Principios Fundamentales de la Genética Mendeliana: Herencia y Cruces Genéticos

Principios Fundamentales de la Genética y Herencia Biológica

La herencia biológica es la capacidad intrínseca que tienen los seres vivos de transmitir su información genética a la descendencia. Los principios fundamentales de la genética fueron establecidos formalmente en 1866 por Gregor Mendel, considerado el padre de la genética, gracias a sus meticulosos experimentos con plantas de arveja (*Pisum sativum*). Mendel formuló leyes cuantitativas que explican con precisión cómo se transmiten los caracteres de padres a hijos.

Experimentos Fundamentales de Mendel

Mendel llevó a cabo cruces controlados de plantas de arveja, asegurando condiciones óptimas para su estudio. Sus pasos clave incluyeron:

• La cuidadosa selección del material biológico a cruzar.
• El mantenimiento de condiciones experimentales rigurosamente adecuadas.
• El establecimiento de un sistema de notación claro para representar los caracteres estudiados.

Analizó diversas características observables, tales como el color de las flores, la textura de las semillas y el color de las vainas.

Conceptos Esenciales en Genética

Para comprender la herencia, es crucial manejar la siguiente terminología:

• Genotipo: El conjunto completo de genes que posee un organismo (su constitución genética interna).
• Fenotipo: Las características observables de un organismo (lo que se puede ver o medir, resultado de la interacción del genotipo con el ambiente).
• Locus: La posición fija y específica que ocupa un gen dentro de un cromosoma.
• Alelo: Cada una de las variaciones posibles de un gen específico.
• Alelo dominante: Aquel que se expresa fenotípicamente incluso cuando está acompañado por un alelo recesivo.
• Alelo recesivo: Aquel que queda fenotípicamente oculto si está presente un alelo dominante, aunque no desaparece del genotipo.
• Homocigoto: Un individuo que posee dos alelos idénticos para un carácter dado (representado como AA o aa).
• Heterocigoto: Un individuo que posee dos alelos diferentes para un carácter (representado como Aa).

Herramientas de Predicción Genética

El estudio de los cruces se facilita mediante:

• Cruces: Procedimientos experimentales que permiten determinar los genotipos y fenotipos esperados en padres y descendientes.
• Cuadro de Punnett: Herramienta gráfica fundamental para predecir las probabilidades genotípicas y fenotípicas en la descendencia.

Estudio de Cruces Monohíbridos

Los cruces monohíbridos se centran en el estudio de un solo carácter hereditario. El experimento clásico de Mendel sobre el color de las flores ilustra esto:

1. Cruzó plantas puras de flores púrpuras con plantas puras de flores blancas (generación parental o P).
2. En la primera generación filial ($ ext{F}_1$), todos los descendientes resultaron ser púrpuras, demostrando el principio de dominancia.
3. Las plantas $ ext{F}_1$ se autofecundaron.
4. En la segunda generación filial ($ ext{F}_2$), reaparecieron las flores blancas junto con las púrpuras.

Este resultado llevó a Mendel a postular dos ideas clave:

• Cada carácter está determinado por dos factores hereditarios (alelos).
• Si existen dos alelos distintos, el dominante se expresa fenotípicamente y el recesivo permanece latente.

Las Tres Leyes Fundamentales de Mendel

Primera Ley (Ley de la Dominancia):

Al cruzar dos individuos homocigotos para un carácter, pero con alelos distintos, toda la descendencia $ ext{F}_1$ es uniforme tanto en genotipo como en fenotipo.

Segunda Ley (Ley de la Segregación):

Los alelos de un par segregan (se separan) durante la formación de los gametos. Esto explica por qué un carácter recesivo, aunque no se exprese en una generación, puede reaparecer en generaciones posteriores.

Tercera Ley (Ley de la Segregación Independiente):

La herencia de dos o más rasgos diferentes ocurre de manera independiente unos de otros, siempre y cuando los genes responsables no estén ligados físicamente en el mismo cromosoma.

Investigación con Cruces Dihíbridos

Los cruces dihíbridos son aquellos que analizan la herencia de dos caracteres simultáneamente. Estos experimentos son esenciales para comprobar y validar la Tercera Ley de Mendel.

Consideraciones sobre Leyes de Probabilidad

Es fundamental recordar que las proporciones genotípicas y fenotípicas esperadas (como las clásicas proporciones 3:1 en monohíbridos o 9:3:3:1 en dihíbridos) representan probabilidades estadísticas teóricas, no números exactos garantizados en cada experimento real.