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¿Por qué los guisantes en la genética mendeliana son diferentes?

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En el experimento mendeliano, se observó que las semillas amarillas eran dominantes sobre las semillas verdes. Los guisantes que he visto son generalmente verdes y no amarillos. ¿Usó una variedad diferente de planta de guisantes? El otro rasgo que se vio fue la cubierta de la semilla blanca o gris donde el gris es dominante sobre el blanco. ¿Por qué estos resultados no son consistentes con los guisantes que se encuentran en las vainas de guisantes?


Estás confundiendo el concepto de dominancia con el de alta frecuencia. El fenotipo dominante puede tener una frecuencia más baja que el fenotipo recesivo.

Dominio

La dominancia en genética es una relación entre alelos de un gen, en la que el efecto sobre el fenotipo de un alelo enmascara la contribución de un segundo alelo en el mismo locus.

Frecuencia de rasgos

Imaginemos un caso en el queAes el dominio yarecesivo. Sea $ f $ la frecuencia deAalelos en la población. La frecuencia de individuos que tienen el fenotipo dominante es la frecuencia deAutomóvil club británicoindividuos más la frecuencia deAutomóvil club británicoindividuos. Bajo los supuestos de Hard-Weinberg, la frecuencia de individuos que tienen el fenotipo dominante es por lo tanto

$$ f ^ 2 + 2 f (1-f) $$

La frecuencia de individuos que tienen el fenotipo recesivo es $ (1-f) ^ 2 $.

Si

$$ f ^ 2 + 2 f (1-f) <(1-f) ^ 2 $$

reorganizar el rendimiento en la ecuación para

$$ f <1 - frac {1} { sqrt {2}} $$

Entonces, bajo la condición de que $ f <1 - frac {1} { sqrt {2}} $, el fenotipo dominante está presente con una frecuencia más baja que el fenotipo recesivo.

Si los cálculos no le resultaron claros, debería echar un vistazo al artículo de wikipedia sobre el principio de Hardy-Weinberg.


Mendel & # 8217s Principios de genética

Gregor Johann Mendel (1822-1884) es llamado Padre de la Genética. Nació en 1822 en una familia de padres pobres en un área que ahora es parte de la República Checa.

Su padre tenía un gran amor por las plantas y eso influyó mucho en Mendel. A medida que crecía, se interesó por la hibridación de plantas.

Después de completar su educación escolar, Mendel se unió a la Universidad para tomar un curso de dos años en Filosofía. Luego ingresó en el Monasterio Agustino de Brunn y fue ordenado sacerdote en 1847. Allí continuó su interés por la hibridación de plantas. En 1849, Mendel consiguió un puesto temporal en una escuela, sirvió allí durante un año y se marchó para unirse a la Universidad de Viena para recibir formación en física, matemáticas y ciencias naturales.

Esto le permitió diseñar y analizar trabajos experimentales precisos que realizó en el monasterio. En 1854 Mendel asumió nuevamente la profesión de maestro y permaneció allí durante catorce años. Durante este largo período, realizó sus famosos experimentos con guisantes de jardín en el jardín del monasterio.

Sus experimentos fueron, de hecho, la extensión y el desarrollo de experimentos de hibridación en guisantes realizados por trabajadores anteriores como Knight (1799) y Goss (1824). Otro trabajador importante, J. Kolreuter (1733-1806), un botánico alemán, realizó experimentos de hibridación en tabaco y demostró que los híbridos pueden parecerse a uno u otro progenitor o pueden ser intermedios entre los dos.

Kolreuter afirmó además que los cruces recíprocos dan resultados similares. Su punto de vista fue aceptado por los científicos entonces establecidos como Gartner (1772-1850), Naudin (1815-1899) y Darwin (1809-1882). Sin embargo, estos trabajadores no pudieron dar un tratamiento numérico a sus resultados como lo hizo Mendel en 1866 y, por lo tanto, no pudieron comprender el mecanismo de la herencia.

Mendel llevó a cabo sus experimentos históricos con guisantes de jardín (Pisum sativum) en el jardín del monasterio durante unos nueve años (1856-1864) y publicó sus resultados en una revista menos conocida: las actas anuales de la Sociedad de Historia Natural de Brunn en 1865.

Desafortunadamente, sus destacadas contribuciones no lograron atraer la atención del mundo científico de esa época y permanecieron desconocidas hasta 1900 cuando sus artículos fueron redescubiertos por tres científicos diferentes de tres países diferentes de Europa, mientras trabajaban de forma independiente sobre la herencia en plantas. Fueron Hugo Devries de Holanda, Karl Correns de Alemania y Eric Von Tshermak de Austria.

Experimentos Mendel & # 8217s:

Mendel realizó experimentos de cruzamiento en guisantes de jardín (Pisum sativum). Estudió la herencia de siete pares diferentes de caracteres contrastantes en esta planta, pero consideró solo un par a la vez. Cruzó dos plantas de guisantes que tenían caracteres contrastantes (por ejemplo, plantas de guisantes altas y enanas) mediante polinización artificial y obtuvo los híbridos. A continuación, las plantas híbridas resultantes se cruzaron entre sí. Obtuvo los datos de estos cruces y analizó los resultados cuidadosamente.

Por qué Mendel eligió el guisante como material experimental:

Mendel seleccionó el guisante de jardín como material experimental debido a las siguientes ventajas:

1. La planta de guisantes es fácil de cultivar y cruzar.

2. Los guisantes se reproducen y maduran en una temporada (una planta anual). Debido al corto ciclo de vida, se pueden producir varias generaciones en un período corto.

3 Las flores son bisexuales y contienen partes masculinas y femeninas. Son autofertilizantes por naturaleza.

4. Las plantas de guisantes tienen varios caracteres contrastantes.

5. Es fácil de hibridar porque el polen de una planta puede introducirse en el estigma de otra planta quitando las anteras.

6. Debido a la fácil autofecundación, es fácil obtener líneas puras para varias generaciones.

7. Produce híbridos fértiles. Esto permitió a Mendel continuar sus experimentos durante generaciones.

Para su experimento, Mendel inicialmente seleccionó plantas de guisantes con caracteres contrastantes como alto y enano. Estas plantas eran pura o verdadera reproducción de un carácter particular. Por ejemplo, para obtener una línea pura para la altura del tallo, autofertilizó una planta de guisante alta durante varias generaciones hasta que la descendencia resultante siempre produjo solo plantas altas.

Asimismo, obtuvo una variedad genéticamente pura de plantas de guisantes enanos adoptando la misma técnica. Estas verdaderas plantas reproductoras (altas y enanas) formaron el padre (P1) Generacion. Dado que el guisante de jardín se autofertiliza, las panteras deben eliminarse antes de la madurez. Esta operación de remoción de anteras se llama castración.

El estigma se protege contra cualquier polen extraño con la ayuda de una bolsa. El polen, luego en la etapa de dehiscencia, se saca de la planta para ser utilizado como padre masculino y se espolvorea sobre el estigma plumoso de la flor emasculada. En el momento de este tipo de polinización artificial, la polinización debe estar madura y el estigma debe ser receptivo.

Para cada uno de los siete pares de caracteres, las plantas con un rasgo alternativo se utilizaron como hembras y las que tenían la otra alternativa como macho. También se realizaron cruces recíprocos. La población obtenida como resultado del cruce de plantas parentales que tienen caracteres contrastantes se denomina primera generación filial o F1 (filial significa progenie). La F1 las plantas cuando se autofecundan producen plantas de segunda generación filial o F2 plantas. Similarmente F3, F4 etc. se pueden producir.

Razones para el éxito de Mendel & # 8217s:

El éxito de Mendel # 8217 puede atribuirse a una combinación de suerte, previsión, experiencia matemática y su aptitud científica.

Las razones del éxito de Mendel son las siguientes:

1. Mendel estudió la herencia de un carácter a la vez, a diferencia de sus predecesores, que consideraban el organismo como un todo.

2. Lie llevó a cabo sus experimentos hasta F2 y F3 generaciones.

3. Su conocimiento en estadística lo ayudó a mantener registros precisos de todos los experimentos de hallazgos y los analizó cuidadosamente.

4 Cultivó líneas puras en parcelas separadas y realizó experimentos cruzando dos plantas de cepas puras.

5. Las plantas parentales que se cruzaban pertenecían a líneas puras y tenían caracteres contrastantes claramente visibles.

6. Seleccionó plantas genéticamente puras para sus experimentos mediante la realización de una serie de pruebas de cruce de venta.

7 Todos estos experimentos genéticos se llevaron a cabo con sumo cuidado y una planificación meticulosa.

Leyes mendelianas de la herencia:

1. Principio de los caracteres de la unidad:

Mendel asumió que la unidad de los caracteres hereditarios son los factores determinantes que ocurren en pares. Uno de cada uno proviene de la madre mientras que el otro proviene del padre. El carácter o factor unitario ahora se denomina gen.

2. Ley de dominación:

Cuando un par de caracteres contrastantes (o caracteres alelomórficos o alelos) están presentes juntos, solo uno de ellos se expresa y el otro permanece suprimido o oculto El carácter que se expresa (o es visible) se denomina dominante y el carácter que permanece oculto se denomina recesivo.

3. Ley de segregación o pureza de los gametos:

Los factores alélicos o genes presentes juntos en los híbridos se segregan (separan) entre sí y se colocan en diferentes gametos en la siguiente generación.

4. Ley de surtido independiente:

Cuando dos o más pares de caracteres contrastantes se toman en consideración en una cruz, cada factor, se clasifica o se coloca independientemente del otro (alineando sus pasajes de una generación a la otra.

Terminología mendeliana:

1. Genotipo y fenotipo:

El genotipo se refiere a la composición genética o constitución genética de un organismo. El fenotipo indica la apariencia externa de un organismo. TT y Tt son fenotípicamente las mismas plantas altas pero genotípicamente diferentes ya que una es pura alta (TT) y la otra es híbrida alta (Tt).

2. Homocigotos y heterocigotos:

Cada organismo posee dos genes (alelos) para cada carácter. Si en un organismo los dos genes (alelos) de un carácter particular son idénticos (por ejemplo, TT o tt), se dice que es puro u homocigoto (homo = lo mismo, zygo = un par). Si el organismo posee genes contrastantes (alelos) para un carácter particular (por ejemplo, Tt), se dice que es impuro o heterocigoto (hetero = diferente, zygo = un par).

3. Dominante y recesivo:

Un heterocigoto posee dos genes contrastantes (digamos & # 8216Tt & # 8217), pero solo uno de los dos es capaz de expresarse (altura), mientras que el otro permanece oculto (enanismo). El gen que es capaz de expresarse en 1, híbrido (aquí & # 8216T & # 8217) se conoce como gen dominante, mientras que el otro gen que es incapaz de expresarse (aquí & # 8217t & # 8217) en presencia del gen dominante se llama como gen recesivo.

