APE: Conocer y resolver ejercicios basados en las tres leyes de Mendel.Leyes de Mendel

1ª Ley de Mendel o ley de la uniformidad de la primera generación filial.De las plantas de guisante que Mendel usó en sus experimentos existe una variedad de semilla verde y otra de semilla amarilla. Estas dos variedades son líneas puras, ya que son autofecundables (cada planta se fecunda a sí misma) y por lo tanto su descendencia es exactamente igual a la planta progenitora. Hoy en día sabemos que las líneas puras son homocigóticas para todos los caracteres.En su primer experimento Mendel cruzó una línea pura de plantas de semillas verdes con otra línea pura de semillas amarillas. En la 1ª generación filial (F1) obtuvo el 100% de plantas de semillas amarillas. Ningún descendiente era de semilla verde, a pesar de que uno de los progenitores tenía las semillas de este color. No había habido "mezcla" de las características de los progenitores (como se creía hasta entonces que siempre ocurría con los caracteres hereditarios). Los resultados de este experimento tan simple, llegando siempre a los mismos resultados, toda la descendencia era de color amarillo, le condujeron a formular su primera ley o ley de la uniformidad de la primera generación filial: Al cruzar entre sí dos líneas puras se obtiene una generación filial uniforme, en la que todos los descendientes son iguales entre sí.

En el caso que estudió Mendel, la generación de guisantes que obtuvo manifestaba el carácter "color amarillo", que es el mismo carácter que manifiesta uno de los progenitores. Hoy en día llamamos a esto "herencia dominante". El carácter del otro progenitor no se muestra, como si estuviera oculto o hubiera desaparecido (recesivo).Sin embargo en los cruces entre líneas puras (homocigotos) la descendencia híbrida (o heterocigotos) NO siempre manifiesta el rasgo de uno de los progenitores. También puede ocurrir que la descendencia muestre una manifestación intermedia entre los dos padres. Esto sucede cuando ninguna de las dos manifestaciones del carácter que presentan los padres domina sobre la otra, como es el caso del color de las flores del "dondiego de noche" (Mirabilis jalapa). Si cruzamos plantas de la variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, obtenemos plantas de flores rosas. Hoy en día llamamos a este tipo de herencia "herencia intermedia" o "codominancia".

Actividad 1: a) Ordena las siguientes palabras de manera que formen una oración con sentido. Es una oración referente al primer experimento de Mendel. líneas y guisante, experimento de otra amarilla primer una puras dos verde En cruzó Mendel plantas de su b) Hoy en día llamamos "heterocigotos" a las líneas puras. V o F……………….

Actividad 2:a) Cuando se cruzan dos líneas puras, ¿cómo se llama la herencia en la cual la descendencia presenta el mismo rasgo que uno de los progenitores? ___ Herencia recesiva ___ Herencia dominante ___ Herencia intermedia ___ La descendencia no puede presentar el mismo

rasgo que un progenitorb) Rellena los espacios en blanco con las palabras adecuadas:Al cruzar entre sí dos líneas ………………… se obtiene una generación filial uniforme, en la que todos los descendientes son …………………….. entre sí.

