Genética mendeliana - ieszoco-byg

Problemas
de
mendeliana resueltos
genética
1. ¿Podrían un hombre y una mujer ambos con rh positivo tener un hijo rh negativo? Razónalo.
R  rh +
r  rh –
R>r
Una madre de rh positivo heterocigótica Rr puede tener un hijo con rh – si el padre es
también Rr (con rh positivo heterocigótico, como la madre, caso a) y si el padre es rr (con rh
negativo, caso b):
a) Rr x Rr
Gametos maternos:
R
r
Gametos paternos padre Rr
R
r
Posibilidades:
(HACEDLO SIEMPRE ASÍ, ¡¡POR LO MENOS LAS MIL O DOS MIL PRIMERAS
VECES!!!):
R
r
R
RR
Rr
r
Rr
rr
25% de probabilidad de tener un hijo (hijo o hija) de rh negativo
b) Rr x rr
Gametos maternos:
R
r
Gametos paternos padre Rr
r
Posibilidades:
R
r
r
Rr
rr
50% de probabilidad de tener un hijo (hijo o hija) de rh negativo
2.
¿Qué proporción de los descendientes de un hombre del grupo sanguíneo AB y una mujer
heterocigótica del grupo A se espera que sean del grupo B?
A  Tipo A
B  Tipo B
O  Tipo O (o tipo 0, cero)
A = B; A > O; B > O
Tabla de posibles fenotipos posibles en la población, para partir sobre seguro, esto no sería
necesario ponerlo en la resolución ordinaria del ejercicio:
Genotipo Fenotipo
AA
Tipo A
AO
Tipo A
BB
Tipo B
BO
Tipo B
AB
Tipo AB
OO
Tipo O
En nuestro problema: hombre, seguro, AB; mujer, seguro AO (lo dice en el enunciado), de
modo que:
Gametos maternos:
A
O
Gametos paternos padre AB
A
B
Posibilidades:
A
O
A
AA
AO
B
AB
BO
25% de la descendencia del tipo B.
no
Fijaos en que aunque se identifique a la madre y al padre, eso
quiere
decir que la herencia de la que hablamos esté ligada al sexo (eso es la EXCEPCIÓN, no la
regla; si no se dice expresamente en el enunciado, hay que entender que el gen o los genes de
los que estemos hablando están en moléculas autosómicas y no precisamente en la pareja 23;
¿qué obsesión os ha entrado con la herencia ligada al sexo?; sólo en el caso de las famosas
enfermedades hereditarias ligadas al sexo llamadas hemofilia y daltonismo podría ocurrir
que no se os advirtiera en el enunciado de que estamos en esa situación; no siendo el caso de
NUNCA presupongáis que estáis ante uno de
estos casos, insisto, EXCEPCIONALES)
estas dos enfermedades,
3.
Una mariposa de antenas mazudas de cierta especie se cruzó con otra de antenas filiformes,
obteniéndose 1007 mariposas de antenas plumosas en la descendencia. Explica este resultado.
La opción más sencilla (y, por tanto, la primera que debemos investigar) para explicar que
haya tres fenotipos distintos asociados a lo que parece ser un único gen es que haya dos alelos
equipolentes.
M  antenas mazudas
F  antenas filiformes
M = F, siendo los heterocigotos los de antenas plumosas.
Así queda facilísimamente explicado:
Gametos mariposa antenas mazudas:
M
Gametos mariposa antenas filiformes:
F
Posibilidades:
M
F
FM
100% de la descendencia del tipo FM, heterocigotos de fenotipo distinto a los de los dos
progenitores (es la definición de herencia equipolente).
Fijaos que, por muy sencillo que sea el cruzamiento, sigo un procedimiento
rigurosamente fijo para dar ejemplo: qué gametos se forman (meiosis, siempre la meiosis!) y qué
cruzamientos son posibles, con su tablita; así veis cuántos casos posibles hay y qué probabilidad
SIEMPRE así
corresponde a cada uno de los casos.
