Documento 337733

I. MUNICIPALIDAD DE PROVIDENCIA
CORPORACIÓN DE DESARROLLO SOCIAL DE PROVIDENCIA
LICEO POLIVALENTE ARTURO ALESSANDRI PALMA
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
PROF: ANDREA VENEGAS DONARI.
MAIL DE CONTACTO: [email protected]
GUÍA N° 2 DE BIOLOGÍA
NIVEL SEGUNDO MEDIO
SECTOR: BIOLOGÍA
Nivel/curso: NM2
PROFESOR-A: ANDREA VENEGAS DONARI
Plazo:12 de septiembre
UNIDAD TEMÁTICA: VARIABILIDAD Y HERENCIA
CONTENIDO:


Variabilidad.
Herencia
APRENDIZAJE ESPERADO:
 Comprender como se transmiten las características a través de las generaciones
 Resolver problemas de genética
 Aplicar método de resolución de problemas, en cada ejercicio
Instrucciones:
Estimado alumno:
La presente guía es de aprendizaje, por ello ten en cuenta lo siguiente:
 Léela atentamente, compleméntala con tu texto de estudio y después realiza las actividades
propuestas.
 Para comprobar tus respuestas, selecciona los recuadros en blanco y cambia el color de la
fuente y así podrás leer la respuesta
 Debes registrar tus respuestas en este documento (impreso) y archivarlo en una carpeta
 Administra tu tiempo de realización de la guía con intervalos de descanso, para que tu
trabajo sea efectivo.
Trabaja en paralelo con el texto,
VARIABILIDAD Y HERENCIA
Tiempo: 60 minutos.
Variabilidad
¿Sabías que la coliflor, el brócoli, los repollitos de Bruselas y los repollos pertenecen a la misma
especie: Brassica oleracea.
Es muy común encontrar ejemplos
de este tipo en especies vegetales y
animales. En los cientos de razas de
perros y gatos, en las plantas que
producen flores de distintos colores.
Si existe una característica común
y fundamental en todos los seres vivos
es su gran variabilidad. Al interior de
cualquier especie es posible encontrar
varias maneras "de ser", variando el
tamaño, forma, color y otras tantas
características observables.
1
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
Actividad n°1: Escoge una especie vegetal y una especie animal en donde sea relativamente simple
observar características que varían entre organismos. Completa la tabla 1 señalando las
características físicas en que difieren las variedades detectadas:
Tabla 1
Ejemplo:
especie
animal: perro
Especie vegetal
1
Dalmata: manchado
Variedad
2
Doberman: negro
3
Chau chau: café
Criterio
de
comparación
Color del pelaje
Tipo de hojas.
Especia animal
Forma
garras.
de
las
Actividad 2. Descubriendo el factor que afecta al fenotipo
Las plantas realizan fotosíntesis haciendo uso de una proteína conocida como clorofila. La
información necesaria para producir clorofila se encuentra en el ADN de las células vegetales, es
decir, existe un gen para la clorofila. Además, es la molécula responsable del color verde de las hojas.
Sabemos, al mismo tiempo, que una planta requiere luz, agua y un suelo con suficiente cantidad de
nutrientes para poder desarrollarse con normalidad.
A continuación se plantea un experimento realizado, cuyos resultados tendrás que analizar
Diseño experimental:
Una de sus hojas se
cubrió con papel
lustre por ambos
lados, impidiendo el
paso de luz
Sus hojas
quedaron
expuestas
a la luz
solar