2ª Ley de Mendel o ley de la segregación o disyunción de los factoresEn su segundo experimento, Mendel cruzó entre sí las plantas que había obtenido en la primera generación (F1). Es decir, cruzó las plantas que había obtenido al cruzar dos líneas puras. Se cruzan dos guisantes amarillos, no de línea pura, sino híbridos, de los que obtuvo en la F1.Analizando la generación de guisantes que obtuvo (a la que llamaremos F2, resultante del cruce F1 x F1), Mendel encontró que el rasgo verde volvió a aparecer en esta generación F2. Parecía haber desaparecido en la primera generación filial, pero volvió a manifestarse en esta segunda generación. Concretamente obtuvo 5474 guisantes amarillos y 1850 verdes (2,96 amarillos por cada 1 verde).Repitió este experimento en múltiples ocasiones y siempre llegó a resultados muy parecidos, la proporción que obtenía siempre se acercaba mucho a 3 guisantes verdes por 1 amarillo (3:1).Los resultados de este experimento que parece tan simple dieron pie a Mendel para construir un modelo acerca de cómo se transmiten los caracteres hereditarios (un modelo que le permitía explicar y generalizar los resultados que había encontrado) y, basándose en este modelo, formular su segunda ley.Como hemos dicho, basándose en los experimentos que había realizado, Mendel intentó dar una explicación a la manera en que se produce la transmisión de los caracteres hereditarios de padres a hijos:Infirió que un organismo hereda "algo" de cada uno de sus padres que le influye en que un determinado carácter se manifieste de una manera o de otra. A ese "algo" que hereda el organismo lo llamó "factor hereditario". Los factores hereditarios para cada carácter son 2 (cada uno heredado de un progenitor), y su acción conjunta es la que controla el carácter. Los factores hereditarios se segregan en la formación de gametos (los óvulos o espermatozoides), y a cada uno de los gametos le corresponde un solo factor, cualquiera de los dos. Es decir, en los seres vivos estas unidades se encuentran en pares, pero en los gametos que producen hay un solo factor. Sobre la acción conjunta de los factores para controlar el carácter concluyó que uno de estos factores hereditarios domina sobre el otro (el "dominante" domina sobre el "recesivo"). Si al menos uno de los dos factores para un carácter es dominante, el organismo presentará ese carácter. Para que un organismo muestre un carácter recesivo, es necesario que los dos factores que controlan ese carácter sean recesivos.Hoy en día, nosotros llamamos ALELOS a los factores hereditarios.Para ver las posibles combinaciones de alelos se utilizan los llamados "tableros de Punnet". Las casillas del tablero muestran todas las combinaciones de alelos que se pueden formar a partir de los gametos de los progenitores.

Actividad 3:a) Mendel cruzó semillas amarillas de guisante con semillas verdes. Recolectó las semillas de este cruce, las plantó y obtuvo la primera generación (F1) de plantas, dejó que se autopolinizaran para formar una segunda generación, y analizó las semillas de la resultante generación (F2). Los resultados que obtuvo fueron: ………….. 1/2 de la F1 y 3/4 de las semillas de la generación F2 fueron amarillas. ………….. Todas las semillas de la generación F1 y 3/4 de la generación F2 fueron amarillas. ………….. Todas las semillas de la generación F1 y 1/4 de las semillas de la generación F2 fueron amarillas.

b) Ordena las palabras siguientes de manera que formen una oración con sentido. Es una oración referente al segundo experimento de Mendel. obtuvo su segundo Mendel experimento cada 3 verde. guisantes amarillos de por 1 proporción una En ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ya podemos entender los resultados del primer experimento, en los que el color verde desaparecía en la F1: El polen de una planta progenitora aportaba a la descendencia un factor para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aportaba el otro factor para el color de la semilla. De los dos factores, solamente se manifestaba aquél que es dominante (A, que determina el color amarillo), mientras que el recesivo (a, que determina el color verde) permanecía oculto.La única combinación posible de alelos es Aa, por lo que toda la descendencia tendrá esta pareja de factores. Todos los miembros de la F1 eran portadores del factor “a”, pero no se manifestaba ya que el factor A es dominante sobre él. También podemos entender los resultados del segundo experimento, en los que el rasgo "color verde" reapareció en las semillas de la F2 en una proporción 3 amarillas: 1 verde. Los progenitores (las plantas de la F1, todas de genotipo Aa) producían gametos que transportaban un factor, o bien el factor A o bien el factor a. Estos factores se unían en la descendencia a los del otro progenitor. Podemos esperar las siguientes posibles combinaciones de factores:De las cuatro posibles combinaciones de caracteres de las plantas de F2 tres presentan el factor dominante color amarillo (AA, Aa y Aa) y una presenta los dos factores recesivos verdes (aa). A partir de estos experimentos, Mendel propuso su segunda ley de la herencia genética: o ley de la segregación o disyunción de los factores.Los dos factores hereditarios que informan para un determinado carácter se separan en la formación de los gametos, y sólo uno es transmitido para combinarse con el del otro progenitor y determinar ese carácter en la siguiente generación.