4. Alelo o alelomorfo:

Mendel afirmó que dos genes (factores) que representan dos alternativas de un carácter están presentes en dos cromosomas separados de un par homólogo pero en el mismo loci o posición. Por ejemplo, en un par de genes Tt, T está presente en un cromosoma yt en el otro cromosoma pero en el mismo locus o posición. Cada uno de ellos se denomina alelo del otro (T es un alelo de ty viceversa).

Es la unidad de herencia que representa una característica particular. Está ubicado en el cromosoma y está formado por un segmento de ADN. Se denominó factor o determinante.

Una progenie resultante de un cruce entre dos padres que se diferencian al menos en un solo carácter.

Es el segundo cruce que involucra los mismos genotipos que el primer cruce, pero los sexos están invertidos. Si el primer cruce es Alto (mujer) x Enano (hombre), entonces el segundo cruce o recíproco será Alto (hombre) x Enano (mujer).

Cruz monohíbrida:

En un cruce monohíbrido, los dos padres se diferencian por un solo carácter. Mendel tomó una planta alta de guisantes y la cruzó con una planta enana. Transfirió los granos de polen de las plantas de guisantes altos y los colocó sobre el estigma de la planta de guisantes enanos y viceversa. Para evitar la autopolinización, anteriormente eliminó todos los estambres de las flores de la planta enana. Mendel notó que todas las progenies de F) o la primera generación filial eran plantas altas. Esto le dio la pista para establecer la Ley de dominio.

Según esta ley, de un par de caracteres contrastantes (altura y enanismo) apareció un carácter (altura) en la generación F y el otro carácter (enanismo) permaneció oculto o suprimido. El personaje que apareció en Ft La generación se llama dominante y el otro carácter que permanece oculto se llama carácter recesivo. Estos dos caracteres contrastantes se conocen como caracteres alelomorfos o alelomorfos o alelos (Fig. 5.2).

Mendel ahora permitió que las plantas se autopolinizaran y produjeran F2 o segunda generación filial de plantas. Entre F2 plantas que observó plantas altas y enanas en una proporción de 3: 1. Esta relación es una relación monohíbrida. El carácter recesivo (enanismo) que estaba oculto en la F1 generación apareció en F2 Generacion.

Entre los F2 las plantas altas 1/3 eran puramente altas y las 2/3 restantes eran altas híbridas y se comportaban como las plantas de F2 Generacion. La planta enana recesiva se crió fiel. Por lo tanto, la F2 La proporción se clasifica en dos categorías: proporción fenotípica (3 alto: 1 enano) y proporción Genotypie (1 alto puro: 2 alto híbrido: 1 enano puro).

En la generación parental, tanto las plantas altas (TT) como las enanas (tt) tienen alelos de genes similares y, por lo tanto, se denominan plantas homocigotas. La F1 las plantas tienen diferentes alelos del mismo gen (Tt) y, por lo tanto, se conocen como plantas heterocigotas. Mendel representó el factor dominante mediante la mayúscula y el factor recesivo mediante la minúscula. Por lo tanto, la planta alta pura será TT y la planta enana estará representada por tt.

Ley de segregación o pureza de gametos:

Según esta ley la F1 las plantas tienen tanto el factor T como el t que nunca se fusionan ni se mezclan. Cuando tales plantas forman gametos, los factores T y l se separan entre sí y entran en cigotos separados. Así, en la F2 Aparece la planta enana de generación, además de verdaderas plantas altas e híbridas altas.

En un cruce dihíbrido, los padres se diferencian por dos caracteres. Mendel llevó a cabo un cruce entre una verdadera planta de cría redonda amarilla (RRYY) con una planta verde arrugada (rryy) de cría verdadera. Redondo y arrugado son las formas de la cubierta de la semilla, mientras que el amarillo y el verde son los colores de la cubierta de la semilla.

Mendel observó que las semillas de las plantas Fj eran todas Redondas y Amarillas. Esto mostró que Redondo y Amarillo eran dominantes sobre Arrugado, Verde. En la generación Fv se observaron cuatro tipos de combinaciones tales como Amarillo Redondo, Amarillo Arrugado, Verde Redondo y Verde Arrugado. Así, los tipos anteriores de descendencia & # 8217s de F2 generación se produjeron en una proporción de 9: 3: 3: 1. Esta relación se llama relación Di-híbrida (Fig. 5.3).

Los resultados se pueden representar de la siguiente manera:

Mendel representó el carácter redondo de la semilla por R y arrugado por r. De manera similar, representó el carácter amarillo por Y y el verde por y.

En su experimento cruzado dihíbrido, Mendel observó que los caracteres redondos y amarillos son dominantes sobre los arrugados y verdes, de modo que todos los F1 descendencia & # 8217s son redondos y amarillos. En la F2 generación, notó que un alelo (dominante o recesivo) de un carácter dado se combina libremente con uno (dominante o recesivo) de los alelos de otro carácter. Por tanto, un alelo dominante de un carácter se combina, no solo con el dominante, sino también con el alelo recesivo de otro carácter.

Ley de surtido independiente o Ley de recombinación de libertad:

En el cruce dihíbrido, el alelo R (redondo) del carácter de la forma de la semilla se combina o clasifica, no solo con el alelo dominante Y (amarillo) sino también con el alelo recesivo y (verde) del carácter del color de la semilla. Por lo tanto, el alelo R se clasifica libremente con el alelo Y o el alelo y, pero independientemente del alelo r (forma arrugada) y viceversa durante F2 Generacion.

Cruz trihíbrida:

En un cruce trihíbrido, los padres se diferencian por tres caracteres. Mendel cruzó homocigotos altos, redondos y amarillos (TT RRYY) con enanos, arrugados y verdes (ttrryy). Toda la f1 las plantas eran altas, redondas y amarillas (TtRrYy).

En la autofecundación, estas plantas híbridas produjeron:

(i) 27 alto, redondo y amarillo

(ii) 9 alto, redondo y verde

(iii) 9 alto, arrugado, amarillo

(viii) 3 enano, arrugado, amarillo

(viii) 1 enano, arrugado, verde.

Herencia mendeliana en animales:

Mendel trabajó en plantas de guisantes pero la aplicación de sus leyes sobre los animales se llevó a cabo en sus sucesores.

Color del pelaje en conejillo de indias:

Cuando un conejillo de indias negro puro (homocigoto) (BB) se cruza con un conejillo de indias blanco puro (bb), todos los F1 la descendencia y los # 8217s (Bb) son negros. Significa que el color negro es dominante sobre el color blanco en el conejillo de indias y FL las crías negras (Bb) son heterocigotas. Aquí, el gen del color negro está representado por B y el del color blanco recesivo por b. Cuando la F1 heterocigotos se crían entre ellos, individuos de F2 se produce la generación. La relación fenotípica Fv es 3 negro: 1 blanco mientras que la F2 la relación genotípica es negro puro 1: negro heterocigoto 2: blanco puro 1 (Fig. 5.4).

En cobaya, el pelaje negro (BB) es dominante sobre el pelaje blanco (bb) y el pelo corto (SS) es dominante sobre el pelo largo (ss). Cuando un conejillo de indias macho homocigoto de pelo corto negro se cruza con una hembra blanca de pelo largo, todas las crías F, # 8217 son de pelo corto negro. Esto muestra el predominio del pelaje negro sobre el pelaje blanco y el predominio del pelo corto sobre el pelo largo.

Cuando la F1 Los individuos híbridos pueden cruzarse con un F2 La generación que consta de cuatro tipos de individuos se produce en la siguiente proporción: negro corto 9: negro largo 3: blanco corto 3: blanco largo 1: esta proporción explica claramente la ley de distribución independiente de Mendel # 8217 (Fig. 5.5).

Cruz trasera y cruz de prueba:

En la herencia mendeliana F1 los híbridos (Tt) se pueden cruzar con cualquiera de los padres (TT o tt). Se le conoce como espalda cruzada. Cuando la F1 híbridos (Tt) se cruzan con los padres dominantes (TT) todos los F2 los descendientes y los # 8217 desarrollan caracteres dominantes (altos). Pero cuando F1 híbridos (Tt) se cruzan con padre recesivo (tt), 50% de la F2 la descendencia & # 8217s desarrolla un carácter recesivo (enanismo). También se conoce como prueba cruzada. El cruce de prueba se utiliza para determinar el genotipo desconocido de un individuo (si el carácter dominante es homocigoto o heterocigoto).

Interacción de genes:

Tras el redescubrimiento de los principios mendelianos de la herencia en 1900, científicos de todo el mundo intentaron verificar estas leyes realizando experimentos en diferentes especies de plantas y animales. Para su sorpresa, se encontró que los principios mendelianos no se cumplieron universalmente, sino que hubo muchos casos de excepciones a esto.

Los genes alélicos, en lugar de comportarse como dominantes y recesivos, interactúan en el F1 híbrido para producir un nuevo personaje. En algunos casos, más de un par de genes pueden influir en el mismo carácter. En ciertos casos, dos o más genes se transmitieron juntos generación tras generación sin estar separados, es decir, no hubo segregación o surtido libre de genes como se ve en los principios mendelianos.De esta manera se observaron muchas de esas excepciones que ahora se denominan desviaciones de los principios mendelianos.

Dominancia incompleta:

Four-O & # 8217 plantas reloj (Mirabilis jalapa) que producen flores rojas (RR) cuando se cruzan con plantas que tienen flores blancas (rr), la F1 las plantas (Rr) producen flores rosadas. Cuando tal F1 las plantas híbridas se autofecundan o se cruzan, el resultado F2 Las plantas son de 3 tipos según el color de la flor que llevan. La proporción fenotípica de plantas con color rojo: rosa: blanco es respectivamente 1: 2: 1. El efecto del carácter dominante, es decir, el color rojo, es incompleto en las plantas híbridas de flores rosadas debido al efecto diluyente del carácter recesivo, es decir, el color blanco.

En aves andaluzas cuando se cruza un negro puro con un pájaro blanco puro, la F1 híbrido es azul. Cuando esos híbridos azules se cruzan entre sí, la F2 La proporción de aves de corral para negro: azul: blanco fue 1: 2: 1. En el F1 Los genes híbridos para el color blanco y negro produjeron sus efectos igualmente dando como resultado el color azul. Tales genes son genes codominantes a diferencia de los genes dominantes y recesivos propuestos por Mendel.


