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EJERCICIOS DE GENÉTICA
14.4. Define los siguientes conceptos.
a-Alelo d) Fenotipo
b-Genotipo e) Locus
c-Homocigótico
14.5. Define qué es un cruzamiento prueba y realiza un esquema utilizando símbolos genéticos. Define herencia intermedia, y realiza un esquema usando símbolos genéticos. Utiliza para la realización de los esquemas los símbolos Aya.
14.6. Mendel cruzó plantas de guisante altas y enanas. Todos los ejemplares de la primera generación fi fueron altos.
a) ¿Pueden explicarse estos resultados en términos científicos?
b) ¿Qué resultado piensas que se obtuvo cuando se autofecundaron los individuos de la fi?
14.7. Si se cruzan dos variedades de guisantes, una diheterocigótica para los caracteres amarillos y lisos (Aa Ll) con otra homocigótica recesiva para los caracteres verde y rugoso (aa II), describe el fenotipo y el genotipo de dicho cruce, así como el porcentaje o la proporción de los distintos tipos de individuos que se pueden originar.
14.8. En el guisante, el tallo largo (planta alta) es dominante sobre el tallo corto (planta enana). Si una planta de guisante homocigótica para el carácter dominante se cruza con una planta enana:
a) Indica los genotipos y fenotipos de los progenitores y de la F-¡.
b) Indica los genotipos, fenotipos y proporciones de la descendencia de una planta de la fi con el progenitor alto.
c) Indica los genotipos, fenotipos y proporciones de la descendencia de una planta de la fi con el progenitor enano.
d) Indica los genotipos, fenotipos y proporciones de la descendencia del cruzamiento de dos plantas heterocigóticas.
14.9. El genotipo (PP) determina en las gallinas la presencia de plumas rizadas, mientras que (pp) produce plumas lisas y (Pp) da lugar a un fenotipo intermedio. Del cruzamiento de una gallina con plumas rizadas y un gallo con plumas lisas:
a) ¿Qué proporción de su descendencia se espera de plumas intermedias?
b) ¿Qué proporción de plumas intermedias se obtendrá del cruzamiento de gallo y gallina con plumas intermedias?
c) ¿Por qué no pueden aplicarse las leyes de Mendel a organismos procariotas?
14.10. En la especie vegetal Mirabilis jalapa (Dondiego de noche), el color rojo (R) y el color blanco (r) de las flores no domina uno sobre el otro, sino que las plantas híbridas para los átelos que determinan estos dos colores son de un color intermedio rosado (Rr). Se cruza una planta de color rosado con una blanca, y otra rosada con una roja. Indica las segregaciones genotípicas y fenotípicas para cada caso.14.11. El color negro de la piel de una especie de ratón depende del alelo dominante (B), y el color blanco de su alelo recesivo (b). Si una hembra de color negro tiene descendientes de piel blanca, ¿cuál es el genotipo de la hembra? ¿Qué genotipos y fenotipos podría tener el macho que se cruzó con ella? Razona las respuestas.
14.11. El color negro de la piel de una especie de ratón depende del alelo dominante B y el color blanco de su alelo decisivo B. Si una hembra de color negro tiene descendencia de piel blanca, ¿Cuál es el genotipo de la hembra? ¿Qué genotipos y fenotipos podría tner el macho que se cruzó con ella.
Razona la respuesta
14.12. Supon que la especie Lycopersicon esculentum (tomate) posee un gen en el que el alelo dominante (A) le confiere resistencia a suelos salinos frente al alelo recesivo (a). En otro gen, el alelo dominante (B) es el responsable del color verde, y el alelo recesivo (b) del color blanco. Indica.
a) Los tipos de gametos que formará una planta diheterocigota y en qué proporciones.
b) El fenotipo y genotipo de la descendencia de un cruce entre un diheterocigoto y un homocigoto recesivo para ambos genes.
14.13. Según el sistema ABO de los grupos sanguíneos, los individuos con sangre del tipo AB presentan antígenos de tipo A y de tipo B en sus eritrocitos, mientras que los individuos con sangre del tipo O presentan eritrocitos sin antígenos A ni B. ¿Por qué en el caso de una transfusión sanguínea, a los individuos con sangre del tipo AB se les considera receptores universales y a los del tipo O donantes universales? Razona la respuesta.
14.14. El factor sanguíneo Rh (antígeno Rh) es un carácter controlado por un gen con dos alelos (D) y (d). El alelo (D) es el responsable de la síntesis del antígeno Rh (Rh positivo), que se localiza en la membrana celular de los eritrocitos. Este alelo domina sobre el alelo (d), que no codifica el antígeno (Rh negativo). Una mujer Rh negativa y un hombre Rh positivo (el padre del cual era Rh negativo) tienen un primer hijo varón Rh positivo.
a) Razona si la herencia de este gen es autosómica o ligada al sexo.
b) Indica las frecuencias fenotípicas y genotípicas esperadas en la descendencia de este cruzamiento.
