Solucionario Guía Genética mendeliana

SOLUCIONARIO
GUÍA
TÉCNICO PROFESIONAL
Genética mendeliana
SGUICTC036TC31-A16V1
SOLUCIONARIO GUÍA
Solucionario Genética mendeliana
Ítem
1.
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20.
Alternativa
C
B
B
D
B
D
D
E
D
E
B
E
C
B
D
D
B
D
C
A
Habilidad
Comprensión
Reconocimiento
Comprensión
ASE
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
Aplicación
ASE
Comprensión
Comprensión
Aplicación
ASE
ASE
ASE
ASE
Aplicación
ASE
Ítem
1.
Alternativa
C
Defensa
En sus experimentos, Mendel cruzó en primer lugar individuos de
fenotipos opuestos, pertenecientes a variedades puras. Para
asegurarse de esto, previo a sus experimentos cruzó repetidas
veces a los individuos de estas líneas puras entre sí,
cerciorándose que sus descendientes siempre mostraban el
mismo fenotipo de sus padres. Hoy sabemos que estos individuos
de líneas puras corresponden a homocigotos para el gen que
determina el rasgo en estudio.
Al cruzar entre sí a dos individuos de dos líneas puras distintas,
obtuvo siempre una descendencia que expresaba una sola
variante del rasgo, a la que denominó dominante, mientras que la
variante que quedaba enmascarada se denominó recesiva. Por lo
tanto, mediante fecundaciones cruzadas entre variedades puras
Mendel pudo establecer cuál era el fenotipo dominante y recesivo
(C correcta).
2.
B
La representación para la condición heterocigota de una
característica debe ser un par de letras del mismo tipo, una
mayúscula y otra minúscula, como por ejemplo Aa. El par AA es
homocigoto dominante, el par aa es homocigoto recesivo, los
pares AB y ab son ejemplos de haploides para la expresión de dos
características, ya que presentan un solo alelo de cada gen.
3.
B
Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y
marcos conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos
experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones
científicas clásicas o contemporáneas.
Una inferencia es una explicación desarrollada a partir de
razonamiento lógico, basado en la observación y análisis de la
evidencia. En este caso, Walter Sutton observó el comportamiento
de los cromosomas durante la meiosis y a partir de esto dedujo
que dicho comportamiento coincidía con el de los factores
mendelianos, por lo que los cromosomas podían ser la base física
de las leyes de Mendel. Este último planteamiento corresponde a
una inferencia, ya que es una explicación derivada de la
observación (B correcta).
No se trata de una observación, ya que esta se refiere a la
obtención de información de manera directa desde el ambiente,
mientras que en este caso el planteamiento deriva del
razonamiento y la deducción (C incorrecta).
Tampoco es una ley, ya que estas son descripciones de una
regularidad observada en algún fenómeno natural. No es el caso
del planteamiento de Sutton, que pretende explicar (no describir)
un fenómeno descrito por las leyes de Mendel (A incorrecta).
Un supuesto es una afirmación, probada o no, que se asume
como cierta para elaborar algún razonamiento a partir de él. En
este caso, Sutton no asume como cierto su planteamiento, sino
que lo propone como una explicación que debía ser sometida a
prueba y que posteriormente dio origen a la teoría cromosómica
de la herencia (D incorrecta).
Un modelo es una representación simplificada de algún fenómeno
natural complejo. El planteamiento de Sutton no intenta simplificar
un fenómeno, sino platear una explicación posible y consistente
con la evidencia para el problema de la base molecular del
comportamiento de los factores mendelianos (E incorrecta).
4.
D
Los genes C y c representan una misma característica, porque se
sitúan en cromosomas homólogos y ocupan el mismo locus en
ellos, es decir, son alelos (D correcta); así, también son alelos A
con a. En estos casos, una misma letra, en mayúscula y
minúscula, representan dos variantes genéticas para una misma
característica (E incorrecta).
A/a no son alelos con B/b, ya que estos genes ocupan loci
distintos, por lo que corresponden a genes distintos, que
determinan distintas características (A y C incorrectas). Sin
embargo, por encontrarse en el mismo cromosoma, no segregan
independientemente (B incorrecta).
5.
