1. No category

COLEGIO SAN IGNACIO DE LOYOLA
PERÍODO 2
Estudiante: _____________________________
Área: Ciencias Naturales y Educación Ambiental
Asignatura: Ciencias Naturales
Docente: María Helena González U.
I
Grado: 9°
Fecha: Abril 13 de 2015
Tipo de Guía: informativa y de ejercitación
Tiempo de Duración: 5 unidades
¿CÓMO
SE TRANSMITE
LA INFORMACIÓN GENÉTICA?
INDICADORES DE DESEMPEÑO
1. Elabora esquemas representativos aplicando las leyes de
Mendel.
2. Aplica las leyes de Mendel en la resolución de problemas
comparándolos con la genética moderna.
3. Analiza situaciones problema relacionadas con herencia
no mendeliana.
INTRODUCCIÓN
Todos los seres vivos son producto de la naturaleza y de la crianza, el material genético
da al organismo sus limitaciones y potencialidades biológicas y el medio ambiente le
brinda la crianza. Ambos factores al interactuar dan a cada organismo sus características
anatómicas, fisiológicas, bioquímicas y de comportamiento. La genética es la ciencia que
estudia la herencia y aunque es relativamente nueva se ha desarrollado mucho en la
últimas décadas, sus aplicaciones van desde la selección y mejoramiento de los
organismos con fines productivos, la evaluación de la productividad con base en los
genes, hasta la manipulación de genes ya sea para corregir enfermedades, clonar
individuos, "trasplantar" genes de una especie a otra o el uso de organismos diseñados
genéticamente en la optimización de procesos industriales.1
HERENCIA MENDELIANA
Se llama herencia mendeliana a la transmisión de características hereditarias que ocurre
en fundamental acuerdo con las leyes formuladas por el monje austriaco Gregor Mendel
(1822-84) con base en sus investigaciones sobre cruces entre diversas clases de
guisantes. Es de notar que Mendel, además de tener una notable curiosidad científica y
mucha paciencia y laboriosidad, fue sumamente afortunado al escoger para sus
experimentos plantas y características que por casualidad obedecían especialmente bien
las leyes concebidas por él. De hecho, son pocos los casos en que la transmisión de un
rasgo hereditario particular ocurre sin interdependencia con la transmisión de otros
rasgos, es decir, en que un gen determina su rasgo sin que ningún otro gen influya en el
resultado (cuarta ley).i
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE HERENCIA MENDELIANA
A continuación aparecerán una serie de problemas resueltos, que te permitirán
comprender algunos conceptos relacionados con la herencia de características. Lee con
atención los problemas e interpreta la forma como se resuelven para que puedas aplicar
esta metodología en la resolución de problemas similares.
Problema 1: Cruce Monohíbrido
En las plantas de arvejas, semillas lisas (S) son dominantes
sobre semillas rugosas (s). En una cruce genética de dos
plantas que son heterocigotas para el carácter "forma de la
semilla", ¿qué fracción de los descendientes deberían tener
semillas lisas?
A. Ninguno
B. 1/4
C. 1/2
D. 3/4
SOLUCIÓN
En las plantas de arvejas, semillas lisas (S) son dominantes
sobre semillas rugosas (s). En un cruce genético de dos plantas
que son heterocigotas para el carácter "forma de la semilla",
¿qué fracción de los descendientes deberían tener semillas
lisas?
La figura de arriba representa un cruce monohíbrido de plantas híbridas-F1. Ambos
padres son heterocigotas (Ss) para un alelo que determina la forma de la semilla. La
presencia del alelo dominante (S) en plantas homocigotas (SS) o heterocigotas (Ss) da
como resultado semillas lisas. Plantas homocigotas recesivas (ss) tienen semillas
rugosas. Para resolver el problema 1, necesitas hacer una cuadricula de Punnett. Esta
guía te llevará a través del proceso.
Construye una cuadricula de Punnett
1. Dibuja una cuadricula de Punnett de 2x 2.
2. Anota los alelos del padre 1 en el lado izquierdo de la
cuadricula de Punnett.