Cuando cada planta de genotipo Aa forma los gametos, se separan los factores, de tal forma que en cada gameto sólo hay uno de ellos, que se combina con el factor presente en la otra planta progenitora.En el caso de los genes que presentan herencia intermedia, también se cumple el enunciado de la segunda ley. Si tomamos dos plantas de Dondiego de Noche de flores rosas de la primera generación filial (F1) y las cruzamos entre sí, obtendremos plantas con flores blancas, rosas y rojas, en la proporción que se espera según esta ley. También en este caso se manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, que permanecieron ocultos en la primera generación filial.

Actividad 4: Según Mendel, los factores hereditarios se transmiten a la descendencia de modo: ………. Independiente uno del otro los miembros de cada

par. ………. Unidos. ………. Acoplados. ………. De manera codominante.

Actividad 5: Selecciona la afirmación que sea falsa:a) En el caso de los genes que presentan herencia intermedia,

también se cumple el enunciado de la segunda ley.b) Los dos factores hereditarios que informan para un

determinado carácter se separan en la formación de los gametos, y sólo uno es transmitido para combinarse con el del otro progenitor.

c) A la segunda ley de Mendel se le llama "ley de la segregación o disyunción de los factores".

d) Cuando una planta de genotipo Aa forme los gametos, se separan los factores, de tal forma que cada gameto porta un factor A y otro a.

Retrocruzamiento o cruzamiento de pruebaEn el caso de los genes que manifiestan herencia dominante, no existe ninguna diferencia aparente entre los individuos heterocigóticos (Aa) y los homocigóticos (AA), pues ambos individuos presentarían un fenotipo amarillo.La prueba de retrocruzamiento o cruzamiento de prueba, sirve para diferenciar el individuo homo del heterocigótico. Consiste en cruzar el fenotipo dominante con la variedad homocigota recesiva (aa). Si es homocigótico, toda la descendencia será igual, en este caso se cumple la primera ley de Mendel. Si es heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer el carácter recesivo en una proporción del 50%.

Herencia de dos caracteres (Dihibridismo)Pero los progenitores no transmiten a los hijos un solo carácter, sino que transmiten muchos. El siguiente paso de Mendel consistió en ver qué sucedía cuando estudiaba al mismo tiempo la transmisión de dos caracteres distintos, como por ejemplo el color de la semilla (verde o amarillo) y la forma de su piel (lisa o rugosa). Quería descubrir si heredar un carácter determinado afectaba de alguna manera a la herencia de otros caracteres. En un primer experimento cruzó una línea pura de plantas lisas amarillas con una línea pura de plantas rugosas verdes (RRYY x rryy). Si el comportamiento de los factores era semejante a cuando consideraba un solo carácter (es decir que se transmitan independientemente unos de otros), podía esperar que el 100% de la F1 tuviera un fenotipo dominante para los dos caracteres (es decir, que fueran todas plantas de semillas amarillas lisas). Y ése fue precisamente el resultado que obtuvo.En un segundo experimento cruzó las semillas de la F1 entre sí. Todas las semillas de la F1 eran amarillas y lisas, y sin embargo en la descendencia encontró semillas en las que los caracteres se combinaban.Es decir, los caracteres color y aspereza no se heredaban "ligados", sino que se separaban y recombinaban independientemente. Más concretamente, los resultados que obtuvo fueron: 56,6% de semillas amarillas y lisas; 18,2% de semillas amarillas y rugosas; 19,4% de semillas verdes y lisas ; 5,8% de semillas verdes y rugosas.Llegó a la conclusión de que los caracteres que heredaba un organismo no se influían entre sí, y que cada uno de ellos por separado se heredaba de la manera que él había propuesto en su modelo: los miembros de parejas diferentes de alelos se segregan independientemente unos de otros cuando se forman los gametos.

