Los cruces mendelianos

En el perro, el pelo corto (L) domina sobre el pelo largo (l). Indica todos los genotipos posibles de un perro de pelo corto y el genotipo de un perro de pelo largo, y explica por qué con el fenotipo recesivo no hay duda sobre el genotipo.

En el chícharo, el alelo de semilla lisa (R) domina sobre el de semilla rugosa (r). Se cruzan dos plantas heterocigóticas. Indica los genotipos de los parentales, los gametos que produce cada uno y las proporciones genotípicas y fenotípicas esperadas en la descendencia.

En el tomate, el fruto rojo (R) domina sobre el amarillo (r). Se cruza una planta homocigótica de frutos rojos con una planta de frutos amarillos. Indica el genotipo y el fenotipo de toda la F1 y razona si en ella puede aparecer alguna planta de frutos amarillos.

Se cruzan dos líneas puras de una planta ornamental, una de flores rojas y otra de flores blancas, y toda la F1 resulta de flores rojas. Indica los genotipos de la generación parental y de la F1, y las proporciones fenotípicas esperadas en la F2 obtenida por autofecundación de la F1.

En el conejo, el pelaje negro (N) domina sobre el marrón (n). Se cruza un conejo heterocigoto con una coneja de pelaje marrón. Indica las proporciones esperadas en la descendencia y calcula cuántos conejos de cada fenotipo cabe esperar en una camada de 40 crías.

¿Qué es un cruzamiento prueba y para qué se utiliza? Diseña el cruzamiento que permitiría averiguar si un ratón de pelaje negro (carácter dominante) es homocigoto o heterocigoto, indicando qué resultados esperarías en cada caso.

La polidactilia (tener dedos de más) se debe en el ser humano a un alelo autosómico dominante (P), mientras que el número normal de dedos depende del alelo recesivo (p). Un hombre polidactílico heterocigoto tiene descendencia con una mujer con el número normal de dedos. a) Indica los genotipos de ambos. b) Calcula la probabilidad de que su primer hijo sea polidactílico. c) Calcula la probabilidad de que sus dos primeros hijos tengan el número normal de dedos.

Al cruzar entre sí dos ratones de pelaje agutí, heterocigotos para el carácter del color, se obtiene una camada de 96 crías. a) Indica cuántas crías de cada fenotipo cabe esperar teóricamente. b) En la camada real nacen 68 ratones agutí y 28 no agutí: razona si estos resultados son compatibles con la proporción mendeliana esperada y qué explica las pequeñas desviaciones respecto a los valores teóricos.

En el ganado vacuno, el carácter mocho (sin cuernos, P) domina sobre la presencia de cuernos (p). Un ganadero adquiere un semental mocho con la garantía comercial de que es homocigoto dominante (PP).

1. a) Diseña un cruzamiento de prueba para contrastar empíricamente la homocigosis del toro. Especifica el genotipo y fenotipo de las vacas con las que debe cruzarse y justifica por qué esta elección minimiza el número de cruces necesarios.
2. b) El ganadero cruza al toro con un lote de vacas con cuernos y obtiene 7 terneros seguidos, todos ellos mochos. Calcula la probabilidad de haber obtenido esta descendencia si el toro fuera en realidad heterocigoto (Pp) y razona si el ganadero puede certificar al 100 % que el toro es genéticamente puro.
3. c) Admitiendo que el toro es realmente homocigoto (PP), en otro cruce este mismo toro se aparea con una vaca mocha cuya madre tenía cuernos, naciendo un ternero mocho. El ganadero afirma que este ternero tiene una probabilidad de 0,5 de ser homocigoto. Demuestra, mediante el cálculo de la probabilidad condicionada, si dicha afirmación es correcta o falsa.

En un cruce entre dos individuos doble heterocigotos para dos caracteres con dominancia completa (AaBb × AaBb), indica qué proporciones fenotípicas cabe esperar en la descendencia y qué dos condiciones deben cumplirse para que se obtengan exactamente esas proporciones.

Se cruza una planta de chícharo de semillas amarillas y lisas, de genotipo AaBb, con una planta de semillas verdes y rugosas (aabb). Sabiendo que ambos genes segregan de forma independiente, indica los gametos que forma cada planta y las proporciones genotípicas y fenotípicas de la descendencia.

