FUNDACIÓNEDUCACIONAL COLEGIO DE LOS SSCC MANQUEHUE

Transcripción

1 FUNDACIÓNEDUCACIONAL COLEGIO DE LOS SSCC MANQUEHUE Genética Clásica-Leyes de Mendel En la segunda mitad del siglo XIX un monje austríaco llamado Gregorio Mendel ( )- concibió la idea de que las características hereditarias están representadas, en los gametos, por unidades o partículas elementales independientes que conservan íntegra su individualidad y sus propiedades a través de las generaciones. En otras palabras lo que se transmite de padres a hijos. genética del siglo XX hasta nuestros tiempos se ha basado principalmente en la teoría de la herencia participada Conceptos básicos Un pequeño diccionario con los términos mas usuales utilizados en Genética mendeliana. Gen. Unidad hereditaria que controla cada carácter en los seres vivos. A nivel molecular corresponde a una sección de ADN, que contiene información para la síntesis de una cadena proteínica. Alelo. Cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter. Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante, presenta dos alelos, uno que determina color verde y otro que determina color amarillo.. Genotipo. Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre. Fenotipo. Es la manifestación externa del genotipo, es decir, la suma de los caracteres observables en un individuo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo. Locus. Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural es loci). Homocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA o aa. Heterocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo, Aa. Monohibridismo. Es el estudio del cruzamiento de individuos que difieren en un solo rasgo, por ejemplo color de la semilla, alto del tallo, posición de la flor etc. Dihibridismo: Es el estudio de la herencia de dos pares de rasgos al mismo tiempo, por ejemplo textura de la semilla y color de ésta, alto del tallo y posición de la flor etc. La

2 Leyes de Mendel Conviene aclarar que Mendel, por ser pionero, carecía de los conocimientos actuales sobre la presencia de pares de alelos en los seres vivos y sobre el mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta exposición está basada en la interpretación posterior de los trabajos de Mendel. Primera ley de Mendel (Monohibridismo) Ley de la segregación o Primera Ley de Mendel: Los pares de genes de cromosomas homólogos se separan durante la formación de los gametos, de tal forma que cada gameto recibe un solo alelo de cada par de genes del organismo. El experimento de Mendel.- Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de guisantes que producían las semillas amarillas y con una variedad que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas. Figura 1 Interpretación del experimento.- El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.

3 Figura 2 El experimento de Mendel. Mendel tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior (figura 1) y las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica en la figura 2. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación. Interpretación del experimento. Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurría que se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos, se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos. Figura Segunda ley de Mendel (Dihibridismo) Ley de la segregación independiente o Segunda Ley de Mendel: Los diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, el patrón de herencia de un rasgo no afecta al patrón de herencia de otro. Cada rasgo se transmite con independencia de la presencia del otro carácter. El experimento de Mendel. Mendel cruzó plantas de guisantes de semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y rugosa (Homocigóticas ambas para los dos caracteres).(figura 7) Figura 7 Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.

4 Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridas (AaBb). Estas plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas y que pueden verse en la figura 8 En el cuadro de la figura 9 se ven las semillas que aparecen y en las proporciones que se indica. Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos y rugosos y otros que son verdes y lisos, combinaciones que no se habían dado ni en la generación parental (P), ni en la filial primera (F1). Asimismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la segunda ley. Figura 9 figura 8 Interpretación del experimento. Los resultados de los experimentos de la segunda ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Para esta interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando los dos genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma, es el caso de los genes ligados.

5 ACTIVIDADES PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE MENDEL I. Complete las siguientes frases 1. El sitio específico en el cromosoma que es ocupado por un gen se denomina 2.- Los genes que rigen diferentes formas de un mismo carácter y que ocupan loci correspondientes en cada cromosoma homologo se llaman 3.- Un cruzamiento entre dos individuos que difieren con respecto a los alelos de un solo carácter recibe el nombre de. 4.- La constitución genética de un individuo expresada en símbolos es su. 5.- El aspecto de un individuo con relación a determinada característica es su 6.- Un alelo completamente expresado en el genotipo de un individuo heterocigoto es un alelo 7.-Un alelo Sólo puede expresarse en el fenotipo de un individuo homocigoto 8.- Se dice que un individuo con dos alelos idénticos para un carácter específico es para ese carácter; un individuo con dos alelos diferentes para un carácter específico es. II MONOHIBRIDISMO Considerando los trabajos de Gregorio Medel. Desarrolle las siguientes preguntas 1 Mencione cuál es genotipo de cada individuo y luego saque los tipos de gametos que puede formar cada uno de ellos AA, Rr, nn,, Mm, pp, Cc, TT, ff. Rraa 2-en la siguiente lista de genotipos, subraye los pares alelos. LN, Mn,, al, Cc, AA, Cc, hh,, AB, Ll, Da, Ss, RR.

