Sección 3. Genética

AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 13. Más allá de la genética mendeliana

Cuestionario:

1. Distinga entre los siguientes términos: cromosoma sexual/autosoma; heterogamético/homogamético; dominancia incompleta/codominancia/epístasis; herencia poligénica/pleiotropía; expresividad variable/penetrancia incompleta; inversión/deleción/duplicación/translocación.
2. Dibuje un diagrama semejante a la figura 13-3 (ver el libro), indicando la determinación del sexo en un tordo. Nótese que en las aves, los cromosomas sexuales se indican como Z y W. El genotipo para el sexo homogamético es ZZ y para el heterogamético es ZW.
3. Con respecto a las características ligadas al sexo, el sexo heterogamético –habitualmente el macho– se dice que es hemicigótico. ¿Qué significa este vocablo? ¿Qué dos tipos de individuos pueden utilizarse en un cruzamiento de prueba para características ligadas al sexo?
4. Los genes para color de pelaje en los gatos están en el cromosoma X. Negro (n) es recesivo y amarillo (N) es dominante. ¿Qué color de pelaje se esperaría en la progenie de un cruzamiento entre una hembra negra y un macho amarillo? ¿Qué colores de pelaje esperaría en los hijos de una hembra barcina?
5. En el chamico, o estramonio, el alelo que determina pétalos violetas es dominante sobre el que determina pétalos blancos, y el alelo que determina cápsulas espinosas es dominante sobre el que determina cápsulas lisas. Una planta con pétalos blancos y cápsulas espinosas se cruzó con una que tenía pétalos violetas y cápsulas lisas. La generación Fl estuvo compuesta por 47 plantas con pétalos blancos y cápsulas espinosas, 45 plantas con pétalos blancos y cápsulas lisas, 50 plantas con pétalos violetas y cápsulas espinosas, y 46 plantas con pétalos violetas y cápsulas lisas. ¿Cuáles eran los genotipos de los padres?
6. Un organismo diploide tiene 42 cromosomas por célula. ¿Cuántos grupos de ligamiento tiene?
7. En una serie de experimentos de cruza, se encontró que un grupo de ligamiento compuesto por los genes A, B, C, D y E mostraba aproximadamente las frecuencias de recombinación que aparecen en el esquema siguiente (recombinación por 100 óvulos fertilizados). Usando la unidad de medida estándar de Sturtevant, "mapee" el cromosoma.
   
   

   Gen	A	B	C	D	E
   A	-	-	-	-	-
   B	8	-	-	-	-
   C	12	4	-	-	-
   D	4	12	16	-	-
   E	1	9	13	3	-

   
   
8. La llamada variedad Andaluza "azul" (en realidad gris) de gallina se produce por una cruza entre las variedades negra y blanca. Interviene un solo par de alelos. ¿Qué color esperaría en los pollos (en qué proporción) si cruzase dos individuos azules? ¿Y si cruzase uno azul y uno negro? Explique.
9. En las gallinas, como hemos visto, hay dos pares de alelos que determinan la forma de la cresta. RR o Rr, dan como resultado una cresta en roseta, mientras que rr produce una cresta simple. PP o Pp producen una cresta en guisante y pp produce una cresta simple. Cuando R y P aparecen juntos, producen un nuevo tipo de cresta: cresta en nuez: ¿Cuál sería el genotipo de la generación F1 resultante de un cruzamiento RRpp x rrPP? ¿Cuál sería el fenotipo? Si híbridos Fl se cruzaran entre sí, ¿cuál sería la distribución posible de los genotipos? ¿Y de los fenotipos? Ilustre esta cruza mediante un tablero de Punnett.
10. Usted y una genetista observan a una vaca Ayrshire de color caoba, con un ternero recién nacido rojo. Usted se pregunta si es macho o hembra y la genetista dice que es obvio, a juzgar por el color, cuál es el sexo del ternero. Explica que en los Ayrshire el genotipo AA es caoba y aa es rojo, pero que el genotipo Aa es caoba en los machos y rojo en las hembras. ¿Qué está tratando de decirle, o sea, de qué sexo es el ternero? ¿Cuáles son los fenotipos posibles del padre del ternero?
11. El tamaño del huevo puesto por una variedad de gallina es determinado por tres pares de alelos; las gallinas con el genotipo AABBCC ponen huevos que pesan 90 gramos, y las gallinas con el genotipo aabbcc ponen huevos de 30 gramos. Cada uno de los alelos A, B o C añade 10 gramos al peso del huevo. Cuando una gallina de la cepa de 90 gramos se aparea con un gallo de la cepa de 30 gramos, las gallinas de la generación Fl ponen huevos que pesan 60 gramos. Si una gallina y un gallo de esta generación Fl son apareados, ¿cuál será el peso de los huevos puestos por las gallinas de la generación F2?
12. La altura y el peso en los animales sigue una distribución semejante a la que se muestra en la figura 13-21 (ver el libro),. Endocriando animales grandes, los criadores por lo general consiguen cierto aumento de tamaño en sus planteles pero, es característico que al cabo de unas pocas generaciones cese el aumento de tamaño. ¿Por qué?

