Ejercicio resuelto de Genética mendeliana · Biología · 2021

Aunque el que se vende normalmente en la Región no se cultiva allí, el auténtico pimiento de Padrón ($\mathit{\text{Capsicum}}\mathit{\text{annuum}}$), originario de las tierras de esa ciudad de la provincia de A Coruña, puede ser picante o no picante. Esta característica depende de un gen cuyo alelo picante (P) es dominante sobre el no picante (p). En un experimento se cruzaron dos plantas. La F1 fue toda de pimientos picantes y en la F2 se obtuvieron 32 plantas de pimientos picantes y 10 de no picantes.

a) ¿Cuál es el genotipo y el fenotipo de cada una de las dos plantas originarias? Razona la respuesta. (0,5 puntos)

b) ¿Cuál es el genotipo de la F1? Razona la respuesta. (0,5 puntos)

c) En la F2, ¿cuántas plantas picantes se espera que sean homocigóticas y cuántas heterocigóticas? Razona la respuesta. (0,75 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{genotipo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{fenotipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{plantas}}\mathbf{\text{originarias?}}\mathbf{\text{Razona}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La F1 obtenida es uniforme y toda de pimientos picantes. Según la primera ley de Mendel, o ley de la uniformidad, esa uniformidad solo se obtiene cruzando dos líneas puras, es decir, dos homocigóticos distintos, y el fenotipo que aparece en toda la F1 es el dominante.

Como el alelo picante $P$ es dominante sobre el no picante $p$, las plantas originarias eran una homocigótica dominante y otra homocigótica recesiva.

Sus genotipos son, por tanto, $PP$ y $pp$, y sus fenotipos, respectivamente, de pimientos picantes y de pimientos no picantes.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{genotipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{F1?}}\mathbf{\text{Razona}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Cada planta parental solo puede formar una clase de gametos, ya que ambas son homocigóticas: la $PP$ forma gametos $P$ y la $pp$ gametos $p$. Al unirse, todos los descendientes reciben forzosamente un alelo de cada tipo.

$PP\times pp⟶100\mathrm{\%}Pp$

La F1 es, por tanto, íntegramente heterocigótica, de genotipo $Pp$, y su fenotipo es picante porque el alelo $P$ enmascara al $p$. Lo confirma la F2: el carácter no picante reaparece, y eso solo es posible si estaba presente y oculto en la F1.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{En}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{F2,}}\mathbf{\text{¿cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ntas}}\mathbf{\text{plantas}}\mathbf{\text{picantes}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{espera}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{sean}}\mathbf{\text{homocig}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{ticas}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ntas}}\mathbf{\text{heterocig}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{ticas?}}\mathbf{\text{Razona}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La F2 procede del cruce de dos plantas de la F1, ambas $Pp$:

$\times$	$P$	$p$
$P$	$PP$ picante	$Pp$ picante
$p$	$Pp$ picante	$pp$ no picante

La proporción genotípica esperada es $1PP:2Pp:1pp$ y la fenotípica, $3$ picantes por cada no picante, que concuerda con las $32$ y $10$ plantas observadas sobre un total de $42$.

Entre las plantas picantes, una de cada tres es homocigótica y dos de cada tres heterocigóticas:

$PP:{\displaystyle \frac{1}{3}}\cdot 32\approx 11\text{ plantas}$

$Pp:{\displaystyle \frac{2}{3}}\cdot 32\approx 21\text{ plantas}$

Se espera, en conclusión, que unas once plantas picantes sean homocigóticas y unas veintiuna heterocigóticas. Para distinguirlas experimentalmente habría que hacer un cruzamiento prueba con una planta no picante: si aparece descendencia no picante, la planta ensayada era heterocigótica.