B
Al cumplirse la segunda ley de Mendel, los alelos se encuentran
en cromosomas diferentes y por lo tanto tienen la misma
probabilidad de combinarse con cualquiera de las alternativas del
otro par de genes. Como los gametos posibles son 4 (AB, aB, Ab y
ab), todos tienen un 25% de probabilidad de aparecer.
6.
D
El genotipo del zorro negro de la cruza puede ser AA o Aa, ya que
en el encabezado no se indica si el zorro negro es homocigoto o
heterocigoto. El genotipo del zorro de pelaje blanco debe ser
homocigoto recesivo (aa). Por lo tanto, si el zorro blanco se cruza
con el zorro negro heterocigoto (Aa) la cría tiene un 50% de
probabilidad de ser de pelaje blanco y 50% de ser de pelaje negro
(opciones I y II correcta).
OPCIÓN 1
Gametos de aa
a
a
Gametos de AA
A
A
Aa
Aa
Aa
Aa
Si el zorro blanco se cruza con el zorro negro homocigoto (AA), el
fenotipo del 100% de las crías será negro (opción I correcta).
OPCIÓN 2
Gametos de aa
a
a
Gametos de Aa
A
a
Aa
aa
Aa
aa
Como se señala que el alelo de color negro es dominante sobre el
de pelaje blanco, no es posible que la cría presente pelaje gris.
Dicho fenotipo sería el resultado de otro tipo de herencia, conocido
como dominancia incompleta.
7.
D
El retrocruce o cruzamiento de prueba es una técnica que permite
identificar el genotipo de un individuo mediante una cruza con un
individuo homocigoto recesivo. En este caso, los individuos de la
descendencia (primera generación) debieran ser cruzados con
individuos negros (opción II correcta). Si todos los descendientes
(segunda generación) son blancos, se sabe que el genotipo
problema es homocigoto dominante. Si una parte de los
descendientes son negros, significa que el genotipo problema es
heterocigoto.
La opción I es incorrecta porque al cruzar a las hembras blancas
de la descendencia con los machos blancos de línea pura
(homocigotos dominantes), la descendencia siempre será de lana
blanca, independientemente del genotipo materno. Por lo tanto,
este cruce no permite dilucidar el genotipo de la hembra blanca.
La opción III también es correcta, puesto que al cruzar a los
descendientes entre sí, esperamos que haya individuos de lana
negra en la segunda generación solo si ambos individuos de la
primera generación son heterocigotos. De lo contrario, solo se
obtendrán descendientes de lana blanca. Por lo tanto, este método
también permitiría someter a prueba la hipótesis de que todos los
individuos de la primera generación son heterocigotos (híbridos).
8.
E
La característica roja es dominante y se representa con una letra
mayúscula, en este caso R. La característica amarilla es recesiva
y se representa con una letra minúscula, en este caso debe ser r.
El genotipo de la variedad de frutos amarillos debe ser rr, ya que
esta característica es recesiva y solo se expresa en condición
homocigota. El genotipo de una planta de frutos rojos, podría ser
Aa o AA, pero considerando que se obtienen descendientes de
frutos amarillos y rojos, el genotipo de la planta parental de frutos
rojos debe ser Rr. De esta manera, el cruce entre los parentales
es:
ALTERNATIVA E
Gametos de rr
r
r
Gametos de Rr
R
r
Rr
rr
Rr
rr
Si la línea de frutos rojos fuese RR, los descendientes serian
100% rojos y no se obtendrían descendientes de frutos amarillos
como señala el enunciado.
9.
D
Si los progenitores son heterocigotos, la probabilidad de que el
1
primer hijo sea albino es de 25% o 4:
Alelos
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
La probabilidad para el segundo hijo es la misma, sin embargo, se
pide que esta pareja tenga dos hijos y en los dos se presente el
albinismo. El cálculo de la probabilidad de que dos eventos
independientes ocurran al mismo tiempo corresponde al producto
de sus probabilidades individuales. Por lo tanto, para este caso la
probabilidad de que ambos hijos sean albinos se calcula
multiplicando las probabilidades de que cada uno de los hijos sea
1 1
1
albino, es decir 4 x 4, lo que equivale a 16.
10.