14.15. En la mosca Drosophila, las alas vestigiales (v) son recesivas respecto al carácter normal, alas largas (V), y el gen para este carácter es autosómico. En el mismo insecto, el color blanco de los ojos es producido por un gen recesivo situado en el cromosoma X, respecto del color rojo dominante. Una hembra, homocigótica para ambos caracteres, de ojos blancos y alas largas se cruza con un macho de ojos rojos y alas largas, descendiente de otro con alas cortas.
a) Indica los genotipos de los progenitores del cruce.
b) ¿Qué proporción de hembras serán heterocigóticas para los dos caracteres?
14.16. De un matrimonio formado por un varón de pelo liso y ojos azules, y una mujer de cabellos rizados y ojos marrones nace un hijo de pelo liso y ojos azules. ¿Qué genotipos tienen los padres y el hijo, sabiendo que los caracteres pelo liso y ojos azules son recesivos?
14.17. El color rojo del pelo es recesivo frente al color castaño, y el color azul de los ojos es también recesivo con respecto al color marrón. Un hombre de pelo castaño y ojos marrones, y una mujer de pelo castaño y ojos azules tuvieron dos hijos: uno de pelo castaño y ojos azules, y otro pelirrojo de ojos marrones. Indica el genotipo de los padres y de los hijos.
14.18. El pelaje negro en los cocker spaniels está controlado por un alelo (R) dominante, y el color rojo por su alelo recesivo (r). El patrón uniforme del color está controlado por el alelo dominante (M), y el moteado está causado por el recesivo (m). Un macho de pelo negro y uniforme se aparea con una hembra de pelaje rojo moteado, y tienen una carnada de seis cachorros: dos negro uniforme, dos rojo uniforme, uno negro moteado y uno rojo moteado.
a) Determina el genotipo de todos los perros.
b) Entre los cachorros, ¿cuántos son homocigóticos para los dos caracteres?
14.19. En la figura, se indica la transmisión de un carácter en una familia (los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un círculo). El carácter presenta las dos alternativas que se indican en blanco y en negro, y está determinado por un solo gen.
Indica si el alelo que determina la alternativa representada en negro es dominante o recesivo. Razona la respuesta.
Supon que el gen que determina ese carácter es autosómico. Indica los posibles genotipos de todos los individuos. Utiliza la letra A (mayúscula) para el alelo dominante y la letra a (minúscula) para el recesivo.
Supon que el gen que determina ese carácter está ligado al sexo (situado en el segmento diferencial del cromosoma X). Indica los posibles genotipos de todos los individuos. Utiliza el símbolo XA para el alelo dominante, y el símbolo Xa para el recesivo.
14.20. Un hombre que está afectado de una determinada enfermedad tiene descendencia con una mujer sana. De los ocho hijos que tienen, cuatro son chicos y cuatro son chicas. Todas las chicas padecen la misma enfermedad que el padre, pero ninguno de los chicos la padece.
a) A partir de esta información, representa el pedigrí (árbol genealógico) de esta familia. ¿Cuál es el patrón de herencia más probable de esta enfermedad? (dominante/recesivo; ligado al sexo/au-tosómico.) Razona la respuesta. (Usa círculos para representar las chicas, y cuadrados para los chicos. Señala los individuos afectados por la enfermedad rellenando el interior de la figura.)
b) Describe el mecanismo de determinación (herencia) del sexo en las personas. Elabora una tabla con las combinaciones posibles.
c) En una discusión familiar, una de las hijas de la familia dice: "Es el óvulo el que determina el sexo". Su hermano opina que el que determina el sexo es el espermatozoide que participa en la fecundación. Argumenta cuál de los dos tiene razón.
14.21. La ausencia de molares en la especie humana se debe a un gen dominante autosómico. Una pareja, ambos sin molares, tienen una hija con molares.
a) Indica los genotipos de todos los miembros de esta familia.
b) ¿Qué probabilidad hay de que tengan otro descendiente con molares?
c) ¿Cuál es la proporción de heterocigóticos?
UN PASO MÁS
14.22. En Drosophila (la mosca del vinagre), los genes que determinan el color del cuerpo y el tamaño de las alas están en el mismo cromosoma. Se considera una hembra heterocigótica para ambas características.
a) ¿Qué tipo de gametos podría formar si hay recombinación? ¿Y si no hubiese recombinación?
a) Color del cuerpo: gris (b+) > negro (b). Posibles genotipos: b+b+ (gris), b+b (gris) y bb (negro).
Tamaño de las alas: normales (vg+) > vestigiales (vg). Posibles genotipos: vg+vg+ (normales), vg+vg (normales) y vgvg (vestigiales).
b) Si se considerase una hembra homocigótica para ambos caracteres, ¿qué tipo de gametos podría formar si hay recombinación? ¿Y si no hubiese recombinación?
