Solucionario Guía Genética mendeliana

SOLUCIONARIO
GUÍAS ESTÁNDAR
ANUAL
Genética mendeliana
SGUICES036CB31-A16V1
SOLUCIONARIO GUÍA
Genética mendeliana
Ítem Alternativa
1.
E
2.
B
3.
A
4.
B
5.
A
6.
D
7.
A
8.
D
9.
D
10.
B
11.
E
12.
C
13.
A
14.
B
15.
C
16.
C
17.
B
18.
B
19.
B
20.
A
21.
D
22.
D
23.
A
24.
C
25.
D
Habilidad
Reconocimiento
Comprensión
Reconocimiento
Aplicación
Comprensión
ASE
Comprensión
Aplicación
Aplicación
ASE
Aplicación
Comprensión
Aplicación
Aplicación
Comprensión
ASE
ASE
Aplicación
ASE
Aplicación
ASE
ASE
ASE
Aplicación
ASE
Ítem Alternativa
1.
E
Defensa
Un fenómeno biológico que Mendel aprovechó en sus experimentos fue
la autofecundación, lo que le permitió obtener individuos de líneas puras
(homocigotos).
Para
poder
controlar
adecuadamente
la
autofecundación, era necesario que la especie escogida fuera
autógama, es decir, que tuviera capacidad de autofecundarse, y
extirparle las anteras para realizar el proceso manualmente solo cuando
fuera requerido (opción I correcta).
Por otra parte, la aplicación de métodos probabilísticos le permitió
analizar las proporciones observadas en la descendencia y deducir a
partir de ellas el comportamiento de los factores heredables (alelos)
(opción II correcta).
Finalmente, el ideal para este tipo de experimento es contar con
características que sean discretas y no continuas, de modo que sean
fácilmente diferenciables en pocas categorías, en este caso solo dos
para cada característica (III correcta).
2.
Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y
marcos
conceptuales,
problemas,
hipótesis,
procedimientos
experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones
científicas clásicas o contemporáneas.
B
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).
3.
A
El alelo que se expresa en estado heterocigoto siempre será el
dominante, ya que basta un alelo para que se exprese fenotípicamente,
por lo que también es el que enmascara al recesivo.
4.
B
El cruzamiento entre heterocigotos (Aa) genera un 25% (1 de 4
individuos posibles) del genotipo homocigoto dominante (AA), como
muestra la siguiente tabla:
Alelos
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
5.
A
Los gametos se forman por meiosis, que permite reducir a la mitad la
cantidad de información genética. Por tanto, el gameto debe contener
solo un alelo para la característica en cuestión. En este caso, todos los
gametos presentarán el alelo recesivo para el ala vestigial, ya que la
mosca es de genotipo homocigoto recesivo y sus dos alelos (paterno y
materno) son recesivos.
6.
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).
7.
A
El alelo involucrado es dominante, ya que basta que uno de los
progenitores tenga el alelo para que transmita la enfermedad. Si la
condición fuera recesiva, se requeriría que ambos progenitores
presentaran el alelo y existiría la posibilidad de que ambos progenitores
fueran heterocigotos y no presentaran la enfermedad, pero tuvieran
hijos homocigotos recesivos que sí estuvieran afectados.
8.
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).
9.
D
Si los progenitores son heterocigotos, la probabilidad de que el primer
1
hijo sea albino es de 25% o :
4
Alelos A
A
AA
a
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
1 1
1
cada uno de los hijos sea albino, es decir 4 x 4, lo que equivale a 16.
10.
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.
11.
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
l
Ll
ll
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.
12.
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).
13.
A
La probabilidad de tener descendencia de tallos largos es cero, ya que
los parentales son homocigotos recesivos de tallos cortos (el alelo
recesivo solo se expresa en esta condición), por lo que en la
descendencia se obtendría un 100% de tallos cortos.
14.
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.
15.
C
La situación planteada equivale a un dihibridismo mendeliano típico, en
el cual se producen 4 clases fenotípicas, una con las dos características
dominantes (9), otra con las dos características recesivas (1), otra con
la primera dominante y la segunda recesiva (3) y la última con la
primera recesiva y la segunda dominante (3). El número de clases
genotípicas es superior a 4, ya que un mismo fenotipo puede ser
determinado por más de un genotipo. Si consideramos que cada par de
alelos presenta 3 combinaciones posibles (AA; Aa y aa), al combinar
ambos pares de alelos, se obtienen 9 combinaciones genotípicas
posibles.
16.
C
Según la relación de dominancia indicada, los alelos responsables del
color se pueden denominar, por ejemplo, como P (color púrpura) y p
(color amarillo) y los que determinan el tamaño, como G (grande) y g
(pequeño).
De esta manera, según los datos iniciales del enunciado, la planta de
frutos amarillos y pequeños es de genotipo ppgg, es decir, homocigota
recesiva para ambos genes (III incorrecta) y el polen, en principio,
puede pertenecer a una planta con genotipo homocigoto dominante o
heterocigoto, por lo que podemos representarlo como P_G_.