E
Si el padre es de pelo liso, entonces es homocigoto recesivo y la
madre al ser de pelo crespo, como es un carácter dominante,
puede ser homocigota dominante o heterocigota, por lo cual se
deben usar ambas posibilidades de cruce.
Asumiendo que pelo crespo es (L) y pelo liso es (l), se pueden
plantear los siguientes cruzamientos:
Parentales: ll x LL
OPCIÓN 1
Gametos de ll
l
l
Gametos de LL
L
L
Ll
Ll
Ll
Ll
Como muestra la tabla, el genotipo de la descendencia será en un
100% Ll, es decir, fenotípicamente todos de pelo crespo (opción II
correcta).
Parentales: ll x Ll
OPCIÓN 2
Gametos de ll
l
l
Gametos de Ll
L
Ll
Ll
l
ll
ll
Este cruzamiento producirá una descendencia 50% de pelo liso y
50% de pelo crespo (opción III correcta).
La opción I es incorrecta, ya que para que la descendencia sea
100% de pelo liso se necesita que ambos padres que sean de pelo
liso.
11.
B
A partir de los resultados de los cruzamientos podemos inferir que
la cáscara amarilla es el rasgo recesivo y la cáscara roja es el
rasgo dominante. Esto se deduce de los cruzamientos 2 y 3, ya
que en 2 se manifiesta la cáscara amarilla en el fenotipo de la
descendencia, pese a estar ausente en el fenotipo de los
progenitores, y en el cruce 3 la cáscara amarilla “desaparece” en
la descendencia, a pesar de estar presente en uno de los
progenitores. Ninguna de estas situaciones podría darse si la
cáscara amarilla fuera dominante.
Sabiendo esto y conociendo el fenotipo de la descendencia,
podemos deducir el genotipo de la mayoría de los progenitores en
los cruzamientos. Todos los progenitores de cáscara amarilla son
homocigotos recesivos (D y E incorrectas). En el cruzamiento 1,
uno de los progenitores es probablemente homocigoto dominante
y el otro puede ser heterocigoto u homocigoto dominante (A
incorrecta). Los progenitores de cáscara roja del cruzamiento 2
son heterocigotos, pues si al menos uno de ellos fuera homocigoto
dominante no podrían producirse descendientes de cáscara
amarilla. Además, producen una proporción fenotípica 3:1
aproximadamente, como se espera para este tipo de cruce (B
correcta). El progenitor de cáscara roja del cruzamiento 3
probablemente es homocigoto dominante, porque todos sus
descendientes son de cáscara roja a pesar de que el otro
progenitor es de cáscara amarilla (C incorrecta). El progenitor de
cáscara roja del cruzamiento 4 es heterocigoto, porque al cruzarse
con un homocigoto recesivo produce 50% de cada fenotipo.
12.
E
La segunda ley de Mendel o ley de segregación independiente
señala que “en una cruza dihíbrida, los alelos (dominante y
recesivo) de genes diferentes se distribuyen en forma
independiente uno del otro durante la formación de los gametos.
Por esta razón aparecen todas las combinaciones posibles para
esos caracteres”. Para que esto se cumpla, los genes en estudio
deben estar en cromosomas diferentes, para que así no se
transmitan juntos a la descendencia (genes ligados) (opción I
correcta).
Durante la metafase I se produce la permutación cromosómica, lo
que ocasiona un ordenamiento al azar de los cromosomas
homólogos en torno a la zona ecuatorial, de tal manera que al
separarse en anafase I, se pueden dar múltiples combinaciones,
en igualdad de proporciones (opción II correcta).
En un cruce de dihíbridos con dominancia completa, se produce
un total de 9 posibles genotipos distintos, expresados en el tablero
de Punnett que sigue, donde se presentan los 4 fenotipos en una
proporción de 9:3:3:1 (opción III correcta).
Gametos
Parental 1
Gametos
Parental 2
AL
Al
aL
Al
AL
Al
aL
al
AALL
AALl
AaLL
AaLl
AALl
AAll
AaLl
Aall
AaLL
AaLl
aaLL
aaLl
AaLl
Aall
aaLl
aall
13.
C
La proporción fenotípica 9:3:3:1 es característica del dihibridismo
mendeliano, en el cual se cumple que un par de genes se separa
independientemente de otro par, siempre y cuando se encuentren
en pares cromosómicos diferentes.
