SOLUCIONARIO GUÍA ESTÁNDAR ANUAL Ligamiento, herencia intermedia y codominante, alelos múltiples
SGUICES016CB31-A16V1
SOLUCIONARIO GUÍA Ligamiento, herencia intermedia y codominante, alelos múltiples
Ítem
Alternativa
Habilidad
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.
E D D E B B E E C B E B E B D A C E A B E B B C A
Reconocimiento Comprensión Aplicación ASE Aplicación Aplicación Reconocimiento Aplicación Aplicación ASE Comprensión Aplicación ASE Comprensión Comprensión Aplicación Aplicación Aplicación Aplicación ASE Aplicación Comprensión Aplicación Comprensión Aplicación
Ítem 1.
Alternativa
Defensa
E
Sutton y Boveri, por separado, plantean que los genes se ubican en los cromosomas (opción I correcta) y se separan durante la formación de los gametos. Ellos explican la relación entre factores (genes) y cromosomas. Plantean que los genes alelos están en el mismo locus de la pareja de cromosomas homólogos (opción III correcta). Y que cada gen ocupa un lugar específico dentro del cromosoma. Por lo que se desprende que dos o más genes distintos (en el dihibridismo) están ubicados en cromosomas distintos (para que se cumpla la segunda ley de Mendel) (opción II correcta).
2.
D
Los genes que están ubicados en un mismo cromosoma presentan ligamiento, ya que no segregan independientemente en la meiosis, sino en bloque. La forma de romper este ligamiento entre genes es a través del crossing over o entrecruzamiento. Por lo tanto, los eventos de recombinación están asociados a procesos de crossing over (opción I correcta). Este proceso, al producir el intercambio de segmentos entre cromosomas homólogos, permite crear nuevas combinaciones genotípicas y fenotípicas en la descendencia, aumentando la variabilidad (opción II correcta). La frecuencia de recombinación puede ser utilizada como una medida de la distancia que hay entre los genes dentro de un mismo cromosoma. A mayor distancia entre los genes, es más probable que se produzca recombinación entre ellos. Sin embargo, esto no aplica para cromosomas no homólogos (opción III incorrecta).
3.
D
El hijo y la madre tienen un genotipo OO, por lo que el primero debió recibir un alelo O de cada progenitor. Con respecto al padre, para ser del grupo A, podría presentar genotipo AA o AO, pero dado que en este caso, el padre también debió transmitir un alelo O a su hijo, se puede deducir que su genotipo es AO. Al realizar el cruce entre la madre OO y el padre AO, se obtiene:
Alelos A AO O O AO
O OO OO
Como se aprecia en el cuadro, los descendientes pueden ser del grupo A o del grupo O, pero no del grupo AB, dado que ninguno de los padres es portador de un alelo B.
4.
E
En el enunciado se señala que los genes para el color de la flor y para el largo de los pétalos se encuentran en el mismo cromosoma, por lo tanto, esperamos que presenten ligamiento. Sin embargo, los datos de la tabla muestran que las proporciones fenotípicas de la descendencia cumplen con la segunda ley de Mendel. De acuerdo a esta ley, el individuo doble heterocigoto produce 4 tipos de gametos y el doble homocigoto recesivo, un tipo de gameto, como se muestra en el siguiente diagrama. RrLl
RL
Rl
rrll
X
rL
rl
rl
El cruce (sin ligamiento) puede producir los siguientes genotipos en la descendencia.
Gametos RL
rl RrLl Flores rojas, pétalos largos
Rl
Rrll Flores rojas, pétalos cortos
rL
rrLl Flores amarillas, pétalos largos
rl
rrll Flores amarillas, pétalos cortos
Por lo tanto, de acuerdo a la segunda ley de Mendel se esperan 4 fenotipos, con igual frecuencia (1:1:1:1). Los datos de la tabla cumplen con estas condiciones (opción III correcta). Para explicar por qué los genes cumplen con la ley de segregación independiente a pesar de estar en el mismo cromosoma, debemos recordar que el crossing over puede producir la recombinación de los alelos de genes ligados, haciendo que se originen genotipos recombinantes en la descendencia. El porcentaje en que ocurre esta recombinación depende de la distancia entre los genes en el cromosoma: a mayor distancia, mayor es la probabilidad de recombinación. Cuando dos genes están muy alejados entre sí, el porcentaje de recombinación alcanza un máximo de
50%, es decir, la mitad de los gametos producidos son recombinantes y la otra mitad tiene el genotipo parental. En términos de probabilidades, esta situación es igual a la condición de segregación independiente, por lo que se alcanzan las proporciones mendelianas (opciones I y II correctas).
5.