Cada gameto tendrá uno de los dos alelos del padre. En este
cruce en particular, la mitad de los gametos tendrá el alelo
dominante (S), y la otra mitad tendrá el alelo recesivo (s).
3. Anota los alelos del padre 2 arriba de la cuadricula de
Punnett.
Para este padre heterocigota (Ss), la mitad de los gametos tendrá
el alelo dominante (S), y la otra mitad tendrá el alelo recesivo (s).
4. Llena los cuadros para el padre 1.
Llena cada cuadro con el alelo del Padre 1 en esa línea.
5. Llena los cuadros para el padre 2.
Llena cada cuadro con el alelo del Padre 2 en esa columna.
Interpretación de los resultados de una cuadricula de Punnett
Ahora tenemos la información para predecir el resultado del cruce. Los genotipos en los
cuatro cuadros de la cuadricula de Punnett, tienen cada uno, las mismas posibilidades
de ocurrir entre los descendientes de este cruce. Ahora podemos tabular los resultados.
Genotipos que resultaron de este cruce monohíbrido (Ss x Ss)
25%
homocigotas
dominantes
50%
heterocigotas
25%
homocigotas
recesivos
Fenotipos que resultaron de este cruce monohíbrido (Ss x Ss)
Cruce Dihibrido
Problema 2: Predicción de gametos de una planta SsYy.
Los gametos de una planta de genotipo SsYy ¿Qué genotipos deberían tener?
SOLUCIÓN
Selección de alelos
Los gametos recibirán un alelo de cada par (Ss y Yy). Todas las combinaciones de
alelos tendrán las mismas probabilidades de ocurrir (SY, Sy, sY, y sy) porque los
alelos de diferentes genes se seleccionan independientemente durante la formación de
gametos (meiosis.) Cada gameto tiene un alelo para forma de semilla (S=lisa o
s=rugosa) y un alelo para color (Y=amarillo o y=verde)
Problema 3: Un cruce de prueba SsYy x ssyy.
¿Cuál de los siguientes genotipos, no esperaría encontrar entre la descendencia de
una cruce de prueba SsYy x ssyy?
SOLUCIÓN
Alelos del padre 1
Hay cuatro combinaciones de alelos
en los gametos del padre 1.
Alelos del padre 2
Hay una sola combinación posible de alelos en
los gametos del padre 2.
Cruce de Prueba
Este cruce se puede usar
para determinar si esta
planta de semillas lisasamarillas era heterocigota
para los caracteres forma y
color de la semilla.
Problema 4: Descendientes homocigotas de un cruce dihíbrido
En un cruce dihíbrido, AaBb x AaBb, ¿qué fracción de la descendencia será
homocigota para ambos caracteres recesivos?
SOLUCIÓN
Predicción del genotipo de la
descendencia
Hay cuatro combinaciones posibles de
gametos para el padre AaBb. La mitad de los
gametos obtienen un alelo dominante A y un
dominante B; la otra mitad de los gametos
reciben un alelo recesivo a y un recesivo b.
Ambos
padres
producen
25%
de
AB,Ab,aB,ab. (Revisa guía del problema #2
si es necesario).
Gametos posibles para cada padre
AaBb
En razón de que cada padre tenga
cuatro combinaciones diferentes de
alelos en los gametos, hay dieciséis
combinaciones posibles para esta
cruce. Por lo tanto usamos una
cuadricula de Punnett de 4x4 cuadros.
Ahora podemos predecir el resultado
de la cruce genética AaBb x AaBb.
Para determinar la fracción de la
descendencia homocigota para ambos
caracteres, primero determine el
genotipo
de
un
descendiente
homocigota para ambos caracteres.
Será aabb.
Alelos de ambos padres
Descendiente homocigota para
ambos caracteres recesivos
Hay solo uno de 16 combinaciones
posibles con este genotipo.
Por lo tanto, la fracción predicible será
1/16.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
1. Si una planta homocigótica de tallo alto (AA) se cruza con una homocigótica de tallo
enano (aa), sabiendo que el tallo alto es dominante sobre el tallo enano, ¿Cómo serán los
genotipos y fenotipos de la F1 y de la F2?