6 III. DESARROLLE LOS SIGUIENTES EJERCICIOS 1.-posición axial de delas flores en las arvejas es dominante sobre la posición terminal. Encuentre el fenotipo y el genotipo de f2 si se cruza una planta de flor axial homocigota con otra planta de flor terminal. 2-En el ganado vacuno, la falta de cuernos (C) es dominante sobre la presencia de cuernos (c). Un toro se cruza con 3 vacas. Con la vaca A con cuernos se obtuvo 1 ternero sin cuernos; con la vaca B, también con cuernos, se produjo un ternero con cuernos; con La vaca C, que no tiene cuernos, se produce un ternero con cuernos. Cuáles son los Genotipos del toro y de las tres vacas?, qué otra descendencia cabría esperar de estos cruzamientos? 3.-En el hombre, la falta de pigmentación llamada albinismo es el resultado de un alelo recesivo(m) y la pigmentación normal (presencia de melanina) corresponde a su alelo Dominante (M). Si dos progenitores normales tienen un hijo albino: a) Qué genotipos presentan los padres y el hijo albino? b) Cuál es la probabilidad de que los siguientes hijos sean normales? 4- considerando que en las arvejas la vaina verde (vv) es dominante sobre la vaina amarilla (vv), determine el fenotipo y el genotipo de la descendencia, si se cruza una planta verde heterocigoto con otra amarilla. 5-.-Si la semilla lisa domina sobre la semilla rugosa. Cuál es el fenotipo y el genotipo de la descendencia cuando se cruza una planta de semilla lisa homocigota con otra planta de semilla lisa heterocigoto? 6-El gen que determina el albinismo es recesivo (aa),el gen que determina la pigmentación normal es dominante(aa), qué posibilidades tiene un matrimonio de tener un hijo albino si ambos son heterocigotos para este rasgo? 7.-El gen recesivo es la causa principal del cabello rojo en los seres humanos. El color oscuro se debe al alelo dominante R. Cuál es la probabilidad de que el cabello rojo aparezca en los hijos de un matrimonio entre heterocigotos para este rasgo?

7 8 -Analice y luego explique, cómo a través de la descendencia podemos saber, si un rasgo dominante es homocigoto o heterocigoto. 9.-Analiza los siguientes datos Un genetista quería estudiar el gen que determina la presencia de una enzima llamada A2 en plantas de trigo. Los resultados obtenidos al cruzar tres cruzamientos distintos se resumen en la siguiente tabla. Cruzamiento 1 Cruzamiento 2 Cruzamiento 3 Presencia de enzima A Ausencia de enzima A Según esta tabla responde: a) Dirías que el gen que produce la enzima es dominante o recesivo?. Justifica Cuáles serían el genotipo más probable de los progenitores en cada cruzamiento? 10.-En las moscas Drosophila melanogaster las alas vestigiales son recesivas respecto de las alas normales. Si se cruza una hembra heterocigoto con un macho heterocigoto: a) Cuál es el porcentaje de moscas con alas vestigiales y normales en F1 b) Al seleccionar un individuo F1 y realizar un cruzamiento de prueba, se obtuvo un 50% del fenotipo dominante y 50% del recesivo. Qué genotipo presenta este individuo? c) Si el mismo individuo de la pregunta b) se cruza con una hembra normal homocigota, Qué genotipos y fenotipos presenta la F2? 11-Considerando que el color amarillo delas semillas es dominante sobre el color verde y la textura lisa domina sobre la rugosa.cuál es el genotipo esperado para la descendencia cuando se cruza una planta de semilla amarilla lisa homocigoto con otra planta verde rugosa.

8 12.-En el tomate, el color de la cáscara puede ser rojo o amarillo. Con plantas de estos dos fenotipos se realizan los siguientes cruzamientos Contesta verdadero o falso 1. V o F El fenotipo dominante es el color amarillo de la cáscara. 2. V o F El genotipo de la planta roja del cruzamiento 3 es heterocigoto. 3. V o F El genotipo de la planta roja del cruzamiento 1 es homocigoto dominante. 4. V o F En el cruzamiento 5 los progenitores son de raza pura. 5. V o F En el cruzamiento 4 los progenitores son híbridos.

9 IV DIHIBRIDISMO 1-Según los genotipos indicados, señala los tipos de gametos que pueden ser producidos por cada individuo 2-La posición de la flor en el tallo de la arveja de jardín está determinada por un par de alelos. Las flores que crecen en el eje del tallo (ángulo superior entre tallo y pecíolo son producto de un alelo dominante T; las que crecen sólo en las puntas del tallo, por su alelo recesivo t. Las flores de colores son producidas por el gen dominante C y las flores blancas, por su alelo recesivo c. Una planta dihíbrida es cruzada con una cepa pura con flores en el tallo y de colores. a) Qué proporción fenotípica podemos esperar en F1? b) Si la planta dihíbrida se cruza con otra también dihíbrida Qué proporción fenotípica Podemos esperar en F1? 3. En los conejos el pelo liso es dominante sobre el pelo crespo y el color negro es dominante sobre el blanco. Se cruza un conejo puro de pelo negro y crespo con uno blanco y liso heterocigoto. a) Qué genotipos y fenotipos presentará la descendencia? Realiza el cruzamiento. 6 b) El conejo de la pregunta anterior es sometido a un cruzamiento de prueba. Indica los genotipos y fenotipos de la descendencia.

10 4. Mendel cruzó guisantes (arvejas) con semillas redondas y verdes con otros con semillas rugosas y amarillas. Todas las plantas F1 tenían semillas redondas y amarillas. Prediga los resultados de un cruzamiento de prueba a estas plantas F1. 5. En Drosophila, el color ébano es producido por el gen recesivo e y el color común por el alelo dominante e+. Las alas vestigiales son determinadas por el gen recesivo vg y las alas normales por su alelo dominante vg+. Si se cruzan moscas dihíbridas de tipo común y producen 256 descendientes, cuántos de éstos se espera que sean de cada clase fenotípica? 6-El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia de un gen dominante R sobre su alelo recesivo r para el amarillo. El tamaño normal de la planta se debe a un gen N dominante sobre el tamaño enano n. Se cruza una planta de pulpa roja y tamaño normal, con otra amarilla y normal y se obtienen: 30 plantas rojas normales, 31 amarillas normales, 9 rojas enanas y 10 amarillas enanas. Cuáles son los genotipos de las plantas que se cruzan? Comprobar el resultado realizando el cruzamiento. 7. Una mosca de color ébano y alas largas se cruza con una mosca de color gris de alas cortas. Si entre los descendientes hay ejemplares de alas largas y cortas y todos son de color gris Cuáles son los genotipos de los progenitores?