B
El fenotipo rosado corresponde a la expresión de la dominancia incompleta, donde están presentes los alelos A y B. Al cruzar dos plantas rosadas (AB x AB), se produce un 50% de flores rosadas (AB), un 25% de flores blancas (AA) y 25% de flores rojas (BB), o sea un 50% no rosadas.
Alelos A B 6.
B
A
B
AA blancas AB rosadas
AB rosadas BB rojas
Este es un dihibridismo de grupos sanguíneos, los genotipos parentales y gametos producidos por cada progenitor se muestran en el siguiente esquema. AARHrh
ARH
BORHRH
X
Arh
BRH
ORH
Por lo tanto, el cruce puede producir los siguientes genotipos en la descendencia,
Gametos BRH ORH
ARH
Arh
ABRHRH (AB+) AORHRH (A+)
ABRHrh (AB+) AORHrh (A+)
Descendencia: AB Rh+ y A Rh+.
7.
E
El tipo de herencia determinada por alelos múltiples se caracteriza por la presencia de más de dos alternativas alélicas en la población (opción I correcta), aunque cada individuo presente solo dos (diploide) (opción II correcta). Entre los alelos se establece una jerarquía de dominancia, donde un alelo A es dominante sobre B, C y D, el alelo B es dominante solo sobre C y D, y C solo es dominante sobre D (opción III correcta).
8.
E
Dos individuos del grupo AB (genotipo AB) pueden generar descendientes de los grupos A (AA), B (BB) y AB (AB), como muestra el siguiente cuadro:
Alelos A B 9.
C
A
B
AA AB
AB BB
Genotipos de cruzamiento:
C+CH x CCHCH Alelos C+ CH
CCH
CH
C+CCH CHCCH
C+CH CHCH
Como el alelo C + es el primero en la jerarquía de dominancia, al combinarse con C CH y CH, se obtiene 50% agutí. El alelo C CH es dominante sobre C H, por lo que el 25% de genotipo CHCCH será de fenotipo chinchilla. Finalmente, el 25% de genotipo CHCH será de fenotipo himalaya.
10.
B
Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. De acuerdo a la información del enunciado, si una persona presenta grupo sanguíneo B, puede tener genotipo BB o BO, por lo que al menos uno de sus padres debió entregarle un alelo B y el otro un alelo B u O. Dado que A = B (codominancia), si recibiera un alelo A del otro progenitor sería del grupo AB (opción I incorrecta). De modo similar, si una persona tiene dos alelos A, su grupo sanguíneo es A (opción II correcta). Si los dos padres de un niño le entregan un alelo O, su
genotipo será OO y su grupo sanguíneo será O (opción III incorrecta).
11.
E
El crossing over afecta a los genes ligados, pues puede producir la separación de genes que se encuentran en un mismo cromosoma (opción II correcta). El intercambio de segmentos entre cromosomas homólogos de un individuo puede producir nuevas combinaciones de alelos, generando gametos recombinantes, que presentan una combinación de alelos que no se encontraba en los cromosomas parentales (opción I correcta). El ligamiento altera las proporciones fenotípicas esperadas de acuerdo a la segunda ley de Mendel. En caso de no existir recombinación, solo se producirían gametos con las combinaciones parentales de alelos que están ligados. El crossing over puede romper este ligamiento, generando la aparición de genotipos recombinantes y acercando de esta forma las proporciones fenotípicas de la descendencia a lo esperado de acuerdo a la segunda ley de Mendel (opción III correcta). Aun así, las proporciones probablemente muestren desviación con respecto a las proporciones mendelianas y solo en el caso de genes que se encuentren muy alejados entre sí en el cromosoma, la probabilidad de recombinación es tan alta que las proporciones fenotípicas coincidan con lo esperado para una segregación independiente.
12.
B
Si se cruzan dos heterocigotos (AB), se obtienen las proporciones genotípicas que se muestran a continuación:
Alelos A B
A
B
AA AB
AB BB
Interpretando el cuadro, vemos que la mitad (50%) de la descendencia será azul (AB), un cuarto (25%) será blanca (AA) y un cuarto (25%) será negra.
13.
E
En la tabla a continuación se muestran los genotipos posibles de padre e hijo para grupos ABO y para factor Rh.
