Genética y Leyes de Méndel

Biología 2º Bachillerato

IES Dionisio Aguado

Genética clásica

Leyes de Mendel

https://elgabinetedelinneo.blogspot.com/

Índice

Conceptos previos

Primera Ley de Mendel

Tercera Ley de Mendel

Trabajos de Mendel

Segunda Ley de Mendel

Genes

Codominancia

Alelismo múltiple

Excepciones

Herencia intermedia

Problemas de genética

Conceptos previos

• Gen: Un gen es la unidad de información genética, un fragmento de ácido nucleico que codifica una proteína. Todos los genes están localizados en los cromosomas, y cada gen tiene una posición fija en ellos, conocida como locus (plural, loci).

• Alelo: Se conoce como alelo a cada una de las variantes de un gen, surgidas por mutación. Todos los alelos de un gen controlan un mismo carácter, y por tanto se localizan en el mismo locus cromosómico. Si existen más de dos alternativas para un mismo carácter, hablamos de serie alélica.

• Caracter genético: Es toda expresión de un gen cuando es leído. Los caracteres pueden ser cualitativos o cuantitativos.

@DrBioblogo

Conceptos previos

• Genotipo: Es el conjunto de la información genética de un organismo. Los organismos haploides se dice que tienen un genotipo n, compuesto por un único juego de cromosomas. Los organismos diploides, 2n, tienen sus cromosomas agrupados por parejas.

• Fenotipo: Es el conjunto de rasgos observables en el individuo, resultado de la información genética que es traducida y la interacción con el ambiente.

https://www.diferenciador.com/genotipo-y-fenotipo/

Conceptos previos

• Cromosomas homólogos: los cromosomas que forman una pareja decimos que son homólogos. Estos cromosomas tienen el mismo tipo de información, aunque la información concreta pueda variar.

• Homocigoto: los cromosomas homólogos tienen idéntica información en un locus.

• Heterocigoto: los cromosomas homólogos tienen información distinta en un locus.

https://curiosoando.com/diferencia-entre-homocigoto-y-heterocigoto

Los trabajos de Mendel

Mendel cruzó algunas variedades de guisantes hasta conseguir lo que él denominó:

“razas puras”: ejemplares que, generación tras generación se mantenían iguales en el tiempo.

Así pues, tenía unas matas que solo daban guisantes amarillos, y otras que solo daban guisantes verdes.

Gregor Johann Mendel (1822-1884)

Realizó una serie de cruces entre las variedades de guisantes y formuló lo que hoy llamamos...

Las leyes de Mendel

Primera ley de Mendel

Si se cruzan dos variedades puras (AA y aa), se obtiene una descendencia uniforme.

Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial.Al cruzar una raza pura de una especie (AA) con otro individuo de raza pura de la misma especie (aa), la descendencia de la primera generación filial será fenotípicamente (físicamente) y genotípicamente igual entre sí (Aa).

F1

AA - Fenotipo color amarillo aa - Fenotipo color verde Aa - Fenotipo color amarillo

https://www.lifeder.com/leyes-de-mendel/

Segunda ley de Mendel

Si se cruzan dos plantas de dicha descendencia uniforme, se obtienen individuos que mantienen el carácter junto con algunos que recuperan caracteres de los abuelos, en proporción de tres cuartos y un cuarto, respectivamente.

Ley de la segregación. Esta ley dicta que en la segunda generación filial, obtenida a partir del cruce de dos individuos de la primera generación filial, se recupera el fenotipo (y el genotipo) del individuo recesivo de la primera generación parental (aa) en uno de cada 4 descendientes

AA - Fenotipo color amarillo aa - Fenotipo color verde Aa - Fenotipo color amarillo

https://www.saberespractico.com/biologia/las-tres-leyes-de-mendel/

Tercera ley de Mendel

Si se cruzan dos variedades puras que se diferencian en dos caracteres, la descendencia cumple la primera ley. Si esos descendientes vuelven a cruzarse, se comprueba que los caracteres se han heredado de manera independiente, según la primera y la segunda ley.

Principio de la transmisión de caracteres independientes. Mendel concluyó que los alelos de un gen se transmiten independientemente de los alelos de otro gen. Diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros. No existe relación entre ellos.

Cuadro de Punnet

https://www.saberespractico.com/biologia/las-tres-leyes-de-mendel/

Aciertos

• Haber escogido un organismo fácil y rápido de criar que da muchos datos en cada generación
• Haber escogido caracteres fácilmente identificables (amarillo/verde, liso/rugoso).
• Acompañar su teoría de un fundamento estadístico que refuerza sus resultados.
• Los caracteres “color del guisante” y “textura del guisante” se heredan de forma independiente.

No obstante...