3ª ley de Mendel, o ley de la recombinación de los caracteres (transmisión independiente de los caracteres)

En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Al cruzar entre sí dos dihíbridos los caracteres hereditarios se separan, puesto que son independientes, y se combinan entre sí de todas las formas posibles en la descendencia. Si se cruzan líneas que difieren en más de un alelo, los alelos son independientes. Es decir, cada uno de los caracteres hereditarios se transmite a la progenie con total independencia de los restantes. Los genes son independientes entre sí, no se mezclan ni desaparecen generación tras generación. Las

Actividad 6: V o F: Las única combinación de gametos posible en un cruce AALL x aall es AaLl

combinaciones entre los gametos masculinos y femeninos, pueden describirse mediante los tableros de Punnett.Sin embargo hay que hacer una observación importantísima a la tercera ley de Mendel: la transmisión independiente de los caracteres no se cumple siempre, sino solamente en el caso de que los dos caracteres a estudiar no se hayan transmitido juntos en el mismo cromosoma. No se cumplen cuando los dos genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma (en este caso los caracteres se transmiten ligados). Es decir, siguen las proporciones 9:3:3:1.

Actividad 7: Vo F____La transmisión independiente de los caracteres se cumple solamente en el caso de que los caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos grupos de ligamiento.

PROBLEMAS DE GENÉTICAMONOHIBRIDISMO

1.- Si una planta homocigótica de tallo alto (AA) se cruza con una homocigótica de tallo enano (aa), sabiendo que el tallo alto es dominante sobre el tallo enano, ¿Cómo serán los genotipos y fenotipos de la F1 y de la F2?

2. Al cruzar dos moscas negras se obtiene una descendencia formada por 216 moscas negras y 72 blancas. Representando por NN el color negro y por nn el color blanco, razónese el cruzamiento y cuál será el genotipo de las moscas que se cruzan y de la descendencia obtenida.

3.- El pelo rizado en los perros domina sobre el pelo liso. Una pareja de pelo rizado tuvo un cachorro de pelo también rizado y del que se quiere saber si es heterocigótico. ¿Con qué tipo de hembras tendrá que cruzarse? Razónese dicho cruzamiento.

4.- Un ratón A de pelo blanco se cruza con uno de pelo negro y toda la descendencia obtenida es de pelo blanco. Otro ratón B también de pelo blanco se cruza también con uno de pelo negro y se obtiene una descendencia formada por 5 ratones de pelo blanco y 5 de pelo negro. ¿Cuál de los ratones A o B será homocigótico y cuál heterocigótico? Razona la respuesta.

5.- Determine F1 y F2 para un cruzamiento entre plantas de arvejas cuyas flores son púrpuras, puras y dominantes con plantas de arvejas de flores blancas, recesivas y también puras. Use P para carácter dominante y el alelo p para el recesivo.

6.- En una planta el tallo largo es dominante (L) sobre el tallo corto (l) . Para cada uno de los cruzamientos que se indican señale cuál será la proporción fenotípica y genotípica de la descendencia:

a) Si cruzamos dos plantas de tallo largo, una homocigoto y otra heterocigoto.b) Si cruzamos dos plantas de tallo largo , ambas heterocigotosc) Si cruzamos dos plantas de tallo largo heterocigoto con una de tallo corto.

7.- El albinismo es un defecto de pigmentación controlado por un gen recesivo. ¿Cuál es la probabilidad de que dos padres albinos tengan un descendiente normalmente pigmentado? Razona la respuesta.