Alternativa
Genotipos posibles del padre ABO Factor Rh
A
OO
rhrh
B
OO
C
AA AO BB BO AB
RHRH RHrh RHRH RHrh rhrh
D E
RHRH RHrh
Genotipos posibles del hijo ABO Factor Rh AA AO OO
RHRH RHrh rhrh
AA AO AB
rhrh
OO
RHRH RHrh RHRH RHrh
Para que la paternidad sea posible, es necesario que el padre presente al menos uno de los alelos que posee el hijo para cada característica. El otro alelo, pudo haber sido transmitido por la madre, cuyo genotipo y fenotipo desconocemos. De acuerdo a esto, la alternativa A no permite descartar paternidad, dado que el hijo podría tener el genotipo AO RHrh y haber recibido del padre los alelos O y rh, y de su madre A y RH. La alternativa B también muestra una relación posible de paternidad, puesto que el padre podría presentar el genotipo OORHrh y transmitir al hijo los alelos O y rh. La madre en este caso tendría que transmitir los mismos alelos. La alternativa C no permite descartar paternidad, pues el padre podría haber transmitido cualquiera de sus alelos para el grupo ABO y el alelo recesivo para el factor Rh (rh). La alternativa D tampoco permite descartar paternidad, dado que el padre podría haber transmitido al hijo un alelo B y rh, mientras que la madre tendría que transmitir el alelo A y RH. La alternativa E permite descartar paternidad, ya que el padre solo puede presentar alelos A y B y el hijo solo tiene alelos O.
14.
B
La flecha apunta el sitio de la recombinación genética, por lo que los segmentos intercambiados serán aquellos que contienen a los alelos A y a en las cromátidas no hermanas que se orientan hacia el interior en el esquema. El resto de los genes se mantienen en la misma posición.
15.
D
En ambos tipos de herencia, el heterocigoto presenta un tercer fenotipo, que no está presente en los homocigotos.
Esto las diferencia de la herencia mendeliana, donde el fenotipo del heterocigoto es igual al del homocigoto dominante (D correcta; B incorrecta). En el caso de la codominancia, ambos genes se expresan con la misma magnitud (ejemplo cruce de ratón blanco con otro ratón negro, la descendencia es blanco y negro), en el caso de la herencia intermedia es una mezcla de la información que genera el nuevo fenotipo (ejemplo con los mismos ratones, la descendencia es gris). Debido a esto, no se puede hablar de homocigoto dominante o recesivo (A y E incorrectas), ya que no hay un alelo que enmascare al otro. Si bien es cierto que en estos casos el genotipo híbrido (heterocigoto) tiene alelos que están presentes en los homocigotos, esto no es una característica distintiva de la codominancia y de la herencia intermedia, sino que se cumple también en la herencia mendeliana (C incorrecta).
16.
A
Cuando se cruzan solo palominos entre sí obtenemos en la descendencia el 50% de caballos palominos y el 50% de caballos no palominos (25% de color castaño y 25% de color cremello).
Alelos D1 D2 17.
C
D1
D2
D1D1 D1D2
D1D2 D2D2
Podemos representar el genotipo de los ejemplares blancos como BB y el de los rojizos como RR. El híbrido de color roano, será por lo tanto, RB. Así, el genotipo del toro roano es RB y el de la vaca blanca, BB. Al realizar el cruce, obtenemos:
Alelos B B
R
B
RB RB
BB BB
Por lo tanto, 50% serán roanos y 50% blancos.
18.
E
El color negro se va a representar con la letra N, el blanco con B. Al cruzar ratones negros con grises (NB) se obtiene un 50% de descendientes de color negro. Cruzamiento de ratones negros y grises:
Alelos N B
N
N
NN NB
NN NB
En el caso de cruzar ratones grises entre sí, se obtiene un 25% de color negro. Cruzamiento de dos ratones grises:
Alelos N B
N
B
NN NB
NB BB
En cambio, si se cruzan ratones grises con blancos se obtienen solo grises y blancos en la progenie:
Alelos N B 19.
A
B
B
NB BB
NB BB
En el caso de los grupos sanguíneos, se da herencia de alelos múltiples, por lo cual en la población hay más de dos alelos, en este caso hay 3 que determinan los 4 grupos de sangre, así es que en el matrimonio del ejemplo, si la madre es A y el padre es B y tienen un hijo con fenotipo O quiere decir que los progenitores son heterocigotos (AO y BO).
Alelos A O AB BO B AO OO O 20.
B
El hijo de esta pareja es del grupo O y es Rh negativo, por lo cual es homocigoto recesivo para ambos genes (alternativa C incorrecta). Necesariamente ambos padres deben llevar al menos un alelo O para el grupo ABO y un alelo Rh-. Como la madre es del grupo O, también debe ser homocigota recesiva para este gen. Y como es Rh+, debe ser heterocigota para el gen del factor Rh (alternativa D incorrecta). El supuesto padre es del grupo A Rh+, por tanto, si efectivamente es el padre debe ser heterocigoto (AO) para ABO y para el factor Rh. Así, el genotipo del padre podría ser AO RHrh y no se puede descartar paternidad (alternativa A incorrecta y B correcta). Este hijo podría tener un padre del grupo B, de genotipo heterocigoto (BO), pero no del grupo AB, pues este carece de alelos O (alternativa E incorrecta).
21.