Ambas plantas se dejan con suficiente suministro de sol y agua durante dos días.
Al tercer día, se sacan las dos hojas estudiadas, retirando el papel lustre de la hoja “a”
Se comparó el color, la forma y textura de ambas hojas.
Luego cada hoja se sumerge en vasos (separados y marcados a y b) con alcohol que se calienta a
baño María (metido dentro de un segundo vaso con agua) por 15 minutos.
 A continuación se observan los vasos con su contenido, sobre un fondo blanco.
Resultado:
 El color del alcohol de los vasos es distinto.
 El vaso “a” tiene un color verde más claro que el vaso “b”
Responde las preguntas que aparecen a continuación, justificando tu respuesta.
a) ¿Podría decirse que, durante los días que la hoja “a” quedó cubierta, perdió su capacidad para
producir clorofila?
Sí, ya que al no recibir luz, no requería de clorofila para poder captar los rayos lumínicos y llevar a
cabo el proceso de fotosíntesis.
b) ¿Crees que de no cortarla, la hoja “a” habría sido capaz de recuperar la clorofila "perdida" al
sacarle las cubiertas? ¿Por qué?
Sí, ya que al recibir energía solar, habría requerido mayor cantidad de clorofila para poder realizar
fotosíntesis.
2
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
c) En este experimento, el factor que generó variabilidad ¿fue interno (de la planta) o externo (del
ambiente)?
En este experimento, se trata de una variable controlada del medio ambiente, la cual induce a que la
planta fabrique cierta cantidad de clorofila.
d) ¿Puedes decir cuál es el factor que falta para explicar el fenotipo de un organismo?
El ambiente.
Si no puedes deducirlo, examina la siguiente pista:
Efectivamente, el "otro factor" que determina el fenotipo es el ambiente.
En el caso de la pigmentación de las hojas, la luz solar es determinante para que el gen de la
clorofila se exprese. Sin luz, el gen permanece intacto, pero sin poder generar clorofila.
Los gemelos separados y criados en ambientes con características distintas (nutrición, clima,
estimulación, etc.) a pesar de tener igual genotipo, pueden desarrollar fenotipos crecientemente
distintos.
Podemos resumir estas ideas en la siguiente ecuación fundamental:
Fenotipo = Genotipo + Ambiente
La variabilidad es causa del genotipo
Los organismos de una misma especie
se diferencian entre sí en forma, tamaño, color,
etc. Sin embargo, no sólo las características
visibles o fácilmente medibles varían.
El fenotipo es el conjunto de todas las
características físicas de un ser vivo.
El genotipo, en tanto,
corresponde a la
constitución genética de un individuo. El fenotipo
depende del genotipo, pero también del
ambiente.
A las versiones de un gen se les llama alelos.
Las 2 versiones (2 alelos) pueden ser idénticas
(homocigoto) o diferentes (heterocigoto).
Actividad n°3: En la siguiente tabla, marca con una X si los pares de letras representan a genes alelos,
si lo son indica si el genotipo es homocigoto dominante, homocigoto recesivo o heterocigoto.
X
X
X
X
X
X
3
Genes alelos
Ab
ZZ
Dd
Db
Oo
JJ
NM
HB
Pp
Tt
Genotipo
Homocigoto dominante
Heterocigoto
Heterocigoto
Homocigoto dominante
Heterocigoto
Heterocigoto
Genes alelos
Ññ
Ee
Ww
Qq
gg
Hh
RR
VC
X
Cc
X
ss
X
X
X
X
X
X
X
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
Genotipo
Heterocigoto
Heterocigoto
Heterocigoto
Heterocigoto
Homocigoto recesivo
Heterocigoto
Homocigoto dominante
Heterocigoto
Homocigoto recesivo
NM2
Herencia
La genética es la ciencia que estudia los caracteres heredables
La genética es la disciplina biológica que se preocupa de la manera cómo se transmiten los
caracteres (rasgos) de progenitores a descendientes a lo largo de las generaciones, y de las semejanzas
y diferencias entre progenitores y progenie (descendientes) que son determinadas por la herencia y el
ambiente. Por ello, se considera a la Genética como la ciencia que estudia la variación entre los
organismos vivos.
Actividad 3: Mapa de caracteres personales
Antes que todo, es necesario distinguir cuál es el tipo de caracteres que nos interesa estudiar:
los heredados.
a) Completa el siguiente "mapa de caracteres personales" con tus características personales.
Tu rostro:
1) Forma de la cara:
2) Color de ojos:
3) Presencia de pecas:
5) Tamaño y forma de tu nariz:
6) Presencia de espinillas:
Tu pelo:
10) Color:
11) Grosor:
12) Textura:
Tu piel:
13) Color:
14) Pilosidad:
15) Cicatrices:
16) Tipo de piel (seca o grasa):
Tus brazos y piernas:
17) Largo de brazos y piernas:
Tus manos:
20) Tamaño:
21) Largo de los dedos:
25) Pulgar (recto o doblado)
b) Clasifica los caracteres anteriores según sean heredados o adquiridos (usa los números):
Heredados
Adquiridos
Los caracteres heredables se transmiten de padres a hijos a través de los
cromosomas, que portan la información genética (en los genes). El set de genes maternos
y paternos constituyen el genoma de cada uno de los descendientes y los caracteres
heredables son una consecuencia de la acción de este genoma y del ambiente.
4
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
GENÉTICA MENDELIANA
Tiempo: 90 minutos.
Las reglas de la herencia fueron descubiertas por Gregor Mendel
Las reglas de la herencia fueron conocidas y definidas hace solo unos 200 años, por un fraile
austriaco llamado Gregor Mendel. Él postuló tres leyes que rigen la genética:



