Ejercicio resuelto de Genética mendeliana · Biología · 2020

PREGUNTA 5. GENÉTICA Y EVOLUCIÓN.
El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia de un factor dominante (R) sobre su alelo recesivo (r) para el amarillo. El tamaño normal de la planta se debe a un gen dominante (N) sobre el tamaño pequeño (n). Se cruza una planta de pulpa roja y tamaño normal, con otra amarilla y normal y se obtienen: 30 plantas rojas normales, 31 amarillas normales, 9 rojas pequeñas y 10 amarillas pequeñas.

a) ¿Cuáles son los genotipos de las plantas que se cruzan? Compruebe el resultado realizando el cruzamiento.
b) ¿Cuáles son los genotipos de la descendencia?
c) ¿Cuáles serían las proporciones fenotípicas que esperaría si cruzase el heterocigoto para ambos caracteres con una planta amarilla pequeña? ¿Qué nombre recibe este tipo de cruzamiento?
d) Indique las proporciones fenotípicas que esperaría del cruce de dos plantas heterocigotas para ambos caracteres. (2 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{genotipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{plantas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{cruzan?}}\mathbf{\text{Compruebe}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{resultado}}\mathbf{\text{realizando}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{cruzamiento.}}$

Lo primero es analizar cada carácter por separado, sumando los individuos de la descendencia. El total es de 80 plantas.

Para el color: rojas hay 30 más 9, es decir, 39; amarillas hay 31 más 10, es decir, 41. La proporción es prácticamente de 1 a 1, y esa es la que resulta de cruzar un heterocigótico con un homocigótico recesivo. Como la planta amarilla manifiesta el carácter recesivo y es forzosamente rr, la roja tiene que ser Rr.

Para el tamaño: normales hay 30 más 31, es decir, 61; pequeñas hay 9 más 10, es decir, 19. La proporción es de 3 a 1, la que resulta de cruzar dos heterocigóticos. Las dos plantas son, por tanto, Nn.

Los genotipos de los parentales son, en consecuencia, $RrNn$ la planta de pulpa roja y tamaño normal y $rrNn$ la amarilla de tamaño normal.

Comprobación del cruzamiento. La primera planta produce cuatro tipos de gameto, RN, Rn, rN y rn, y la segunda solo dos, rN y rn:

$\text{Gametos}$	$RN$	$Rn$	$rN$	$rn$ $rN$	$RrNN$ roja normal	$RrNn$ roja normal	$rrNN$ amarilla normal	$rrNn$ amarilla normal $rn$	$RrNn$ roja normal	$Rrnn$ roja pequeña	$rrNn$ amarilla normal	$rrnn$ amarilla pequeña

Agrupando por fenotipos resultan 3 rojas normales : 1 roja pequeña : 3 amarillas normales : 1 amarilla pequeña, es decir, tres octavos, un octavo, tres octavos y un octavo.

$\text{Fenotipo}$	$\text{Proporci}\acute{\text{o}}\text{n}$	$\text{Esperados de 80}$	$\text{Observados}$ Roja y normal	3 de 8	30	30 Amarilla y normal	3 de 8	30	31 Roja y pequeña	1 de 8	10	9 Amarilla y pequeña	1 de 8	10	10

El ajuste es prácticamente perfecto, lo que confirma los genotipos propuestos.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{genotipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{descendencia?}}$

$\text{Fenotipo}$	$\text{Genotipos posibles}$	$\text{Proporci}\acute{\text{o}}\text{n}$ Roja y normal	$RrNN$ y $RrNn$	1 y 2 de cada 8 Roja y pequeña	$Rrnn$	1 de cada 8 Amarilla y normal	$rrNN$ y $rrNn$	1 y 2 de cada 8 Amarilla y pequeña	$rrnn$	1 de cada 8

Obsérvese que ninguna planta de la descendencia puede ser homocigótica dominante para el color, RR, porque el progenitor amarillo solo aporta alelos r.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{an}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{proporciones}}\mathbf{\text{fenot}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{picas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{esperar}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{cruzase}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{heterocigoto}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{ambos}}\mathbf{\text{caracteres}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{planta}}\mathbf{\text{amarilla}}\mathbf{\text{peque}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{a?}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{recibe}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cruzamiento?}}$

El heterocigótico para ambos caracteres es $RrNn$ y la planta amarilla y pequeña, que manifiesta los dos caracteres recesivos, es $rrnn$.

El primero produce los cuatro tipos de gameto en igual proporción, RN, Rn, rN y rn, y el segundo un único tipo, rn. La descendencia es:

$\text{Gameto}$	$\text{Genotipo}$	$\text{Fenotipo}$	$\text{Proporci}\acute{\text{o}}\text{n}$ $RN$	$RrNn$	Roja y normal	1 de 4 $Rn$	$Rrnn$	Roja y pequeña	1 de 4 $rN$	$rrNn$	Amarilla y normal	1 de 4 $rn$	$rrnn$	Amarilla y pequeña	1 de 4

Las proporciones fenotípicas esperadas son, por tanto, de 1 : 1 : 1 : 1.

Este tipo de cruzamiento recibe el nombre de cruzamiento prueba o retrocruzamiento de prueba. Su utilidad es evidente: como el progenitor recesivo solo aporta alelos recesivos, los fenotipos de la descendencia reproducen exactamente los tipos de gameto del otro progenitor, y eso permite averiguar su genotipo.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{proporciones}}\mathbf{\text{fenot}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{picas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{esperar}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{cruce}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{plantas}}\mathbf{\text{heterocigotas}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{ambos}}\mathbf{\text{caracteres.}}$

El cruce es $RrNn\times RrNn$, el dihíbrido clásico. Cada progenitor produce los cuatro tipos de gameto y su combinación da dieciséis casillas, que se agrupan en cuatro fenotipos:

$\text{Fenotipo}$	$\text{Genotipos}$	$\text{Proporci}\acute{\text{o}}\text{n}$ Roja y normal	$R\mathrm{\_}N\mathrm{\_}$	9 de 16 Roja y pequeña	$R\mathrm{\_}nn$	3 de 16 Amarilla y normal	$rrN\mathrm{\_}$	3 de 16 Amarilla y pequeña	$rrnn$	1 de 16

La proporción es la 9 : 3 : 3 : 1 característica de la tercera ley de Mendel, y solo se obtiene si los dos genes se transmiten de forma independiente, es decir, si están en pares de cromosomas distintos o muy alejados dentro del mismo par.