Formas parentales e inicio del experimento
G. Mendel estudió cómo se transmiten simultáneamente dos caracteres del guisante a la descendencia. Analizó el color de las semillas (amarillo o verde) y su forma (lisa o rugosa). Como generación parental, representada por la letra latina P, se utilizaron plantas homocigotas.
Una de ellas presentaba exclusivamente características dominantes: guisantes amarillos y lisos con el genotipo RRYY. La segunda planta portaba solo caracteres recesivos: guisantes verdes y rugosos con el genotipo rryy. Durante la meiosis, los organismos homocigotos son capaces de producir un solo tipo de células sexuales. La primera planta forma gametos del tipo RY, y la segunda, gametos del tipo ry.
Formación de los híbridos de primera generación
Cuando se produce la fecundación, los gametos se fusionan. Como resultado, se forma la primera generación de descendientes: $F_1$. Dado que cada individuo parental transmitió estrictamente una variante de los alelos, el genotipo de todos los híbridos de la primera generación resulta idéntico: RrYy.
Tales organismos se denominan diheterocigotos. Desde el punto de vista fenotípico, todas las plantas obtenidas tienen el mismo aspecto: producen exclusivamente semillas amarillas y lisas. Esto demuestra claramente la ley de la uniformidad.
Formación de gametos en diheterocigotos
La etapa clave que explica la esencia de la herencia independiente ocurre durante la formación de las células sexuales en los híbridos $F_1$. En el proceso de meiosis, los cromosomas se distribuyen de manera totalmente independiente.
Gracias a esto, el organismo diheterocigoto forma exactamente cuatro tipos de gametos en proporciones cuantitativas iguales:
- (RY)
- (Ry)
- (rY)
- (ry)
Segunda generación y disociación fenotípica
Al cruzar entre sí los híbridos de la primera generación (fecundación del tipo $RrYy \times RrYy$), se obtiene la segunda generación: $F_2$. Externamente se observa una clara disociación fenotípica de la descendencia en cuatro grupos en proporción 9:3:3:1:
- 9/16 — Semillas amarillas y lisas (genotipo $R-Y-$).
- 3/16 — Semillas verdes y lisas ($rrY-$).
- 3/16 — Semillas amarillas y rugosas ($R-yy$).
- 1/16 — Semillas verdes y rugosas ($rryy$).
Fundamento matemático de la ley
El análisis de los datos muestra que el cruce dihíbrido es, en realidad, la combinación de dos cruces monohíbridos. La proporción 9:3:3:1 tiene un fundamento matemático estricto. Representa el producto de las probabilidades de dos sucesos independientes: la elevación al cuadrado de la disociación monohíbrida clásica: $(3:1)^2$. Esto confirma que los caracteres se heredan de forma independiente.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué genotipos específicos corresponden a las plantas con semillas amarillas y rugosas en la generación F2?
A las plantas con semillas amarillas y rugosas en la generación F2 les corresponde el genotipo generalizado (radical fenotípico) $R-yy$.
Se forman como resultado del cruce dihíbrido de los híbridos de la primera generación (diheterocigotos $RrYy imes RrYy$). En esta generación se produce la disociación fenotípica, y la proporción de descendientes con semillas amarillas y rugosas es de 3/16 del total (con una proporción general de fenotipos de 9:3:3:1). Los genotipos completos específicos para este fenotipo no se detallan en los materiales metodológicos.
¿Qué bases citológicas garantizan la combinación independiente de los caracteres?
La combinación independiente de los caracteres está garantizada por la distribución independiente de los cromosomas en la meiosis y el comportamiento de los bivalentes. Los mecanismos citológicos clave incluyen:
- Disposición aleatoria de los bivalentes: ocurre en el plano ecuatorial del huso acromático.
- Separación de los cromosomas homólogos: se lleva a cabo en la anafase I de la meiosis, lo que en caso de heterocigosis conduce a la formación de gametos que difieren en sus alelos.
- Recombinación: la separación independiente asegura la recombinación de los grupos de ligamiento parentales en el conjunto haploide de los gametos en formación.
¿En qué casos se viola la ley de la herencia independiente de los caracteres?
La ley de la herencia independiente de los caracteres no se cumple en la herencia de genes localizados en un mismo cromosoma. En tales casos se observa herencia ligada.
Según la ley de T. Morgan, los genes situados en el mismo cromosoma se heredan ligados entre sí. La fuerza de este ligamiento es inversamente proporcional a la distancia genética entre ellos: cuanto más alejados estén los genes en el mapa cromosómico, más débil será el ligamiento y mayor será la probabilidad de que ocurra el entrecruzamiento (crossing-over).
Preguntas de clases y exámenes
¿Cómo enuncia la Tercera ley de Mendel?
Establece que los caracteres hereditarios se transmiten a las generaciones posteriores de forma independiente entre sí, combinándose en todas las combinaciones posibles.
¿Qué disociación fenotípica es característica del cruce dihíbrido en la segunda generación?
Al cruzar diheterocigotos, la disociación fenotípica se produce en una proporción de 9:3:3:1.
¿Cuántos tipos de gametos forma un organismo con el genotipo RrYy?
Como resultado de la meiosis, el diheterocigoto forma 4 tipos de gametos en igual proporción: RY, Ry, rY y ry.
Qué más repasar sobre el tema
- Ley de la uniformidad (manifestación en la primera generación)
- Cruce monohíbrido
- Cruce polihíbrido y trihíbrido
- Cruza de prueba
- Separación independiente de los cromosomas en la meiosis
- Entrecruzamiento (crossing-over)
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