Guian°3_Biologia_LT_3°Medio_Diferenciado

LICEO “TAJAMAR”
PROVIDENCIA
Depto. BIOLOGIA
GUIA DE ACTIVIDADES BASES GENETICAS DE LA EVOLUCIÓN
GENÉTICA MENDELIANA
SECTOR: Ciencias Biológicas.
NIVEL: NM3. Plan Diferenciado
PROFESOR(A): Carolina Díaz
FECHA: Noviembre 2011
UNIDAD TEMÁTICA: Origen de la Vida y Evolución
CONTENIDO: Bases Genéticas de la Evolución, Genética Mendeliana.
OBJETIVO DE APRENDIZAJE: - Comprender las bases genéticas de la evolución. Comprender las leyes de
Mendel como base para comprender la Evolución biológica.
TIEMPO DE DESARROLLO DE LA GUIA DE TRABAJO y ENVÍO
10 días CONTINUOS a partir de la fecha de disposición de guías en plataforma.
FECHA RETROALIMENTACIÓN:
10 días CONTINUOS a partir de la fecha de disposición de guías en plataforma.
CORREO ELECTRÓNICO DONDE ENVÍAR RESPUESTAS:
profe.carolina.díaz@gmail.com
DESARROLLO DE HABILIDADES: Conocer y comprender el significado e importancia de las Leyes de
Mendel.
INSTRUCCIONES:
- Desarrolla la actividad con compañeras del mismo curso o de otro curso (3 ó 4 alumnas solamente), no
se reciben trabajos individuales.
- Lean atentamente el contenido “Genética Mendeliana” que aparece a continuación, usen el texto de
estudio y pueden usar páginas de Internet a modo de apoyo (solamente aquellas respaldadas por alguna
institución científica o bibliográfica).
- Lean atentamente y discutan cada pregunta antes de contestar.
- Anoten las respuestas que consideres correctas en la HOJA de RESPUESTAS que está al final de la
guía.
- Envíen la hoja de respuesta al correo indicado en esta guía. En caso de trabajar con compañeras de otros
cursos envíen la hoja de respuesta a un solo correo, indicando nombre de integrantes y curso de cada una.
- Esperen pauta de corrección y compare sus respuestas con las respuestas de la pauta de corrección
- Enviar dudas que surjan a partir de la lectura del texto o desarrollo de actividades a correos de profesoras
en el período anterior a la fecha límite de entrega.
- En caso de no conocer algún término, recuerde buscarlo y anotarlo en su glosario de términos en su
cuaderno.
BASES GENETICAS DE LA EVOLUCIÓN
Darwin reconoció que en las poblaciones ocurría el fenómeno evolutivo, pero no supo explicar como se
transferían los rasgos a las generaciones sucesivas, pero años más tardes, fue notablemente significativo para el avance
científico el esclarecimiento de la base genética de la evolución. La teoría neodarwiniana explica la evolución en
términos del modelo Darviniano de variación y selección, también se denomina teoría sintética de la evolución porque
combina la teoría Darviniana de la evolución con los principios de la genética mendeliana.
Uno de los avances mas significativos que han ocurrido en biología desde el tiempo de Darwin ha sido el
establecimiento de la base genética de la evolución. Es curioso que los primeros genetistas como Baterson, de Vries y
hasta T.H Morgan, no aceptaran la teoría de Darwin. La evolución Darwiniana y la genética Mendeliana se
reconciliaron cuando los biólogos dejaron de pensar en términos de organismos y genotipos individuales y comienzan a
pensar en términos de poblaciones, genes y frecuencia de alelos. La evolución ocurre en las poblaciones y no en los
individuos, aunque la selección natural actúa en los individuos determinando cuales de ellos sobrevivirán para
reproducirse, los individuos no evolucionan durante su vida. Son las poblaciones las que sufren el cambio evolutivo en
el transcurso de varias generaciones. Una población se define como el conjunto de individuos de la misma especie que
viven en un lugar determinado en tiempo específico. La rama de la biología que emergió de la evolución Darviniana
con los principios de Mendel, se conoce como “Genética de poblaciones”. Si una población es un grupo de organismos
que se cruzan entre sí lo que unifica y define a la población, es un Reservorio genético ó pool génico. Este “pool”
corresponde a la suma total de todos los alelos de todos los genes que hay en la población. Un individuo tiene solo una
pequeña porción de los alelos presentes en el reservorio génico de una población. Como la mayor parte de las especies
son diploides, cada miembro individual de una población contiene sólo dos alelos por cada locus uno en cada
cromosoma homólogo.