• Existen caracteres que, por presentarse muy cerca en el mismo cromosoma, tienden a heredarse juntos.

"Errores"

• “Factores herditarios” = genes. Desconocía dónde se hallaba codificada la información.
• “Razas puras” = “homocigotos”

http://agrega.juntadeandalucia.es/

¿Qué codifican los genes?

https://es.wikipedia.org/wiki/Gen

Contienen las instrucciones para fabricar una proteina

GEN

FENOTIPO

https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/translation/a/intro-to-gene-expression-central-dogma

https://elgabinetedelinneo.blogspot.com/

Excepciones

Alelismo múltiple

Herencia intermedia

Codominancia

Cuando hay más de dos alternativas para un gen. Las relaciones pueden ser de dominancia/recesividad, codominancia, herencia intermedia

Cuando lo que se manifiesta es un intermedio entre los dos alelos.

Cuando los dos alelos se manifiestan (los dos son dominantes).

https://www.unprofesor.com/ciencias-naturales/que-es-la-herencia-intermedia-420.html

https://bioactiva.webnode.com.co/grados/octavo/clase-7/

https://es.khanacademy.org/science/biology/classical-genetics/variations-on-mendelian-genetics/a/multiple-alleles-incomplete-dominance-and-codominance

Ejemplo

Vamos a verlo con un ejemplo: tenemos unos conejos donde la letra "p" indica:

P = pelo negrop = pelo blanco

Codominancia

Conejo Pp tendrá manchas blancas en pelo negro o viceversa.

Herencia intermedia

Conejo Pp será de un color intermedio, como por ejemplo gris.

Alelismo múltiple

Tendremos conejos P1 (pelo negro), P2 (pelo castaño), P3 (pelo color crema) y P4 (pelo blanco).

https://elgabinetedelinneo.blogspot.com/

Problemas de Mendel

En el ganado vacuno, la ausencia de cuernos (H) es dominante sobre la presencia de cuernos (h). Un toro sin cuernos se cruzó con dos vacas. Con la vaca A, que tenía cuernos, tuvo un ternero sin cuernos; con la vaca B, que no tenía cuernos, tuvo un ternero con cuernos. ¿Cuáles son los genotipos del toro y de las vacas A y B?. Indique las proporciones de los genotipos y fenotipos que cabría esperar en la descendencia de los dos cruzamientos.

H_ x H_

Cruce con la vaca B

hh

F1

Cruce con la vaca A

H_ x hh

F1

hh

Problemas de Mendel

En el ganado vacuno, la ausencia de cuernos (H) es dominante sobre la presencia de cuernos (h). Un toro sin cuernos se cruzó con dos vacas. Con la vaca A, que tenía cuernos, tuvo un ternero sin cuernos; con la vaca B, que no tenía cuernos, tuvo un ternero con cuernos. ¿Cuáles son los genotipos del toro y de las vacas A y B?. Indique las proporciones de los genotipos y fenotipos que cabría esperar en la descendencia de los dos cruzamientos.

El alelo que nos falta es el h (recesivo)

Solución:

Toro: Hh - Heterocigotico Vaca A:hh - Homocigotica recesiva Vaca B: Hh - Heterocigotica

Toro (Hh) x vaca A (hh) 50% Hh (sin cuernos) 50% hh (con cuernos)

Toro (Hh) x vaca B (Hh)25% HH (sin cuernos) 50% Hh (sin cuernos) 25% hh (con cuernos)

Problemas de Mendel

La hipermetropía es un defecto ocular hereditario que impide enfocar correctamente los objetos cercanos. La herencia de algunos tipos de hipermetropía se debe a un único gen autosómico con dos alelos: H y h. Un hombre y una mujer hipermétropes tienen un hijo hipermétrope y otro con visión normal. A partir de estos datos indique:a) si la hipermetropía que sufre esta familia es un carácter dominante o recesivo; b) los genotipos de los padres y de los dos hijos; c) en el caso de que el hijo hipermétrope tuviera una niña con una mujer con visión normal, ¿qué probabilidad tendría esa niña de ser hipermétrope?. En cada caso, razone las respuestas mediante la realización de los cruces necesarios.

hipermétrope x hipermétrope

hipermétrope

F1

visión normal

Problemas de Mendel

a) si la hipermetropía que sufre esta familia es un carácter dominante o recesivo. Dominante b) los genotipos de los padres y de los dos hijos;

hipermétrope x hipermétrope

hipermétrope

visión normal

F1

Genotipos

Padres: Hh Hijo hipermétrope: Hh o HH Hijo visión normal: hh

c) en el caso de que el hijo hipermétrope tuviera una niña con una mujer con visión normal, ¿qué probabilidad tendría esa niña de ser hipermétrope?. En cada caso, razone las respuestas mediante la realización de los cruces necesarios.

