SOLUCIONARIO GUÍAS ESTÁNDAR ANUAL Genética mendeliana
SGUICES036CB31-A16V1
SOLUCIONARIO GUÍA Genética mendeliana
Ítem Alternativa E 1. B 2. A 3. B 4. A 5. D 6. A 7. 8. D 9. D 10. B 11. E 12. C 13. A 14. B 15. C 16. C 17. B 18. B 19. B A 20. D 21. D 22. A 23. C 24. D 25.
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 Defensa Un fenómeno biológico que Mendel aprovechó en sus experimentos fue 1. E 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.
B
Habilidad de pensamiento científico: Identificación de teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, experimentales, inferencias y conclusiones, en científicas clásicas o contemporáneas.
procedimientos investigaciones
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 f enómeno 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 AA a 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 x , lo que equivale a . 4
10.
B
4
16
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 f ruto, 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 RrGg rg 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 2 n, donde n corresponde al número de pares de alelos en estado heterocigoto. Por lo tanto, en este caso, la fórmula queda como 2 2 = 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
Gametos NR Nr NNRr NNrr Nr 20.
A
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) (256/16) (256/16) (256/16)
25.
D
x x x x
9 3 3 1
= = = =
144 individuos con alas normales y color común. 48 individuos con alas normales y color ébano. 48 individuos con alas vestigiales y color común. 16 individuos con alas vestigiales y color ébano.
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
Rn
rN
RrNN Rojonormal RrNn Rojonormal
RrNn rrNN Rojo Amarillonormal normal Rrnn rrNn Rojo-enano Amarillonormal
rn rrNn Amarillonormal rrnn Amarilloenano
Para comprobar las proporciones del cruzamiento:
Genotipos
Proporción
Fenotipos
Proporción
RrNN
1/8
Rojos normales
3/8
RrNn rrNN
2/8 (1/4)
1/8
rrNn
2/8 (1/4)
Rrnn rrnn
1/8
Rojos enanos Amarillos normales Amarillos enanos
1/8
3/8 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.