¿Por qué los guisantes en la genética mendeliana son diferentes? - biología

Conjunto de problemas de genética mendeliana 1: Problemas básicos de genética

  1. En las plantas de guisantes, los guisantes amarillos son dominantes sobre los guisantes verdes y las flores púrpuras son dominantes sobre las flores blancas. Para cada uno de los siguientes cruces parentales, proporcione las proporciones fenotípicas y genotípicas predichas de la generación F1:
  1. (homocigotos de flores moradas) x (homocigotos de flores blancas)
  2. (heterocigotos de flores moradas) x (heterocigotos de flores moradas)
  3. (guisante amarillo de flores blancas de reproducción verdadera) x (guisante verde de flores púrpura de reproducción verdadera)
  4. (guisante amarillo heterocigótico de flores moradas) x (guisante amarillo heterocigoto de flores moradas)
  1. Tienes una planta de guisantes de flores moradas. No conoces su genotipo. Haga un diagrama del cruce de prueba que realizaría para determinar el genotipo de la planta y los resultados que esperaría si la planta fuera heterocigota y si la planta fuera homocigótica (proporcione las proporciones fenotípicas y genotípicas predichas de la generación F1 en cada situación).
  2. Estás estudiando cinco rasgos en Pentids, un escarabajo volador amazónico. Ha identificado cada rasgo como perteneciente a alelos separados ubicados en cromosomas separados y ha categorizado esos alelos como A, B, C, D y E, respectivamente. Después de años de experimentos de reproducción controlados, ha desarrollado sus líneas Pentid hasta el punto en que puede controlar sus genotipos con certeza. Realizas la siguiente cruz:

P: (AaBbCcDdEe) x (AAbbCCDdEe)

Predecir la probabilidad de recuperar descendencia de cada uno de los siguientes genotipos de este cruce de padres:


Sistema modelo Mendel & # 8217s

El trabajo fundamental de Mendel & # 8217 se logró utilizando el guisante de jardín, Pisum sativum, para estudiar herencia. Esta especie se autofecunda de forma natural, de modo que el polen se encuentra con los óvulos dentro de las flores individuales. Los pétalos de las flores permanecen sellados herméticamente hasta después de la polinización, evitando la polinización de otras plantas. El resultado son plantas de guisantes altamente endogámicas o & # 8220 auténticas & # 8221. Estas son plantas que siempre producen descendencia que se parece al padre. Al experimentar con plantas de guisantes de reproducción real, Mendel evitó la aparición de rasgos inesperados en la descendencia que podrían ocurrir si las plantas no fueran de reproducción real. El guisante de jardín también alcanza la madurez en una temporada, lo que significa que se podrían evaluar varias generaciones en un período de tiempo relativamente corto. Finalmente, se pudieron cultivar grandes cantidades de guisantes de jardín simultáneamente, lo que permitió a Mendel concluir que sus resultados no se produjeron simplemente por casualidad.


Las características de los guisantes de jardín revelaron los conceptos básicos de la herencia

¿Qué resultados encontró Mendel en sus cruces para el color de las flores? Primero, Mendel confirmó que tenía plantas que se reproducían fielmente por el color de la flor blanca o violeta. Independientemente de cuántas generaciones examinó Mendel, todos los descendientes autotransportados de padres con flores blancas tenían flores blancas, y todos los descendientes autotransportados de padres con flores violetas tenían flores violetas. Además, Mendel confirmó que, además del color de la flor, las plantas de guisantes eran físicamente idénticas.

Una vez que se completaron estas validaciones, Mendel aplicó el polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas. Después de recolectar y sembrar las semillas que resultaron de esta cruz, Mendel descubrió que el 100 por ciento de la F1 la generación híbrida tenía flores violetas. La sabiduría convencional en ese momento (la teoría de la mezcla) habría predicho que las flores híbridas serían violetas pálidas o que las plantas híbridas tendrían el mismo número de flores blancas y violetas. En otras palabras, se esperaba que los rasgos parentales contrastantes se mezclaran en la descendencia. En cambio, los resultados de Mendel demostraron que el rasgo de flor blanca en la F1 generación había desaparecido por completo.

Es importante destacar que Mendel no detuvo allí su experimentación. Permitió que la F1 plantas para autofertilizarse y descubrió que, de F2-plantas de generación, 705 tenían flores violetas y 224 tenían flores blancas. Esta fue una proporción de 3,15 flores violetas por una flor blanca, o aproximadamente 3: 1. Cuando Mendel transfirió el polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas y viceversa, obtuvo aproximadamente la misma proporción independientemente de qué padre, macho o hembra, contribuyó a qué rasgo. A esto se le llama cruce recíproco, un cruce emparejado en el que los rasgos respectivos del hombre y la mujer en una cruz se convierten en los rasgos respectivos de la mujer y el hombre en la otra cruz. Para las otras seis características que examinó Mendel, la F1 y F2 las generaciones se comportaron de la misma manera que lo habían hecho con el color de las flores. Uno de los dos rasgos desaparecería por completo de la F1 generación solo para reaparecer en la F2 generación en una proporción de aproximadamente 3: 1 (Tabla).

  • 705 violeta
  • 224 blanco
  • 651 axial
  • 207 terminal
  • 787 de altura
  • 277 enano
  • 5.474 ronda
  • 1.850 arrugado
  • 6.022 amarillo
  • 2.001 verdes
  • 882 inflado
  • 299 estrecho
  • 428 verde
  • 152 amarillo

Al compilar sus resultados para muchos miles de plantas, Mendel concluyó que las características podrían dividirse en rasgos expresados ​​y latentes. Llamó a estos, respectivamente, rasgos dominantes y recesivos. Rasgos dominantes son los que se heredan inalterados en una hibridación. Rasgos recesivos se vuelven latentes o desaparecen en la descendencia de una hibridación. Sin embargo, el rasgo recesivo reaparece en la progenie de la descendencia híbrida. Un ejemplo de un rasgo dominante es el rasgo de la flor violeta. Por esta misma característica (color de la flor), las flores de color blanco son un rasgo recesivo. El hecho de que el rasgo recesivo reapareciera en la F2 generación significó que los rasgos permanecieron separados (no mezclados) en las plantas de la F1 Generacion. Mendel también propuso que las plantas poseían dos copias del rasgo para la característica del color de la flor, y que cada padre transmitía una de sus dos copias a su descendencia, donde se juntaban. Además, la observación física de un rasgo dominante podría significar que la composición genética del organismo incluye dos versiones dominantes de la característica o que incluye una versión dominante y una recesiva. Por el contrario, la observación de un rasgo recesivo significaba que el organismo carecía de versiones dominantes de esta característica.

Entonces, ¿por qué Mendel obtuvo repetidamente proporciones de 3: 1 en sus cruces? Para comprender cómo Mendel dedujo los mecanismos básicos de herencia que conducen a tales proporciones, primero debemos revisar las leyes de la probabilidad.


¿Qué es la planta de guisantes en biología?

La gente también pregunta, ¿cómo se llaman los factores de Mendel hoy?

Mendel encontró que hay formas alternativas de factores & mdash ahora llamado genes y mdash que explican las variaciones en las características heredadas. Por ejemplo, el gen del color de las flores en las plantas de guisantes existe en dos formas, una para el púrpura y la otra para el blanco. Las "formas" alternativas son ahora llamado alelos.

Además, ¿por qué Mendel usa plantas de guisantes? Mendel jardín común escogido plantas de guisantes para el foco de su investigación porque se pueden cultivar fácilmente en grandes cantidades y su reproducción se puede manipular. Plantas de guisantes tienen órganos reproductores masculinos y femeninos. Como resultado, pueden autopolinizarse a sí mismos o polinizar de forma cruzada con otro planta.

Además, ¿qué son las verdaderas plantas de guisantes?

Guisantes se ha demostrado que es cierto-crianza (toda la descendencia tendrá la misma característica generación tras generación). Guisantes Suelen reproducirse por autopolinización, en la que el polen producido por una flor fertiliza los huevos de la misma flor. Plantas de guisantes crecen rápidamente y no requieren mucho espacio.

¿Por qué las plantas de guisantes son fáciles de estudiar?

Para estudio genética, Mendel eligió trabajar con plantas de guisantes porque ellos tienen fácilmente rasgos identificables (Figura siguiente). Por ejemplo, plantas de guisantes son altos o bajos, que es un fácil rasgo a observar. Mendel también usó plantas de guisantes porque pueden autopolinizarse o polinizarse de forma cruzada.


Ciencia: la biología molecular resuelve el enigma de los guisantes arrugados de Mendel

CUANDO, en la década de 1860, Gregor Mendel hizo sus estudios fundamentales sobre la herencia
en las plantas de guisantes, no sabía nada sobre la base molecular de sus reglas.
Ahora, un equipo de investigadores en Gran Bretaña ha clonado el gen responsable de
una de las características que describió Mendel en las semillas de guisante: las arrugas.

Mendel observó siete pares de características en los guisantes. Incluyen
altura y enanismo, color o falta de color en la flor, y diferencias
en la forma y el color de la semilla. Descubrió que los guisantes eran
redondo o arrugado, y que el carácter redondo era dominante sobre el arrugado
personaje. Los factores que gobernaban estos dos fenotipos fueron posteriormente etiquetados
como R y r respectivamente.

Desde entonces, otros investigadores han demostrado que existe una marcada diferencia
entre el almidón en los guisantes redondos (RR o Rr) y los arrugados (rr).
En 1988, Alison Smith del Instituto John Innes en Norwich descubrió que
la estructura del almidón dependía de la presencia o ausencia de uno de los
dos formas de una enzima llamada enzima ramificadora de almidón I (SBEI).

Una semilla que carece de la enzima tiene un mayor contenido de azúcar que una que
tiene la enzima. Esto hace que acumule más agua que su contraparte,
por lo que se hincha a un tamaño mayor en una etapa temprana de su desarrollo, y
se encoge a medida que se seca. La contracción le da su apariencia arrugada.
Smith descubrió que los guisantes rr siempre carecían de SBEI.

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Ahora Madan Bhattacharyya, Cathie Martin y sus colegas en el instituto
han clonado el fragmento de ADN que codifica SBEI del guisante que Mendel
habría utilizado, Pisum sativum, y demostrado que se encuentra en el locus r
(Cell, vol. 60, p. 115).

Encontraron que la transcripción del ARN mensajero del gen SBEI en rr
las semillas eran mucho más grandes que en las formas RR. Y las semillas rr producidas solo
una décima parte de la cantidad de transcripción que hicieron las semillas RR, peso por peso.

Finalmente, el equipo descubrió que el material genético adicional en la secuencia
codificación para SBEI era un fragmento insertado, alrededor de 800 pares de bases de largo y
con pares de bases repetidos en cada extremo. Según los investigadores, este
fragmento es muy similar a ciertas secuencias transponibles de ADN en otros
plantas como el maíz. La inserción provoca el fenotipo arrugado, rr, porque
previene la expresión normal del gen SBEI.

