DEMOSTRACIÓN INDIRECTA DE LAS LEYES DE MENDEL INTRODUCCIÓN Las leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser las características de un nuevo individuo, partiendo de los l os rasgos presentes en sus padres y abuelos. Los caracteres se heredan de padres a hijos, pero no siempre de forma directa, puesto que pueden ser dominantes o recesivos. Los caracteres dominantes se manifiestan siempre en todas las generaciones, pero los caracteres recesivos gir y manifestarse en pueden permanecer latentes, sin desaparecer, para ‘sur gir generaciones posteriores. Los principios establecidos por Mendel fueron los siguientes:
— Primera ley de Mendel o ley de la uniformidad. Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación son todos iguales entre sí (igual fenotipo e igual genotipo) e iguales (en fenotipo) a uno de los progenitores.
El experimento de Mendel.Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de guisantes que producían las semillas amarillas y con una variedad que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.
Interpretación del experimento.El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto. Figura 1.
Otros casos para la primera ley.La primera ley de Mendel se cumple también para el caso en que un determinado gen de lugar a una herencia intermedia y no dominante, como es el caso del color de las flores del "dondiego de noche" (Mirabilis jalapa). Al cruzar las plantas de la variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se obtienen plantas de flores rosas. La interpretación es la misma que en el caso anterior, solamente varía la manera de expresarse los distintos alelos.
Figura 2.
— Segunda ley de Mendel o ley de la segregación. Establece que los caracteres recesivos, al cruzar dos razas puras, quedan ocultos en la primera generación, reaparecen en la segunda en proporción de uno a tres respecto a los caracteres dominantes. Los individuos de la segunda generación que resultan de los híbridos de la primera generación son diferentes fenotipicamente unos de otros; esta variación se explica por la segregación de los alelos responsables de estos caracteres, que en un primer momento se encuentran juntos en el híbrido y que luego se separan entre los distintos gametos.
El experimento de Mendel. Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior (figura 1) y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica en la figura 3. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación.
Interpretación del experimento. Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos
Figura 3.
MATERIALES
2 bolsas de papel. Botones: 10 blancos, 10 negros, 10 azules, 10 rojos.
PROCEDIMIENTO Formar dos grupos de dos personas cada uno, una de las cuales tendrá una bolsa donde colocará 10 botones negros junto con los botones blancos. Otra persona tendrá la segun-da da bolsa conteniendo 10 botones azules y 10 botones rojos. Considerar en cada bolsa uno de los colores como dominante (blanco o negro, azul o rojo, alelo A) y el otro como recesivo (alelo a). Para el análisis de la Ley de la Segregación (cruce monohíbrido), utilizar cualquiera de las dos bolsas. Agitar la bolsa y sacar 2 botones por vez. Determinar el genotipo correspondiente (AA,Aa o aa ) y anotarlo en la Tabla de Resultados. Reponer los dos botones extraídos y realizar una nueva extracción, previamente agitando la bolsa para mezclar completamente los botones. Realizar primero 4 extracciones y anotar los resultados según el modelo de tabla, y luego repetir el experimento con 16 extracciones, cuidando que las mismas sean realizadas de forma completamente al azar. Construir una nueva Tabla de resultados.
RESULTADOS 1. Tabla del 1er experimento.
Genotipo NN Nn nn
Observado
Esperado
3
1
0
(O - E)2
2
4
4
-1
1
0,5
-1
1
1
O – E
TOTAL: Grado de Libertad:
Gl = #genotipos – 1 Gl = 3 – 1
Gl = 2
5,5
2. Tabla del 2do experimento. Para el análisis de la ley de la Distribución Independiente (Cruce Dihíbrido), extraer simultáneamente dos botones de las dos bolsas, cada una de las cuales representará un locus diferente, con dos alelos (dominante y recesivo) y establecer el genotipo de cada extracción ( AABB , AaBb , aabb , etc ). Primero realizar 16 extracciones con reposición y luego repetir el experimento con 64 extracciones. Agrupar los resultados en fenotipos y completar la Tabla de Resultados para cada experimento. Para el análisis estadístico de los Resultados utilizar la prueba de Chi-cuadrado.
PRUEBA DE CHI-CUADRADO (X2) Es una herramienta estadística que permite estimar la probabilidad de las discrepancias entre proporciones fenotípicas observadas y aquellas esperadas para un determinado patrón de herencia, y si estas discrepancias son significativas o si son tan pequeñas que se puede adjudicar el factor de azar o casualidad.
X2 = ∑ (Fenotipo Observado - Fenotipo Esperado) 2 -------------------------------------------------------Fenotipo Esperado NOTA: la prueba de Chi -cuadrado no debe utilizarse con porcentajes que se deriven de estas frecuencias para calcular las proporciones esperadas. Además, no debe utilizarse con muestras donde el tamaño de la muestra sea menor que el mínimo total de individuos necesarios para obtener las proporciones fenotípicas esperadas. De este modo, para todos los genes con dos alelos, en un cruce dihíbrido se necesitará un tamaño de muestra de 16 individuos como mínimo. Para un cruce trihíbrido, la muestra no puede ser menor de 64 individuos y para un cruce tetrahíbrido será de 256 individuos. En conclusión se aplica: 4 n (n = número de genes distintos del cruce) individuos como mínimo. PROPORCION TAMAÑO DE LA 75% 25% MUESTRA 10 7.5 2.5 100 75 25 1000 750 250 N.S : Diferencias No Significativas.
X2 0.1333 1.3333 13.333
SIGNIFICANCIA N.S N.S **
TABLA DE LA PRUEBA DE CHI-CUADRADO (X2) NIVEL DE SIGNIFICANCIA *g.L.
0.99
1 2 3
0.02 0.21 0.58
0.5
0.1
0.46 2.71 1.39 4.60 2.37 6.25 No significativo
0.05
0.01
3.84 6.64 5.99 9.21 7.81 11.34 Significativo
* Grados de Libertad (g.l.) = Número de fenotipos distintos
- 1
NOTA: Para casos donde g.l = 1 se debe aplicar la corrección de Yates para la continuidad. Es decir, cada vez que se trabaja con un cruce donde solamente haya dos rasgos o fenotipos:
X2 = ∑ ((Fenotipo Observado - Fenotipo Esperado) - 0.5 ) 2 -------------------------------------------------------------Fenotipo Esperado
Genotipo
Observado
Esperado
O – E
(O - E)
TOTAL: Grado de Libertad:
Gl = #fenotipos – 1 Gl = 4 – 1
Gl = 3
