Genética Mendeliana: Conceptos Clave y Resolución de Problemas de Herencia

Estimados estudiantes, en este documento exploraremos conceptos fundamentales de la genética mendeliana y aplicaremos estos conocimientos a la resolución de problemas prácticos sobre patrones de herencia. Comprender estos principios es esencial para desentrañar cómo los rasgos se transmiten de una generación a otra.

Conceptos Fundamentales de Genética

Locus:

Posición específica que ocupa un gen dentro de un cromosoma.

Alelo:

Cada una de las formas alternativas de un gen que ocupa el mismo locus en cromosomas homólogos.

Gen:

Unidad fundamental de la herencia, segmento de ADN que codifica la información necesaria para la síntesis de una proteína o ARN, determinando un rasgo específico.

Célula Diploide:

Célula que contiene dos conjuntos completos de cromosomas (2n), uno de cada progenitor.

Cromosomas Homólogos:

Par de cromosomas (uno de origen paterno y otro materno) que tienen la misma longitud, posición del centrómero y patrón de bandas, y que contienen genes para los mismos caracteres en los mismos loci.

Herencia:

Proceso biológico por el cual los caracteres genéticos se transmiten de una generación a la siguiente.

Problema 1: Cruce Dihíbrido en Arvejas (Color y Textura de la Semilla)

Se cruzó una planta de arvejas de semillas verdes y rugosas con otra de color y textura desconocida. Las plantas resultantes de la F1 fueron: ¼ con semillas amarillas y lisas, ¼ con semillas amarillas y rugosas, ¼ con semillas verdes y lisas y ¼ con semillas verdes y rugosas.

Preguntas:

• ¿Cuál es el fenotipo del padre desconocido?
• ¿Cuál es el genotipo de la P1 y de la F1?

Datos:

• A: Alelo dominante para el color amarillo.
• a: Alelo recesivo para el color verde.
• L: Alelo dominante para la textura lisa.
• l: Alelo recesivo para la textura rugosa.

Determinación de Genotipos Parentales y Gametos

• Planta de arvejas verde y rugosa: Genotipo aall (Gametos: al)
• Planta desconocida: Dado que la F1 muestra una proporción 1:1:1:1, esto es característico de un cruce de prueba (test cross) entre un heterocigoto doble y un homocigoto recesivo. Por lo tanto, el genotipo de la planta desconocida debe ser AaLl. (Gametos: AL, Al, aL, al)

Cuadro de Punnett para el Cruce aall x AaLl

Resultados del Cruce

Fenotipo del Padre Desconocido:

• El padre desconocido es una planta con semillas amarillas y lisas, con genotipo heterocigótico (AaLl).

Genotipo de la Generación Parental (P1):

• Planta 1: aall (semilla verde y rugosa)
• Planta 2 (desconocida): AaLl (semilla amarilla y lisa)

Genotipos y Fenotipos de la Generación F1:

• AaLl: 25% (semillas amarillas y lisas)
• Aall: 25% (semillas amarillas y rugosas)
• aaLl: 25% (semillas verdes y lisas)
• aall: 25% (semillas verdes y rugosas)

Problema 2: Cruce Monohíbrido en Arvejas (Posición de la Flor)

Se cruzó una planta de arvejas homocigótica con flores terminales con otra con flores axiales. El resultado de la F1 fue: 50% de las plantas con flores axiales y 50% con flores terminales.

Preguntas:

• ¿Cuál fue el genotipo de la generación parental (P) y de la F1?

Dato: La posición terminal de la flor (f) es un carácter recesivo.

Determinación de Genotipos Parentales y Gametos

• Flor terminal: ff (homocigota recesiva)
• Flor axial: Ff (heterocigota, ya que al cruzarse con ff produce una F1 con 50% Ff y 50% ff)

Cuadro de Punnett para el Cruce Ff x ff

Resultados del Cruce

Genotipo de la Generación Parental (P):

• Planta 1: Ff (flor axial)
• Planta 2: ff (flor terminal)

Genotipos y Fenotipos de la Generación F1:

• Ff: 50% (flores axiales)
• ff: 50% (flores terminales)

Problema 3: Dominancia Incompleta en Mirabilis jalapa

Se cruzaron dos plantas del género Mirabilis y se obtuvo ¼ de plantas hijas con flores blancas, 2/4 con flores rosadas y ¼ con flores rojas.

Preguntas:

• ¿Cuál es el color de las flores de las plantas progenitoras?
• ¿Cuál es el genotipo de la P1 y de la F1?

Determinación de Alelos y Genotipos

• Flores blancas: C1C1
• Flores rojas: C2C2
• Flores rosadas: C1C2 (fenotipo intermedio, indicando dominancia incompleta)

Cuadro de Punnett para el Cruce C1C2 x C1C2

Resultados del Cruce

Color (Fenotipo) de las Plantas Progenitoras:

• Ambas plantas progenitoras tenían flores rosadas.

Genotipo de la Generación Parental (P1):

• Ambas plantas progenitoras tenían el genotipo C1C2.

Genotipos y Fenotipos de la Generación F1:

• C1C1: 25% (flores blancas)
• C1C2: 50% (flores rosadas)
• C2C2: 25% (flores rojas)