Bhattacharyya y sus colegas concluyen que & # 8216 ya que todos los datos Mendel
siempre que se ajuste a la suposición de que usó el mutante r y dado que hay
no hay otra evidencia de otra mutación disponible en este momento, creemos
que el gen que hemos clonado es el estudiado por Mendel & # 8217.


12.1 Los experimentos de Mendel y las leyes de la probabilidad

En esta sección, explorará las siguientes preguntas:

  • ¿Por qué tuvo tanto éxito el trabajo experimental de Mendel?
  • ¿Cómo predicen las reglas de probabilidad de suma y producto los resultados de cruces monohíbridos que involucran alelos dominantes y recesivos?

Conexión para cursos AP ®

La genética es la ciencia de la herencia. El monje austriaco Gregor Mendel estableció el marco de la genética mucho antes de que se identificaran los cromosomas o genes, en un momento en que la meiosis no se entendía bien. Trabajando con guisantes de jardín, Mendel encontró que los cruces entre los verdaderos padres reproductores (P) que diferían en un rasgo (p. Ej., Color: guisantes verdes versus guisantes amarillos) produjeron descendencia de primera generación (F1) que todos expresaban el rasgo de un padre (p. Ej. , todo verde o todo amarillo). Mendel usó el término dominante para referirse al rasgo que se observó, y recesivo para denotar ese rasgo no expresado, o el rasgo que había “desaparecido” en esta primera generación. Cuando la descendencia F1 se cruzó entre sí, la descendencia F2 exhibió ambos rasgos en una proporción de 3: 1. Otros cruces (por ejemplo, altura: plantas altas versus plantas bajas) generaron la misma proporción de 3: 1 (en este ejemplo, alta a baja) en la descendencia F2. Al examinar matemáticamente los tamaños de las muestras, Mendel demostró que los cruces genéticos se comportaban de acuerdo con las leyes de la probabilidad y que los rasgos se heredaban como eventos independientes. En otras palabras, Mendel utilizó métodos estadísticos para construir su modelo de herencia.

Como probablemente haya notado, el curso de Biología AP enfatiza la aplicación de las matemáticas. Se pueden usar dos reglas de probabilidad para encontrar las proporciones esperadas de diferentes rasgos en la descendencia de diferentes cruces. Para encontrar la probabilidad de que dos o más eventos independientes (eventos en los que el resultado de un evento no tenga influencia sobre el resultado del otro evento) ocurran juntos, aplique la regla del producto y multiplicar las probabilidades de los eventos individuales. Para encontrar la probabilidad de que ocurra uno de dos o más eventos, aplique la regla de la suma y agregar sus probabilidades juntas.

El contenido presentado en esta sección apoya los objetivos de aprendizaje descritos en la Gran Idea 3 del Marco del Currículo de Biología AP ®. Los objetivos de aprendizaje de AP ® fusionan el contenido de conocimientos esenciales con una o más de las siete prácticas científicas. Estos objetivos proporcionan una base transparente para el curso de Biología AP®, junto con experiencias de laboratorio basadas en la investigación, actividades de instrucción y preguntas del examen AP®.

Gran idea 3 Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a información esencial para los procesos de la vida.
Comprensión duradera 3.A La información heredable asegura la continuidad de la vida.
Conocimiento esencial 3.A.3 La base cromosómica de la herencia propuesta por Mendel proporciona una comprensión del patrón de paso de genes de padres a hijos.
Práctica de la ciencia 3.1 El alumno puede plantear cuestiones científicas.
Objetivo de aprendizaje 3.13 El estudiante puede plantear preguntas sobre cuestiones éticas, sociales o médicas relacionadas con los trastornos genéticos humanos.
Conocimiento esencial 3.A.3 La base cromosómica de la herencia propuesta por Mendel proporciona una comprensión del patrón de paso de genes de padres a hijos.
Práctica de la ciencia 2.2 El estudiante puede aplicar rutinas matemáticas a cantidades que describen fenómenos naturales.
Objetivo de aprendizaje 3.14 El estudiante es capaz de aplicar rutinas matemáticas para determinar patrones de herencia mendeliana proporcionados por conjuntos de datos.

Apoyo a los profesores

Se utilizan dos reglas de probabilidad para resolver problemas de genética: la regla de la multiplicación y la regla de la suma. La probabilidad de que ocurran eventos independientes simultáneamente es el producto de sus probabilidades individuales. Si se lanzan dos dados, ¿cuál es la probabilidad de que caigan dos? Un dado tiene 6 caras y, asumiendo que el dado no está cargado, cada cara tiene la misma probabilidad de resultado. La probabilidad de obtener el número 1 es igual al número del dado dividido por el número total de lados: 1 6 1 6. La probabilidad de sacar dos unidades es igual a 1 6 × 1 6 = 1 36 1 6 × 1 6 = 1 36.

La probabilidad de que ocurra cualquiera de un conjunto de eventos mutuamente excluyentes es la suma de sus probabilidades individuales. La probabilidad de sacar un 1 o un 2 es igual a 1 6 + 1 6 = 1 3 1 6 + 1 6 = 1 3 porque los dos resultados son mutuamente excluyentes. Si sacamos un 1, no puede ser un 2.

Diga a los estudiantes que Gregor Mendel era un monje que había recibido una sólida educación científica y se había destacado en matemáticas. Aportó este conocimiento de la ciencia a sus experimentos con guisantes.

Involucrar a los estudiantes en la descripción de lo que hace que un buen organismo estudie genética. Un enfoque es preguntar a la clase si usarían elefantes para estudiar genética. Las desventajas de usar elefantes en realidad resaltan las ventajas de usar guisantes, maíz, moscas de la fruta o ratones para estudios genéticos: ciclo de vida corto, fácil de mantener y manipular, gran cantidad de crías para análisis estadístico, etc.

Los conceptos de estadística no son intuitivos. Practica con dados y monedas. Explique que las razones de probabilidad se logran con un gran número de intentos.

Los rasgos dominantes son los que se expresan en una situación dominante / recesiva. No suelen reprimir el rasgo recesivo. Un rasgo dominante no es necesariamente el rasgo más común en una población. Por ejemplo, la sangre tipo O es un rasgo recesivo, pero es el grupo sanguíneo más frecuente en muchos grupos étnicos. Un rasgo dominante puede ser letal. Un alelo dominante no es mejor que el alelo recesivo. Que un rasgo sea beneficioso depende del entorno. Da el ejemplo del color de las alas en las polillas. La pigmentación oscura es beneficiosa en un ambiente contaminado donde los depredadores no recogerían las polillas en las cortezas oscuras de los árboles. Por ejemplo, la población de polillas salpicadas en el Londres del siglo XIX cambió de modo que los colores de sus alas eran más oscuros para mezclarse con el hollín de la Revolución Industrial. Después de que bajaron los niveles de contaminación, la pigmentación ligera se volvió más frecuente porque ayudó a las polillas a pasar desapercibidas.

Johann Gregor Mendel (1822–1884) (Figura 12.2) fue un aprendiz de por vida, maestro, científico y hombre de fe. Cuando era joven, se unió a la Abadía Agustina de Santo Tomás en Brno en lo que hoy es la República Checa. Con el apoyo del monasterio, impartió cursos de física, botánica y ciencias naturales en los niveles secundario y universitario. En 1856, comenzó una investigación de una década que involucró patrones de herencia en abejas y plantas, y finalmente se decidió por las plantas de guisantes como su sistema modelo principal (un sistema con características convenientes que se utiliza para estudiar un fenómeno biológico específico que se aplicará a otros sistemas). En 1865, Mendel presentó los resultados de sus experimentos con casi 30.000 plantas de guisantes a la Sociedad de Historia Natural local.Demostró que los rasgos se transmiten fielmente de padres a hijos independientemente de otros rasgos y en patrones dominantes y recesivos. En 1866, publicó su trabajo, Experimentos de hibridación de plantas, 1 en las actas de la Sociedad de Historia Natural de Brünn.

El trabajo de Mendel pasó prácticamente desapercibido para la comunidad científica que creía, incorrectamente, que el proceso de herencia implicaba una combinación de rasgos parentales que producían una apariencia física intermedia en la descendencia, este proceso hipotético parecía correcto debido a lo que ahora conocemos como variación continua. La variación continua resulta de la acción de muchos genes para determinar una característica como la altura humana. La descendencia parece ser una "mezcla" de los rasgos de sus padres cuando observamos las características que exhiben una variación continua. La teoría de la combinación de la herencia afirmaba que los rasgos parentales originales se perdieron o fueron absorbidos por la combinación en la descendencia, pero ahora sabemos que este no es el caso. Mendel fue el primer investigador en verlo. En lugar de características continuas, Mendel trabajó con rasgos que se heredaron en distintas clases (específicamente, flores violetas versus blancas), esto se conoce como variación discontinua. La elección de Mendel de este tipo de rasgos le permitió ver experimentalmente que los rasgos no se mezclaron en la descendencia, ni fueron absorbidos, sino que mantuvieron su distinción y podían transmitirse. En 1868, Mendel se convirtió en abad del monasterio e intercambió sus actividades científicas por sus deberes pastorales. No fue reconocido por sus extraordinarias contribuciones científicas durante su vida. De hecho, no fue hasta 1900 que su trabajo fue redescubierto, reproducido y revitalizado por científicos a punto de descubrir la base cromosómica de la herencia.

Sistema de modelos de Mendel

El trabajo fundamental de Mendel se logró utilizando el guisante de jardín, Pisum sativum, para estudiar herencia. Esta especie se autofecunda de forma natural, de modo que el polen se encuentra con los óvulos dentro de las flores individuales. Los pétalos de las flores permanecen sellados herméticamente hasta después de la polinización, evitando la polinización de otras plantas. El resultado son plantas de guisantes altamente endogámicas o “auténticas”. Estas son plantas que siempre producen descendencia que se parece al padre. Al experimentar con plantas de guisantes de reproducción real, Mendel evitó la aparición de rasgos inesperados en la descendencia que podrían ocurrir si las plantas no fueran de reproducción real. El guisante de jardín también alcanza la madurez en una temporada, lo que significa que se podrían evaluar varias generaciones en un período de tiempo relativamente corto. Finalmente, se pudieron cultivar grandes cantidades de guisantes de jardín simultáneamente, lo que permitió a Mendel concluir que sus resultados no se produjeron simplemente por casualidad.