Ley de la uniformidad de la primera generación filial.
La segregación de los genes.
Principio de la distribución.
Escogió trabajar con una especie que representaba grandes ventajas para estudios genéticos,
Pisum sativum (arveja), ya que



Es una planta en es posible realizar cruzamientos a voluntad
No hay que esperar años para ver resultados
Posee un gran número de descendientes de los cruzamientos
Finalmente, la arveja presenta al menos 7 caracteres discretos, que facilitan mucho el estudio de
la herencia, pues siempre existirán sólo dos formas de expresión para un determinado carácter y esas
formas se heredan sin variaciones en los descendientes
Mendel aprovechó información conocida e inventó nueva terminología para diseñar sus
estudios
Antes de Mendel, se conocían aspectos de la herencia relativos a la crianza de especies
domésticas, tanto en plantas como animales:
Se manejaba el concepto de línea pura e hibrido
 La línea pura era aquella que generaba descendientes genotípicamente iguales al progenitor.
 El híbrido era la planta o animal que procedía de progenitores genéticamente distintos, aunque de
la misma especie.
 Cuando estos dos hídridos se volvían a cruzar entre sí, podían aparecer los rasgos de sus padres o
de sus abuelos.
A Mendel le llamaba poderosamente la atención esto último. Por eso, usando plantas de
arvejas, organizó cruzamientos destinados a averiguar cuál era el patrón detrás de estos resultados.
Fue tan original en su método que incluso debió crear una terminología:
Termino
Generación P (parental):
Significado
Generación progenitora inicial (padres.
Generación F (filial)
Es la descendencia que nace de P. La primera se la denomina F1
(hijos), y los hijos que nacen de F1 corresponden a F2 (nietos), y así
sucesivamente.
Característica determinada por un alelo, que se expresa siempre, ya sea
como homocigoto dominante o heterocigoto. Se simboliza con letra
mayúscula.
Característica determinada por un alelo, la que sólo se manifiesta en
estado homocigoto (2 alelos iguales). Se simboliza letra minúscula.
Individuo que tiene 2 alelos iguales. Existen dominantes y recesivos. Por
ejemplo individuos de tallo largo (TT) y corto (tt).
Individuo que tiene los 2 alelos distintos. Uno dominante y el otro
recesivo, y su fenotipo es dominante. Por ejemplo individuos de tallo
largo (fenotipo dominante), dado por su genotipo heterocigoto (Tt).
Rasgo dominante
Rasgo recesivo
Individuo homocigoto
Individuo heterocigoto
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BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
ActividadNX: Identifica en el siguiente cuadro P, F1, Rasgo dominante rasgo recesivo, individuo
homocigoto y heterocigoto.
Un perro de pelo color negro se cruza con una hembra pelo color café. Su camada (descendencia)
tiene toda color negro.
Con esos datos completa la siguiente tabla.
Criterio
Generación parental
F1
Rasgo dominante
Rasgo recesivo
Respuesta
Trabaja con tu texto página 105, figura 3.10, enumerando los rasgos estudiados por
Mendel.
Rasgos estudiados por Mendel
Cabe destacar que Mendel nunca conoció a los cromosomas, ni tampoco utilizó el término
"alelo". A pesar de ser el padre de la genética, sólo llamó factores a los genes.
MONOHIBRIDISMO: Primera ley de Mendel.
Mendel en sus primero trabajos estudio sólo una característica por separado, estos cruzamientos se
denominan monohíbridos. Con estos experimentos se postulo la primera ley:
"Cuando se cruzan dos individuos puros (homocigoto para la característica)
como el color de la semilla: amarillo (D) o verde (d), los híbridos (Dd)
resultantes de este cruzamiento son todos iguales entre sí, es decir,
presentan el fenotipo dominante (amarillo)".
Para simplificar el estudio de genética mendeliana, se utiliza el tablero de Punnett, tal como aparece
en la página 108 de tu libro, figura 3.14.
Describe como se utiliza el tablero de Punnett,
indicando donde aparece la descendencia y donde se
anotan los progenitores.
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BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
Desarrollemos siguiente ejemplo!
Se cruzan arvejas (Pisum sativum) de tallo alto con arvejas de tallo enano, ambas
homocigotos. Se obtienen en F1 el 100% de tallo alto. Realiza cada cruce en tablero de Punnett, en
cada casillero un gameto.
Los datos son los siguientes:

Los progenitores son homocigotos para la característica a estudiar, en este caso tipo de tallo,
ese es el fenotipo: Planta alta y planta enana.