2. Al cruzar dos moscas negras se obtiene una descendencia formada por 216 moscas
negras y 72 blancas. Representando por NN el color negro y por nn el color blanco, cuál
será el genotipo de las moscas que se cruzan y de la descendencia obtenida.
3. El pelo rizado en los perros domina sobre el pelo liso. Una pareja de pelo rizado tuvo un
cachorro de pelo también rizado y del que se quiere saber si es heterocigótico. ¿Con qué
tipo de hembras tendrá que cruzarse?
4. Una mariposa de alas grises se cruza con una de alas negras y se obtiene un
descendencia formada por 116 mariposas de alas negras y 115 mariposas de alas grises.
Si la mariposa de alas grises se cruza con una de alas blancas se obtienen 93 mariposas
de alas blancas y 94 mariposas de alas grises.
mariposas que se cruzan y de la descendencia?
¿Cómo son los genotipos de las
5. Un ratón A de pelo blanco se cruza con uno de pelo negro y toda la descendencia
obtenida es de pelo blanco. Otro ratón B también de pelo blanco se cruza también con
uno de pelo negro y se obtiene una descendencia formada por 5 ratones de pelo blanco y
5 de pelo negro. ¿Cuál de los ratones A o B será homocigótico y cuál heterocigótico?
Razona la respuesta.
6. Se cruzan dos plantas de flores color naranja y se obtiene una descendencia formada
por 30 plantas de flores rojas, 60 de flores naranja y 30 de flores amarillas. ¿Qué
descendencia se obtendrá al cruzar las plantas de flores naranjas obtenidas, con las rojas
y con las amarillas también obtenidas? Razona los tres cruzamientos.
7. Una planta de jardín presenta dos variedades: una de flores rojas y hojas alargadas y
otra de flores blancas y hojas pequeñas. El carácter color de las flores sigue una herencia
intermedia, y el carácter tamaño de la hoja presenta dominancia del carácter alargado. Si
se cruzan ambas variedades, ¿Qué proporciones genotípicas y fenotípicas aparecerán en
la F2? ¿Qué proporción de las flores rojas y hojas alargadas de la F2 serán
homocigóticas?
8. En el hombre el color pardo de los ojos “A” domina sobre el color azul “a”. Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos, uno de
ellos de ojos pardos y otro de ojos azules. Determina:
a. El genotipo del padre
b. La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules.
9. La acondroplasia es una anomalía determinada por un gen autosómico que da lugar a
un tipo de enanismo en la especie humana. Dos enanos acondroplásicos tienen dos hijos,
uno acondroplásico y otro normal.
a. La acondroplasia, ¿es un carácter dominante o recesivo? ¿Por qué?
b. ¿Cuál es el genotipo de cada uno de los progenitores? ¿Por qué?
c. ¿Cuál es la probabilidad de que el próximo descendiente de la pareja sea normal?
¿Y de qué sea acondroplásico? Realiza un esquema del cruzamiento.
10. El albinismo es un carácter recesivo con respecto a la pigmentación normal. ¿Cuál
sería la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos?:
a. Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo.
b. Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina.
c. Si se casa con una prima hermana de pigmentación normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos.
HERENCIA NO MENDELIANA
Después de que las leyes de Mendel fueron redescubiertas, los genetistas hallaron casos
en los que una característica de un par de alelos no era completamente dominante sobre
el otro, o que la expresión de los rasgos la determinaba más de un par de alelos,
apartándose así de estas reglas. Ejemplos de este tipo de herencia son:
Dominancia Incompleta
Co-dominancia
Alelos múltiples
Herencia ligada al sexo
Herencia poli-génica
Interacción génica
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
A. Herencia Intermedia
1. Al realizar un cruzamiento entre una mariposa de alas grises con otra de alas
negras se obtuvo una descendencia formada por 93 mariposas de alas negras y 93
mariposas de alas grises. La mariposa de alas grises se cruzó con otra que presenta
alas blancas, obteniéndose una descendencia formada por 35 mariposas blancas y 35
mariposas grises. Averiguar los genotipos, tanto de las mariposas que se cruzan como
de los descendientes.
