Ejercicios Resueltos de Genética: Herencia Mendeliana, Ligada al Sexo y Grupos Sanguíneos

Conceptos Fundamentales de Genética

En genética, los términos homocigoto y heterocigoto describen la composición alélica de un individuo para un gen particular:

• Homocigoto (RR o rr): Un individuo posee dos alelos idénticos para un gen específico.
• Heterocigoto (Rr): Un individuo posee dos alelos diferentes para un gen específico.

Problema 1: Herencia de la Paticortez en Gallinas

Planteamiento del Problema

Al cruzar una gallina normal con un gallo paticorto, la descendencia de la F1 resultó en todas las gallinitas paticortas y todos los gallitos normales. Posteriormente, al realizar la F2, se obtuvo que la mitad de los gallos y gallinas eran paticortos.

Pregunta

Explica la respuesta y determina el tipo de herencia involucrado.

Información y Observaciones

• Alelos:
  • N: Paticorto (dominante)
  • n: Normal (recesivo)
• Cromosomas sexuales:
  • XX: Gallina (hembra)
  • XY: Gallo (macho)
• Cruces Observados:
  • P (Parental): Gallina normal (XⁿXⁿ) x Gallo paticorto (X^NY)
  • F1 (Primera Generación Filial):
    • Gallinas: Todas paticortas (X^NXⁿ)
    • Gallos: Todos normales (XⁿY)
  • F2 (Segunda Generación Filial - Cruce de F1 x F1: X^NXⁿ x XⁿY):
    • ½ Gallinas paticortas (X^NXⁿ)
    • ½ Gallinas normales (XⁿXⁿ)
    • ½ Gallos paticortos (X^NY)
    • ½ Gallos normales (XⁿY)

Explicación y Tipo de Herencia

Los resultados observados en la F1 y F2 son característicos de una herencia ligada al cromosoma X, donde el alelo para la paticortez (N) es dominante sobre el alelo para la normalidad (n).

Justificación:

1. Cruce Parental (P):
   • Gallina normal (hembra): Genotipo XⁿXⁿ (homocigota recesiva).
   • Gallo paticorto (macho): Genotipo X^NY (hemicigoto dominante).
2. Generación F1:
   • Las gallinas F1 reciben un cromosoma X^N del padre y un Xⁿ de la madre, resultando en genotipo X^NXⁿ. Dado que N es dominante, todas las gallinas F1 son paticortas.
   • Los gallos F1 reciben un cromosoma Xⁿ de la madre y un cromosoma Y del padre, resultando en genotipo XⁿY. Por lo tanto, todos los gallos F1 son normales.
   • Estos resultados de F1 confirman la herencia ligada al X y la dominancia de N.
3. Generación F2:
   • Se obtiene al cruzar individuos de la F1: Gallina paticorta (X^NXⁿ) x Gallo normal (XⁿY).
   • Los gametos de la gallina son X^N y Xⁿ.
   • Los gametos del gallo son Xⁿ y Y.
   • Al combinar estos gametos, se obtienen las siguientes proporciones en F2:
     • Gallinas: ½ X^NXⁿ (paticortas) y ½ XⁿXⁿ (normales).
     • Gallos: ½ X^NY (paticortos) y ½ XⁿY (normales).
   • Estas proporciones coinciden exactamente con los resultados observados, confirmando la hipótesis de herencia ligada al cromosoma X.

Problema 2: Herencia Dihíbrida en Tomates

Planteamiento del Problema

Se cruzan tomates rojos híbridos de tamaño normal homocigotos con la variedad amarilla enana. ¿Qué proporción de tomates se obtienen en la F2 al cruzar los que son diferentes de la F1? ¿Serán enanos?

Información y Alelos

• Color:
  • R: Rojos (dominante)
  • r: Amarillos (recesivo)
• Tamaño:
  • N: Normales (dominante)
  • n: Enanos (recesivo)
• Cruce Parental (P):
  • Tomates rojos híbridos de tamaño normal homocigotos: RrNN (Rojo, Normal)
  • Variedad amarilla enana: rrnn (Amarillo, Enano)
• Generación F1 (RrNN x rrnn):
  • Todos los individuos de la F1 serán RrNn (Rojos Normales).

Preguntas

1. ¿Qué proporción de tomates se obtienen en la F2 al cruzar los individuos de la F1 entre sí (F1 x F1)?
2. ¿Qué proporción de estos tomates F2 serán enanos?