Una hembra heterocigótica para ambos caracteres tiene el siguiente genotipo: b+b vg+vg. El enunciado dice que los genes que determinan estos caracteres están situados en el mismo cromosoma; son, por tanto, genes ligados y tienden a heredarse juntos.
Si hubiese recombinación, los gametos producidos por esta hembra (b+b vg+vg) serán los siguientes: b+vg+, b+vg, bvg+, bvg. Si no hubiese recombinación, los gametos producidos serían de dos tipos: b+vg+ ybvg.
b) Las hembras homocigotas para ambos caracteres pueden ser de genotipo dominante, b+b+ vg\g+ o de genotipo recesivo, bb vgvg. En ambos casos, haya o no haya recombinación, todos los gametos producidos serán iguales. Si la hembra es homocigiota dominante, los gametos serán del tipo b+ vg+, mientras que si es homocigota recesiva, lo serán del tipo b vg.
14.23. Se presentó ante los tribunales de justicia el siguiente caso: una familia X reclama que cierto bebé T, que les dieron en la maternidad, no les pertenece y que, en cambio, el bebé Z, que tiene la familia W, es el suyo. La familia W niega este hecho, y el tribunal ordena el examen de los grupos sanguíneos de los bebés y de los padres, con los siguientes resultados:
Contesta razonadamente, qué familia tiene razón.
Para contestar razonadamente a qué familia pertenece cada uno de los dos bebés, hay que saber de qué grupo sanguíneo pueden ser los hijos de ambas parejas:
Los hijos de la familia X pueden ser de grupo sanguíneo A o de grupo sanguíneo B, pero nunca de grupo AB o de grupo O.
De aquí se deduce que el bebé Z, con grupo sanguíneo O, no puede pertenecer a la familia X, luego la familia que tiene razón en este litigio es la W
14.24. "Los españoles somos 3,5 cm más altos que hace 20 años". Este es un dato fácilmente constatable, solo hay que observar la altura de los abuelos con respecto a la de sus nietos. A pesar de que la altura es un carácter sobre el que influyen muchos factores externos, es "normal" que los hijos de padres altos sean altos, mientras que los de padres bajos suelen ser bajos también. Sabemos que la altura de las personas varía dentro de un intervalo muy amplio, y que se puede representar gráficamente mediante una curva en forma de campana. Explica, de manera razonada y con fundamentos genéticos, esta observación sobre la altura que alcanzan las personas.
La altura de las personas es un carácter cuantitativo, entendiendo por tales aquellos entre los que no existe una clara diferencia, puesto que muestran una gradación de pequeñas desigualdades. Son caracteres controlados genéticamente, aunque sobre ellos actúan también factores condicionados por el ambiente, como el clima, la nutrición o las enfermedades.
La herencia de estos caracteres se denomina herencia poligénica, y está controlada por muchos genes situados en loci distintos, cuya acción es acumulativa. Se trata de caracteres cuantitativos, puesto que las pequeñas diferencias fenotípicas existentes entre los individuos son cuantificables. Cuando alguno de estos caracteres se mide en un elevado número de individuos, los valores obtenidos se pueden representar gráficamente. Se obtiene, entonces, una curva en forma de campana, llamada distribución normal o de Gauss, caracterizada porque el número de individuos con fenotipos extremos es pequeño, frente a los de fenotipos intermedios.
a) Todos los hijos tienen fenotipo normal.
b) Uno o dos hijos tienen la enfermedad.
c) Los tres tienen la enfermedad.
d) Al menos un hijo tiene un fenotipo normal.
Para responder, hay que tener en cuenta que las probabilidades de todos los resultados posibles suman siempre 1.
Sano (F) > fenilcetonuria (f). Posibles genotipos: FF (persona sana), Ff (persona sana, pero portadora) y ff (persona con la enfermedad).
El 75% (3/4) de los hijos es sano, y un 25% (1/4) padecerá la enfermedad.
a) 3/4 x 3/4 x 3/4 = 27/64
b) 1-27/64 = 37/64 "' Progenitores Ff * Ff
c) 1/4x1/4x1/4 = 1/64 / \ / \
14.25. La fenilcetonuria (FCU) es una enfermedad hereditaria causada por un alelo recesivo. Si una mujer y un hombre, ambos portadores, tienen tres hijos, ¿cuál es la probabilidad de qué ocurra cada uno de los siguientes hechos?
f! FF ^ Ff " Ff "- ff
Fenotipo sano portadores enfermo
25% 50% 25%
d) 1-1/64 = 63/64 Gametos
14.26. La abuela materna le dice a su nieto: "El cromosoma X que tú tienes lo has heredado de mí, y el cromosoma Y lo has heredado de tu abuelo paterno". El nieto le contesta que según lo que él sabe, los cromosomas X e Y los ha podido heredar de cualquiera de sus abuelos.
a) ¿Quién de los dos tiene razón? Justifica tu respuesta.
b) Supon que la primera de las dos afirmaciones de la abuela es correcta. ¿Sería exactamente el mismo cromosoma? Razona la respuesta.