Cruces mendelianas

Mendel realizó hibridaciones, que implican el apareamiento de dos individuos de verdadera reproducción que tienen diferentes rasgos. En el guisante, que se autopoliniza naturalmente, esto se hace transfiriendo manualmente el polen de la antera de una planta de guisantes madura de una variedad al estigma de una planta de guisantes madura separada de la segunda variedad. En las plantas, el polen transporta los gametos masculinos (espermatozoides) al estigma, un órgano pegajoso que atrapa el polen y permite que los espermatozoides se muevan por el pistilo hasta los gametos femeninos (óvulos) que se encuentran debajo. Para evitar que la planta de guisantes que estaba recibiendo polen se autofecundara y confundiera sus resultados, Mendel quitó cuidadosamente todas las anteras de las flores de la planta antes de que tuvieran la oportunidad de madurar.

Las plantas utilizadas en los cruces de primera generación se denominaron P0 , o plantas de la primera generación parental (Figura 12.3). Mendel recogió las semillas pertenecientes a la P0 plantas que resultaron de cada cruce y las cultivaron la temporada siguiente. Estos descendientes fueron llamados F1 , o el primer filial (filial = descendencia, hija o hijo), generación. Una vez que Mendel examinó las características de la F1 generación de plantas, les permitió autofertilizarse de forma natural. Luego recogió y cultivó las semillas de la F1 plantas para producir la F2 , o segunda generación filial. Los experimentos de Mendel se extendieron más allá de la F2 generación a la F3 y F4 generaciones, y así sucesivamente, pero era la relación de características en el P0−F1−F2 generaciones que fueron las más intrigantes y se convirtieron en la base de los postulados de Mendel.

Las características de los guisantes de jardín revelaron los conceptos básicos de la herencia

En su publicación de 1865, Mendel reportó los resultados de sus cruces que involucran siete características diferentes, cada una con dos rasgos contrastantes. Un rasgo se define como una variación en la apariencia física de una característica hereditaria. Las características incluían la altura de la planta, la textura de la semilla, el color de la semilla, el color de la flor, el tamaño de la vaina de guisante, el color de la vaina de guisante y la posición de la flor. Para la característica del color de la flor, por ejemplo, los dos rasgos contrastantes fueron el blanco versus el violeta. Para examinar completamente cada característica, Mendel generó un gran número de F1 y F2 plantas, reportando resultados de 19,959 F2 plantas solas. Sus hallazgos fueron consistentes.

¿Qué resultados encontró Mendel en sus cruces para el color de las flores? Primero, Mendel confirmó que tenía plantas que se reproducían fielmente por el color de la flor blanca o violeta. Independientemente de cuántas generaciones examinó Mendel, todos los descendientes autotransportados de padres con flores blancas tenían flores blancas, y todos los descendientes autotransportados de padres con flores violetas tenían flores violetas. Además, Mendel confirmó que, además del color de la flor, las plantas de guisantes eran físicamente idénticas.

Una vez que se completaron estas validaciones, Mendel aplicó el polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas. Después de recolectar y sembrar las semillas que resultaron de este cruce, Mendel encontró que el 100 por ciento de la F1 la generación híbrida tenía flores violetas. La sabiduría convencional en ese momento habría predicho que las flores híbridas serían de color violeta pálido o que las plantas híbridas tendrían el mismo número de flores blancas y violetas. En otras palabras, se esperaba que los rasgos parentales contrastantes se mezclaran en la descendencia. En cambio, los resultados de Mendel demostraron que el rasgo de flor blanca en la F1 generación había desaparecido por completo.

Es importante destacar que Mendel no detuvo allí su experimentación. Permitió que la F1 plantas para autofertilizarse y descubrió que, de F2-plantas de generación, 705 tenían flores violetas y 224 tenían flores blancas. Esta fue una proporción de 3,15 flores violetas por una flor blanca, o aproximadamente 3: 1. Cuando Mendel transfirió el polen de una planta con flores violetas al estigma de una planta con flores blancas y viceversa, obtuvo aproximadamente la misma proporción independientemente de qué padre, macho o hembra, contribuyó a qué rasgo. A esto se le llama cruce recíproco, un cruce emparejado en el que los rasgos respectivos del hombre y la mujer en una cruz se convierten en los rasgos respectivos de la mujer y el hombre en la otra cruz. Para las otras seis características que examinó Mendel, la F1 y F2 las generaciones se comportaron de la misma manera que lo habían hecho con el color de las flores. Uno de los dos rasgos desaparecería por completo de la F1 generación solo para reaparecer en la F2 generación en una proporción de aproximadamente 3: 1 (Tabla 12.1).

  • 705 violeta
  • 224 blanco
  • 651 axial
  • 207 terminal
  • 787 de altura
  • 277 enano
  • 5.474 ronda
  • 1.850 arrugado
  • 6.022 amarillo
  • 2.001 verdes
  • 882 inflado
  • 299 estrecho
  • 428 verde
  • 152 amarillo

Al compilar sus resultados para muchos miles de plantas, Mendel concluyó que las características podrían dividirse en rasgos expresados ​​y latentes. Llamó a estos, respectivamente, rasgos dominantes y recesivos. Los rasgos dominantes son aquellos que se heredan sin cambios en una hibridación. Los rasgos recesivos se vuelven latentes o desaparecen en la descendencia de una hibridación. Sin embargo, el rasgo recesivo reaparece en la progenie de la descendencia híbrida. Un ejemplo de un rasgo dominante es el rasgo de la flor violeta. Por esta misma característica (color de la flor), las flores de color blanco son un rasgo recesivo. El hecho de que el rasgo recesivo reapareciera en la F2 generación significó que los rasgos permanecieron separados (no mezclados) en las plantas de la F1 Generacion. Mendel también propuso que las plantas poseían dos copias del rasgo para la característica del color de la flor, y que cada padre transmitía una de sus dos copias a su descendencia, donde se juntaban. Además, la observación física de un rasgo dominante podría significar que la composición genética del organismo incluye dos versiones dominantes de la característica o que incluye una versión dominante y una recesiva. Por el contrario, la observación de un rasgo recesivo significaba que el organismo carecía de versiones dominantes de esta característica.

Entonces, ¿por qué Mendel obtuvo repetidamente proporciones de 3: 1 en sus cruces? Para comprender cómo Mendel dedujo los mecanismos básicos de herencia que conducen a tales proporciones, primero debemos revisar las leyes de la probabilidad.

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Piénsalo

Los estudiantes están realizando un cruce que involucra el color de la semilla en plantas de guisantes de jardín. El color amarillo de la semilla es dominante al color verde de la semilla. ¿Qué descendencia F1 se esperaría cuando se cruzan plantas de reproducción verdadera con semillas verdes con plantas de reproducción verdadera con semillas amarillas? Exprese la (s) respuesta (s) como porcentaje.

Apoyo a los profesores

Esta pregunta es una aplicación de los Objetivos de aprendizaje 3.14 y la Práctica científica 2.2 porque los estudiantes están aplicando una rutina matemática (probabilidad) para determinar un patrón de herencia mendeliano.

Posible respuesta:

Conceptos básicos de probabilidad

Las probabilidades son medidas matemáticas de probabilidad. La probabilidad empírica de un evento se calcula dividiendo el número de veces que ocurre el evento por el número total de oportunidades para que ocurra. También es posible calcular probabilidades teóricas dividiendo el número de veces que se espera que ocurra un evento por el número de veces que podría ocurrir. Las probabilidades empíricas provienen de observaciones, como las de Mendel. Las probabilidades teóricas provienen de saber cómo se producen los eventos y asumir que las probabilidades de los resultados individuales son iguales. Una probabilidad de uno para algún evento indica que se garantiza que ocurrirá, mientras que una probabilidad de cero indica que se garantiza que no ocurrirá. Un ejemplo de un evento genético es una semilla redonda producida por una planta de guisantes. En su experimento, Mendel demostró que la probabilidad de que ocurra el evento "semilla redonda" era uno en el F1 descendencia de progenitores auténticos, uno de los cuales tiene semillas redondas y otro tiene semillas arrugadas. Cuando la F1 Posteriormente, las plantas se autocruzaron, la probabilidad de que cualquier F2 la descendencia que tenía semillas redondas era ahora tres de cada cuatro. En otras palabras, en una gran población de F2 Se esperaba que el 75 por ciento de las crías elegidas al azar tuvieran semillas redondas, mientras que se esperaba que el 25 por ciento tuvieran semillas arrugadas. Usando un gran número de cruces, Mendel pudo calcular probabilidades y usarlas para predecir los resultados de otros cruces.

La regla del producto y la regla de la suma

Mendel demostró que las características de la planta de guisantes que estudió se transmitían como unidades discretas de padres a hijos. Como se discutirá, Mendel también determinó que diferentes características, como el color y la textura de la semilla, se transmitían de forma independiente entre sí y podían considerarse en análisis de probabilidad separados. Por ejemplo, al realizar un cruce entre una planta con semillas verdes y arrugadas y una planta con semillas amarillas y redondas, todavía se produjo una descendencia que tenía una proporción de 3: 1 de semillas verdes: amarillas (ignorando la textura de la semilla) y una proporción de 3: 1 de semillas redondas. : semillas arrugadas (ignorando el color de la semilla). Las características de color y textura no se influyeron entre sí.

La regla del producto de la probabilidad se puede aplicar a este fenómeno de transmisión independiente de características. La regla del producto establece que la probabilidad de que dos eventos independientes ocurran juntos se puede calcular multiplicando las probabilidades individuales de que cada evento ocurra solo. Para demostrar la regla del producto, imagina que estás lanzando un dado de seis lados (D) y un centavo (P) al mismo tiempo. El dado puede lanzar cualquier número del 1 al 6 (D#), mientras que el centavo puede volverse cara (PH) o colas (PT). El resultado de lanzar el dado no tiene ningún efecto sobre el resultado de lanzar el centavo y viceversa. Hay 12 posibles resultados de esta acción (Tabla 12.2) y se espera que cada evento ocurra con la misma probabilidad.