Todos los descendientes reciben un alelo p y un alelo g de la planta
homocigota recesiva. Dado que entre ellos solo hay plantas de frutos
púrpuras, se puede deducir que el genotipo de todos los descendientes
es Pp para el color del fruto. Como el alelo P necesariamente proviene
de la planta que aportó el polen, lo más probable es que se trate de una
planta homocigota dominante para el color del fruto, puesto que si fuera
heterocigota (Pp), se esperaría encontrar un 50% de fenotipo amarillo (I
correcta).
Con respecto al tamaño del fruto, entre los descendientes existen
individuos con frutos grandes y con frutos pequeños, por lo tanto,
algunos tienen genotipo Gg y otros gg para este rasgo. Esto permite
concluir que el polen proviene de una planta heterocigota para el
tamaño del fruto, puesto que de ser homocigota dominante, solo
habrían descendientes con frutos grandes (II 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
rG
RrGg
rrGg
18.
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.
19.
B
La descendencia en cuanto al color del pelo es 100% negra, esto
sugiere que al menos uno de los progenitores es homocigoto dominante
para el gen del color del pelo (NN). Por lo tanto, podemos descartar las
alternativas A y D. Esto se explica porque es esperable que los
genotipos parentales de la alternativa A para el color del pelo (Nn y Nn)
den un 25% de descendientes de pelo blanco y los de la alternativa D
(Nn y nn), un 50% de pelo blanco.
Por otro lado, como se obtuvo aproximadamente 50% de descendientes
de pelo liso se espera que los genotipos parentales para esta
característica sean Rr y rr. Por lo tanto, para esta característica
podemos descartar las alternativas A, C y E. Los genotipos de la
alternativa A (Rr y Rr) darían una proporción fenotípica de 3:1
rizado:liso; y los de las alternativas C y E (RR y rr), 100% de pelo
rizado.
Solo la alternativa B cumple con las proporciones observadas en la
descendencia para ambas características.
NNRr x NNrr
20.
A
Gametos NR
Nr
Nr
NNRr NNrr
El parental RRnn genera solo un tipo de gameto: Rn. Y el parental rrNN
genera solo gametos rN.
RRnn
X
Rn
rN
RrNn
21.
D
rrNN
Genotipo de la
descendencia
F1: 100% RrNn
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).
22.
D
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).
23.
A
Considerando la relación de dominancia indicada en el enunciado, el
conejo de pelo liso y negro, tiene que tener al menos un alelo dominante
para cada gen (L_N_), por lo que la alternativa E se descarta
inmediatamente.
Si es sometido a un cruzamiento de prueba, significa que es cruzado
con un conejo de pelo blanco y rizado (llnn). Si el primer conejo fuera
dominante para ambos caracteres (LLNN), todos los descendientes
serían heterocigotos dobles (LlNn) y, por tanto, negros con el pelo liso,
por lo que se descarta también la alternativa D.
Si aparecen conejos con el pelo rizado, quiere decir que el conejo
sometido al cruce es heterocigoto para este carácter (Ll). En relación al
color de pelo, al ser todos los descendientes negros, lo más probable es
que el primer conejo sea homocigoto para este carácter (NN).
Por lo tanto, el cruce realizado sería LlNN x lln
Gametos
LN
lN
ln
LlNn
llNn
50% Pelo liso y negro (LlNn)
50% Pelo rizado y negro (llNn)
24.
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.
25.
D
La planta con frutos de pulpa roja y tamaño normal (rasgos
dominantes), tiene que ser heterocigota (dihíbrido) para ambos
caracteres (RrNn) puesto que aparecen descendientes de frutos
amarillos (rr) y enanos (nn).
La planta con tomates amarillos de tamaño normal también tiene que
ser heterocigota (Nn) para este último carácter, por la misma razón. El
color amarillo, por ser el carácter recesivo, corresponderá a un genotipo
homocigoto rr.
El cruce realizado será, por lo tanto:
RrNn
Rojos normales
RN
Rn
rN
rn
rrNn
Amarillos normales
X
rN
rn
Gametos
Gametos
rN
rn
RN
RrNN
Rojonormal
RrNn
Rojonormal
Rn
RrNn
Rojonormal
Rrnn
Rojo-enano
rN
rrNN
Amarillonormal
rrNn
Amarillonormal
rn
rrNn
Amarillonormal
rrnn
Amarilloenano
Para comprobar las proporciones del cruzamiento:
Genotipos
Proporción
Fenotipos
Proporción
RrNN
1/8
Rojos normales
3/8
RrNn
2/8 (1/4)
Rojos enanos
1/8
rrNN
1/8
3/8
rrNn
2/8 (1/4)
Rrnn
1/8
Amarillos
normales
Amarillos enanos
rrnn
1/8
1/8
Para una descendencia de 80 plantas, el resultado esperado es:
3/8 de 80=30
1/8 de 80=10
3/8 de 80= 30
1/8 de 80= 10
Lo que se aproxima a los resultados del enunciado.