En el chícharo, el tallo alto (T) domina sobre el tallo enano (t) y la posición axilar de las flores (A) domina sobre la terminal (a). Se cruza una planta doble heterocigótica con una planta enana de flores terminales. a) Indica los genotipos de ambos parentales y los gametos que produce cada uno. b) Determina las proporciones fenotípicas esperadas en la descendencia. c) Señala qué ley de Mendel permite predecir este resultado y en qué consiste.

Una planta doble heterocigota (AaBb) para dos genes independientes con dominancia completa se autofecunda. a) Calcula qué proporción de la descendencia mostrará el fenotipo recesivo para ambos caracteres. b) Calcula qué proporción mostrará el fenotipo dominante para un solo carácter. c) Explica en qué consiste la tercera ley de Mendel (ley de la transmisión independiente) y qué relación tiene con la pregunta anterior.

Un equipo de investigación reproduce el cruce dihíbrido de Mendel con plantas de chícharo heterocigóticas para el color (amarillo A domina sobre verde a) y el aspecto (liso B domina sobre rugoso b). En una muestra de 1600 semillas de la descendencia obtienen los siguientes recuentos: 885 amarillas lisas, 310 verdes lisas, 295 amarillas rugosas y 110 verdes rugosas.

Un miembro del equipo afirma: «Puesto que los recuentos no son exactamente 900, 300, 300 y 100, la tercera ley de Mendel no se cumple y los genes deben de estar ligados».

1. a) Rebate la afirmación del investigador explicando por qué las frecuencias empíricas pueden oscilar respecto a las teóricas sin invalidar la segregación independiente.
2. b) Diseña un cruzamiento de prueba que permita discriminar de forma concluyente entre dos hipótesis alternativas: que ambos genes sean independientes o que estén completamente ligados (en fase de acoplamiento y sin recombinación). Indica los genotipos y fenotipos parentales y los porcentajes esperados en la descendencia para cada hipótesis.
3. c) Si se toma al azar una semilla amarilla y lisa de la descendencia original y se cultiva para autofecundarla, calcula la probabilidad de que toda su progenie sea fenotípicamente uniforme.

Al cruzar entre sí dos plantas de flores púrpuras se obtiene una descendencia de 37 plantas de flores púrpuras y 13 de flores blancas. a) Deduce los genotipos de las plantas parentales y justifícalo a partir de las proporciones observadas. b) Explica qué cruzamiento realizarías para averiguar si una planta púrpura de la descendencia es homocigótica o heterocigótica, indicando qué resultados cabría esperar en cada caso.

Se cruzan dos plantas de chícharo de semillas amarillas y lisas y se obtiene una descendencia en la que tres cuartas partes de las semillas son amarillas y una cuarta parte verdes, siendo todas ellas lisas. Deduce, razonándolo, los genotipos de los dos parentales para cada uno de los dos caracteres.

En el perro, el pelo negro (B) domina sobre el marrón (b) y el pelo corto (L) domina sobre el largo (l). Se cruzan entre sí dos perros negros de pelo corto, ambos de genotipo BbLl. a) Indica cuántos tipos de gametos produce cada progenitor y cuáles son. b) Calcula la proporción esperada de cachorros negros de pelo largo. c) Calcula la proporción esperada de cachorros doble heterocigotos.

Una planta de fenotipo dominante para dos caracteres independientes se somete a un cruzamiento prueba y se obtiene una descendencia formada por cuatro clases fenotípicas en proporciones iguales. a) Deduce el genotipo de la planta problema y justifícalo. b) Indica qué descendencia se habría obtenido en el cruzamiento prueba si la planta hubiera sido homocigótica dominante para los dos caracteres.

En una granja cunícola se busca fijar una raza comercial pura de conejos marrones de pelo corto. El color negro (N) domina sobre el marrón (n) y el pelo corto (R) sobre el largo (r), siendo genes autosómicos independientes.

Dispones de un macho reproductor negro de pelo corto y tres hembras:

• Hembra 1: marrón de pelo largo.

• Hembra 2: marrón de pelo corto.

• Hembra 3: negra de pelo largo.

Al cruzar dicho macho con la Hembra 1, nacen crías de los cuatro fenotipos posibles en proporciones aproximadamente iguales (1:1:1:1).