De los 12 resultados posibles, el dado tiene una probabilidad de 2/12 (o 1/6) de sacar un dos, y el centavo tiene una probabilidad de 6/12 (o 1/2) de salir cara. Según la regla del producto, la probabilidad de que obtenga el resultado combinado 2 y cara es: (D2) x (PH) = (1/6) x (1/2) o 1/12 (Tabla 12.3). Observe la palabra "y" en la descripción de la probabilidad. El "y" es una señal para aplicar la regla del producto. Por ejemplo, considere cómo se aplica la regla del producto al cruce dihíbrido: la probabilidad de tener ambos rasgos dominantes (por ejemplo, amarillo y redondo) en la F2 la progenie es el producto de las probabilidades de tener el rasgo dominante para cada característica, como se muestra aquí:

Por otro lado, la regla de la suma de probabilidades se aplica cuando se consideran dos resultados mutuamente excluyentes que pueden producirse por más de una vía. La regla de la suma establece que la probabilidad de que ocurra un evento u otro evento, de dos eventos mutuamente excluyentes, es la suma de sus probabilidades individuales. Observe la palabra "o" en la descripción de la probabilidad. El "o" indica que debe aplicar la regla de la suma. En este caso, imaginemos que está lanzando un centavo (P) y un cuarto (Q). ¿Cuál es la probabilidad de que una moneda salga cara y una moneda salga cruz? Este resultado se puede lograr mediante dos casos: el centavo puede ser cara (PH) y el cuarto puede ser cruz (QT), o el cuarto puede ser cara (QH) y el centavo puede ser cruz (PT). Cualquiera de los dos casos cumple el resultado. Por la regla de la suma, calculamos la probabilidad de obtener una cara y una cola como [(PH) × (QT)] + [(QH) × (PT)] = [(1/2) × (1/2)] + [(1/2) × (1/2)] = 1/2 (Tabla 12.3). También debe notar que usamos la regla del producto para calcular la probabilidad de PH y QT, y también la probabilidad de PT y QH, antes de resumirlos. Nuevamente, la regla de la suma se puede aplicar para mostrar la probabilidad de tener al menos un rasgo dominante en la F2 generación de un cruce dihíbrido:

Regla del producto Regla de suma
Para los eventos independientes A y B, la probabilidad (P) de que ambos ocurran (A y B) es (PA × PB) Para los eventos A y B mutuamente excluyentes, la probabilidad (P) de que ocurra al menos uno (A o B) es (PA + PB)

Para usar las leyes de probabilidad en la práctica, es necesario trabajar con tamaños de muestra grandes porque los tamaños de muestra pequeños son propensos a desviaciones causadas por el azar. Las grandes cantidades de plantas de guisantes que examinó Mendel le permitieron calcular las probabilidades de que los rasgos aparecieran en su F2 Generacion. Como aprenderá, este descubrimiento significó que cuando se conocían los rasgos de los padres, los rasgos de la descendencia podían predecirse con precisión incluso antes de la fertilización.


Mitos en biología: flores de guisante de Mendel

En P.Z. El blog de Myers, Pharyngula, tiene una publicación sobre el tema de los "mitos" en biología, usando el número de tipos de células en humanos como ejemplo. Cita el famoso artículo de Stephen J. Gould sobre fox terriers como un ejemplo de tales mitos y cómo se incorporan a la ciencia de la biología.

¿Quieres mitos en biología? Elija cualquier libro de texto de introducción a la biología y busque los experimentos originales de Mendel con plantas de guisantes de jardín. Mire la ilustración en color de los siete caracteres fenotípicos que supuestamente probó Mendel. ¿Es el color de la flor violeta versus blanco en la figura? Ahora, lea el artículo de Mendel que describe los siete caracteres diferentes en los guisantes de jardín que estudió (puede encontrar el artículo original aquí, en el alemán original y en la traducción al inglés). ¿Se prueba el color de la flor morada frente a la blanca en la lista de caracteres? Interesante…

Hacia el final del artículo, Mendel menciona que en un conjunto posterior de experimentos probó el color de las flores y encontró las mismas proporciones que encontró con los siete rasgos originales que probó. Según el periódico, probó "violett-rothe und weiss Blüthenfarbe"(Es decir," color de flor rojo violeta y blanco "), pero esta prueba fue NO en su conjunto original de siete experimentos, que son los que siempre se ilustran en los libros de texto de biología.

Entonces, ¿cuándo comenzaron los libros de texto de biología con este mito en particular? Por lo que puedo decir, estaba en el primer libro de texto de biología con ilustraciones a todo color: Ciencias biológicas de William T. Keeton, 2ª ed. El ilustrador pensó que podía matar dos pájaros de un tiro al ilustrar la técnica utilizada para garantizar una fertilización controlada (es decir, eliminar los estambres de las flores con tijeras de iris) y el color de la flor púrpura y blanca. Excepto que Mendel no estudió el color de la flor púrpura versus el color blanco en su serie original de siete cruces.

¿Qué par de rasgos estudió realmente Mendel, pero fueron reemplazados por flores púrpuras versus flores blancas en todos los libros de texto de introducción a la biología? El color de la cubierta de la semilla, en el que el marrón grisáceo es dominante y el blanco es recesivo. Según el documento original de Mendel, las capas de semillas de color marrón grisáceo son asociado con (a lo que ahora nos referiríamos como vinculado con) "flores de color rojo violeta y manchas rojizas en las axilas de las hojas", pero una vez más Mendel hizo NO prueba explícitamente el color de la flor púrpura frente a la blanca en los experimentos por los que es recordado y por los que se nombra la ciencia de la “genética mendeliana”.

¿Y por qué la lista claramente incorrecta (y la figura coloreada) de los siete rasgos que supuestamente estudió Mendel están incluidos en todos los libros de texto de introducción a la biología hoy en día? Debido a que el libro de texto de Keeton fue el libro de texto de biología más utilizado durante décadas, todos los demás editores simplemente copiaron lo que estaba en su libro de texto como una forma de ganar participación de mercado.

¿Se puede corregir este mito ahora? ¿Cuántos conjuntos de notas de clase y diapositivas de PowerPoint de los profesores tendrían que cambiarse para corregir este error, y cuántos libros de texto necesitarían nuevas ilustraciones que incluyan la lista correcta de los siete rasgos, y cuántas personas se quejarían de estos cambios, o (lo que es peor) ¿sugiere que Mendel realmente estudió el color de las flores blancas y moradas en su serie original de siete experimentos?


21: Genética mendeliana

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Tópicos cubiertos: Genética mendeliana

Instructor: Prof. Graham Walker

13: Biología Molecular IV (c.

17: Metab carbono y energía.

18: Productividad y redes tróficas

19: Regulación de la productividad

20: Factores limitantes y Bi.

27: ADN III recombinante (co.

31: Genética de poblaciones y.

36: Aplicaciones ecológicas

Entonces, tenemos otro tipo de pieza muy interesante del curso en este momento. Vamos a seguir hablando de genética, excepto que ahora vamos a hablar de la genética de los organismos diploides, que además de las bacterias, la mayoría de los organismos, incluyéndonos a nosotros, son diploides. Tienen más de una copia de cada cromosoma, por lo que analizaremos un segmento sobre esto, y también hablaremos de mitosis y meiosis, los procesos centrales de la división celular y la segregación del material genético que subyace a la vida tal como la conocemos.

Y luego, íbamos a cargar en una sesión de ADN recombinante, y algunas de estas tecnologías, PCR y varias cosas que ves en los periódicos todo el tiempo. Y luego, terminaré con la sesión sobre el sistema inmunológico, que a algunos de ustedes les sorprendió que las bacterias se recombinen. Les diré que en ese sistema se sentirá como ciencia ficción en relación con lo que les he dicho hasta ahora. Es un sistema absolutamente asombroso.

Entonces, vamos a comenzar hoy con la genética de organismos diploides.

Así que voy a volver a cómo se entendió esto por primera vez.

Y la mayoría de ustedes probablemente haya oído hablar de Gregor Mendel, quien descubrió esto, y seguramente una fracción de ustedes ya se ha enfrentado a este tema antes. Pero de acuerdo con lo que estoy tratando de hacer en este curso, ¿podrían observarlo?

Creo que me voy a desconectar, sí, está bien. Creo que solo lo desconectaré por un minuto aquí. Probablemente hayas oído hablar de Mendel. Algunos de ustedes han visto estos diferentes cuadrados.

Es posible que lo haya memorizado de un libro de texto o algo así.

Voy a tratar de ver si podemos revisar este material hasta otro nivel de sofisticación porque, de nuevo, y estoy diciendo, la ciencia no vino de arriba y terminó con hechos en un libro de texto. Lo que hay en un libro de texto es el esfuerzo de alguien por tomar un estado actual de comprensión que se basa en la experimentación y proponer modelos. Y lo que está viendo en los libros de texto son los modelos que tenían en el momento en que se envió el libro de texto para su publicación. A veces cambian incluso antes de que salgan los libros de texto. Pero de todos modos, es un proceso.

Mendel fue una de las personas que comenzaron este proceso, realmente una figura clave y un tipo con un intelecto asombroso.

Pero antes de comenzar, solo quiero mostrarles un par de fotos porque me volcaron cuando las vi.

No sé qué tipo de imagen tienes de Mendel.

Probablemente sepas que era un monje, hizo algo con guisantes y descubrió estas cosas sobre la genética. Y la mayoría de la gente probablemente lleva consigo una imagen probablemente algo así como este tipo de dibujo romántico. Era un monje, de acuerdo, pero fue en un monasterio de Agustín en Bruno en Austria que fue un centro intelectual muy importante. Incluso publicaron una revista científica. Enviaron a Mendel a Viena para ir a la universidad.

Mientras estuvo allí, estudió física, matemáticas y botánica. Así que él tenía, en muchos sentidos, una formación que es muy similar a la de ustedes, muy fuerte en la ciencia física cuantitativa, una especie de formación matemática.

Y luego pasó a hacer algunos experimentos en biología.

Y creo que tal vez puedas hacerte una idea de esto.

Puede ver una imagen de cómo era realmente Mendel.

Aquí hay una foto de él. Pero el que realmente me impactó es que tengo una foto de los monjes. Solo piensa en la imagen que tuviste de los monjes en los que estaba Mendel.

Bueno, hay una foto de ellos. Para mí, no se parecen en nada a un grupo de presidentes de universidad o algo que está sentado para un retrato. Y viajó mucho.

Aquí estaba, de camino a Londres. Aquí hay una foto de él con un grupo de personas de camino a, creo que estaba en París de camino a Londres. Así que este no era un pequeño monje aislado en un jardín que tropezó con cosas. Era un tipo bastante sofisticado que perseguía algunos problemas interesantes.

Y este fue el jardín en el que hizo sus experimentos.

Aquí tienes una foto. Así que esta fue una configuración experimental sencilla para estas cosas realmente asombrosas que hizo.

Entonces, con ese tipo de antecedentes, Mendel estaba interesado en un problema de herencia. Y la gente ha sido consciente de que los rasgos se heredaron. Ese era todo el principio de domesticar animales y domesticar cultivos, que si se tomaban padres con ciertas características y se cruzaban, la descendencia tenía los rasgos asociados con los padres. Y así la gente ha podido obtener mejores animales domesticados o mejores cultivos domesticados.

