Genética mendeliana (soluciones)
Conceptos previos. Haga un resumen sobre el significado de los términos que suelen utilizarse en los problemas de genética mendeliana (consulte su libro o Internet).
♦ La genética es la ciencia que estudia la transmisión de los caracteres hereditarios.
♦ Todos los individuos pluricelulares proceden de una célula única, el cigoto, mediante mitosis.
♦ En la mayoría de los seres superiores hay reproducción sexual. En este tipo de reproducción, dos células haploides, llamadas gametos, se unen para formar un cigoto diploide.
♦ Los seres diploides originan gametos haploides mediante la meiosis. Los cromosomas homólogos de origen paterno o materno se reparten aleatoriamente en los gametos, produciéndose una gran variabilidad en ellos. En la meiosis se produce además el sobrecruzamiento, fenómeno que consiste en el intercambio de material hereditario entre cromosomas homólogos.
♦ En los individuos diploides hay dos copias del mismo gen para cada carácter. A cada copia se le llama alelo.
- Si el individuo tiene las dos copias del mismo gen iguales es homocigoto para el carácter.
- Si el individuo presenta dos alelos distintos, es heterocigoto para el carácter. En este caso puede suceder:
a) Que el individuo muestre uno de los dos caracteres. A este carácter se le denomina carácter dominante; al que no se muestra se le llama carácter recesivo.
b) Que el individuo muestre un nuevo fenotipo, mezcla de los dos caracteres. Se denominan alelos codominantes.
♦ Se llama genotipo de un individuo al contenido genético que posee, es decir, a la combinación de genes que ha heredado de sus progenitores. Se denomina fenotipo al carácter morfológico que expresa.
♦ En algunos casos puede aparecer un heterocigoto con un fenotipo diferente de ambos progenitores.
1.- Dados los siguientes genotipos: AABb; AaBb; AaBbCcDD, Aa, AabbCcDDEe. ¿Cuántos gametos diferentes se podrán formar?
2.- En una población de moscas del vinagre, el color de los ojos puede ser azul o normal. Cuando se cruzan una hembra de ojos normales con un macho de ojos azules, el color de toda la descendencia es normal. Tres parejas de esta descendencia dieron los siguientes individuos: 137 azules y 420 normales. ¿Qué conclusiones se obtienen de estos datos, sobre la herencia del color de los ojos en la mosca del vinagre? Si se coge una mosca de esas 420, ¿cómo se puede saber su genotipo?
El carácter color del ojo de la mosca del vinagre está controlado por un gen con dos alelos; A normal dominante sobre a color azul recesivo.
Sometiéndola al cruce prueba, es decir cruzándola con una de ojos azules, si en la descendencia aparecen moscas con ojos azules el genotipo de la mosca será Aa, en caso de que no aparezcan moscas con ojos azules, su genotipo será AA.
3.- ¿Por qué Mendel eligió los guisantes para realizar sus experimentos? ¿Cuál fue la metodología que utilizó?
Por las siguientes razones:
a) Los guisantes eran fáciles de cultivar y manipular.
b) Presentan caracteres fácilmente observables, como por ejemplo el color de la flor, fruto, etc.
c) Se podían autofecundar.
d) Se podían obtener muchas generaciones en poco tiempo y con muchos descendientes.
La metodología que utilizó Mendel fue la siguiente:
a) Utilizó razas puras de cada uno de los caracteres seleccionados.
b) Realizó cruces experimentales mediante la hibridación entre razas puras que diferían en un carácter,para obtener una generación de descendientes o híbridos a la que llamó primera generación filial (F1).
c) Autofecundó las plantas de la F1 para así obtener una segunda generación, llamada F2.
d) Repetir las experiencias para todos y cada uno de los caracteres seleccionados, obteniendo gran cantidad de datos que fueron analizados cuantitativamente.
4.- En el maíz, los caracteres hoja lustrosa y ausencia de raíces secundarias están controlados por dos genes diferentes. Cuando se cruzan dos líneas puras, una de hojas lustrosas y otra con raíces secundarias, se obtiene una descendencia de fenotipo normal. ¿Qué segregación fenotípica se espera en la F2?
Proporción fenotípica: 9 normales, 3 lustrosas, 3 con raíces secundarias y una lustrosa con raíces secundarias.