1. a) Deduce el genotipo del macho parental. Con esta información, predice los fenotipos y sus proporciones al cruzarlo con la Hembra 3, sabiendo que el padre de dicha hembra era marrón.
2. b) Diseña una estrategia en un máximo de dos generaciones (F1 y F2) para obtener individuos marrones de pelo corto que sean líneas puras para ambos caracteres, utilizando únicamente la descendencia del cruce del macho con la Hembra 2 (cuyo genotipo para la longitud del pelo se desconoce a priori).
3. c) Un criador afirma que, si una cría marrón de pelo corto resultante del cruce con la Hembra 2 se cruza con cualquier individuo negro de pelo largo y da alguna cría de pelo largo, queda demostrado que la madre (Hembra 2) era heterocigota. Justifica si esta afirmación es correcta o errónea.

En una especie vegetal con dos caracteres independientes con dominancia completa (color de la flor: rojo R sobre blanco r; longitud del tallo: largo L sobre corto l), se cruzan dos plantas parentales (P1 y P2) y se obtiene una descendencia con la siguiente proporción fenotípica: 3/8 de flor roja y tallo largo, 3/8 de flor roja y tallo corto, 1/8 de flor blanca y tallo largo y 1/8 de flor blanca y tallo corto.

1. a) Deduce los genotipos de P1 y P2 analizando la segregación de cada carácter por separado. Justifica si existe una única combinación genotípica parental posible.
2. b) De la descendencia obtenida, se escogen al azar dos individuos: una planta de flores rojas y tallo largo y otra de flores blancas y tallo corto, y se cruzan entre sí. Determina todas las posibles proporciones fenotípicas que pueden surgir en este nuevo cruce y calcula la probabilidad de que se presente cada una de ellas, considerando la variabilidad genotípica del parental seleccionado de flor roja y tallo largo.
3. c) ¿Sería posible obtener alguna planta homocigótica dominante para ambos caracteres (RRLL) a partir de un único cruce entre dos individuos cualesquiera de la descendencia original de P1 y P2? Justifica tu respuesta indicando los genotipos parentales necesarios y la probabilidad de obtenerla.

En una consulta de consejo genético se analiza el historial de una familia en relación con el albinismo oculocutáneo, una condición autosómica recesiva (alelo a frente a pigmentación normal A).

• Pedro y María tienen pigmentación normal, pero el padre de Pedro y la madre de María eran albinos.

• Pedro y María tienen dos hijos sanos: Juan y Lucía.

• Juan planea tener descendencia con su prima hermana Carmen (hija de una hermana sana de María y de un varón sano sin antecedentes familiares de albinismo).

1. a) Dibuja el árbol genealógico familiar empleando los símbolos estándar de la genética e indica el genotipo certero o probabilístico de cada uno de los individuos citados.
2. b) Un familiar sostiene: «Como en la rama paterna de Carmen nunca hubo albinismo y Juan no lo padece, es imposible que su hijo nazca albino». Rebate este argumento y calcula la probabilidad exacta de que el primer descendiente de Juan y Carmen sea albino.
3. c) Si Juan y Carmen tuvieran un primer hijo albino, calcula y justifica cuál sería la probabilidad de que un segundo hijo también presentase albinismo. Explica a qué se debe la diferencia respecto a la probabilidad calculada en el apartado anterior.

En una planta de interés agronómico, la resistencia a una micosis (R frente a sensibilidad r) y la forma del fruto (L de fruto alargado frente a l de fruto redondo) son caracteres independientes con dominancia completa. Al autofecundar una planta doble heterocigótica (RrLl), se obtienen 640 semillas viables.

1. a) Un técnico afirma que en esa descendencia habrá teóricamente 160 plantas que sirvan directamente como líneas puras estables para ambos caracteres. Justifica si la cifra es correcta, identificando todos los genotipos que constituyen líneas puras y cuántos individuos se esperan de cada uno.
2. b) Si se aíslan todas las plantas adultas con fenotipo resistente y de fruto alargado y se deja que cada una se autofecunde por separado, predice qué fracción de ellas originará una descendencia con segregación fenotípica 9:3:3:1. Justifica tu deducción a partir de los genotipos presentes en ese grupo.
3. c) Supón que el alelo recesivo r, en homocigosis (rr), causara una letalidad embrionaria del 50 % (la mitad de los embriones rr mueren antes de que la semilla madure). Predice la nueva proporción fenotípica en las plantas adultas que lleguen a germinar y calcula cuántas plantas de fruto redondo cabe esperar en una muestra de 640 plantas adultas.