Pero hasta entonces, esta mezcla se pensaba como mezclar líquidos, mezclar un poco de verde y rojo, y un poco de esto y aquello. Y todo se agitó junto.

Y como verá, una de las grandes ideas de Mendel fue que no era como mezclar líquidos. Y para estudiar este problema, eligió un sistema. No es que solo estuviera jugando con guisantes. Era un tipo bastante sofisticado y eligió los guisantes como organismo experimental por tres razones. Y entonces, ¿por qué guisantes?

Bueno, uno, fueron fáciles de cultivar, y eso sigue siendo una consideración importante de cualquier sistema modelo que desee utilizar y la ciencia hoy en día. Es realmente complicado de cultivar, es muy difícil trabajar con él. Fue fácil de polinizar de forma controlada.

Solo la estructura de la flor del guisante hace que sea muy fácil asegurarse de poner el polen directamente en la pistola de esa misma flor, que es una especie de autofecundación, o asegurarse de que el polen pase de una flor a otra. que es básicamente polinización cruzada. Y la tercera cosa, y esto era algo realmente importante, era que el sistema había trabajado antes. Y había varias de las llamadas líneas de reproducción puras. Si hubiera sacado guisantes de la naturaleza, sería como si yo comenzara a hacer genética cruzando a un par de ustedes. Obtendríamos descendencia, está bien, y cruzaríamos esa descendencia, seguiríamos obteniendo cosas, personas que se ven diferentes y diferentes, tal vez algo como los padres, pero lo que había sucedido con los guisantes es que la gente había tomado un guisante, y luego lo cruzaron continuamente hasta que finalmente se asentó. Siempre tuvo flores blancas.

Siempre tuvo semillas arrugadas. Siempre tuvo el rasgo particular que fuera. Y entonces, creo que les mostré la diapositiva antes. Esto muestra dos cosas.

Puede ver que hay semillas lisas y luego semillas arrugadas.

Y puede ser un poco difícil de decir con esta luz, pero aquí hay dos colores. Uno es un poco verdoso y uno amarillento. Entonces, ves dos de los rasgos allí mismo. También había colores de flores, altura y otras cosas que tenían la característica.

Eran pura cría. Cada vez que tomas esa línea y si la cruzas tú mismo y sacas a su progenie, verías la misma característica cada vez. Entonces, este fue el sistema con el que Mendel comenzó a estudiar este problema de herencia. ¿Y cómo se produce la mezcla cuando dos organismos traen polen?

O, si fueran otros animales como nosotros, sería esperma y óvulo.

Pero de alguna manera, hiciste algo que terminó por darte un óvulo que fue fertilizado. Y de eso salió la progenie. Entonces, lo que hizo Mendel, el término que se usa, dicen que realizó una cruz. Esto es un lenguaje genético aquí ahora. Entonces tomó polen de una planta.

Y lo usó para fertilizar otra planta, recogió las semillas que salieron de esta y examinó la progenie. Y creo que una forma interesante de pensar sobre esto es un proyecto UROP.

Habías entrado en el laboratorio de Mendel y querías hacer un proyecto UROP, era bastante fácil. Probablemente podría mostrarte todas las técnicas que necesitabas saber, y esto es todo. Mostraría cómo poliniza, recolecta semillas y luego veríamos las características. Entonces, son solo algunas manipulaciones bastante simples y algunas cosas de observación. Entonces, supongamos que estás haciendo lo de Mendel como un proyecto UROP, y veamos a dónde nos llevará eso. Entonces, lo que Mendel hizo al principio, tomó una de estas líneas de reproducción puras que era suave o abreviada como una S mayúscula y la polinizó con algo que estaba arrugado. Haré eso como el pequeño S.

Y luego recogió las semillas de lo que se conoce como la primera generación, comenzando con algo como esto.

Y los genetistas usan el término F1 para esta primera generación en un cruce como este, y lo que encontró fue que todo, todas las semillas, eran suaves. Entonces, el rasgo arrugado había desaparecido, por así decirlo.

Ese es su primer experimento UROP.

[¿El tiempo no se somete?] A la naturaleza, o la ciencia, o algo así, y lea un pequeño artículo como Watson y Craig que pone el mundo de punta. ¿Qué harías después? Sin geles, sin instalación de secuenciación de Whitehead. ¿Alguien tiene alguna idea? Te he mostrado todas las técnicas que conocía. ¿Perdón? ¿Cruzarlo de nuevo?

¿Qué piensas? ¿Crees que los rasgos desaparecen o crees que se esconde? Podría estar escondido, ¿verdad?

No sé lo que pensó, pero creo que es razonable pensarlo, es probable que esté tratando de averiguar si este rasgo arrugado simplemente desapareció de la faz de la Tierra o se esconde en esas semillas de primera generación. ?

Pongamos eso aquí. Entonces, eso es exactamente lo que hizo.

Entonces, tomó estas semillas, ahora, que eran la F1 suave.

Estos no son los mismos suaves que los de los padres aquí.

Solo para dejar en claro, ustedes entienden que estos son pura reproducción.

Estos son los que la gente ha estado criando durante mucho tiempo, este y este. En este caso, aunque lo estoy probando en círculos, este es un F1 suave, un F1 suave. Y esta vez, cuando hizo el experimento, miró a la segunda generación, o la generación F2, como la llamaría un genetista. Lo que encontró, lo consiguió un poco suave y un poco arrugado.

Entonces, el rasgo arrugado resurgió en el F2. Entonces realmente no se había ido.

Estaba escondido. Bien, es hora de someterse a la célula científica de la naturaleza. ¿Entiendo? No intentó publicarlo en ese momento. Hizo otra cosa. Él tenía el mismo tipo de experiencia que ustedes. ¿Puede pensar en lo que pudo haber hecho?

Podría cruzar de nuevo. Sin embargo, hay algo más que hizo con este experimento. Bueno, estás pensando en nuevos experimentos. Tiene un pequeño procesamiento de datos que puede hacer aquí. ¿Qué dijiste? No puedo escuchar, lo siento.

Estadísticas, de acuerdo. Lo simplificaré incluso un poco antes de eso. Tengo algunos de cada uno. Cuéntelos, exactamente. Así que eso es lo que hizo, y creo que los números eran, si recuerdo, cinco, cuatro, siete, cuatro en 1850.

¿Entonces que deberia hacer ahora? Proporción: absolutamente. Podríamos contar otro millón de ellos, pero eso probablemente no sería terriblemente productivo. Y lo que descubrió es que cuando hizo eso, descubrió que tenía una proporción bastante cercana a 3: 1. Y eso fue lo que descubrió al hacer este tipo de cosas de nuevo, fue un patrón. Un rasgo desapareció en la F1. El rasgo resurgió en el F2, y los dos rasgos lo tenían. La proporción de los dos rasgos sería de aproximadamente 3: 1. Si no crees que esto sea como un proyecto de UROP o algo así, esa es una página de algunas de las notas reales de Mendel mientras hacía sus cruces. Y lo que hizo a continuación, entonces, fue tomar algunos otros rasgos. ¿Sí? ¿Perdón? ¿Perdóneme?

Resurgió en F2. Entonces, tomó algunos otros rasgos, flores blancas y moradas, alto, bajo, descubrí que había al menos algunos otros rasgos. No funcionó para todo lo que estudió, pero en algunos de ellos pudo ver el mismo patrón.

Uno de los rasgos desapareció. Reapareció en el F2, y cuando los contó, descubrió que el rasgo que reapareció estaba en uno, y en el otro había tres veces más.

Entonces, había visto un patrón. Y todo lo que ha hecho en este punto es cruzar flores y contar la progenie. Entonces, en ese momento, Mendel trató de explicar sus datos. Entonces, tenía que, ahora, tomar la siguiente parte del proceso científico. Y lo bueno de pensar en Mendel, en este sentido, es que no nos abruman las técnicas complicadas.

Creo que puedes ver el proceso científico.

Y es algo muy básico avanzar.

Entonces ahora tiene algunos datos. Ha cuantificado sus cosas.

Ha fundado reproducible. No es solo para semillas.

Parece ser una característica general. Y lo que pasa con esto, supongo, no sé lo que pensó, pero parece probable que pudiera ver que esto no encajaba muy bien con la idea de la combinación.

Como si vieras dos líquidos juntos y los revuelvas todos. En cambio, realmente dio este salto monumental al pensar que la información genética debe venir en algún tipo de forma particular, en partículas, o unidades, o cuantos si quieres pensar si eres un físico.

Conocemos esas unidades como genes en este momento. Crecimos con eso en este momento, pero pasar de la idea de que la información genética era una especie de mezcla de dos líquidos a la idea de que era una pequeña partícula, por lo que fue casi el mismo tipo de salto que pensar que la energía viene en partículas. en lugar de una especie de cosa continua.

Entonces, ese fue el tipo de conocimiento que tuvo Mendel.

Y entonces la información genética viene en partículas, unidades.

Iba a decir, ahora llamamos a estos genes, y si eso era lo que era, entonces empezó a pensar en estos rasgos como partículas que tenían un carácter diferente asociado con cada uno de ellos. Eso significaría que habría una partícula con una gran S y que sería suave. Hubo alguna otra partícula que se especificó.

El carácter arrugado, que se llamaría s minúscula.

Entonces, lo que estaba sucediendo en estos cruces, entonces, ahora estaba mezclando partículas en lugar de líquidos. Una vez más, no sé cómo llegó, cuántas partículas tenía que haber de cada organismo. Podría haber sido desde dos hacia arriba. Tenía que tener dos para explicar el tipo de cosas con las que estaba trabajando. No hay ninguna razón por la que no pudo haber pensado en 12 o algo así. Pero supongo que comienzas con lo más simple, el número en el que puedas pensar, y ves si puedes hacer que esto funcione. Entonces, lo que planteó como hipótesis fue que cada organismo tenía dos copias de cada una de estas partículas.

Entonces, dos copias de cada partícula, entonces esto significaría que había dos tipos de partículas. Entonces, estaría la S y la suavidad. Entonces, puede obtener tres tipos de cosas. Podía conseguir uno que fuera a la vez grande S o suave. O podrías tener las que eran las dos pequeñas S. Y estos se arrugarían.

O, si tuvieras la otra combinación, lo que él descubrió, lo que encajaba con este modelo es que estos tendrían que ser suaves.

Eso tendría que significar que uno de ellos es dominante sobre el otro cuando los combinas. Entonces, en esto, se diría que la gran S es dominante. Y se diría que los pequeños son recesivos. Hay otro pequeño término aquí que voy a presentar porque nos ayudará a hablar sobre este tema durante los próximos días, términos que los genetistas usan todo el tiempo. Debido a que ambos tienen dos iguales, se dice que son homocigotos, hacen lo mismo.