En los varones, el cromosoma Y se hereda siempre vía paterna, ya que es exclusivo de los hombres, mientras que el cromosoma X se hereda vía materna. Los cromosomas X de la madre de este chico proceden, uno de su padre y el otro de su madre; por tanto, el cromosoma X que hereda su hijo puede proceder del abuelo o de la abuela materna. Ninguno de los dos tiene razón en sus afirmaciones; ambos dicen una parte de verdad, pero otra que no lo es. La primera parte de la afirmación de la abuela es incorrecta, ya que ese cromosoma X lo puede heredar, indistintamente, de cualquiera de sus abuelos maternos, mientras que la segunda parte de la afirmación es correcta. La afirmación del nieto no es correcta del todo: el cromosoma X lo hereda vía materna y, por tanto, puede proceder de cualquiera de sus abuelos, pero siempre de los maternos, mientras que tiene razón en lo que se refiere al cromosoma Y, que procede de su abuelo paterno.
No sería exactamente el mismo cromosoma, puesto que tanto en la abuela materna como en la madre, durante la meiosis se produce un intercambio de material genético entre la pareja de cromosomas X que los hace genéticamente distintos.
14.27. Señala cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, y justifica la respuesta.
a) Las hijas de un hombre hemofílico padecerán la hemofilia.
b) Existen rasgos fenotípicos cuya expresión está influida por el sexo.
c) Tanto el genotipo como el fenotipo de una persona pueden cambiar con el tiempo.
d) El retrocruzamiento se realiza siempre con individuos de genotipo homocigoto dominante.
e) Los genes localizados en el mismo cromosoma se llaman ligados y se heredan siempre juntos.
f) Los padres de un varón de grupo sanguíneo O son de grupo sanguíneo O.
a) Falso. Lo que es seguro es que serán portadoras de la enfermedad, ya que uno de sus cromosomas X lo heredan de su padre. Para que fuesen hemofílicas, el cromosoma X heredado de la madre debería llevar el gen que determina la hemofilia.
b) Cierto. Existen caracteres, como la calvicie en la especie humana y la presencia o ausencia de cuernos en algunas razas ovinas, que están determinados por genes situados en la parte homologa de los cro-') mosomas sexuales o en autosomas, y cuya manifestación depende del sexo.
c) Falso. Lo que puede cambiar es el fenotipo, pero no el genotipo. El fenotipo viene determinado por la acción conjunta del genotipo y del ambiente.
d) Falso. Es al revés; para que el retrocruzamiento tenga los efectos deseados, se tiene que hacer siempre con individuos homocigotos recesivos para que la recesividad de los alelos en cuestión no influya en los resultados del cruzamiento.
e) Falso. Es cierto que los genes que se hallan situados en el mismo cromosoma se llaman ligados, pero no es cierto que siempre se hereden juntos. Durante la meiosis se puede producir una recombinación que permita que se hereden por separado.
f) Falso. Los padres de un varón de grupo sanguíneo O -genotipo OO- no tienen porque ser de grupo sanguíneo O. Pueden ser ambos de grupo A, ambos de grupo B o uno del grupo A y otro del grupo B, pero siempre eben ser híbridos para el carácter, es decir, de genotipo AO o BO.
EPISTASIS
Son interacciones entre dos pares de genes distintos, dónde uno inhibe o permite la expresión de otro gen. Al gen que inhibe se le llma epistático y el que es inhibido se le denomina hipostático.
La epistasis puede ser dominante o recesiva, dependiendo de si el gen epistático ejerce su acción en estado dominante o recesivo.
La epistasis modifica las frecuencias esperadas por la 3º ley de Mendel
Un ejemplo de epistasis Dominante es el del gen W (White) o blanco en gatos (no el gen del albinismo) este gen inhibe por completo al gen B que produce color negro y el alelo recesivo b que produce el color pardo. De modo que aquellos animales que presenten un solo alelo del gen W serán blancos, en cambio los que posean a W en estado homocigótico recesivo ww podrán expresar el color de base que poseen wwB: negros y wwbb serán pardos
En el caso de la epistasis recesiva: un ejemplo es el color del pelaje en los labradores donde: el homocigótico recesivo para el alelo e diluye la expresión de B (negro) o b(chocolate) entonces los animales de color negro son E_BB y E_Bb, los de color chocolate son E_bb y los de color amarillo ee_ _ . (eeB_ son amarillos pigmentados y eebb son amarillos despigmentados)
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