Si el hijo hipermétrope es Hh

Hh x hh

F1

Hh

Hh

hh

hh

El 50 % de los hijos serían hipermétropes y el otro 50 %, visión normal.

Si el hijo hipermétrope es HH

El 100 % de los hijos serían hipermétropes

HH x hh

F1

Hh

Hh

Hh

Hh

Problemas de Mendel

1. En una determinada especie de plantas el color azul de la flor, (A), domina sobre el color blanco (a). ¿Cómo serán los descendientes del cruce de plantas de flores homocigóticas azules con plantas de flores blancas, también homocigóticas?.

2. El que los humanos puedan "hacer el capazo con la lengua" o "enrollar la lengua en U" depende de un gen dominante (L), mientras que el gen que determina no poder plegarla es recesivo (l). Ramón sí que puede enrollarla, pero María, su mujer, no puede hacerlo. José, el padre de Ramón, tampoco puede enrollarla. ¿Qué probabilidad hay de que los hijos de Ramón y María puedan enrollar su lengua en U?

https://elgabinetedelinneo.blogspot.com.es

Problemas de Mendel

Aunque el que se vende normalmente en la Región no se cultiva allí, el auténtico pimiento de Padrón (Capsicum annuum), originario de las tierras de esa ciudad de la provincia de A Coruña, puede ser picante o no picante. Esta característica depende de un gen cuyo alelo picante (P) es dominante sobre el no picante (p). En un experimento se cruzaron dos plantas. La F1 fue toda de pimientos picantes y en la F2 se obtuvieron 32 plantas de pimientos picantes y 10 de no picantes. a) ¿Cuál es el genotipo y el fenotipo de cada una de las dos plantas originarias? Razona la respuesta. b) ¿Cuál es el genotipo más probable de la F1? Razona la respuesta. c) En la F2, ¿cuántas plantas picantes se espera que sean homocigóticas y cuántas heterocigóticas? Razona la respuesta.

https://elgabinetedelinneo.blogspot.com.es

Problemas de Mendel

Un criador de perros cruza un macho de pelo negro y ojos marrones con una hembra de pelo atigrado y ojos amarillos de la misma raza y tienen una camada de 7 cachorros negros de ojos marrones. Conteste a las siguientes preguntas utilizando, según corresponda, las letras A/a para denominar los alelos del color del pelo y B/b para los alelos del color de los ojos: a) Indique cómo serán los genotipos parentales y de la F1 y razone cuáles son los alelos dominantes para cada carácter (1 punto).

Pelo negro y ojos marrones x pelo atigrado y ojos amarillos

A/a - Color del pelo B/b - Color de los ojos

Pelo negro y ojos marrones

Fenotipos: Padre: AABB Madre: aabb Hijos: AaBb

Alelos dominantes: A > a B > b

Problemas de Mendel

b) Indique las proporciones genotípicas y fenotípicas del cruzamiento de dos perros de la F1 (1 punto).

AaBb x AaBb

Tabla o cuadro de Punnet

Las proporciones genotípicas son: 1/16 AABB 2/16 AABb 2/16 AaBB 4/16 AaBb 2/16 Aabb

2/16 aaBb 1/16 AAbb 1/16 aaBB 1/16 aabb

Las proporciones fenotípicas son: 9/16 negros ojos azules. 3/16 negro ojos amarillos. 3/16 negro ojos amarillos. 1/16 atigrado ojos amarillos.

Problemas de Mendel

1. La aniridia (dificultades en la visión) en el hombre se debe a un factor dominante (A). La jaqueca es debida a otro gen también dominante (J). Un hombre que padecía de aniridia y cuya madre no, se casó con una mujer que sufría jaqueca, pero cuyo padre no la sufría. Ni el hombre tenía jaqueca, ni la mujer aniridia. ¿Qué proporción de sus hijos sufrirán ambos males?

2. Supongamos que en los humanos, la herencia del color del pelo y de los ojos es sencilla y está determinada por dos genes autosómicos con las siguientes relaciones: Color marrón de los ojos (A) dominante sobre el azul (a) y cabello oscuro (B) dominante sobre el cabello rubio (b). a) Un hombre de ojos marrones y pelo oscuro se casa con una mujer de ojos azules y pelo oscuro y tienen 2 hijos, uno de ojos marrones y pelo rubio y otro de ojos azules y pelo oscuro. Indique razonadamente los genotipos de los padres y de los hijos. b) Si el hombre del apartado anterior de ojos marrones y cabello oscuro se casara con una mujer de ojos azules y pelo rubio. ¿Qué genotipos y fenotipos podrían tener los hijos de la pareja?