Respuestas:

1.Distinga entre los siguientes términos: cromosoma sexual/autosoma; heterogamético/homogamético; dominancia incompleta/codominancia/epístasis; herencia poligénica/pleiotropía; expresividad variable/penetrancia incompleta; inversión/deleción/duplicación/translocación.

Un cromosoma sexual es un cromosoma cuya estructura suele diferir entre machos y hembras y está involucrado en la determinación del sexo. En muchas especies, las hembras poseen dos cromosomas sexuales iguales, llamados cromosomas X, mientras que los machos tienen un cromosoma X y otro habitualmente más pequeño, llamado cromosoma Y. Así, se puede caracterizar a la hembra como XX y al macho como XY. Un autosoma es uno de los otros pares de cromosomas y son iguales en los dos sexos.

Los organismos que producen distintos tipos de gametos se denominan heterogaméticos y los que producen un solo tipo son homogaméticos. En los seres humanos, el macho es heterogamético y la hembra homogamética.

La dominancia incompleta resulta del efecto combinado de ambos alelos de un gen particular. La codominancia se refiere a un fenómeno en el cual el heterocigoto expresa el fenotipo característico de ambos homocigotos. La epístasis se refiere a la modificación de la expresión de un gen por otro gen.

La herencia poligénica se refiere a la interacción de unos cuantos genes en la determinación de un rasgo particular. Pleiotropía es un término que se refiere a la capacidad de ciertos genes de afectar un cierto número de rasgos.

La expresividad variable es la variación en el grado en que un genotipo particular es expresado en el fenotipo de los individuos con ese genotipo. La penetrancia incompleta es la reducción de la proporción esperada de individuos que muestran el fenotipo correspondiente a un genotipo particular.

Una inversión es una alteración cromosómica que ocurre cuando un segmento de un cromosoma sufre dos rupturas, gira 180º y luego se reincorpora al cromosoma. Una deleción es la ruptura y pérdida de un segmento completo. Si ese segmento se incorpora en un cromosoma homólogo se produce una duplicación del segmento dentro de ese cromosoma. Una translocación resulta de la transferencia de un segmento de un cromosoma a otro no homólogo.

2.Dibuje un diagrama semejante a la figura 13-3, indicando la determinación del sexo en un tordo. Nótese que en las aves, los cromosomas sexuales se indican como Z y W. El genotipo para el sexo homogamético es ZZ y para el heterogamético es ZW.

3.Con respecto a las características ligadas al sexo, el sexo heterogamético –habitualmente el macho– se dice que es hemicigótico. ¿Qué significa este vocablo? ¿Qué dos tipos de individuos pueden utilizarse en un cruzamiento de prueba para características ligadas al sexo?

El término hemicigótico se refiere a una situación en la cual un organismo tiene solo un alelo para un determinado gen. En el caso de las características ligadas al sexo, el sexo heterogamético (típicamente, el macho XY) es hemicigoto para los genes que porta el cromosoma X. Los dos tipos de individuos que pueden ser usados en un cruzamiento de prueba para las características ligadas al sexo son homocigotos recesivos (el sexo homogamético, frecuentemente la hembra) y hemicigoto recesivo (el sexo heterogamético, frecuentemente el macho).

4.Los genes para color de pelaje en los gatos están en el cromosoma X. Negro (n) es recesivo y amarillo (N) es dominante. ¿Qué color de pelaje se esperaría en la progenie de un cruzamiento entre una hembra negra y un macho amarillo? ¿Qué colores de pelaje esperaría en los hijos de una hembra barcina?

En la descendencia de una hembra negra (XnXn) y un macho amarillo (XNY) se espera obtener hembras barcinas (XNXn) y machos negros (XnY). Los hijos de una hembra barcina (XNXn) pueden ser tanto negros (XnY) como amarillos (XNY).

5.En el chamico, o estramonio, el alelo que determina pétalos violetas es dominante sobre el que determina pétalos blancos, y el alelo que determina cápsulas espinosas es dominante sobre el que determina cápsulas lisas. Una planta con pétalos blancos y cápsulas espinosas se cruzó con una que tenía pétalos violetas y cápsulas lisas. La generación Fl estuvo compuesta por 47 plantas con pétalos blancos y cápsulas espinosas, 45 plantas con pétalos blancos y cápsulas lisas, 50 plantas con pétalos violetas y cápsulas espinosas, y 46 plantas con pétalos violetas y cápsulas lisas. ¿Cuáles eran los genotipos de los padres?

Este cruzamiento es esencialmente un cruzamiento prueba que involucra dos pares de genes independientes, en los cuales un padre es homocigoto recesivo para un carácter y el otro es homocigoto recesivo para el otro carácter. Las cuatro combinaciones posibles de la descendencia aparecen en una proporción aproximada de 1:1:1:1. Esto indica que el genotipo que subyace a la característica del fenotipo dominante expresada en cada padre es heterocigoto. Esto es, la planta con pétalos blancos y cápsulas espinosas es vvEe y la de pétalos violetas y cápsulas lisas es Vvee (suponiendo que V=violeta y v=blanco; E=espinoso y e=liso).