Si bien es cierto que esta proporción se asocia a la existencia de
dos factores o alelos para cada característica (alternativa A),
Mendel comprobó ese punto con sus experimentos de
monohibridismo y los de dihibridismo le permitieron
específicamente comprobar que los factores para distintas
características segregan independientemente (A incorrecta).
También es cierto que un alelo recesivo no se expresa en
compañía de su alelo dominante, pero este punto tampoco se
deriva de los experimentos de dihibridismo, sino que se evidencia
en la uniformidad de los híbridos de la primera generación, en los
experimentos de monohibridismo (B incorrecta).
No es correcto que el par de alelos que determina una misma
característica se encuentre en el mismo gameto, dado que los
alelos se separan para formar las células sexuales (meiosis) y
cada gameto lleva solo un alelo para cada característica. En otras
palabras, solo uno de los alelos que determina una característica
se encuentra en el mismo gameto que el alelo que determina la
otra (D incorrecta).
También es incorrecto que la proporción fenotípica 9:3:3:1 permita
deducir que no existe relación de dominancia-recesividad entre los
genes. Este resultado implica que hay dos alelos, uno dominante y
otro recesivo para cada característica y que los genes para
distintas características segregan independientemente (E
incorrecta; C correcta).
14.
B
Un individuo con genotipo AaBbCC puede producir 4 tipos de
gametos. Recordemos que la fórmula para calcular la cantidad de
gametos es 2n, donde n corresponde al número de pares de alelos
en estado heterocigoto. Por lo tanto, en este caso, la fórmula
queda como 22 = 4. Y los gametos son: ABC, AbC, aBC, abC.
15.
D
Llamaremos L al alelo de semilla lisa, l al de semilla rugosa, A al
de color amarillo y a al de color verde. De acuerdo a la segunda
ley de Mendel, para el cruce entre dos individuos heterocigotos
para las dos características (LlAa) esperamos los siguientes
resultados:
Gametos
LA
La
lA
la
LA
LLAA
LLAa
LlAA
LlAa
La
LLAa
LLaa
LlAa
Llaa
lA
LlAA
LlAa
llAA
llAa
la
LlAa
Llaa
llAa
llaa
En esta tabla se aprecia que la descendencia puede clasificarse
en cuatro clases fenotípicas y 9 clases genotípicas
(combinaciones de alelos) (B incorrecta).
La proporción fenotípica esperada de acuerdo a la ley de Mendel
es
Fenotipo
Proporción
esperada
9/16
3/16
3/16
1/16
Lisa-amarilla
Rugosa-amarilla
Lisa-verde
Rugosa-verde
La proporción fenotípica observada es
Fenotipo
Lisa-amarilla
Rugosa-amarilla
Lisa-verde
Rugosa-verde
Proporción
esperada
315/556 = 9,06/16
108/556 = 3,11/16
101/556 = 2,91/16
32/556 = 0,92/16
Los valores son muy cercanos a los esperados de acuerdo a la ley
de Mendel, por lo tanto, podemos considerar que estas
proporciones siguen la segunda ley de Mendel y que los
resultados coinciden con los experimentos de Mendel (A
incorrecta).
Para que esto se cumpla, cada característica debe estar
determinada por un gen con dos alelos (dos pares de alelos en
total) y estos genes deben estar ubicados en cromosomas
diferentes, es decir, deben ser independientes (alternativa E
incorrecta).
Como el cruzamiento sigue las leyes mendelianas, podemos
deducir que el fenotipo más abundante es el que presenta los dos
rasgos dominantes, en este caso, semilla lisa y amarilla
(alternativas C incorrecta; D correcta).
16.
D
Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e
interpretación de datos y formulación de explicaciones,
apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.
En el enunciado se señala que los caracteres dominantes son
aquellos que tienen la capacidad de expresarse encubriendo al
otro carácter. Esto se cumple para el color oscuro y el tamaño
grande de los ojos, como se puede apreciar en la siguiente figura
(opción I correcta).
Para evaluar las posibilidades fenotípicas en la descendencia de
una mujer de ojos claros y pequeños y un hombre de ojos claros y
grandes, debemos considerar cada característica por separado. El
cruce entre una mujer y un hombre de ojos claros solo puede
producir descendientes de ojos claros.
