¿Qué es la genética?
La genética es una rama de la biología que estudia la herencia y la variabilidad de los seres vivos. Se encarga de analizar cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra y cómo se producen las variaciones y mutaciones en los organismos.
Importancia de la genética en 4º de ESO
La genética es una parte fundamental de la biología, y su estudio en el nivel educativo de 4º de ESO es esencial para comprender cómo funcionan los seres vivos y cómo se transmiten los caracteres hereditarios.
En este artículo, te presentaremos una serie de ejercicios resueltos de genética que te ayudarán a reforzar tus conocimientos en esta materia. Estos ejercicios están diseñados para el nivel de 4º de ESO y te permitirán poner en práctica los conceptos teóricos aprendidos en clase.
1. Conceptos básicos de genética
Antes de adentrarnos en los ejercicios, es importante repasar algunos conceptos básicos de genética que te ayudarán a comprender mejor las soluciones propuestas.
– Gen: Un gen es una secuencia de ADN que contiene la información necesaria para determinar un rasgo específico.
– Alelo: Un alelo es una variante de un gen. Los organismos diploides tienen dos alelos para cada gen, uno heredado de cada progenitor.
– Fenotipo: El fenotipo es la expresión observable de un genotipo, es decir, el conjunto de características físicas y fisiológicas de un organismo.
– Genotipo: El genotipo es la combinación de alelos que un organismo posee para un gen determinado.
– Cruzamiento: El cruzamiento es el proceso mediante el cual se combinan los alelos de dos progenitores para producir una descendencia.
Ahora que hemos repasado estos conceptos básicos, ¡vamos a resolver algunos ejercicios de genética!
2. Ejercicio: Cruce monohíbrido
Supongamos que tenemos una planta con flores rojas (AA) y queremos cruzarla con otra planta con flores blancas (aa). El carácter “color de las flores” está determinado por un solo gen (A), donde el alelo dominante (A) produce flores rojas y el alelo recesivo (a) produce flores blancas.
Pregunta: ¿Cuál será el fenotipo y el genotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: Como el alelo para flores rojas (A) es dominante sobre el alelo para flores blancas (a), la descendencia será heterocigota (Aa) y presentará el fenotipo de flores rojas.
3. Ejercicio: Cruzamiento dihíbrido
Supongamos ahora que queremos cruzar dos perros de raza Labrador. Sabemos que el color de pelaje en los Labradores está determinado por dos genes: uno que controla el color negro (B) o chocolate (b) y otro que controla el color amarillo (E) o crema (e). Los alelos dominantes se representan con letras mayúsculas y los recesivos con letras minúsculas.
Pregunta: ¿Cuáles son los genotipos posibles de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, el genotipo del padre sería BbEE (Labrador negro de pelaje amarillo) y el de la madre sería bbEe (Labrador chocolate de pelaje crema). Al cruzar ambos genotipos, obtendremos los siguientes genotipos posibles para la descendencia: BbEE, BbEe, bbEE, bbEe. Esto nos da una variedad de colores y tipos de pelaje en la descendencia.
4. Ejercicio: Leyes de Mendel
Las leyes de Mendel son principios fundamentales en genética que rigen la herencia de los caracteres. Estas leyes son:
– La ley de la segregación: Durante la formación de los gametos, los alelos se separan y cada gameto recibe un alelo de cada gen.
– La ley de la dominancia: En un par de alelos, uno es dominante y el otro es recesivo. El fenotipo dominante se expresa en presencia de al menos un alelo dominante.
– La ley de la herencia independiente: Los alelos de distintos genes se heredan de forma independiente, es decir, la herencia de un gen no afecta la herencia de otro gen.
Estas leyes ayudan a explicar cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra y son la base de la genética moderna.
5. Ejercicio: Cruzamiento trihíbrido
Supongamos que queremos cruzar dos ratones de laboratorio que se diferencian en tres caracteres: color de pelaje (N-negro, n-agutí), forma de la cola (L-larga, l-corta) y tipo de orejas (E-normales, e-rizado). Los alelos dominantes se representan con letras mayúsculas y los recesivos con letras minúsculas.
Pregunta: ¿Cuáles son los genotipos posibles de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: Los genotipos posibles de la descendencia resultante de este cruce serían: NnLlEe (color de pelaje negro, cola larga y orejas normales), NnLle (color de pelaje negro, cola larga y orejas rizadas), NnllEe (color de pelaje negro, cola corta y orejas normales), NnllEe (color de pelaje negro, cola corta y orejas rizadas), nnLlEe (color de pelaje agutí, cola larga y orejas normales), nnLle (color de pelaje agutí, cola larga y orejas rizadas), nnllEe (color de pelaje agutí, cola corta y orejas normales), nnlle (color de pelaje agutí, cola corta y orejas rizadas).
6. Ejercicio: Genética humana
La genética también juega un papel fundamental en el estudio de los seres humanos. La herencia de características como el color de ojos, el tipo de cabello o la altura está determinada por nuestros genes.
Pregunta: ¿Cuáles son algunos ejemplos de características humanas que están determinadas por la genética?