8.- En la especie humana el color de los ojos viene determinado por un par de alelos. Un hombre de ojos azules se casa con una mujer de ojos pardos. La madre de la mujer era de ojos azules y el padre, que tenía un hermano de ojos azules, era de ojos pardos. Del matrimonio nació un hijo con ojos pardos. Razona la respuesta a) Indica los genotipos de toda la familia. b) ¿Qué otros genotipos son posibles en la descendencia?

9.- El pelo rizado de los perros es dominante sobre el pelo liso. Una pareja de pelo rizado tuvo un cachorro de pelo rizado y otro de pelo liso. a) ¿Con qué clase de hembra debería cruzarse el cachorro de pelo rizado para conocer su genotipo?b) ¿Qué proporciones fenotípicas y genotípicas se obtienen de la descendencia del cruzamiento anterior? Razona las respuestas

10.- un hombre calvo cuyo padre no lo era, se caso con una mujer normal cuya madre era calva. Dense los genotipos de marido y mujer y los tipos de hijos que puedan tener.11.- la calvicie es provocada por un gen que se comporta como dominante en los varones y recesivo en las mujeres. Un varón no calvo se casó con una mujer calva razónese la descendencia del matrimonio.

EJERCICIOS CODOMINANCIA12.- En cierta especie de plantas los colores de las flores pueden ser rojos, blancos o rosas. Se sabe que este carácter está determinado por dos genes alelos, rojo (CR) y blanco (CB), codominantes. ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas?13) Según lo anterior, ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas con plantas de flores rojas?

GRUPOS SANGUÍNEOS14) Los grupos sanguíneos en la especie humana están determinados por tres genes alelos: IA, que determina el grupo A, IB, que determina el grupo B e i, que determina el grupo O. Los genes IA e IB son codominantes y ambos son dominantes respecto al gen i que es recesivo. ¿Cómo podrán ser los hijos de un hombre de grupo O y de una mujer de grupo AB? 15) ¿Cómo podrán ser los hijos de un hombre de grupo AB y de una mujer de grupo A cuyo padre era del grupo 0? 16) ¿Cómo podrán ser los hijos de un hombre de grupo A, cuya madre era del grupo O, y de una mujer de grupo B, cuyo padre era del grupo O?

DOMINANCIA INCOMPLETA17) En el dondiego de noche, el color rojo de las flores lo determina el alelo C, dominante incompleto sobre el color blanco producido por el alelo c, siendo rosas las flores de las plantas heterocigóticas. Si una planta con flores rojas se cruza con otra de flores blancas, ¿cuál será el fenotipo de las flores de la F1 y de la F2 resultante de cruzar entre sí dos plantas cualesquiera de F1, y cuál será el fenotipo de la descendencia obtenida de un cruzamiento de las F1 con su genitor rojo, y con blanco?

18) La variedad de gallinas llamadas andaluzas o "azules" se producen cuando se cruzan un animal negro con uno blanco, e interviene en dicha herencia un solo par de alelos.a) ¿Qué descendencia se esperaría del cruce de dos individuos azules? b) ¿y de dos negros?

EJERCICIOS DIHIBRIDISMO19) En las ratas, C es un gen necesario para la formación del color. Su alelo recesivo c produce albinismo. R origina el color negro, mientras que su alelo recesivo r da color crema. Si se cruza una rata homocigótica de color negro con otra albina de genotipo ccrr, ¿cuál será la coloración de la F1 y de la F2?20) La aniridia (ceguera) en la especie humana se debe a un factor dominante A. La jaqueca es debida a otro gen también dominante J. Un hombre que padecía aniridia y cuya madre no era ciega, se casó con una mujer que sufría jaqueca, pero cuyo padre no la sufría. ¿ Qué proporción de sus hijos sufrirá ambos males?.