2. Las cobayas de pelaje color amarillo son homocigotos (CACA), el color crema se
debe a un genotipo heterocigótico (CACB), y el blanco es debido al genotipo
homocigótico (CBCB) ¿Qué proporciones genotípicas y fenotípicas se obtienen de un
cruzamiento entre dos cobayas de color crema?
3. Un perro de pelo negro, cuyo padre era de pelo blanco, se cruza con una perra de
pelo gris, cuya madre era negra. Sabiendo que el color negro del pelaje domina sobre
el blanco en los machos, y que en las hembras negro y blanco presentan herencia
intermedia, explica cómo serán los genotipos de los perros que se cruzan y tipos de
hijos que pueden tener respecto del carácter considerado.
4. Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigóticas para el color de las
flores. Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra, flores rojas. Señala
los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas,
sabiendo que “B” es el gen responsable del color marfil, “R” es el gen que condiciona
el color rojo y que los genes R y B son equipotentes (herencia intermedia).
5. Un dondiego de flores rojas y hojas grandes se cruza con otro de flores blancas y
hojas pequeñas. Calcula los fenotipos de la F2 y sus porcentajes, teniendo en cuenta
que estos dos caracteres se rigen por el mecanismo de la equipotencia o herencia
intermedia.
6. Los genes alelos P y p rigen el desarrollo de las plumas de las gallinas. El genotipo
PP determina gallinas con las plumas muy rizadas, el pp normalmente rizadas y el Pp
medianamente rizadas. Cuando se cruzan una gallina con plumas normales y un gallo
de plumas muy rizadas, ¿qué fracción de la F2 se espera que tenga las plumas
medianamente rizadas?
7. Una raza de gallinas, denominada andaluza, presenta plumajes de tres colores
negro, blanco y azul. El azul resulta de la combinación híbrida de los genes negro y
blanco. Determina los fenotipos y los genotipos de la descendencia de estos tres
cruzamientos.
a. Plumaje azul x plumaje negro.
b. Plumaje azul x plumaje azul.
c. Plumaje azul x plumaje blanco.
B. Herencia ligada al sexo
1. ¿Qué proporción genotípica cabe esperar en un matrimonio entre un hombre
daltónico y una mujer portadora? ¿Qué proporción de daltónicos cabe esperar en
la familia si tiene ocho hijos?
2. Indica el genotipo de un hombre calvo cuyo padre no era calvo, el de su esposa
que no es calva, pero cuya madre sí lo era, y el de sus futuros hijos.
3. Al cruzar una gallina normal con un gallo paticorto salieron todos los gallitos
normales y todas las gallinitas paticortas. Posteriormente se realiza la F2 y se
obtiene que la mitad de los gallos y la mitad de las gallinas salen paticortas.
Explica estos resultados.ii
4. En un mamífero el número de cromosomas es 2n = 48: ¿Cuántos autosomas
tendrá un espermatozoide? ¿y cuántos cromosomas sexuales? ¿Cuántos
autosomas tendrá una célula somática? ¿y cuántos cromosomas sexuales?
Razonar las respuestas.
5. El color rojo de los ojos de Drosophila es dominante. Se realizó un cruzamiento en
el que ambos parentales tenían los ojos rojos y se observó que la descendencia
era fenotípicamente uniforme, con ojos rojos. De esta descendencia se tomaron
una serie de moscas, cada una de las cuales se cruzó con una mosca de ojos
púrpura. La mitad de los cruzamientos produjo sólo moscas de ojos rojos y la otra
mitad produjo el 50% de moscas con ojos rojos y el otro 50% de moscas con ojos
púrpura.
a. Indica los genotipos de la descendencia del primer cruzamiento.
b. Indica los genotipos de la descendencia del segundo cruzamiento.