Y este, con uno de cada uno, se dice que es heterocigoto.

Bien, creo que hay una especie de configuración para el modelo de Mendel. Sin embargo, tuvo que lidiar con otro problema, y ​​era que si cada organismo tenía dos y dos padres se juntaban y cada uno donaba algo, a menos que hicieras algo, la descendencia tendría cuatro.

Cuando esas crías se juntaran, la siguiente tendría el doble, y así sucesivamente. Entonces, probablemente, no sé si fue solo por el primer principio, pero me imagino que se dio cuenta de que si los organismos tuvieran sexo con polen y lo que sea, o con óvulos y espermatozoides, algo tenía que hacerse para evitar esto. problema de un número cada vez mayor de partículas. Entonces, imaginó que cuando hubiera células especializadas para el sexo, y que tuvieran el número para que las células sexuales tuvieran la mitad del número de partículas, de modo que cuando cada padre donara una, volverías a tener dos.

Es bastante simple y sencillo pensar una vez que tienes la idea de que estas cosas vienen en una forma particular.

Entonces, con esto, ¿podría ahora explicar sus resultados?

Hagámoslo aquí. Entonces, ¿qué pasó en la primera cruz? Él tenía una línea de reproducción suave y pura cruzada, por lo que las células sexuales de esta, cada una, habrían sido una S grande, y las células sexuales de cada una de estas habrían sido una s pequeña.

Y como recordarás, lo que consiguió fue todo suave, ¿verdad? ¿Recordar?

Entonces, si intentamos averiguar qué está sucediendo aquí, una forma de representar esto sería pensar qué sucede si todas las combinaciones que podría obtener, por lo que si las emparejamos de todas las formas posibles, entonces cada combinación sería idéntica de ese primer cruce, uno de un padre, uno del otro.

Y, si uno era dominante sobre el otro, se verá así.

Esta es realmente la palabra que te presenté.

Ese es el genotipo. Eso es lo que está pasando a nivel genético. Lo que está viendo aquí son las características observables del organismo.

Ese sería el fenotipo. Entonces, ¿qué pasaría entonces con esto si cruzara la F1? Bueno, como recordarás, eran suaves, pero ahora los veía así.

Eso significa que las células sexuales que se generan a partir de esto, cada una generará una S grande y una s pequeña.

Y luego, si los juntas para ver cómo funcionaría, bueno, esta es una de las dos grandes S. Esta es una S grande y una s pequeña, una S grande y una s pequeña, y dos s pequeñas. Entonces, lo que tiene aquí es SS, SS y una proporción de 1: 2: 1.

Pero cuando miras el fenotipo, ¿qué esperaríamos? Bueno, esto sería suave, S grande y S pequeña.

Eso es suave. Big S, s pequeñas, lisas de nuevo, y dos pequeñas s, que están arrugadas. Ahí está su proporción de 3: 1.

¿Ha probado algo? Funciona. Hermosa. ¿El modelo debe ser correcto?

¿Qué piensas? ¿Estás listo para publicar?

¿Porqué es eso? ¿Por qué funcionó el modelo?

¿El modelo ha predicho algo todavía? No, funciona porque describe los datos. Hasta cierto punto, es como tomar una curva.

Lo dijiste, pero todavía no lo sabes. Por supuesto que va a funcionar, porque si tuvieras datos diferentes, habría tenido un modelo diferente. Entonces, estás poniendo el dedo en un punto realmente importante, y es que puedes hacer un experimento. Puede obtener datos.

No tiene por qué implicar una secuenciación de ADN o una técnica sofisticada.

Obtienes datos de un sistema biológico.

Se te ocurrió una hipótesis que lo explica.

Pero, por supuesto, lo explicará porque no publicaría un modelo que no explicara sus propios datos. Pero lo que no ha hecho es probarlo.¿Su modelo predecirá el resultado de algo que aún no ha hecho? Entonces, la sugerencia fue que debería realizar otra cruz. Y eso es lo que volvió a hacer Mendel. Esto es con lo que tuvo que trabajar.

Podía cruzar, podía contar, podía hacer algunos cálculos y pensar. Pero esas eran las técnicas.

Realmente me gusta pensar en esto, porque puedes ponerte en su lugar. Entonces, ¿qué les gustaría cruzar?

No tenemos mucho, ¿verdad? Uno, lo hizo. Un cruce que hizo, el F1 con el padre dominante homocigoto, las líneas de reproducción puras.

Entonces, él tiene esto suave, eso es una S grande y una S pequeña, y lo está cruzando con algo, dos S grandes. Entonces, las células sexuales que obtendrás de esto, así que si configuras esta y ves qué sucede, ahí están las dos. Llegará a las grandes S, la gran S, la pequeña S, la gran S, la pequeña S. Esto no es informativo. Si desea ver sus notas después y hacer que esto sea consistente, permítame darle la vuelta un poco. Pongo las dos grandes S aquí arriba, y esta es nuestra F1 aquí abajo. De esa manera seguiré el mismo patrón que hice antes. Bien, ahí estamos. En cualquier caso, todos son suaves, pero eso no es particularmente útil.

Ha visto ese resultado antes. Realmente no se ha probado. Dado el tipo de resultado inesperado que predice su modelo.

Pero probó otro que es muy, muy similar.

Y en este caso, cruzó la F1 con el padre homocigoto recesivo. Este es un proceso realmente importante en genética. Y la razón, debido a que es tan importante, se le da un término especial que se llama cruce de prueba. Veamos qué pasa con este, porque este es más interesante. Entonces, tomamos la F1. Entonces, este es el F1. Ahora lo está cruzando con este homocigoto recesivo, por lo que un padre tiene dos partículas que son pequeñas. Entonces, ¿las células sexuales se verán así, una S grande como antes, para las pequeñas S aquí? Entonces, si configuramos esto, como lo hemos hecho, están las células sexuales de esta F1.

Aquí están las células sexuales del padre homocigótico recesivo.

Aquí arriba, obtenemos una S grande y una s pequeña para cada uno de ellos.

Pero aquí tenemos dos pequeñas s. Entonces, si miramos el fenotipo, si estás en el campo o en el jardín sentado en la cocina, después de traer tus semillas o donde sea que esté trabajando, ¿qué predecirías que verías en una cruz? ¿como esto?

Ambos serían suaves, pero ambos estarían arrugados.

Entonces, aquí en el nivel genotípico, tenemos una proporción, ahora, de 1: 1. Y aquí también, ahora hay una proporción de 1: 1. Entonces, ahí tienes un resultado que no habías visto antes. Y, si haces esa cruz y obtienes ese resultado, nuevamente, no prueba tu modelo.

La prueba científica nunca es una QED.

A alguien siempre se le puede ocurrir un experimento mañana que lo refute. Suele funcionar más. Sigues buscando pruebas, y finalmente alguien dice, basta, basta, te creo.

Entonces, esto fue al menos una prueba del modelo, y el modelo sobrevivió a esta tarea. Ahora, hizo otro experimento. De las cosas que tenemos en nuestro plato en este momento, ¿hay algo más que podamos hacer que se te ocurra? Hizo otra cruz.

¿Perdón? Dos de los heterogéneos, hicimos los F1 uno contra el otro. Ahí es donde obtuvimos el 3: 1. Ya cruzamos las F1, pero me gusta tu idea. ¿Y si tomamos las F2?

En este caso, va a ser bastante complicado porque tienen este 2: 1: 1, pero una de las cosas que puedes hacer con los guisantes es que puedes autofecundarlos y cruzarlos con sus vecinos porque tienen consiguió la capacidad de hacer los huevos.

Se convertirán en semillas y tendrán el polen, que sería equivalente al esperma. Así que consiguió ambos.

Entonces, siempre que haya algunas plantas que puedas autofecundar y otras que no, una de las cosas realmente buenas de los guisantes, tienen la propiedad de que puedes autofecundarlas.

Entonces, otro tipo de experimento que hizo Mendel fue auto fertilizar otra prueba del modelo, auto fertilizar los F2. Bueno, el modelo predice, si miramos hacia atrás, que lo que tendrá allí es una combinación de cosas en una proporción de 1: 2: 1.

Entonces, si tomaras semillas de ese F2 y luego las cruzas con ellas mismas, podrías descubrir todos los diferentes resultados y luego resumirlos. Tendría una predicción de lo que sugeriría este modelo. De acuerdo, déjame explicarte las piezas. Pensemos en una cuarta parte de ellos, según el modelo, una cuarta parte son eso. Entonces, si nos cruzamos con ellos, lo que deberíamos obtener es todo arrugado porque lo único con lo que estamos lidiando es el rasgo arrugado.

Entonces, eso sería una cuarta parte de las semillas F2 que se esperaría que dieran ese resultado. Entonces, tres cuartas partes de ellos son suaves, pero es complicado porque hay dos tipos de ellos, ¿verdad? Entonces, de estos, un tercio son esto y dos tercios tienen aquello.

Entonces, ¿qué pasaría si pensáramos en cada uno de ellos individualmente y pensáramos en el resultado? Bueno, si tomamos el tipo SS, y los hemos cruzado nosotros mismos, lo que obtendremos es todo suave porque todo lo que tenemos en el cruce son los rasgos para la característica suave. Y, si tomamos a estos tipos y los hemos autocruzado, ya lo hemos hecho.

Sabemos que lo que obtendremos es que seremos lisos a arrugados en una proporción de 3: 1. Entonces, nuevamente, ahora puede sentarse con eso y averiguar en total lo que predeciría en términos de suavidad y arrugas si usted mismo cruzara la F2, y si el modelo es correcto.

Entonces, eso fue básicamente [¿tu? primer proyecto UROP, o al final del primer trimestre, o el primer año, o algo así. Y sí publicó los resultados que se publicaron en 1866, que fue el mismo año que esos, más o menos al mismo tiempo que los resultados que estaba publicando Pasteur de los que les hablé antes. Entonces, fue muy impresionante en retrospectiva, un salto intelectual verdaderamente importante.

Pero casi no tuvo ningún impacto en el mundo. Y hay un tema aquí que intentó tocar varias veces.

Y lo vimos, hasta cierto punto, con el trabajo inicial sobre el ADN, que alguien puede obtener evidencia de una idea. Pero si la comunidad científica está dispuesta a aceptarlo, puede pasar bastante tiempo antes de que esa idea se vuelva creíble, incluso si es correcta. Los datos estaban ahí. El ADN era material genético bastante antes de que los científicos generales pensaran que lo era, y parecía que era una molécula demasiado simple, una molécula demasiado aburrida para poder codificar algo.

Y lo mismo sucedió aquí. Algunos genetistas se dieron cuenta de esto, pero no hasta 1900.