E
Este cruzamiento pertenece a un dihibridismo, ya que se presentan dos caracteres, en este caso el grupo sanguíneo por el sistema ABO y por el factor Rh. Además hay que recordar que los alelos A y B son codominantes entre sí y son dominantes sobre el O, y el alelo para el factor Rh positivo (RH) es dominante sobre el negativo (rh). Genotipo de los parentales: AB RHrh X AO RHrh
Gametos A RH A rh B RH B rh
A RH
A rh
O RH
O rh
AA RHRH AA RHrh AB RHRH AB RHrh
AA RHrh AA rhrh AB RHrh AB rhrh
AO RHRH AO RHrh BO RHRH BO RHrh
AO RHrh AO rhrh BO RHrh BO rhrh
Por lo tanto, en la descendencia podemos encontrar todos los fenotipos del listado.
22.
B
Habilidad de pensamiento científico: Análisis del desarrollo de alguna teoría o concepto. En el enunciado se resumen algunos de los aportes, realizados por distintos científicos y en distintos momentos, que permitieron formular la teoría cromosómica de la herencia en su forma actual. A partir de esto se puede establecer que el desarrollo de una teoría científica requiere del aporte de distintos estudios científicos, los que pueden apoyarse entre sí o contradecirse. En el segundo caso, la teoría debe ser ajustada para dar cuenta de la nueva evidencia o reemplazada por otra que pueda aplicarse a todos los resultados reportados (B correcta). Lo anterior da cuenta del carácter dinámico y colaborativo de la ciencia (A incorrecta), sin embargo no necesariamente una teoría debe cambiar a través del tiempo. Si no hay evidencia que contradiga sus postulados o evidencia que permita afinarlos, la teoría puede mantener su forma original (C incorrecta). Las teorías se pueden establecer a partir de una o más hipótesis y/o leyes, que hayan sido sometidas a prueba. No necesariamente deben ser dos o más hipótesis falsadas. Por ejemplo, en este caso, la teoría cromosómica de la herencia fue planteada por Sutton y Boveri a partir del contraste de la evidencia empírica con las leyes de Mendel y posteriormente se fue afinando con los aportes de diversos científicos que sometieron a prueba sus propias hipótesis (D incorrecta). Una hipótesis no necesariamente debe ser aceptada para aportar información relevante en el desarrollo de una teoría. Al falsar una hipótesis también se obtiene información y se pueden establecer conclusiones (E incorrecta).
23.
B
Supongamos que los alelos son los siguientes: Forma redonda: R Forma alargada: r Piel lisa: L Piel vellosa: l Uno de los progenitores es un doble homocigoto recesivo (rrll), debido a que se hizo un cruce de prueba; el otro es un dihíbrido (RrLl), de acuerdo a lo señalado en el enunciado. Entonces el genotipo de los parentales es rrll X RrLl. El cruzamiento sería el siguiente:
Gametos rl
RL
Rl
rL
rl
RrLl 120 Redon do-liso
Rrll 13 redondovelloso
rrLl 12 alargado -liso
rrll 105 alargado -velloso
De acuerdo a las leyes de Mendel, se esperarían frecuencias iguales para todos los fenotipos, sin embargo, en esta descendencia se observan dos genotipos más frecuentes y dos menos frecuentes, por lo que se puede deducir que los genes para estas dos características se encuentran ligados y que los genotipos menos frecuentes se han originado por recombinación. Cuando hay ligamiento entre genes y aunque exista crossing over , al realizar un cruce de prueba de un dihíbrido, será siempre mayor la proporción de descendencia con genotipos parentales. Por lo tanto, los genotipos recombinantes son los que presentan las menores frecuencias, en este caso 13 y 12 (Rrll y rrLl). La suma de todos los recombinantes da 25, de un total de 250 plantas de tomate, por lo cual el porcentaje de recombinación se puede calcular como se muestra a continuación: 25 → % 250 → 100% 25 ∙ 100 250
= 10%
24.
C
A y a son alelos, por lo tanto, deben ocupar el mismo locus en distintos cromosomas. Lo mismo ocurre con B y b. Sobre esta base, podemos descartar las alternativas D y E. Para que los genes A, a y B, b estén ligados, deben estar en el mismo cromosoma y el grado de ligamiento aumenta cuanto más cerca estén entre sí a lo largo del cromosoma. Por lo tanto, la figura en la cual se presentan los alelos A, a y B, b más juntos (la menor distancia en el mismo cromosoma) es cuando hay mayor probabilidad de estar ligados (alternativa C), esto es que pasan juntos al gameto, sin sufrir recombinación.
25.
A
El padre al tener grupo de sangre AB no lleva alelos O, por lo cual es imposible que sea el padre. En este caso no
importaría el genotipo de la madre para contestar la pregunta y tampoco el factor Rh, ya que queda descartado por el grupo ABO.
