Ejercicio resuelto de Genética mendeliana · Biología · 2023

Pregunta 5. Los mosquitos transmisores de enfermedades como la malaria son cada vez más resistentes a insecticidas como los piretroides. La resistencia a piretroides depende de un gen con dos alelos: uno que determina resistencia y otro que no la produce. Al realizar dos cruzamientos entre mosquitos se obtuvieron los resultados que se muestran en la tabla:

Cruzamiento 1
P Hembra resistente X Macho resistente
F1 Hembras resistentes: 30
Hembras no resistentes: 10
Machos resistentes: 30
Machos no resistentes: 10

Cruzamiento 2
P Hembra no resistente X Macho resistente
F1 Hembras resistentes: 20
Hembras no resistentes: 20
Machos resistentes: 20
Machos no resistentes: 20

a. Indica si el gen que determina la resistencia a los piretroides en las poblaciones de mosquitos es dominante o recesivo. Justifica la respuesta indicando los genotipos. (Calificación 0,5 puntos)

b. Indica si el gen que determina la resistencia a los piretroides en las poblaciones de mosquitos es autosómico o está ligado al sexo. Justifica la respuesta indicando los genotipos. (Calificación 0,5 puntos)

c. ¿Qué genotipos aparecerán en la descendencia obtenida al cruzar una hembra no resistente con un macho no resistente? (Calificación 0,5 puntos)

d. ¿Qué diferencia existe entre una mutación génica y una mutación genómica? (Calificación 0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a.}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{gen}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{determina}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{resistencia}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{piretroides}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{poblaciones}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mosquitos}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{dominante}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{recesivo.}}\mathbf{\text{Justifica}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{genotipos.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El alelo de la resistencia es $\mathbf{\text{dominante}}$.

La prueba está en el cruzamiento 1: dos progenitores $\mathbf{\text{resistentes}}$ tienen descendencia en la que aparecen mosquitos $\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{resistentes}}$. Un carácter recesivo no puede comportarse así —si los padres manifestaran un recesivo serían homocigóticos y toda la descendencia lo sería—, mientras que dos heterocigóticos dominantes sí pueden dar homocigóticos recesivos.

Lo confirman las proporciones. Llamando $R$ al alelo de resistencia y $r$ al que no la produce, el cruce es $Rr\times Rr$:

	$R$	$r$
$R$	$RR$ resistente	$Rr$ resistente
$r$	$Rr$ resistente	$rr$ no resistente

Se esperan tres resistentes por cada no resistente, y lo observado son 60 resistentes y 20 no resistentes de un total de 80, es decir, exactamente $3:1$.

$\mathbf{\text{b.}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{gen}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{determina}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{resistencia}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{piretroides}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{poblaciones}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mosquitos}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{autos}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{est}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ligado}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{sexo.}}\mathbf{\text{Justifica}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{genotipos.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Es $\mathbf{\text{autos}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mico}}$.

La justificación es que en los dos cruzamientos las proporciones son $\mathbf{\text{id}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nticas}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{machos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{hembras}}$: en el primero, 30 resistentes y 10 no resistentes en cada sexo, y en el segundo, 20 y 20 en cada uno. Un gen ligado al sexo daría resultados distintos según el sexo, porque el macho recibe un solo alelo y la hembra dos, y en particular en un cruce recíproco la descendencia no se comportaría igual.

Los genotipos son coherentes con la herencia autosómica. Cruzamiento 1: $Rr\times Rr$, del que salen $\frac{1}{4}RR$, $\frac{1}{2}Rr$ y $\frac{1}{4}rr$ en los dos sexos. Cruzamiento 2: la hembra no resistente es forzosamente $rr$ y el macho resistente resulta ser $Rr$, porque el cruce prueba $rr\times Rr$ y da la mitad de resistentes $Rr$ y la mitad de no resistentes $rr$, que es justo el 20 y 20 observado en cada sexo.

$\mathbf{\text{c.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{genotipos}}\mathbf{\text{aparecer}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{descendencia}}\mathbf{\text{obtenida}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{cruzar}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{hembra}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{resistente}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{macho}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{resistente?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Aparecerá un único genotipo, , y toda la descendencia será no resistente.

El razonamiento es inmediato: como la resistencia es dominante, un mosquito no resistente solo puede ser homocigótico recesivo, $rr$. El cruce es entonces $rr\times rr$, cada progenitor produce un único tipo de gameto —el que lleva $r$— y todos los descendientes son $rr$. Es un cruce que no puede dar variabilidad para este carácter.

$\mathbf{\text{d.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{diferencia}}\mathbf{\text{existe}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mica?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La diferencia está en el $\mathbf{\text{nivel}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{afectan}}$.

Una mutación $\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nica}}$ o puntual afecta a la $\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{gen}}$: la sustitución de una base por otra, o la inserción o la deleción de una o unas pocas, que además corren la pauta de lectura. El número y la forma de los cromosomas no cambian, y solo se detecta secuenciando. Es la que produce, por ejemplo, la anemia falciforme.

Una mutación $\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mica}}$ afecta al $\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{mero}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cromosomas}}$ de la célula. Puede alterar solo algún cromosoma suelto —las aneuploidías, como la trisomía del par 21 del síndrome de Down o la monosomía X del síndrome de Turner— o juegos completos —las euploidías o poliploidías, frecuentes en las plantas—. Se originan sobre todo por una no disyunción en la meiosis y se ven directamente en el cariotipo.

Entre las dos queda un nivel intermedio, el de las mutaciones cromosómicas, que alteran la estructura de un cromosoma sin cambiar su número: deleciones, duplicaciones, inversiones y traslocaciones.