Como resultado de la investigación de los científicos K. Correns, G. de Vries, E. Cermak en 1900, las leyes de la genética fueron "redescubiertas", formuladas en 1865 por el fundador de la ciencia de la herencia: Gregor Mendel.. En sus experimentos, el naturalista aplicó el método hibridológico, gracias al cual se formularon los principios de herencia de los rasgos y algunas propiedades de los organismos. En este artículo, consideraremos los principales patrones de transmisión hereditaria estudiados por un genetista.
G. Mendel y su investigación
El uso del método hibridológico permitió al científico establecer una serie de patrones, más tarde llamados leyes de Mendel. Por ejemplo, formuló la regla de uniformidad de los híbridos de primera generación (primera ley de Mendel). Señaló el hechomanifestaciones en híbridos F1 de un solo rasgo controlado por el gen dominante. Entonces, al cruzar plantas de guisantes de siembra, cuyas variedades diferían en el color de la semilla (amarillo y verde), todos los híbridos de la primera generación tenían solo una coloración amarilla de la semilla. Además, todos estos individuos también tenían el mismo genotipo (eran heterocigotos).
Ley dividida
Continuando con el cruce entre individuos tomados de híbridos de la primera generación, Mendel recibió división de caracteres en F2. En otras palabras, las plantas con un alelo recesivo de la característica estudiada (color verde de la semilla) fueron identificadas fenotípicamente en la cantidad de un tercio de todos los híbridos. Así, las leyes establecidas de herencia independiente de rasgos permitieron a Mendel rastrear el mecanismo de transmisión de genes tanto dominantes como recesivos en varias generaciones de híbridos.
Cruces di- y polihíbridos
En experimentos posteriores, Mendel complicó las condiciones para su implementación. Ahora, las plantas se tomaron para cruzar, difiriendo tanto en dos como en un gran número de pares de caracteres alternativos. El científico trazó los principios de la herencia de genes dominantes y recesivos y obtuvo resultados de división que pueden representarse mediante la fórmula general (3:1) , donde n es el número de pares de rasgos alternativos que distinguen a los individuos parentales. Entonces, para un cruce dihíbrido, la división por fenotipo en los híbridos de la segunda generación se verá así: (3:1)2=9:6:1 o 9:3:3: 1. Es decir, híbridos de segundageneraciones, se pueden observar cuatro tipos de fenotipos: plantas con amarillo liso (9/16 partes), con amarillo arrugado (3/16), con verde liso (3/16) y con semillas verde arrugado (1/16 parte). Por lo tanto, las leyes de la herencia independiente de los rasgos recibieron su confirmación matemática, y el cruce polihíbrido comenzó a considerarse como varios monohíbridos, "superpuestos" entre sí.
Tipos de herencia
En genética, existen varios tipos de transmisión de rasgos y propiedades de padres a hijos. El criterio principal aquí es la forma de control del rasgo, llevado a cabo por un gen, herencia monogénica, o por varios, herencia poligénica. Anteriormente, consideramos las leyes de herencia independiente de rasgos para cruces mono y dihíbridos, a saber, la primera, segunda y tercera leyes de Mendel. Ahora consideraremos tal forma como herencia vinculada. Su base teórica es la teoría de Thomas Morgan, denominada cromosoma. El científico demostró que junto con los rasgos que se transmiten de forma independiente a la descendencia, existen tipos de herencia como la vinculación autosómica y ligada al sexo.
En estos casos, varios rasgos en un individuo se heredan juntos, ya que están controlados por genes localizados en el mismo cromosoma y ubicados uno al lado del otro, uno tras otro. Forman grupos de ligamiento, cuyo número es igual al conjunto haploide de cromosomas. Por ejemplo, en humanos, el cariotipo es de 46 cromosomas, lo que corresponde a 23 grupos de ligamiento. Se encontró que lo quecuanto menor es la distancia entre los genes en el cromosoma, menos a menudo se produce el proceso de entrecruzamiento entre ellos, lo que conduce al fenómeno de la variabilidad hereditaria.
Cómo se heredan los genes ubicados en el cromosoma X
Sigamos estudiando los patrones de herencia, sujetos a la teoría cromosómica de Morgan. Los estudios genéticos han encontrado que tanto en humanos como en animales (peces, aves, mamíferos) existe un grupo de rasgos, cuyo mecanismo de herencia está influenciado por el sexo del individuo. Por ejemplo, el color del pelaje en los gatos, la visión del color y la coagulación de la sangre en los humanos están controlados por genes ubicados en el cromosoma sexual X. Por lo tanto, los defectos en los genes correspondientes en humanos se manifiestan fenotípicamente en forma de enfermedades hereditarias denominadas enfermedades genéticas. Estos incluyen la hemofilia y el d altonismo. Los descubrimientos de G. Mendel y T. Morgan permitieron aplicar las leyes de la genética en áreas tan importantes de la sociedad humana como la medicina, la agricultura, la cría de animales, plantas y microorganismos.
La relación entre los genes y las propiedades que definen
Gracias a la investigación genética moderna, se descubrió que las leyes de la herencia independiente de rasgos están sujetas a una mayor expansión, ya que la relación "1 gen - 1 rasgo" subyacente no es universal. En la ciencia, se han dado a conocer casos de acción múltiple de genes, así como la interacción de sus formas no alélicas. Estos tipos incluyen epistasis, complementariedad, polimera. Entonces se encontró que la cantidad de pigmento de la piella melatonina, responsable de su color, está controlada por todo un grupo de inclinaciones hereditarias. Cuanto más dominantes son los genes responsables de la síntesis de pigmentos en el genotipo humano, más oscura es la piel. Este ejemplo ilustra una interacción como la del polímero. En las plantas, esta forma de herencia es inherente a las especies de la familia de los cereales, en las que el color del grano está controlado por un grupo de genes poliméricos.
Así, el genotipo de cada organismo está representado por un sistema integral. Se formó como resultado del desarrollo histórico de una especie biológica: la filogénesis. El estado de la mayoría de los rasgos y propiedades de un individuo es el resultado de la interacción de genes, tanto alélicos como no alélicos, y ellos mismos pueden influir en el desarrollo de varios rasgos del organismo a la vez.