GENÉTICA:
La Genética es una ciencia muy actual y de gran importancia económica, ya que es la base de la selección artificial, la
ingeniería genética o la biotecnología. Como ciencia arranca de mediados del siglo pasado con los trabajos de un monje
nacido en la ciudad checa de Brno llamado Grégor Mendel (1822-1884), cuyas conclusiones son la base de la genética
actual, aunque no fue hasta principios de este siglo cuando realmente se dio un impulso decisivo a sus ideas,
redescubiertas por de Vries, Correll y Tschermak.
CONCEPTOS DE GENÉTICA:
Un individuo pertenece a una especie determinada porque presenta unos rasgos que son comunes a los de esa especie,
rasgos de su aspecto (color y tamaño del pelo, forma y color de los ojos, talla, peso, etc.), de su comportamiento
(agresividad, inteligencia, pautas sexuales), de su fisiología (presencia de ciertas enzimas y hormonas, etc.); cada uno
de estos rasgos distintivos que son los mismos para todos los individuos de la especie se denominan CARACTERES, y
se heredan de los padres; cada carácter se desarrolla según la información específica para él, y esta información se
encuentra en el ADN nuclear. En una cadena de ADN suele haber información para más de un carácter; cada
fragmento de ADN con información completa para un carácter determinado se denomina GEN, por lo que un
cromosoma es conjunto de genes.
Según la información de un individuo el carácter correspondiente adquiere un aspecto determinado, por ejemplo, el
carácter "color de ojos" puede tener dos formas, el color claro y el color oscuro, o el carácter "forma del pelo" puede
tener también dos formas, pelo liso o pelo rizado, etc.; cada carácter suele presentar dos o más formas diferentes. A
cada uno de los aspectos o manifestaciones concretas de un carácter se le denomina FENOTIPO, que viene a ser, más o
menos, aquello que podemos ver o detectar con nuestros sentidos en un individuo determinado.
De la misma manera que un carácter presenta varias manifestaciones, un gen puede tener también varias formas, ya que
cada fenotipo se tiene que corresponder con una forma distinta del gen; cada forma diferente que puede tener un gen se
denomina ALELO. En las especies diploides cada cadena de ADN está dos veces, una viene del padre y otra de la
madre (CADENAS O CROMOSOMAS HOMÓLOGOS), y cada gen está también dos veces, uno en cada cadena, por
lo que realmente cada carácter está determinado por la acción de dos alelos, que pueden ser iguales o diferentes, por
ejemplo el caso del color de ojos, el fenotipo "color claro" se debe a la acción de un alelo, y el fenotipo "color oscuro"
se debe a la acción de otro alelo diferente; un individuo determinado puede tener los dos alelos iguales o diferentes en
el mismo par. Cuando los dos alelos de un par son iguales al individuo se le denomina HOMOCIGOTO o raza pura, en
terminología mendeliana; si los dos alelos del par son diferentes hablamos de individuos HETEROZIGOTOS o
híbridos.
Los cromosomas homólogos, por tanto, son aquellos que tienen los mismos genes, pero pueden tener diferentes alelos.
El conjunto de alelos de un individuo para uno o varios caracteres determinados se denomina GENOTIPO. El genotipo
es algo más amplio que el fenotipo, ya que no se manifiestan todos los alelos que poseemos, muchos quedan ocultos,
escondidos y así se puede dar el caso de fenotipos que presentan nuestros abuelos, nuestros padres no los tienen y luego
nosotros volvemos a manifestarlos, esto representaría la existencia de unos alelos que han quedado ocultos en nuestros
padres.