6.Un organismo diploide tiene 42 cromosomas por célula. ¿Cuántos grupos de ligamiento tiene?

Un organismo diploide con 42 cromosomas tiene 21 pares de cromosomas homólogos y, por lo tanto, 21 grupos de ligamiento.

7.En una serie de experimentos de cruza, se encontró que un grupo de ligamiento compuesto por los genes A, B, C, D y E mostraba aproximadamente las frecuencias de recombinación que aparecen en el esquema siguiente (recombinación por 100 óvulos fertilizados). Usando la unidad de medida estándar de Sturtevant, "mapee" el cromosoma.

8.La llamada variedad Andaluza "azul" (en realidad gris) de gallina se produce por una cruza entre las variedades negra y blanca. Interviene un solo par de alelos. ¿Qué color esperaría en los pollos (en qué proporción) si cruzase dos individuos azules? ¿Y si cruzase uno azul y uno negro? Explique.

En un cruzamiento entre dos gallinas azules se espera encontrar una proporción de 1 negra: 2 azules: 1 blanca. En un cruzamiento entre una azul y una negra se espera una proporción de 2 negras: 2 azules: 0 blancas. Este es un ejemplo de dominancia incompleta.

9.En las gallinas, como hemos visto, hay dos pares de alelos que determinan la forma de la cresta. RR o Rr, dan como resultado una cresta en roseta, mientras que rr produce una cresta simple. PP o Pp producen una cresta en guisante y pp produce una cresta simple. Cuando R y P aparecen juntos, producen un nuevo tipo de cresta: cresta en nuez: ¿Cuál sería el genotipo de la generación F1 resultante de un cruzamiento RRpp x rrPP? ¿Cuál sería el fenotipo? Si híbridos Fl se cruzaran entre sí, ¿cuál sería la distribución posible de los genotipos? ¿Y de los fenotipos? Ilustre esta cruza mediante un tablero de Punnett.

El genotipo de la generación F1 de un cruzamiento RRpp x rrPP es RrPp y el fenotipo es de cresta en nuez.

El genotipo que resulta del cruzamiento de la F1 entre sí puede dar:

1 RRPP : 2 RRPp: 2 RrPP: 4 RrPp: 2 Rrpp: 1 RRpp: 2 rrPp: 1 rrPP: 1 rrPP. El fenotipo daría 9 cresta en nuez: 3 cresta en roseta: 3 cresta en guisante: 1 cresta simple.

10.Usted y una genetista observan a una vaca Ayrshire de color caoba, con un ternero recién nacido rojo. Usted se pregunta si es macho o hembra y la genetista dice que es obvio, a juzgar por el color, cuál es el sexo del ternero. Explica que en los Ayrshire el genotipo AA es caoba y aa es rojo, pero que el genotipo Aa es caoba en los machos y rojo en las hembras. ¿Qué está tratando de decirle, o sea, de qué sexo es el ternero? ¿Cuáles son los fenotipos posibles del padre del ternero?

El ternero rojo es hembra. Como la madre del ternero es caoba, su genotipo debe ser AA, por lo tanto el ternero recibió al menos un alelo A. Debido a esto, como el ternero es rojo, debe ser heterocigoto y su genotipo Aa , que es rojo en la hembras. El padre del ternero contribuyó con una alelo a, entonces su genotipo podría ser aa o Aa. Si es aa, es rojo y si es Aa es caoba.

11.El tamaño del huevo puesto por una variedad de gallina es determinado por tres pares de alelos; las gallinas con el genotipo AABBCC ponen huevos que pesan 90 gramos, y las gallinas con el genotipo aabbcc ponen huevos de 30 gramos. Cada uno de los alelos A, B o C añade 10 gramos al peso del huevo. Cuando una gallina de la cepa de 90 gramos se aparea con un gallo de la cepa de 30 gramos, las gallinas de la generación Fl ponen huevos que pesan 60 gramos. Si una gallina y un gallo de esta generación Fl son apareados, ¿cuál será el peso de los huevos puestos por las gallinas de la generación F2?

El cruzamiento inicial es AABBCC x aabbcc

¯

AaBbCc

Del cruzamiento de estos heterocigotos entre sí resultan gallinas que ponen huevos aproximadamente de 30 gramos (para las gallinas aabbcc), 90 gramos (para las gallinas AABBCC) y 30, 40, 50, 60, 60, 70, 80, 90 gramos para las otras combinaciones intermedias.

12.La altura y el peso en los animales sigue una distribución semejante a la que se muestra en la figura 13-21 (ver el libro). Endocriando animales grandes, los criadores por lo general consiguen cierto aumento de tamaño en sus planteles pero, es característico que al cabo de unas pocas generaciones cese el aumento de tamaño. ¿Por qué?

Seleccionando animales grandes con propósitos de endocruza, se puede desplazar la curva en forma de campana hacia los valores más altos. Pero están limitados por el rango de variación en tamaño que existe en la población.

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