que si cruzamos dos individuos de línea pura, obtendremos una descendencia homogénea (todos sus descendientes serán iguales).

Dado que la descendencia debe recibir información genética de ambos progenitores, cada individuo debe tener para un carácter o fenotipo determinado dos alelos. En las líneas puras, estos dos alelos son exactamente iguales. Cuando cruzamos dos líneas puras diferentes, los descendientes tendrán un alelo de uno de los progenitores y el otro del otro progenitor (en animales, uno procederá del padre y el otro de la madre).

Al tener dos alelos diferentes, uno de ellos se expresará y dará lugar a su fenotipo. A este alelo lo denominaremos genotipo dominante. En cambio, el otro alelo no se manifestará en presencia del alelo dominante y por esta razón se le denomina alelo recesivo.

De la primera ley de Mendel se desprende, por tanto, el concepto de dominancia y recesividad.

Comúnmente los alelos se representan con una sola letra. Si el alelo es dominante, se suele representar como una letra mayúscula, mientras que si es recesivo se suele representar como una letra minúscula.

Dominancia, recesividad y segunda ley de Mendel.

Como decíamos, si cruzamos dos líneas puras con distinto fenotipo, sus descendientes serán iguales entre sí. En la mayor parte de los casos, observamos que poseen el fenotipo de uno de los ascendientes.

Pero estos individuos de segunda generación no son líneas puras, sino mixtas. Y si se cruzan entre sí, darán lugar a individuos que podrán presentar cualquiera de los dos fenotipos de sus anteriores ancestros.

La proporción, además, será aproximadamente de tres a uno a favor del dominante. Es decir, de cada cien descendientes, aproximadamente veinticinco tendrán el fenotipo recesivo y setenta y cinco el dominante.

Esta es la esencia de la segunda ley de Mendel. En ella se explica que los descendientes de lineas puras con distintos genotipos son individuos híbridos, con un alelo de cada tipo y en el que uno de los dos alelos ejerce dominancia sobre el otro. Y esa es la razón de que en la segunda generación filial aparezcan individuos con el fenotipo recesivo, aunque estos no habían aparecido en la primera generación filial. 

Codominancia

Las relaciones entre alelos denominadas relaciones dominancia-recesividad son las más frecuentes. Pero no son las únicas. Existen casos en los que los descendientes poseen características intermedias entre los dos progenitores. Entonces hablaremos de relaciones de codominancia.

Un ejemplo típico de dominancia-recesividad y codominancia se da en la herencia de grupos sanguíneos en humanos.

En la sangre de los seres humanos encontramos dos grandes características: el factor rH y el grupo sanguíneo.

El rH puede ser positivo o negativo. Y el rH positivo es dominante sobre el negativo. Es decir, si cruzamos una línea pura de individuos con rH positivo con una línea pura de individuos con rH negativo, todos sus descendientes tendrán rH positivo.

	+	-
+	+ + Fenotipo +	+ - Fenotipo +
-	- + Fenotipo +	- - Fenotipo -

El grupo sanguíneo puede ser A, B o 0. Los alelos A y B son dominantes sobre el 0. Es decir, si cruzamos líneas puras A con líneas puras 0, obtenemos individuos híbridos con fenotipo A; del mismo modo, si cruzamos una línea pura B con una línea pura 0 obtenemos individuos híbridos con fenotipo B.

Pero si cruzamos una línea pura A con una línea pura B, los individuos híbridos descendientes poseen un fenotipo intermedio AB.

	A	B	0
A	A A Fenotipo A	A B Fenotipo AB	A 0 Fenotipo A
B	B A Fenotipo AB	B B Fenotipo B	B 0 Fenotipo B
0	0 A Fenotipo A	0 B Fenotipo B	0 0 Fenotipo 0

Como vemos, el A y el B establecen una relación de dominancia sobre el 0, pero entre ellos existe una relación de codominancia: cuando se cruzan, obtenemos un individuo con características intermedias entre los dos caracteres.

Otros casos de codominancía pueden estudiarse en flores. Imaginemos una especie de planta con flores de color rojo o de color blanco. Al cruzar líneas puras de ambas, obtenemos flores híbridas y que desarrollan un color intermedio, es decir, rosado. 

Tercera ley de Mendel y sus limitaciones

Las observaciones cruzadas de varios caracteres hicieron enunciar a Mendel la tercera ley, según la cual la herencia de caracteres diferentes tiene lugar de forma independiente.

Implica que los caracteres proceden bien de la línea paterna, bien de la línea materna. Pero los caracteres se heredan de forma independiente, es decir, todos los caracteres heredados de la línea paterna son independientes entre sí, todos los caracteres heredados de la línea materna son independientes entre sí. Y el hecho de que se haya heredado un carácter determinado por vía materna es independiente de otros caracteres que puedan heredarse por vía materna.

Es decir, la herencia de la forma de las semillas es independiente de la herencia del color de las flores o de la de morfología de la vaina.

En los seres humanos volvemos a tener el ejemplo de los grupos sanguíneos. Como hemos indicado, hay dos características básicas en los grupos: el grupo general y el factor rH. Ambos se transmiten de una generación a la siguiente de manera independiente, es decir, el factor rH no condiciona en absoluto la transmisión del grupo general A, B o 0. Del mismo modo, los grupos A, B o 0 no interfieren en absoluto con la transmisión del factor rH.

Veamos un ejemplo con todos los posibles cruces de alelos:

	A +	B +	0 +	A -	B -	0 -
A +	A A + + Fenotipo A +	A B + + Fenotipo AB +	A 0 + + Fenotipo A +	A A + - Fenotipo A +	A B + - Fenotipo AB +	A 0 + - Fenotipo A +
B +	B A + + Fenotipo AB +	B B + + Fenotipo B +	B 0 + + Fenotipo B +	B A + - Fenotipo AB +	B B + - Fenotipo B +	B 0 + - Fenotipo B +
0 +	0 A + + Fenotipo A +	0 B + + Fenotipo B +	0 0 + + Fenotipo 0 +	0 A + - Fenotipo A +	0 B + - Fenotipo B +	0 0 + - Fenotipo 0 +
A -	A A - + Fenotipo A +	A B - + Fenotipo AB +	A 0 - + Fenotipo A +	A A - - Fenotipo A -	A B - - Fenotipo AB -	A 0 - - Fenotipo A -
B -	B A - + Fenotipo AB +	B B - + Fenotipo B +	B 0 - + Fenotipo B +	B A - - Fenotipo AB -	B B - - Fenotipo B -	B 0 - - Fenotipo B -
0 -	0 A - + Fenotipo A +	0 B - + Fenotipo B +	0 0 - + Fenotipo 0 +	0 A - - Fenotipo A -	0 B - - Fenotipo B -	0 0 - - Fenotipo 0 -

Cuando Mendel enuncio esta ley no se conocían los cromosomas, los genes, ni su relación con la herencia de caracteres. Hay sabemos que la tercera ley de Mendel solo se cumple cuando los genes que controlan el fenotipo de las dos características se encuentran en cromosomas diferentes.

Es decir, esta tercera ley de ha dejado de tener validez al completo desde que se ha desarrollado la teoría cromosómica de la herencia, que es muy posterior a los trabajos originales de Mendel. Como veremos, cuando los genes que controlan dos características se encuentran en el mismo cromosoma, estos tienen tendencia a transmitirse unidos.