6. En la hemofilia:
a. ¿Cuáles serán las proporciones genotípicas que podríamos esperar de la
descendencia de una mujer fenotípicamente normal, cuyo padre era hemofílico y
cuyo marido es normal?
b. ¿Qué circunstancias tienen que darse para que un padre y su hijo varón sean
hemofílicos?iii
GENEALOGÍAS
Un diagrama de pedigrí es un gráfico escrito en forma similar a un árbol genealógico, en
el cual se detalla por medio de una simbología consensuada, la aparición de un
determinado fenotipo a lo largo de la historia natural de una familia. Con frecuencia los
diagramas de pedigrí comprenden tres o cuatro generaciones, pero un buen diagrama de
pedigrí debería contener todas las que resultara posible rastrear.
Un diagrama de pedigrí hace uso de cuatro símbolos básicos dos cuadrados (uno vacío y
uno lleno) y dos círculos (uno vacío y uno lleno). Los círculos representan hembras, los
cuadrados machos, los símbolos llenos representan la aparición fenotípica de la
característica que se está rastreando, mientras que los símbolos vacíos representan a
individuos que no la presentan.
Las sucesivas generaciones se representan en líneas horizontales diferentes, y
numerándolas con números romanos a partir de la más antigua generación de la que se
tienen datos. Una doble línea horizontal indica consanguinidad.
Las uniones con descendencia se representan por una línea horizontal que vincula a los
individuos parentales, y los descendientes se derivan de esta unión por medio de líneas
en forma de árbol. En números romanos se consigna el orden generacional; en números
árabes, se detalla el orden de descendencia.
La función de un diagrama de pedigrí es simplificar lo más posible la ocurrencia de una
determinada característica, para tratar de determinar cuál es el mecanismo de
herencia que la caracteriza, con el fin de predecir su posible aparición en futuros
descendientes. Por ello, facilita identificar síndromes genéticos y establecer diagnósticos
presintomáticos, así como el cálculo del riesgo (recurrencia u ocurrencia) y los patrones
de herencia de una enfermedad. Así, un diagrama de pedigrí es tanto más efectivo cuanto
menos información superflua presenta.
La ventaja principal del diagrama de pedigrí es su interpretación fácil y su formato
compacto. No obstante, el mayor inconveniente es la confusión a que puede dar lugar por
utilizar símbolos, que deben ser universalmente admitidos.iv
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
1. Una pareja en la que la visión de ambos es normal tiene cuatro hijos. En ellos y en
sus descendientes se aprecian las siguientes características:
a. Una hija con visión normal, que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltónica.
b. Una hija con visión normal, que tiene tres hijas y dos hijos normales.
c. Un hijo daltónico, con dos hijas normales.
d. Un hijo normal, con dos hijos y dos hijas normales.
Construye la genealogía de esta familia indicando en cada caso el genotipo más
probable y el tipo de herencia.
2. Un varón de ojos azules se casa con una mujer de ojos pardos. La madre de la mujer
era de ojos azules, el padre de ojos pardos y tenía un hermano de ojos azules. Del
matrimonio nació un hijo con ojos pardos. Cómo será el genotipo de todos ellos,
sabiendo que el color pardo domina sobre el color azul.
3. La siguiente genealogía corresponde a cobayas. El
negro corresponde a pelo rizado y el blanco a pelo
liso. El cuadrado significa macho y el círculo significa
hembra. Determina qué carácter es dominante y cuál
recesivo. Determina si es un carácter ligado al sexo.
4. Una mujer tiene el pelo rizado y su marido tiene el pelo liso. Cuando se enteran que
van a tener un hijo se preguntan cómo será el pelo de éste. La madre argumenta que
lo tendrá liso porque el padre de ella (abuelo del futuro
niño) tenía el pelo liso. El marido responde que debería
tenerlo rizado porque sus dos padres (los abuelos
paternos del futuro niño) tenían el pelo rizado. Sabiendo
que se trata de un carácter autosómico, determina:
a. Tipo de herencia del carácter.
b. Genotipos de los individuos de la familia.
c. Probabilidad de pelo liso en el niño que va a nacer.