Sin embargo, entre una mujer de ojos pequeños y un hombre de
ojos grandes es posible obtener descendientes de ojos grandes o
de ojos pequeños, como se muestra en las figuras a continuación
(opción II incorrecta).
Del mismo modo, evaluamos el cruce entre una mujer de ojos
oscuros y pequeños y un hombre de ojos claros y pequeños,
considerando cada característica por separado. Entre mujer de
ojos oscuros y hombre de ojos claros, es posible obtener
descendientes de ojos claros u oscuros.
Entre mujer y hombre de ojos pequeños, todos los descendientes
tendrán ojos pequeños (opción III correcta).
17.
B
La planta parental de pétalos rojos y estambres pequeños, debe
tener, en principio, un genotipo R_gg. Y la planta parental de
pétalos rosados y estambres grandes, rrG_.
En la descendencia se obtienen solo plantas con pétalos grandes,
por lo que es probable que una de las plantas parentales sea
homocigota dominante. Por lo tanto, la planta parental de
estambres grandes es probablemente homocigota dominante para
esa característica y su genotipo será rrGG.
Por otro lado, aproximadamente un 50% de los descendientes
tiene pétalos rojos y 50%, pétalos rosados. Esta proporción es
típica de un cruzamiento entre un heterocigoto y un homocigoto
recesivo. Por lo que podemos deducir que el genotipo de la planta
parental de pétalos rojos es Rrgg.
Así, obtenemos el siguiente cruzamiento,
Rrgg x rrGG
Gametos
Rg
rg
18.
D
rG
RrGg
rrGg
La figura muestra el cruce entre una planta enana con flores en
posición axial y una planta alta con flores en posición terminal. El
100% de los descendientes son plantas altas con flores en
posición axial, por lo tanto, estos son los caracteres dominantes
(alternativa A incorrecta). Podemos representar la posición axial
de la flor como A y la posición terminal como a, el tallo alto como B
y el tallo enano como b. De esta forma, los genotipos de los
progenitores serán AAbb y aaBB (alternativa E incorrecta). El
genotipo de las plantas de F1 es AaBb (doble heterocigoto o
dihíbrido), por lo que la alternativa C es incorrecta.
Según la segunda ley de Mendel, al autopolinizar estas plantas se
obtendrán plantas altas con flores en posición axial (9/16), plantas
enanas con flores en posición axial (3/16), plantas altas con flores
en posición terminal (3/16) y plantas enanas con flores en posición
terminal (1/16), es decir, cuatro clases fenotípicas distintas. De
estos fenotipos, las plantas enanas con flores en posición terminal
no se encuentran presentes en P ni en F1 (alternativa D correcta).
Sin embargo, las combinaciones genotípicas no son cuatro, dado
que distintos genotipos pueden originar el mismo fenotipo. Como
existen tres combinaciones genotípicas posibles para cada par de
alelos (AA, Aa y aa), se producirán 9 combinaciones genotípicas
en el cruce dihíbrido (B incorrecta).
19.
C
Al cruzar los individuos dihíbridos:
e+ e vg+ vg x e+ e vg+ vg
La proporción fenotípica esperada es de 9:3:3:1, por lo tanto, se
espera que de cada clase fenotípica sean:
(256/16) x 9 = 144 individuos con alas normales y color común.
(256/16) x 3 = 48 individuos con alas normales y color ébano.
(256/16) x 3 = 48 individuos con alas vestigiales y color común.
(256/16) x 1 = 16 individuos con alas vestigiales y color ébano.
20.
A
Cuando se cruzan dihíbridos, la descendencia resultará en la
proporción de 9:3:3:1, donde 9/16 corresponderá al fenotipo
dominante para ambos rasgos, en este caso será color púrpura de
la flor y la posición axial. Si 180 plantas corresponden a 9/16,
entonces se debería calcular a cuántas plantas corresponderían
las proporciones de plantas con flores de color púrpura y de
posición terminal (3/16) y con flores de color blanco y de posición
terminal (1/16).
180 plantas = X plantas
9
3
X
=
60 plantas
Para plantas con flores de color blanco y de posición terminal:
180 plantas = X plantas
9
1
X
= 20 plantas