BIOLOGIA TERCERO BT-15

G E N É T I C A C L Á S I C A

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GENÉTICA MENDELIANA

Gregor Mendel, investigó los principios básicos de la herencia, alrededor de nueve años, los cuales

fueron publicados en 1866 y fueron ignorados. Cuarenta años después su trabajo adquirió

relevancia a la luz de los experimentos de tres genetistas de plantas: Hugo de Vries, Kart Correns

y Erick von Tschermak. Estos científicos realizaron sus trabajos y cuantificaron sus resultados

sobre la progenie y los publicaron en 1900, en todos ellos aparecía citado el artículo de Mendel del

año 1866. Así los experimentos de Mendel fueron reconocidos por el mundo científico y se

convirtieron en el hecho fundacional de la ciencia de la genética.

Mendel hizo sus descubrimientos antes de que se conociera la meiosis, parte de esta hazaña

científica se debió al método de experimentación que utilizó: ejemplo de preparación, ejecución e

interpretación. Se debe destacar que escogió un excelente material de trabajo, la planta de

arveja (Pisum sativum), de la cual seleccionó siete características cuyos rasgos son fácilmente

reconocibles, además registró grandes cantidades de datos cuantitativos y analizó esta

información para explicar las proporciones relativas de los diferentes tipos de progenie.

Figura 1. Los siete caracteres estudiados por Mendel en la planta de arveja (Pisum sativum).

Antes de pasar a revisar las leyes de Mendel, se aclararán los términos utilizados en esta guía.

TÉRMINOS DEFINICIONES

Gen Factor genético (una región de ADN) que ayuda a determinar una característica.

Alelo Una de las formas alternativas de un gen. (ver figura 2)

Locus Lugar específico ocupado por un alelo en un cromosoma.

Genotipo Conjunto de alelos que posee un organismo individual.

Fenotipo Manifestación o aparición de una característica, la cual puede ser física, fisiológica, bioquímica.

Característica Se refiere a un concepto general; ej. Color de ojos. En tanto que el término rasgo o carácter se refiere a una manifestación específica de esa característica; ej. ojos azules, verdes o negros

Homocigoto o puro Se refiere a una característica, en la cual los genes alelos que ocupan igual locus en un par de cromosomas homólogos son iguales; AA o aa

Heterocigoto o Hibrido Se refiere a una característica, en la cual los genes alelos que ocupan igual locus en un par de cromosomas homólogos son distintos; Aa

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Figura 2. Un organismo diploide posee dos alelos para cada locus ubicado en diferentes cromosomas homólogos.

TRABAJOS DE MENDEL

Primer trabajo experimental: CRUZAMIENTO MONOHÍBRIDO. (Figura 3)

Desarrollo

Cruza dos plantas puras homocigotos, para la misma característica: forma de la semilla. Toma

polen de una planta de arvejas esféricas y fertiliza a una planta de arvejas rugosas, este es un

cruce de la generación parental (P).

Las plantas originadas de este cruce corresponden a la primera generación filial (F1), y todas

produjeron arvejas esféricas (100%).

Las plantas F1 se autopolinizan y forman una segunda generación filial (F2). El registro de

los fenotipos obtenidos en F2 muestra lo siguiente:

- las plantas autofecundantes F1 eran 253 y de este cruce monohíbrido se obtuvo en total, en F2:

5474 arvejas esféricas.

1850 arvejas rugosas.

- Mendel concluyó

El rasgo de las arvejas esféricas era dominante

El rasgo de las arvejas rugosas era recesivo.

La relación entre los rasgos era 3 : 1, es decir, el 75% mostraba el rasgo dominante

y el 25% el rasgo recesivo.

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Figura 3. Experimento 1 de Mendel.

¿Cómo explica el modelo de herencia de Mendel la composición de la generación F2 en el

experimento 1?

Planta a Planta b

Semillas F2: ¼ son

Arrugadas y ¾ son

esféricas

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5

Hay que considerar primero que F1 tiene un fenotipo con arvejas esféricas y un

genotipo Ss. Según el modelo de Mendel cuando un individuo produce gametos, los

alelos se separan, de manera tal que cada gameto recibe solo un miembro del par de

alelos. Esta es la Primera Ley de Mendel, LA LEY DE LA SEGREGACIÓN.

En el experimento 1, la mitad de los gametos producidos por las plantas F1 contienen el

alelo S y la otra mitad, el alelo s (Figura 4).

Figura 4. Explicación de Mendel del experimento 1. Mendel concluyó que la herencia dependía de factores que provenían de cada uno de los padres, y que estos factores eran unidades separadas que no se

mezclan en la progenie.

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Cruce de prueba: ratifica la hipótesis mendeliana.

¿Cómo saber si en F2 las arvejas esféricas son puras SS o monohíbridas Ss?

Figura 5. Cruzamiento de prueba, I Ley de Mendel.

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PREGUNTAS DE DESARROLLO

1. Revise el siguiente cuadro

Considerando el cuadro anterior, realice los siguientes cruces y anote sus proporciones

fenotípicas y genotípicas;

a) Plantas de semilla esférica heterocigotas con plantas de semilla arrugada.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

b) Ambas plantas de semilla verde.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

c) Ambas plantas de flores púrpuras heterocigotas.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

d) Ambas plantas de vainas amarillas heterocigotas.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

e) Ambas plantas con vaina verde.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

f) Plantas de flores axiales heterocigotas con plantas de flores terminales.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

g) Ambas plantas de tallos altos homocigotas.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

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2. El albinismo es una falta de pigmentación y corresponde a una enfermedad hereditaria

autosómica recesiva. Señale la descendencia en los siguientes casos

a) hombre de fenotipo pigmmentado normal heterocigoto y mujer albina.

b) dos personas de fenotipo pigmentado normal, ambas heterocigotas.