5.- Un varón sordomudo se casa con una mujer normal para dicho carácter. La madre de la mujer era sordomuda y el padre normal. Del matrimonio nace un hijo normal. El alelo responsable de la enfermedad es recesivo con respecto al alelo normal. Razona cómo será el genotipo de todos los individuos citados.
6.- Un agricultor pretende obtener una variedad de plantas de pimiento de tallo gigante y fruto de color rojo. Para ello, cruza una planta de tamaño normal y pimiento rojo, homocigótica dominante para los dos caracteres, con otra planta de tamaño gigante y fruto de color amarillo, homocigótica recesiva para los dos caracteres. ¿Conseguirá obtener dicha variedad? ¿En qué generación se obtendrá? ¿Con qué proporción aparecerá?
7.- Una mujer del grupo B tienen tres hijos con un hombre del grupo A, el mayor es del grupo 0, el mediano es del grupo AB y el menor del grupo A. ¿Puede ser el hombre el padre de todos los niños? Si la madre es Rh negativo y el padre Rh negativo. Si el mediano es Rh positivo, ¿puede ser su hijo? Justifica todas tus respuestas.
8.- Dos personas con visión normal tienen una hija con visión normal y un hijo daltónico. Si cada uno de estos individuos de la primera generación filial forma una familia con otra persona de visión normal, ¿cómo sería la respectiva descendencia?
9.- La hemofilia es una enfermedad recesiva ligada al sexo, la fibrosis quística es una enfermedad recesiva autosómica. Un matrimonio normal tiene varios hijos, uno de los cuales padece las dos enfermedades. ¿Podrá tener hijas hemofílicas? ¿Cuál será la proporción de hijos con fibrosis quística?
Al tener un hijo con las dos enfermedades, los padres han de tener los siguientes genotipos:
|
padre XHYBb |
x |
madre XH Xh Bb |
10.- Contesta las siguientes preguntas:
A) ¿Es posible que D. José Pérez haya heredado el cromosoma X de su abuela materna? ¿Por qué?
Sí, porque los cromosomas X en los hombres siempre proceden de la madre, ésta a su vez los puede recibir de su padre o de su madre, luego hay un 50% de probabilidad de que proceda de su madre y en este caso el cromosoma X del nieto procedería de su abuela materna.
B) ¿Es posible que el Sr. D. José Pérez haya heredado el cromosoma Y de su abuelo paterno? ¿Por qué?
Sí, porque el cromosoma Y sólo pasa de hombre a hombre ya que las mujeres no lo tienen, luego a D. José se lo dio su padre y a su padre se lo dio el padre de su padre, es decir su abuelo paterno.
C) ¿Es posible que el Sr. D. José Pérez haya heredado el cromosoma Y de su abuelo materno?
No, por las razones aducidas anteriormente.
11.- Si una mujer cuyo padre padece hemofilia se casa con un hombre normal, ¿cuál es la probabilidad de que los hijos de este matrimonio sean hemofílicos?
12.- En la mosca los ojos grises están controladas por un gen dominante y ligado al sexo. ¿Qué proporción fenotípica y genotípica se puede esperar en la F1 y F2 del cruce entre un macho de ojos grises y una hembra de ojos normales?
13.- La fenilcetonuria es una enfermedad recesiva autosómica hereditaria que produce retraso mental. La mujer II3 del pedigrí adjunto tiene la enfermedad:
A) ¿Qué probabilidad hay de que el hombre II2 sea heterocigoto?
B) Suponiendo que el individuo II1 es homocigótico, ¿qué probabilidad hay de que el individuo III1 sea heterocigótico?
14.- Los alelos Ia, i, Ib controlan la herencia de los grupos sanguíneos A,B, AB y 0, mientras que los alelos R y r controlan el grupo Rh. Determina los fenotipos y sus proporciones en la descendencia de los siguientes cruzamientos:
A) IaiRr x IbIbrr
B) iiRr x Iairr
15.- El siguiente árbol genealógico muestra la herencia de un tipo de anemia en una familia formada por dos matrimonios consecutivos de una misma mujer. Describe qué tipo de gen es responsable de dicho defecto: dominante o recesivo, ligado al sexo o autosómico.
El que la enfermedad la sufran mayoritariamente los hombres nos hace pensar que la enfermedad tendrá una herencia recesiva ligada al sexo.
XA-----normal
Xa-----anémico
Nota.- Este árbol genealógico también admite la hipótesis de que la herencia del carácter es autosómica recesiva, ya que es perfectamene compatible con dicho árbol genealógico.