:
1. Escribir qué genes y qué alelos intervienen.
2. Escribir la relación entre los alelos
3. Calcular los gametos posibles (MEIOSIS, al principio, hasta que tengáis soltura, SIEMPRE haced el
proceso en un papel aparte; sé que no me haréis caso, pero esa es la recomendación)
4. Tablita de posibles uniones entre gametos.
5. Cálculo de la probabilidad (con la tablita no hay manera de equivocarse, sin ella sí).
6. COMPROBAR que se ajusta a lo que dice el ejercico.
4.
La calvicie hereditaria en humanos la determina un gen dialélico. El alelo que llamaremos B
codifica para “calvo” y el alelo que llamaremos b codifica para “no calvo”. La relación entre estos dos
alelos es peculiar puesto que B > b en los varones mientras que b > B en las mujeres. En una pareja
formada por dos personas heterocigóticas:
a) ¿Qué proporción de las hijas esperaríamos que fueran calvas?
b) ¿Qué proporción de los hijos varones esperaríamos que fueran calvos?
c) ¿Qué proporción de los hijos en conjunto (varones + hembras) esperaríamos que fueran calvos?
B  calvo
b  con pelo
B > b (en varones)
b > B (en mujeres)
Este no es un asunto de herencia ligada al sexo (el gen no está en el segmento diferencial de la
molécula X, pero el sexo influye en la expresión del carácter; de modo que, en realidad,
aunque el problema parece tratar de la herencia de un solo carácter, en realidad se trata de
estudiar la herencia de dos caracteres: el sexo y el asunto de la calvicie.
Asunto del sexo:
Sabéis que XX es chica
XY es chico.
Genotipo de la mujer del problema: BbXX
Genotipo del hombre del problema: BbXY
Los dos caracteres se heredan independientemente, como si
se tratara de genes libres, precisamente porque el gen que controla el
asunto de la calvicie NO está en la pareja 23; es parecido a lo de los
famosos guisantes de Mendel de color amarillo o bien verde y de semilla
lisa o bien rugosa:
Gametos maternos:
BX
bX
Gametos paternos:
BX
BY
bX
bY
Posibilidades:
BX
BY
bX
bY
BBXX
BBXY
BbXX
BbXY
BX
BbXX
BbXY
bbXX
bbXY
bX
1/8  chicas calvas (sólo son calvas las chicas que tienen la desgracia de heredar los dos
alelos B, puesto que en chicas B < b)
3/8  chicos calvos (todos los chicos que presentan al menos un alelo B serán calvos (de
mayores, se sobreentiende) porque en chicos B > b
5.
La hemofilia es una enfermedad hereditaria provocada por el alelo recesivo de un gen que se
localiza en el segmento diferencial del cromosoma X. ¿Puede un hombre hemofílico transmitir su
enfermedad a sus hijos varones? Razona tu respuesta.
Ahora sí: herencia ligada al sexo: como dice el enunciado, el gen se localiza en el segmento
diferencial de X (como suele ocurrir, se refiere al “cromosoma” y no a la molécula, que es lo
que realmente interesa, ya que en los cromosomas los genes no se expresan, como ya sabéis;
es una (mala) costumbre). Por eso, en las chicas hay DOS alelos (como para todos los genes) y
en los chicos UN alelo (esa es la excepcionalidad que hace que hablemos de herencia ligada
al sexo)
Un hombre hemofílico lo es porque su molécula X lleva un alelo para la hemofilia, que es el
único que él tiene y por eso es hemofílico. Transmitirá ese alelo con su molécula X a todas sus
hijas, pero a ninguno de sus hijos varones, que heredan de él su molécula Y, donde no hay
información sobre ese gen.
6. Se cruzaron dos ratas de pelaje marrón y se obtuvieron a lo largo de varios años:
► 13 ratas de pelaje blanco,
► 25 ratas de pelaje marrón,
► 12 ratas de pelaje negro.
Explica este resultado.
Esto tiene la misma pinta que lo de las mariposas de antes, ¿veis?