Problemas de Mendel

3. En Drosophila melanogaster, un alelo mutante recesivo, black (negro), da lugar en homocigosis, a un cuerpo muy oscuro. El color normal de tipo silvestre es gris. Otro alelo mutante sepia también recesivo, da lugar a un color marrón de los ojos. El color normal es rojo. Al cruzar un ♂ homocigoto de ojos rojos y cuerpo negro con una ♀ de ojos sepia y cuerpo gris, se obtuvo una F1 en la que todas las moscas eran de ojos rojos y cuerpo gris. Posteriormente se cruzaron entre si los ♂ y ♀ de la F1 para la obtención de la F2. a) ¿Cuáles son los genotipos de los parentales y de los descendientes F1?. b) Indique las proporciones genotípicas y fenotípicas de los descendientes F2.

Problemas de Mendel

Conteste a las siguientes preguntas con relación a los esquemas A y B.a) ¿Qué tipo de herencia se representa en A? b) ¿Qué tipo de herencia se representa en B?

Codominancia: El descendiente heterocigótico manifiesta un fenotipo en el que se expresan los caracteres de ambos progenitores.

Dominancia intermedia: El fenotipo del heterocigótico, descendiente de dos progenitores homocigoticos codominantes distintos, presenta un fenotipo distinto (en este caso parece intermedio) al de los dos progenitores.

c) ¿Qué genotipo y fenotipo tendrá la descendencia resultante del cruce de dos individuos con manchas negras? Indique los porcentajes.

BN x BN Gametos B N B B F1 BB BN BN NN Fenotipo: 25% Blancos (BB), 50% con manchas (BN), 25% negros (NN)

Problemas de Mendel

d) ¿Qué diferencia existe entre las herencias representadas en A y en B? Codominancia e herencia intermedia. e) ¿La vaca blanca del esquema B podría proceder de dos parentales grises? ¿Y de un parental gris y otro negro? Razone las respuestas con el cruce correspondiente.

Si, la vaca blanca (BB) puede proceder de dos parentales grises (BN) BN x BN Gametos B N B N F1 BB (blanca) BN BN NN ¿Y de un parental gris y otro negro? NO BN x NN Gametos B N N N F1 BN (gris) NN (negro) De unos padres grises y negros no puede nacer una vaca blanca.

Problemas de Mendel

En un famoso litigio judicial sobre paternidad en la década de los años 40, cuando todavía no existían técnicas relacionadas con el DNA, se planteó una reclamación a C. Chaplin, cuyo grupo sanguíneo era 0, mientras que el niño era del grupo B y la madre del grupo A. a) ¿Cómo hubiese decidido si usted hubiese sido el juez? Razone la respuesta. b) Exprese los posibles genotipos del demandado y de la madre. c) ¿Cuál es el genotipo del niño?

a) Chaplin tenía grupo sanguíneo 0 (I0I0). La madre era de grupo sanguíneo A (IAIA o IAI0). El supuesto hijo era de grupo sanguíneo B (IBIB o IBI0). Así, ninguno de los padres puede aportarle el gameto con la IB, por lo que el niño no era hijo de Chaplin. b) El fenotipo del padre es del grupo 0, con lo cual su genotipo sólo podrá ser 00 (I0I0). El fenotipo de la madre es de grupo A, con lo cual su genotipo podrá ser AA (IAIA) o A0 (IAI0), pero al ser el hijo del grupo B, la madre sólo podrá tener el genotipo A0 (IAI0). El verdadero padre será IBIB o IBI0. c) El niño tiene el genotipo grupo B, luego su genotipo podría ser BB (IBIB) o B0 (IBI0), el hijo sólo puede ser de genotipo B0 (IBI0).

Problemas de Mendel

1. Al realizar un cruzamiento entre una mariposa de alas grises con otra de alas negras se obtuvo una descendencia formada por 93 mariposas de alas negras y 93 mariposas de alas grises. La mariposa de alas grises se cruzó con otra que presenta alas blancas, obteniéndose una descendencia formada por 35 mariposas blancas y 35 mariposas grises. Averiguar los genotipos, tanto de las mariposas que se cruzan como de los descendientes. Razona la respuesta.

2. En los cobayas existen tres variedades para el pelaje: amarillo, crema y blanco. Al cruzar dos cobayas de color crema se obtienen descendientes de las tres variedades. Deducir que tipo de herencia presenta el carácter planteando el cruce.

3. En una especie de plantas las flores pueden ser de color rojo, blanco o rosa. Se sabe que este carácter está determinado por dos genes alelos, rojo (Cr ) y blanco (Cb ), con herencia intermedia. ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas y plantas de flores rojas?

¡gracias!