Respuesta: Algunos ejemplos de características humanas determinadas por la genética son el color de ojos, el color de cabello, la altura, la forma de la nariz, la forma de las orejas, la capacidad de saborear ciertos sabores, la predisposición a ciertas enfermedades, entre otros.
7. Ejercicio: Cruce de padres heterocigotos
Supongamos que queremos cruzar dos organismos heterocigotos para un gen determinado. En este caso, ambos progenitores tienen un alelo dominante y uno recesivo para ese gen.
Pregunta: ¿Cuáles son las posibles combinaciones de alelos en la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, las posibles combinaciones de alelos en la descendencia serían: un 25% homocigoto dominante (AA), un 50% heterocigoto (Aa) y un 25% homocigoto recesivo (aa).
8. Ejercicio: Problema de proporción
Supongamos que tenemos una planta de guisantes y queremos conocer la proporción esperada de fenotipos en la descendencia resultante de un cruzamiento monohíbrido. Sabemos que el carácter “color de los guisantes” está determinado por un solo gen, donde el alelo dominante (A) produce guisantes amarillos y el alelo recesivo (a) produce guisantes verdes.
Pregunta: Si cruzamos dos plantas heterocigotas (Aa), ¿cuál sería la proporción esperada de guisantes amarillos y verdes en la descendencia?
Respuesta: La proporción esperada en este caso sería de 3:1, es decir, el 75% de la descendencia sería de guisantes amarillos y el 25% sería de guisantes verdes.
9. Ejercicio: Cruzamiento de individuos homocigotos
Supongamos que queremos cruzar dos plantas de flores rojas homocigotas (RR) para el gen que controla el color de las flores.
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, todas las plantas de la descendencia serían homocigotas para el gen del color de flores, es decir, tendrían el genotipo RR. Además, todas las plantas presentarían el fenotipo de flores rojas.
10. Ejercicio: Cruzamiento de individuos heterocigotos
Supongamos que queremos cruzar dos plantas de flores rojas heterocigotas (Rr) para el gen que controla el color de las flores.
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, la descendencia podría tener tres posibles genotipos: RR, Rr y rr. En cuanto al fenotipo, el 75% de la descendencia tendría flores rojas y el 25% tendría flores blancas.
11. Ejercicio: Cruzamiento de individuos recesivos
Supongamos que queremos cruzar dos plantas con flores blancas recesivas (rr).
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, todas las plantas de la descendencia serían homocigotas para el gen del color de flores, es decir, tendrían el genotipo rr. Además, todas las plantas presentarían el fenotipo de flores blancas.
12. Ejercicio: Cruzamiento de individuos dominantes y recesivos
Supongamos que queremos cruzar una planta con flores rojas dominantes (Rr) y una planta con flores blancas recesivas (rr).
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, la descendencia podría tener dos posibles genotipos: Rr y rr. En cuanto al fenotipo, el 50% de la descendencia tendría flores rojas y el 50% tendría flores blancas.
13. Ejercicio: Cruzamiento de individuos homocigotos y recesivos
Supongamos que queremos cruzar dos plantas con flores blancas recesivas homocigotas (rr).
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, todas las plantas de la descendencia serían homocigotas para el gen del color de flores, es decir, tendrían el genotipo rr. Además, todas las plantas presentarían el fenotipo de flores blancas.
14. Ejercicio: Cruzamiento de individuos heterocigotos y recesivos
Supongamos que queremos cruzar una planta con flores rojas heterocigota (Rr) y una planta con flores blancas recesivas (rr).
Pregunta: ¿Cuál sería el genotipo y fenotipo de la descendencia resultante de este cruce?
Respuesta: En este caso, la descendencia podría tener dos posibles genotipos: Rr y rr. En cuanto al fenotipo, el 50% de la descendencia tendría flores rojas y el 50% tendría flores blancas.
15. Preguntas frecuentes sobre genética
¿Qué es un alelo?
Un alelo es una variante de un gen. Los organismos diploides tienen dos alelos para cada gen, uno heredado de cada progenitor. Estos alelos pueden ser dominantes o recesivos, y determinan la expresión de un rasgo en el fenotipo de un individuo.
¿Qué es un genotipo?
El genotipo es la combinación de alelos que un organismo posee para un gen determinado. Puede ser homocigoto si los dos alelos son iguales (AA o aa) o heterocigoto si son diferentes (Aa).
¿Qué es un fenotipo?
El fenotipo es la expresión observable de un genotipo, es decir, el conjunto de características físicas y fisiológicas de un organismo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente en el que se desarrolla el organismo.
¿Qué es la herencia autosómica dominante?
La herencia autosómica dominante es un patrón de herencia en el cual un solo alelo dominante es suficiente para que se exprese un rasgo en el fenotipo. Esto significa que si un progenitor tiene el alelo dominante, hay un 50% de probabilidad de que su descendencia herede el rasgo.
¿Qué es la herencia autosómica recesiva?
La herencia autosómica recesiva es un patrón de herencia en el cual se requieren dos alelos recesivos para que se exprese un rasgo en el fenotipo. Esto significa que ambos progenitores deben tener el alelo recesivo para que haya probabilidad de que su descendencia herede el rasgo.