Como hay aproximadamente el doble de ratas de fenotipo “pelaje marrón”, lo lógico es
suponer que ése es el que corresponde al heterocigoto (siempre hay más heterocigotos, ya os
dais cuenta, porque salen en más casillas). Así que supondremos que:
B  pelo blanco
N  pelo negro
B = N, siendo las ratas de genotipo heterocigótico BN las de pelo marrón.
Las dos de pelaje marrón que se cruzaron: BN x BN, producen gametos B y N, ambas:
Posibilidades:
B
N
BB
BN
B
BN
NN
N
25% de ratas blancas, 50% de ratas marrones y 25% de ratas negras, que se ajusta a lo dicho en
el enunciado perfectamente.
7. Cierto tipo de daltonismo es una enfermedad hereditaria provocada por el alelo recesivo de un gen
dialélico que se localiza en el segmento diferencial del cromosoma X.
a) ¿Puede un hombre sano tener una hija daltónica?
b) ¿Y un hijo varón daltónico?
c) Una mujer cuyo padre era sano tuvo una hija normal, una hija daltónica y un hijo varón daltónico
con una misma pareja. Razona los genotipos de los cinco.
Otro como el cinco de antes, ahora con la otra enfermedad famosa ligada al sexo; y, también, lo
advierte en el enunciado, para que no haya dudas.
Las chicas tienen dos alelos de este gen en sus dos moléculas X y los chicos un único alelo en su única
molécula X (la Y no tiene información sobre este gen; insisto otra vez: eso es MUY excepcional y es lo
que provoca la llamada herencia ligada al sexo)
D  sano
d  daltónico
D>d
a) Un hombre sano es XDY; transmitirá a TODAS sus hijas una copia de su XD, por lo que sea como
sea la madre, la niña será sana, como máximo puede ser portadora de daltonismo si hereda Xd de una
madre daltónica (XdXd; probabilidad: 100% de las hijas) o de una madre portadora (XDXd;
probabilidad: 50% de las hijas)
b) Un hijo hereda siempre de su padre una copia de la molécula Y, que no lleva información sobre ese
gen. Heredará el carácter exclusivamente por vía materna y dependerá de cómo sea la madre: madre
daltónica (XdXd  100% de hijos varones daltónicos XdY); madre portadora (XDXd  50% de hijos
varones sanos, XDY, y 50% de hijos varones daltónicos, XdY).
c) La mujer que tuvo una hija daltónica (XdXd) es portadora de la enfermedad, puesto que la hija
daltónica hereda una de sus moléculas X de cada uno de los progenitores y las dos tienen que ser Xd
para que ella sea daltónica. Esa hija daltónica, junto con su abuelo materno sano, resuelven toda la
cuestión:
La madre es portadora, es decir, heterocigótica (heredó la única molécula XD de su padre sano y la
molécula Xd que ha transmitido a su hija tuvo que heredarla ella de su madre, la abuela de la niña, que
tenía que ser portadora o daltónica); el padre de la niña, obviamente, es daltónico, XdY
Gametos maternos:
XD
Xd
Gametos paternos:
Xd
Y
Posibilidades:
XD
Xd
Xd
XD Xd
Xd X d
Y
XD Y
Xd Y
25% niñas sanas portadoras, 25% niñas daltónicas, 25% niños varones sanos y 25% de niños
varones daltónicos.
Los descendientes con fenotipos recesivos son la mejor vía
para “atacar” un problema de genética, porque sabemos que son
homocigóticos.
Fijaos en que ni siquiera nos tendrían que haber dicho lo
del abuelo materno, porque sabiendo que la madre tuvo también una
hija y un hijo sanos con el varón daltónico quedaba a la vista que ella
misma no podía ser daltónica. ¿Alguno no entiende esta última frase?
Hay que preguntar si se da este caso.