Según cómo funcionan los alelos de un gen existen dos tipos de herencia diferentes:
a) HERENCIA DOMINANTE: es aquella en la que uno de los alelos tiene más fuerza para manifestarse que el otro;
al más fuerte se le denomina ALELO DOMINANTE y al más débil, ALELO RECESIVO, de manera que cuando están
juntos el dominante y el recesivo, el dominante se manifiesta mientras que el recesivo queda oculto; en el ejemplo del
color de ojos el alelo para ojos oscuros domina sobre el alelo para ojos claros, por lo que en cuanto aparece el alelo de
ojos oscuros, se manifiesta y se da el fenotipo de ojos oscuros y para que se de ojos claros el individuo debe ser
homocigoto para el alelo recesivo. Para representar este tipo de alelos se nombran con letras de manera que al alelo
dominante se le nombra con una letra mayúscula y al recesivo se le nombra con la misma letra, pero minúscula:
- Carácter: Color de ojos
- Fenotipos: Color claro (recesivo) y color oscuro (dominante)
- Alelos: A = color oscuro a = color claro
- Genotipos: AA = ojos oscuros (homocigoto dominante)
- Aa = ojos oscuros (heterozigoto)
- aa = ojos claros (homocigoto recesivo)
b) HERENCIA INTERMEDIA: es aquella en que los alelos de un gen tienen la misma fuerza para manifestarse por
lo que ninguno domina sobre el otro, denominándoseles entonces ALELOS CODOMINANTES; en este caso aparece
un nuevo fenotipo que es intermedio entre los otros, como sucede por ejemplo con una planta llamada "dondiego", que
puede tener flores blancas y rojas que al cruzarse dan lugar a plantas de flores rosas (intermedio); en este caso los
alelos se nombran con letras mayúsculas:
Carácter: Color de la flor
Fenotipos: Color blanco, rojo y rosa
Alelos: B = color blanco b = color rojo
Bb = color rosa
Genotipo BB = color blanco (homocigoto)
bb = color rojo (homocigoto)
Bb = color rosa (heterozigoto)
GENÉTICA MENDELIANA:
Mendel realizó una serie de experimentos sencillos que consistieron en cruzar entre sí diferentes variedades de plantas
y estudiar la descendencia que obtenía; de sus experimentos, los más conocidos son los realizados con plantas de
guisante, de los que existe una variedad de semilla verde y otra de semilla amarilla; para empezar Mendel obtuvo lo
que el llamó "razas puras" amarillas y verdes, que eran aquellas que al cruzarlas entre sí sólo daban plantas iguales que
los padres.
El segundo paso consistía en cruzar una raza pura de semillas verdes con otra de semillas amarillas, obteniendo en la 1ª
generación filial (F1) el 100% de plantas de semillas verdes.
GENERACIÓN PARENTAL (P)
x
verde x amarillo
1ª GENERACIÓN FILIAL (F1)
100% verde
Mendel pensaba que al cruzarse los padres había algo que pasaba a los descendientes para que tuvieran las semillas de
cierto color y a eso lo llamaba "factores hereditarios" y suponía que los factores hereditarios debían ser dos, ya que uno
venía de la planta padre y otro de la planta madre.
GENERACIÓN PARENTAL (P)
X
verde
AA
x
amarillo
aa
1ª GENERACIÓN FILIAL (F1)
100% verde
Aa
Mendel obtuvo siempre estos resultados, por lo que elaboró una conclusión general que constituye la 1ª Ley de Mendel
o "Ley de la uniformidad de la 1ª generación filial":
1ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos razas puras se obtiene una generación filial que es idéntica entre sí e idéntica a uno de los padres.
A continuación, Mendel cruzó entre si plantas de la F1:
1ª GENERACIÓN FILIAL
(F1)
x
verde
Aa
x
verde
Aa
2ª GENERACIÓN FILIAL
(F2)
75% verde 25% amarillo
AA (25%), Aa (50%) aa (25%)
De aquí se deducía también que las plantas de semilla verde eran de dos tipos:
* unas eran razas puras (el 25%)
* otras eran híbridos (el 50%)
1ª LEY DE MENDEL
Lo que él llamaba factores hereditarios nosotros lo llamamos alelos de un gen, y por lo tanto están situados en los
cromosomas homólogos; a las razas puras nosotros las llamamos homocigotos, y a los híbridos, heterocigotos. Cuando
cruzamos un homocigoto dominante con otro recesivo se obtiene siempre un heterozigoto de fenotipo dominante,
exactamente lo que nos dice la 1ª Ley de Mendel, y al cruzarlos lo que realmente sucede es que se unen gametos
(fecundación), de la siguiente forma:
GENERACIÓN PARENTAL (P)
Verde
amarillo
GAMETOS
1ª GENERACIÓN FILIAL (F1)
x
AA
aa
A
a
100% verde (Aa)
De todo esto Mendel concluyó lo que llamó la "Ley de independencia (segregación) de los factores hereditarios", o 2ª
Ley de Mendel:
2ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos híbridos, los factores hereditarios de cada individuo se separan, ya que son independientes, y se
combinan entre sí de todas las formas posibles.