5. El albinismo en la especie humana es la ausencia
de pigmento en el cabello, piel y ojos. En la figura
se representa la genealogía de una familia en la
que varias personas son albinas (círculos y
cuadrados de color gris). Determine a partir de la
genealogía:
a. Si el albinismo está determinado por un gen dominante o recesivo.
b. Si está o no ligado al sexo.
6. El sistema de grupos sanguíneos eritrocitarios ABO está determinado genéticamente
por una serie alélica (alelos IA, IB, I0): el grupo A pueden proceder de los genotipos
IAIA o IAI0. El grupo B puede proceder
de los genotipos IBIB e IBI0; el grupo
AB procede de un genotipo IAIB y el
grupo 0 procede del genotipo I0I0. En la
familia de la figura se indican los grupos
sanguíneos de cada individuo (los
hombres se representan con un
cuadrado y las mujeres con un círculo).
Uno de los miembros de la genealogía tiene un grupo sanguíneo no explicable en
base al tipo de herencia del carácter.
a. Indica cuál es esa persona.
b. Indica cuál de estas dos explicaciones es la más probable:
La persona en cuestión es hijo/a extramatrimonial de la persona que figura como
su madre en la genealogía.
hubo una confusión (cambio de niño/a) en la clínica en que nació esa persona.
7. En la figura se indica la transmisión de un carácter monogénico (individuos en negro)
en una familia (los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un
círculo). Indique el genotipo más probable de cada uno de los individuos (es decir, si
hay más de un genotipo posible, indique el más probable). Utiliza la letra A
(mayúscula) para el alelo dominante y la letra a (minúscula) para el recesivo.
8. En la figura anterior (ejercicio 7) se indica la transmisión de un carácter monogénico
(individuos en negro) en una familia (los hombres se representan con un cuadrado y
las mujeres con un círculo). ¿Por qué puede afirmarse que el gen que determina este
carácter no está situado en los cromosomas sexuales?
9. En la figura se indica la transmisión de una cierta
anomalía (círculos y cuadrados de color gris). Se
sabe que esta anomalía está producida por un solo
gen ligado al sexo y situado en el cromosoma X.
a. Indica si esta anomalía es dominante o recesiva.
b. Indica los posibles genotipos para todos los
individuos. Utiliza la letra A para el alelo dominante
y la a para el recesivo.
c. Tomando en cuenta exclusivamente los datos aportados por esta genealogía.
¿Podría excluirse totalmente la posibilidad de que el carácter fuera autosómico?
10. En la figura se indica la transmisión de un carácter
monogenético (círculos y cuadrados de color gris) en
una familia (los hombres se representan mediante un
cuadrado y las mujeres con un círculo).
a. ¿Se trata de un carácter dominante o recesivo?
Razone la respuesta.
b. Indique el genotipo más probable de cada uno de los
individuos. Utilice A (mayúscula) para el alelo dominante y la letra a (minúscula)
para el recesivo.
c. ¿El gen que determina este carácter es autosómico o está ligado al cromosoma
X?
11. El matrimonio (7,8) tiene una hija (12) con
una determinada enfermedad genética el
padre (8) culpa a la madre ya que en su
familia, el abuelo materno de la niña (1)
padecía dicha enfermedad. A la vista del
árbol genealógico ¿el padre tiene o no
razón?.
12. Del estudio de ciertas enfermedades genéticas (A, B, C, D, E) en una serie de
familias (1, 2, 3, 4, 5) se obtienen los siguientes árboles genealógicos. Determina, si
es posible, que no siempre lo es, si el gen responsable de la enfermedad es
dominante o recesivo
Web grafía:
http://www.maph49.galeon.com/meiosis/proII1.html
www.biologia.arizona.edu
www.recursos.cnice.mec.es/.../genetica1/actividades.htm
i
http://www.claudiogutierrez.com/NuevoHumanismo/herencia_mendeliana.html
ii
http://www.bioygeo.info/pdf/28_problemas_resueltos.pdf
iii
http://blog.educastur.es/genetica/
iv
http://es.wikipedia.org/wiki/Pedigr%C3%AD
Tu constitución biológica, es producto del azar, tus genes se conjugaron de tal
forma que crearon a un ser infinitamente maravilloso”.