El genotipo lo representamos con letras: la planta alta se expresa TT, y la planta enana tt, ya
que nos dice que ambas son homocigotas para la característica.

Recuerda que por ser reproducción sexual, una característica la aporta la madre y la
otra el padre, por ello se utilizan dos letras para determinar el genotipo.

El tablero de Punnett
Tablero de
Punnett
TT
Línea
parental



T
T
t
Tt
Tt
t
Tt
Tt
tt
F1
La Línea parental se registra en la parte superior y lateral izquierdo del tablero, tal como
aparece en la figura
F1 corresponde a los cuatro cuadros centrales del tablero.
Esos cuatro cuadros representan el 100% de la descendencia, por lo tanto cada cuadro
representa el 25%. También se expresan en proporciones (1:1:1:1)
Símbolos de genes: T = tallo alto
t = tallo enano.
Condición Homocigota TT (H. Dominante) y tt (H recesivo)
El resultado del cruce es:
Fenotipo F1 100% de tallo alto
Genotipo F1 100% heterocigoto (Tt)
Ahora si cruzamos entre sí la F1 tenemos:
Tt
Tt
T
t
T
TT
Tt
t
Tt
tt
F2
7
(1:2:1)
25% H.D. (TT)
50% Heterocigoto (Tt)
25% H.R. (tt)
Genotipo F2
Fenotipo F2: (3:1)
75% de tallo alto
25% de tallo enano
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
Resuelve los siguientes ejercicios. Cuando finalices cambia el color de la fuente para corroborar
tus respuestas de los cuadros de datos.
1. Se cruza una planta flor purpura (heterocigota) con una planta flor blanca (homocigota).
Determine como será la F1.
a) Debes registrar los datos entregados en el ejercicio, y los rasgos que estudiaste con tu texto.
 Datos:
Color de la flor Purpura (Pp hterocigota)
Flor Blanca (pp homocigoto recesivo)
b) Debes realizar el tablero de Punnett.
P
p
Pp
pp
Pp
pp
p
p
c) Se deben realizar las combinaciones en cada
uno de los recuadros.
d) ¿Cómo es el genotipo y fenotipo de la
descendencia?
Genotipo:
 50% heterocigoto
 50% homocigoto recesivo.
 (1:1 ó 2:2)
Fenotipo:
 50% Planta Flor purpura.
 50% Planta Flor Blanca
 (1:1 ó 2:2)
2. En una variedad de perros, el pelo duro (D) es un gen dominante y el pelo suave (d) es un gen
recesivo. Se cruza una pareja de perros de pelo duro y se obtiene la siguiente descendencia:
75% de cachorros de pelo duro y 25% de cachorros de pelo suave. ¿Cuál es el genotipo de los
padres?
a) Debes registrar los datos entregados en el ejercicio:
 Pelo duro (D) dominante
Pelo suave(d), recesivo
 Ambos padres son de pelo duro (D)
 Descendencia 75% de cachorros de pelo duro y 25% de cachorros de pelo suave
b) Problema: ¿Cuál es el genotipo de los padres?
c) Aspectos a considerar:
 Si los padres tienen carácter dominante, su genotipo puede ser DD o Dd
 Si el 75% tiene fenotipo dominante, su genotipo puede ser DD o Dd, y
 Si el 25% tiene fenotipo recesivo, la única posibilidad es que su genotipo sea dd,
 Para que el 25% de la descendencia tenga genotipo homocigoto recesivo, ambos padres
deben portar el rasgo.
d) Con estas aspectos ahora debes hacer tablero de Punnet
D
d
DD(*)
Dd(*)
DD(*)
dd

Se deben realizar las combinaciones en cada uno de los
recuadros.

¿Cómo es el genotipo y fenotipo de los progenitores o línea
parental?
D
d
Genotipo: Dd Heterocigoto ambos progenitores
Fenotipo: Pelo duro.
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BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
Actividad n°4: Practica lo aprendido, resuelve los siguientes ejercicios. Para cada uno de ellos debes
registrar:





Fenotipo de los progenitores.
Fenotipo de la descendencia.
Genotipo de los progenitores.
Genotipo de la descendencia.
Realizar el tablero de Punnett.
1. Arvejas de tallo alto heterocigotas se cruzan con arvejas de tallo enano homocigotos.
2. Las arvejas de tallo alto homocigotos se polinizan con arvejas de tallo alto heterocigotas.
3. ¿Qué descendencia se obtiene al polinizar plantas heterocigotas, de tallo alto?
4. Si se poliniza una planta heterocigota y una homocigota recesiva. ¿Cuál es la posible descendencia?
5. En los cruzamientos de arvejas de vaina amarilla heterocigotas, las plantas descendientes salieron: 428
de vaina amarilla y 152 de vaina verde. (3:1)
a) ¿Cuál es el gen dominante y cuál es el gen recesivo?
ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN
Luego de responder tu evaluación debes enviarla al correo:
[email protected]
Fecha de entrega 12 de septiembre de 2011, 12:00 hrs (a.m.)
Envío de consultas hasta el día 11 de septiembre, 12:00 hrs (a.m.)
Resuelve los siguientes ejercicios de genética mendeliana.
Debes registrar:






Fenotipo de los progenitores.
Fenotipo de la descendencia.
Genotipo de los progenitores.
Genotipo de la descendencia.
De lo anterior (genotipo descendencia) debe indicar proporción o porcentaje.
Realizar el tablero de Punnett.
Elije dos de los ejercicios que aparecen a continuación.
1. Se polinizan plantas de arveja de vaina amarilla con plantas de arveja de vaina verde, en la
descendencia se obtuvo la mitad de vaina amarilla y la mitad de vaina verde. Determine genotipo
de todos los involucrados en el ejercicio.
2. Si se cruzan moscas de alas largas, se obtienen solamente moscas de alas largas. ¿Cuál es el
genotipo de los padres?
Símbolo de genes: Alas largas = L
Alas cortas = l
3. Moscas de alas largas se cruzan con moscas de alas cortas, en el fenotipo se obtiene la relación
de 1:1(2:2) (característica de la descendencia) ¿Cuál es el genotipo de padres e hijos?
4. En los perros Cocker spaniel, el gen dominante de un color (C) sobre el gen manchado (c). Al
cruzar una pareja de perros de un color aparecen cachorros manchados ¿Cuál es genotipo de los
padres?
 Puedes hacer los ejercicios en papel, con letra clara y legible y para enviarlo al
correo debes escanearlo o fotografiarlo y lo pegas en Word, lo envías como
archivo adjunto.
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BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2
En esta última parte se muestra la pauta con la que se evaluara tu trabajo, por lo que NO es
necesario que la imprimas.
Rubrica de corrección para cada ejercicio de genética Mendeliana.
CATEGORÍA
Registra
Genotipo de
los
progenitores
Excelente
(4)
Buen trabajo
(3)
Indica genotipo
de
los
progenitores, y le
asigna las letras
correctamente.
Indica genotipo Indica
sólo No hay registro
de
los genotipo o sólo sobre
los
progenitores, las las letras.
progenitores.
letras no son las
correctas.
Indica genotipo
Registra
la
Genotipo de la de
descendencia, descendencia, le
asigna las letras
correctamente, y
la probabilidad en
la
que
se
encuentra.
Indica
correctamente
genotipo
y/o
probabilidad de
la descendencia,
las letras no son
las correctas.
Regular
(2)
Deficiente
(1)
Indica
sólo No hay registro
genotipo
o sobre
los
probabilidad
o progenitores.
sólo las letras.
Indica fenotipo de Indica fenotipo de Los
fenotipos No
registro
Registra
de unos de los indicados
son fenotipos de los
fenotipo de los ambos
progenitores.
progenitores.
errados.
progenitores.
progenitores
Registra
fenotipo de la
descendencia
Indica fenotipo de
la descendencia,
y el porcentaje o
proporción en la
que
se
encuentra.
Indica fenotipo de
la descendencia,
y el porcentaje o
proporción en la
que
se
encuentra, pero
alguno de los
datos
no
es
correcto
Indica fenotipo de No
registro
la descendencia, fenotipos de la
o el porcentaje descendencia.
y/o proporción en
la
que
se
encuentra.
Probabilidad o
proporción de
genotipo y
fenotipo
Indica proporción
o probabilidad de
genotipo
y
fenotipo
de
descendencia de
manera correcta
Indica proporción
o probabilidad de
genotipo de la
descendencia.
Indica proporción No registra datos
o probabilidad de o sus datos son
fenotipo de la incorrectos.
descendencia.
Realiza tablero Realiza tablero (1 punto)
de Punnett
Puntaje
máximo
17 puntos
10
No realiza tablero (0 punto)
100% = 21 puntos = nota 7
60% = 13 puntos = nota 4
BIOLOGÍA-VARIABILIDAD Y HERENCIA.
NM2