Voy a ser pesado: aquí, cuando ponemos Xd estamos
hablando de UN ALELO, y de dos cuando ponemos Xd Xd, lo que pasa es
que indicamos que están en X porque es información relevante. En el
problema de los calvos de antes, cuando poníamos XXBb como genotipo
de la mujer portadora del problema estábamos hablando como si fuera
de CUATRO “ALELOS”: XX (dos “alelos” que determinan el sexo) y
Bb (los dos alelos que determinan la calvicie); en el problema de los
calvos la X NO estaba ligada a B ni a b, sino que se heredaba como un
“gen” distinto (no es un gen, sino una molécula entera, pero para el
cálculo es lo mismo). ¿COMPRENDIDO AHORA? ¿SÍ?
8. En cierta planta, el tamaño del fruto lo determina un gen trialélico:
- El alelo que llamaremos G codifica para “fruto grande”
- El alelo que llamaremos g codifica para “fruto pequeño”
- El alelo que llamaremos a codifica para “ausencia de fruto”
La relación entre los alelos es la siguiente: G = g; G > a; g > a.
Se cruzó una planta de fruto grande con una de fruto pequeño y se obtuvo la siguiente descendencia:
► 35 plantas de fruto grande,
► 35 plantas de fruto pequeño,
► 33 plantas de fruto mediano,
► 34 plantas sin fruto.
Explica este resultado.
G  fruto grande
g  fruto pequeño
a  ausencia de fruto
G = g; G > a; g > a.
Como siempre, el dato más valioso es el que se refiere a las plantas con el fenotipo recesivo,
porque sabemos que son aa
Para serlo, han tenido que heredar tanto de la planta padre como de la planta madre a
Y eso resuelve de golpe toda la cuestión:
Progenitora de fruto grande: aG
Progenitora de fruto pequeño: ag
Gametos de la progenitora aG:
a
G
Gametos de la progenitora ag:
a
g
Posibilidades:
a
G
a
aa
aG
g
ag
Gg
25% plantas sin fruto aa, 25% plantas de fruto grande aG, 25% plantas de fruto pequeño ag y
25% plantas de fruto mediano Gg (como G y g son equipolentes, el heterocigoto Gg es
distinto de los dos homocigotos).
Este problema sería un poquito complicado si no nos dijera en el enunciado
que hay tres alelos y nos dijera la relación entre ellos. Con este enunciado, creo que todos
podéis hacerlo.
Si hubiera elegido yo los nombres de los alelos los habría elegido así:
G  fruto grande
P  fruto pequeño
a  sin fruto
G = P; G > a; P > a
Así sería más intuitivo. Si uno quiere puede cambiar los nombres en un ejercicio, con tal de
que deje bien claros los nombres que va a usar (cuando tengáis otro profe de genética
preguntádselo antes de hacerlo, porque hay quien tiene sus manías también)
9. En cierta planta, el tamaño del fruto lo determina un gen dialélico (G  “fruto grande”; g  “fruto
pequeño”; G > g). El sabor del fruto lo determina otro gen también dialélico (D  “fruto dulce”; d 
“fruto amargo”; D > d).
Se cruzó una planta de fruto grande y dulce con otra de las mismas características y se obtuvieron:
► 50 plantas de fruto grande y amargo,
► 101 plantas de fruto grande y dulce,
► 51 plantas de fruto pequeño y dulce.
Explica este resultado.
Tenemos entre manos
dos genes, ahora todos los genotipos
diploides tendrán que tener CUATRO alelos (dos de cada gen) y todos los
genotipos haploides (gametos) DOS (uno de cada gen).
Es una advertencia muy básica, pero me he encontrado errores de este
TAMAÑO en lo que os acabo de corregir.
G  fruto grande
g  fruto pequeño
G = g; G > a; g > a.
D  fruto dulce
d  fruto amargo
D>d
Las dos plantas que cruzamos tienen el mismo fenotipo, el doble dominante, pero en la
descendencia aparecen los dos fenotipos recesivos, que sólo pueden aparecer cuando se
encuentran en homocigosis. Por tanto, AMBOS progenitores son portadores de los alelos
recesivos de los DOS genes (no olvidéis la regla más básica de todas: de una pareja de alelos
en un diploide, una es de origen paterno y la otra de origen materno).