21) En los guisantes, el gen para el color de la piel tiene dos alelos: amarillo (A) y verde (a). El gen que determina la textura de la piel tiene otros dos: piel lisa (B) y rugosa (b). Se cruzan plantas de guisantes amarillos-lisos (AA,BB) con plantas de guisantes verdes-rugosos (aa,bb). De estos cruces se obtienen 1000 guisantes. ¿Qué resultados son previsibles?

22) En los guisantes, el gen para el color de la piel tiene dos alelos: amarillo (A) y verde (a). El gen que determina la textura de la piel tiene otros dos: piel lisa (B) y rugosa (b). Se cruzan plantas de guisantes amarillos-lisos (Aa,Bb) con plantas de guisantes verdes-lisos (aa,Bb). De estos cruces se obtienen 884 Kg de guisantes. ¿Qué resultados son previsibles

23) En los experimentos de Mendel, el carácter semilla lisa (SS) es completamente dominante sobre el carácter semilla rugosa (ss). Si los caracteres para altura fueran incompletamente dominantes, de manera que TT es alto, Tt es intermedio, y tt es bajo, ¿Cuáles serían los fenotipos resultantes de cruzar una planta baja de semillas lisas (SStt) con una planta alta de semillas rugosas (ssTT)?

24) En los caballos, el color negro depende de un gen dominante B y el castaño de su alelo recesivo b. El andar al trote de un gen dominante T y el andar al sobrepaso a su recesivo t. Si se cruza un caballo negro heterocigoto y de andar sobrepaso con una hembra castaña trotona, ¿cuál será el fenotipo y el genotipo resultante?

25) En Drosophila, el color del cuerpo gris está determinado por el alelo dominante A, el color negro por el recesivo a. Las alas de tipo normal por el dominante V y las alas vestigiales por el recesivo v. Al cruzar moscas dihíbridas de tipo común, se produce una descendencia de 384 individuos. ¿Cuantos se esperan de cada clase fenotípica?

26) En la mosca del vinagre las alas vestigiales son recesivas respecto a las normales y el color blanco de los ojos es recesivo con respecto al color rojo. Si una mosca homocigoto para alas vestigiales y ojos rojos se cruza con un macho heterocigoto para ambos caracteres. ¿cuál es el genotipo y fenotipo de la descendencia?

HERENCIA LIGADA AL SEXO27) Un matrimonio, ambos con visión normal, tiene un hijo varón daltónico. ¿Cuál es la probabilidad de que tengan una hija daltónica? Si el hijo daltónico se casa con una mujer normal no portadora, ¿podrían tener algún hijo, varón o hembra, daltónico? Razonar las respuestas en cada caso.

28) Ciertos caracteres, como la enfermedad de la hemofilia, están determinados por un gen recesivo ligado al cromosoma X. ¿Cómo podrán ser los descendientes de un hombre normal (XHY) y una mujer portadora (XHXh)?

29) Ciertos caracteres, como el daltonismo, están determinados por un gen recesivo (d) ligado al cromosoma X. ¿Cómo podrán ser los descendientes de un hombre daltónico y una mujer normal no portadora? 30) Ciertos caracteres, como el daltonismo, están determinados por un gen recesivo (d) ligado al cromosoma X. ¿Cómo podrán ser los descendientes de un hombre daltónico y una mujer no daltónica, hija de un hombre daltónico?

31) En una especie de determinación sexual XX y XY, una hembra lleva en uno de sus cromosomas X un gen letal recesivo a, y el otro dominante normal A. ¿Cuál es la proporción de sexos en la descendencia de esta hembra? 32) La abuela materna de un varón tiene visión normal; su abuelo materno era daltónico, su madre es daltónica y su padre es de visión normal. a) Razónese cuál es el genotipo de la abuela materna.b) ¿Qué tipo de visión tendrá este varón?c) Si se casara con una mujer genotípicamente igual a sus hermanas, ¿qué tipo de visión debería esperarse en la descendencia y en que proporciones?