Dos caracteres
Mendel obtuvo siempre estos resultados al repetir estos cruces con especies diferentes; el siguiente paso consistió en
ver lo que sucedía cuando estudiaba al mismo tiempo más de un carácter distinto, como por ejemplo el color de la
semilla (verde y amarillo) y la forma de su piel (lisa y rugosa); repitiendo ahora los mismos cruces obtenía resultados
parecidos:
GENERACIÓN PARENTAL (P)
verde - liso
x
x
amarillo - rugoso
(F1)
100% verde - liso
1ª GENERACIÓN FILIAL (F1)
verde - liso
x
x
verde - liso
(F2)
verde – liso
9/16
verde – rugoso
3/16
amarillo-liso
3/16
amarillo – rugoso
1/16
(F1)
verde-liso ( AaBb )
x
x
verde-liso ( AaBb)
(F2)
9/16 verde-liso
AABB AABb
AaBB AaBb
3/16 verde-rugoso
3/16 amarillo-liso
AAbb, Aabb
aaBB, aaBb
1/16 amarillo-rugoso
aabb
Aquí sucedían dos cosas nuevas, que no se daban cuando se estudiaba un sólo carácter y era, por un lado, la aparición
de plantas nuevas que antes no existían, como las de semilla verde-rugosa y amarilla-lisa, y por otro lado las
proporciones tan peculiares que obtenía; Mendel concluyó que la única explicación para ésto era que al igual que los
factores hereditarios son independientes, los caracteres también lo son, por lo que se pueden combinar de todas las
formas posibles, apareciendo combinaciones que antes no existían.
GENERACIÓN PARENTAL
x
Verde – Liso (AABB)
Amarillo – Rugoso (aabb)
(F1)
100% verde-liso AaBb
Esto lo expuso en su "Ley de la independencia (segregación) de los caracteres hereditarios" o 3ª Ley de Mendel:
3ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos dihíbridos los caracteres hereditarios se separan, ya que son independientes, y se combinan entre
sí de todas las formas posibles.
No todos los caracteres son mendelianos, ya que no todos cumplen las tres leyes de Mendel en su transmisión.
ACTIVIDADES:
I.- Anota en los espacios en blanco las alternativas adecuadas.
a) alelos
f) híbridos
k) independientes
b) cromosoma
g) heterocigotos
l) independientes
c) descendientes
h) homocigotos
m) Leyes
e) hereditarios
i) idéntica
n) líneas puras
Los experimentos de Mendel se basaron en dos premisas:
- se cruzaban inicialmente (1) ______ entre sí para obtener la F1
- se cruzaban individuos de la F1 entre sí para obtener la F2.
Mendel controlaba la reproducción y contaba los (2)_______ de cada cruce para obtener proporciones, y a partir de los
resultados de los cruces elaboraba una generalización que explicaba dichos resultados; esas generalizaciones son las
que nosotros conocemos como (3) ______ de Mendel, cuyo enunciado es el siguiente:
1ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos (4) _______ se obtiene una generación filial que es (5)______ entre sí e idéntica a uno de los
padres.
2ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos (6) ______, los (7) factores _______ de cada individuo se separan, ya que son independientes, y
se combinan entre sí de todas las formas posibles.
3ª Ley de Mendel
Al cruzar entre sí dos dihíbridos los caracteres hereditarios se separan, ya que son (8) _______, y se combinan entre sí
de todas las formas posibles.
Lo que Mendel lamó factores hereditarios nosotros lo llamamos hoy en día "(9) ______", a las razas puras las
llamamos "(10) _______" y a los híbridos, "(11) _______".
Cuando Mendel estudiaba los caracteres aisladamente, todos cumplían sus generalizaciones, pero cuando los estudiaba
de dos en dos, había algunas combinaciones de caracteres que no cumplían sus (12)_______, aunque Mendel no supo
explicar el porqué. Hoy en día sabemos que esos caracteres no cumplen las Leyes de Mendel precisamente porque no
son independientes, es decir, porque están situados en el mismo (13) ________.
II.- Problemas. Solucione los siguientes problemas y conteste con la alternativa correcta.