Así que tenemos que los dos progenitores deben ser DdGg
Pero las proporciones de la descendencia no se ajustan a la famosa 9:3:3:1 del cruzamiento de
dobles heterocigotos de Mendel. Eso significa que se trata de genes ligados y no libres: los dos
genes no se heredan independientemente y por eso no salen todas las combinaciones que
encontró Mendel cuando sí lo hacían.
Fijaos en que el fenotipo que no aparece es el doble recesivo (fruto pequeño y amargo), luego
no hay descendientes ddgg; eso nos indica que el acoplamiento es en repulsión, por eso no
hay gametos dg que al unirse entre sí darían lugar a descendientes ddgg
Voy a dibujároslo para que quede más claro:
D
g
d
G
Gametos de las progenitoras DdGg:
Dg
dG
En ausencia de recombinación entre los dos loci no aparece el gameto dg, como queríamos
que pasara:
Posibilidades:
Dg
dG
Dg
DDgg
DdGg
dG
DdGg
ddGG
25% fenotipo dominante / recesivo; 50% fenotipo doblemente dominante; 25% fenotipo
recesivo / dominante, ajustado a la descripción de la descendencia del problema.
10. ¿Qué proporción de los descendientes de un hombre del grupo sanguíneo A y una mujer del grupo
sanguíneo AB serán del grupo B? (Sabemos que al menos uno de los hijos de esta pareja es del grupo
B).
A  Tipo A
B  Tipo B
O  Tipo O (o tipo 0, cero)
A = B; A > O; B > O
Tabla de posibles fenotipos posibles en la población, para partir sobre seguro, esto no sería
necesario ponerlo en la resolución ordinaria del ejercicio:
Genotipo Fenotipo
AA
Tipo A
AO
Tipo A
BB
Tipo B
BO
Tipo B
AB
Tipo AB
OO
Tipo O
Como uno de los hijos es del tipo B, sabemos que habrá recibido de la madre el alelo B y del
padre el alelo O (el hijo es forzosamente heterocigótico, puesto que el padre carece del alelo B en
su genotipo, al ser del tipo A). Y ya está hecho:
Madre: AB
Padre: AO
Gametos posibles de la madre:
A
B
Gametos posibles del padre:
A
O
Posibilidades:
A
B
A
AA
AB
O
AO
BO
50% fenotipo A (25% AA + 25% AO); 25% fenotipo AB; 25% fenotipo B.
4. La aniridia es un tipo de ceguera hereditaria que se rige por un gen dialélico. El alelo A codifica
para “anirídico” (ciego) y el alelo a codifica para “normal”. A > a.
Una mujer sana tuvo tres hijos con un hombre anirídico, uno de ellos padecía la enfermedad y dos no.
a) Halla los genotipos de la pareja y de sus tres hijos.
b) ¿Podrían los padres de la mujer haber sido los dos sanos? ¿Y los dos anirídicos?
c) ¿Podrían los padres del hombre haber sido los dos sanos? ¿Y los dos anirídicos?
A  anirídico
a  sano
A>a
a) Mujer sana: aa (para ser sana tiene que ser homocigótica, puesto que el alelo que codifica
para la aniridia es dominante)
Hombre anirídico: tiene que ser Aa, puesto que alguno de los hijos es sano también.
Alelos de la madre:
a
Alelos del padre:
A
a
Posibilidades:
A
a
a
Aa
aa
50% hijos anirídicos (heterocigóticos todos) y 50% hijos sanos
b) Para que la mujer sea aa la condición es que cada uno de sus progenitores sea portador del
alelo recesivo a, para haber heredado cada una de sus dos alelos a de uno de ellos. Los padres
de la mujer, evidentemente, podrían haber sido los dos sanos, aa. Y también podrían haber
sido los dos anirídicos Aa, heredando la mujer para su desgracia la poco probable
combinación (25% de probabilidad) de recibir precisamente el alelo a de ambos.
Por cierto, los datos numéricos hay que DECIRLOS al dar
la respuesta: en un problema de genética: no vale apreciaciones del tipo
de “mucho” o “poco”. Un problema es para calcular, no para hacer
estimaciones a ojo de buen cubero.