Cuadros de Punnett (Ejemplos o Borradores del Problema Original)

Los siguientes cuadros de Punnett parecen ser intentos de resolución o ejemplos de cruces relacionados con el problema de los tomates. Para una resolución completa de la F2 (RrNn x RrNn), se requeriría un cuadro de Punnett 4x4.

Resolución (Asumiendo F1 x F1)

Si se cruzan los individuos de la F1 entre sí (RrNn x RrNn), se trata de un cruce dihíbrido clásico. Las proporciones fenotípicas esperadas en la F2 son:

• 9/16: Rojos Normales (R_N_)
• 3/16: Rojos Enanos (R_nn)
• 3/16: Amarillos Normales (rrN_)
• 1/16: Amarillos Enanos (rrnn)

Para la segunda pregunta, la proporción de tomates que serán enanos (R_nn + rrnn) es:

3/16 (Rojos Enanos) + 1/16 (Amarillos Enanos) = 4/16 = 1/4

Nota: La frase "al cruzar los que son diferentes de la F1" es ambigua. Si se refiriera a un cruce de prueba (F1 x parental recesivo, es decir, RrNn x rrnn), las proporciones serían diferentes (1:1:1:1), y la proporción de enanos sería 1/2. Sin embargo, la interpretación estándar de "F2" es el cruce F1 x F1.

Problema 3: Herencia de la Forma de Semillas

Información y Alelos

A: Alargadas (dominante)

a: Redondas (recesivo)

Resultados de Cruces Experimentales

A continuación se presentan los resultados de varios cruces entre plantas con semillas de diferentes formas:

Preguntas (Implícitas)

Basándose en los resultados de los cruces, determine los genotipos de los parentales en cada caso y el tipo de herencia.

Problema 4: Herencia de Grupos Sanguíneos y Factor Rh

Planteamiento del Problema

Un hombre de grupo sanguíneo A y Rh+ duda de que el hijo que ha tenido su mujer sea suyo, porque sabe que ella es del grupo B y tiene Rh-. Él no cree que el niño pueda ser del grupo 0 y Rh-, como realmente lo es.

Preguntas

1. ¿Tiene en verdad razones para dudar?
2. ¿Cuáles son los genotipos y fenotipos posibles para su hijo?

Información y Genotipos Asumidos

• Alelos Grupo Sanguíneo: I^A, I^B, I⁰
• Alelos Factor Rh:
  • R: Rh+ (dominante)
  • r: Rh- (recesivo)
• Padre (Hombre): Grupo A, Rh+
  • Genotipo asumido: I^AI⁰ Rr (heterocigoto para ambos rasgos, lo más probable para tener un hijo 0 Rh-)
• Madre (Mujer): Grupo B, Rh-
  • Genotipo asumido: I^BI⁰ rr (heterocigota para grupo sanguíneo, homocigota recesiva para Rh)
• Hijo: Grupo 0, Rh-
  • Genotipo: I⁰I⁰ rr

Cuadro de Punnett (Cruce Dihíbrido)

Cruce: (I^AI⁰ Rr) x (I^BI⁰ rr)

Resolución

1. ¿Tiene en verdad razones para dudar?

   No, el hombre no tiene razones para dudar de la paternidad. Como se observa en el cuadro de Punnett, es posible que un hijo tenga el genotipo I⁰I⁰rr (Grupo 0, Rh-) a partir de los genotipos asumidos de los padres (I^AI⁰ Rr para el padre y I^BI⁰ rr para la madre). La probabilidad de un hijo 0- es de 1/8.

2. ¿Cuáles son los genotipos y fenotipos posibles para su hijo?

   Basado en el cuadro de Punnett, los posibles genotipos y sus correspondientes fenotipos para la descendencia de esta pareja son:

   • I^AI^BRr (AB+)
   • I^AI^Brr (AB-)
   • I^BI⁰Rr (B+)
   • I^BI⁰rr (B-)
   • I^AI⁰Rr (A+)
   • I^AI⁰rr (A-)
   • I⁰I⁰Rr (0+)
   • I⁰I⁰rr (0-)

   Todos estos 8 genotipos y fenotipos son posibles para un hijo de esta pareja, incluyendo el Grupo 0 Rh- que es el caso del niño.