Luis nació hace cuatro años, es el segundo hijo de Pedro y Luisa, y tiene una hermana, Laura, que tiene seis años.
Pedro es un varón de 35 años, de ojos marrones, pelo oscuro, 1,70 m de estatura y 68 kilos de peso, y Luisa, mujer de
30 años, también es de ojos marrones y pelo oscuro, con 1,68 m de estatura.
1.- ¿Es posible que Luis tenga ojos azules si sus padres son de ojos marrones?
a) No, eso es absolutamente imposible
b) Dependerá de cómo sean sus abuelos
c) Sólo podría tener, como mucho, un ojo azul y el otro marrón
d) Si puede, si sus padres llevan oculta la información para el color azul
2.- ¿Podrá medir más de 1,70 m cuando crezca?
a) No, no podrá porque sus padres no llegan a esa talla
b) Podrá si tiene información genética adecuada
c) Podrá si tiene una buena alimentación de pequeño y hace ejercicio
d) Los hijos siempre son más altos que los padres
III.- Relacionar la definición con el concepto que corresponde, escribiendo las 2 letras que corresponden para
cada concepto.
1) Alelo ____ y ____
2) Genotipo _____ y _____
3) Fenotipo _____ y _____
4) Carácter _____ y _____
5) Gen _____ y ______
a) Fragmento de ADN
b) aa
c) Color de ojos
d) Color de ojos azul
e) a
f) Rasgo propio de un individuo.
g) Forma concreta de un gen
i) Fragmento de un cromosoma con información para un caracter.
j) Manifestación concreta de un carácter
k) Conjunto de alelos de un individuo
IV.- Responde en el espacio indicado las preguntas de acuerdo al problema planteado:
1.- En las moscas, el color negro del cuerpo domina sobre el color blanco. Al cruzar dos moscas negras se obtiene una
descendencia formada por 210 moscas negras y 70 blancas (utilizar las letras A,a para nombrar los alelos).
a) Indica los genotipos de los padres __________
b) ¿Cuál es el carácter estudiado? _________________
c) ¿Qué tipo de herencia observas? ________________
2.- Se cruzan dos razas puras de plantas, una con flores azules, y otra con flores blancas. Si todos los descendientes de
la F1 son azules (utiliza las letras A,a para nombrar los alelos):
a) ¿Qué ley de Mendel se cumple? ____________
b) ¿Qué tipo de herencia es? _____________
c) Indica los genotipos de los padres. _____________
d) Indica los genotipos de todos los posibles hijos. _______________
e) ¿Cuál es el fenotipo dominante? ______________
3.- Un matrimonio, ambos de pelo negro y ojos pardos, tienen un hijo de pelo rubio y ojos azules.(use A, a para color
de pelo y B,b para color de ojos)
a) ¿Cuántos caracteres estudiamos? ________________
b) ¿Cuáles son? ________________________________
c) ¿Qué fenotipos tienen los caracteres estudiados? ________________________
d) ¿Cuáles son los fenotipos dominantes? ___________________
e) ¿Cómo será el genotipo del hijo rubio de ojos azules? ___________
f) ¿Cómo serán los genotipos de los padres? _________
4.- Se cruzan dos plantas de Dondiego, una con flores rojas, y otra con flores blancas. Si todos los descendientes de la
F1 son rosas,
a) Cuál de los siguientes genotipos podrían ser los de los progenitores ______
Aa y aa
AA y aa
Aa y Bb
AA y BB
b) ¿Qué tipo de herencia es?
c) ¿Cómo será el genotipo de las plantas hijas?
LICEO “TAJAMAR”
Providencia
Departamento Biología
HOJA DE RESPUESTA
“GENÉTICA MENDELIANA ”
Nombre:
Curso:
Correo electrónico
I.- Anota en los espacios en blanco las alternativas adecuadas.
Nº
1
2
3
4
5
6
7
Letra Nº
8
9
10
11
12
13
Letra
II.- Problemas. Solucione los siguientes problemas y conteste con la alternativa correcta.
Nº
1
2
Alternativa
III.- Relacionar la definición con el concepto que corresponde:
Nº
1
2
3
4
5
Letra
Letra
IV.- Responde en el espacio indicado las preguntas de acuerdo al problema planteado:
Nº 1
A
B
C
Nº 2
A
B
C
D
E
Nº 3
A
B
C
D
E
F
Nº 4
A
B
C