3. La acondroplasia (una forma de enanismo) es una enfermedad hereditaria autosómica

dominante.

Señale la descendencia en los siguientes casos:

a) hombre afectado heterocigoto y mujer normal.

b) hombre y mujer, ambos afectados heterocigotos.

c) hombre y mujer, ambos normales.

4. ¿Cuáles son las proporciones fenotípicas en los siguientes cruzamientos?

Dominante heterocigoto x recesivo

Dominante heterocigoto x dominante heterocigoto

Dominante homocigoto x recesivo

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Cruzamientos de Dihíbridos

Figura 6. Cruzamiento de Dihíbridos. Cada Dihíbrido forma gametos distintos, al cruzarse forman cuatro

fenotipos en una relación 9:3:3:1.

Segundo trabajo experimental de Mendel: CRUZAMIENTO DE DIHÍBRIDOS. (Figura 6)

1. Cruza plantas puras para dos características: esféricas y amarillas con rugosas y verdes.

Generación parental (P).

2. La cruza de la generación parental origina una F1 100% esférica y amarilla

3. La F1 es 100% dihíbrida o doble heterocigoto: Ss Yy

- Cada dihíbrido formará cuatro gametos distintos en igual proporción:

SY - Sy - sY - sy

- Esto porque la segregación de S y s es independiente de la segregación Y e y durante

la producción de gametos.

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Resultado del cruce de Dihibridos (F1)

- Al cruzarse (autofecundándose) las plantas F1 dihíbridas originan en F2

16 combinaciones

9 genotipos distintos

4 fenotipos:

9/16 esféricas - amarillas

3/16 esféricas – verdes

3/16 rugosas – amarillas

1/16 rugosas verdes.

Cruzamiento de Prueba Dihíbridos.

¿Cómo saber si un individuo es puro o doble homocigoto para las dos características SSYY o es

dihíbrido o doble heterocigoto SsYy, si ambas presentan el mismo fenotipo, forma esférica y color

amarillo?

Se realiza el cruce de prueba con el padre recesivo (ssyy).

Si el dudoso es dihíbrido, el resultado será

SS Sy sY sy

sy Ss Ss ss ss

Yy yy Yy yy

Fenotipo 1 1 1 1

Esféricas Esféricas Rugosas Rugosas

Amarillas Verdes Amarillas Verdes

: : :

Cómo se observa, el resultado corresponde a los cuatro fenotipos obtenidos en el cruce entre

dihíbridos, pero en una proporción 1 : 1 :1 : 1.

¿Cuál sería el resultado si el caso “dudoso” hubiese sido una arveja esférica amarilla doble

homocigoto, al cruzarse con el padre recesivo? Responda.

II Ley de Mendel: de la distribución independiente.

Los trabajos de Mendel con dihíbridos le permitió concluir que:

“los alelos de genes diferentes se distribuyen en forma independiente uno del otro

en la formación de los gametos”.

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Preguntas de desarrollo

En las plantas de arvejas el tallo alto (T) es dominante sobre el enano (t) y las de flores púrpuras

(P) son dominantes sobre las de flores blancas (p). Los genes para estas dos características se

distribuyen en forma independiente.

● Se cruza una planta homocigótica para las dos características dominantes con otra

homocigótica para las recesivas. Al respecto conteste:

A) Proporciones genotípicas y fenotípicas en F1.

B) Proporción fenotípica en F2.

C) Proporción de dobles mohocigóticos en F2.

D) Proporción de dobles heterocigóticos en F2.

Preguntas de selección múltiple

1. La tabla siguiente muestra los resultados de un cruzamiento experimental entre ratones de

pelaje gris y de pelaje blanco, de genotipos desconocidos.

Cruzamiento Parentales Descendencia

Madre Padre Gris Blanco

1 Gris x Blanco 82 79

2 Gris x Gris 118 39

3 Blanco x Blanco 0 50

4 Gris x Blanco 74 0

De los resultados experimentales, se puede afirmar correctamente que

A) el carácter gris es recesivo.

B) el carácter blanco es dominante.

C) el cruce 3 es entre heterocigotos.

D) los progenitores del cruce 2 son híbridos.

E) los progenitores del cruce 4 son híbridos.

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2. En un cruce prueba o retro cruce, se cruzan individuos Pp con individuos pp, respecto a la

descendencia podemos indicar que el

I) 50% será heterocigoto.

II) 50% tendrá la característica recesiva.

III) 100% tendrá la característica dominante.

A) Solo II.

B) Solo I y II.

C) Solo I y III.

D) Solo II y III.

E) I, II y III.

3. En la mosca Drosophila melanogaster, en el cuerpo gris (G), es dominante sobre el cuerpo

negro (g). Dos individuos con el cuerpo gris recruzan, obteniéndose 158 moscas grises y 49

negras. ¿Cuál es el genotipo más probable de los padres?

A) GG x GG

B) GG x Gg

C) Gg x gg

D) gg x gg

E) Gg x Gg

4. El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia de un gen R dominante sobre su

alelo r, que da color amarillo. Las plantas enanas se deben a un gen recesivo d y las de

tamaño normal a su alelo dominante, D. Se dispone de una variedad de pulpa amarilla y

tamaño normal y de otra enana y de pulpa roja, ambas variedades puras, las cuales se

cruzan. La descendencia obtenida será

I) pulpa roja – enana.

II) pulpa roja – tamaño normal.

III) pulpa amarilla – tamaño normal.

Es (son) correcta(s)

A) solo I.

B) solo II.

C) solo I y II.

D) solo I y III.

E) I, II y III.

RESPUESTAS

DMDO-BT15

Preguntas 1 2 3 4

Claves D B E B