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1. a) Si cruzamos dos individuos de raza pura (homocigotos), ¿cuántos genotipos aparecen en la F1? ¿Cuántos fenotipos? Representa gráficamente este cruzamiento.
b) ¿Reciben los mismos genes todos los descendientes de un cruzamiento entre individuos heterocigotos? Razona la respuesta.
c) ¿Cuándo observamos el parecido de un individuo con sus progenitores, ¿nos referimos a su genotipo o a su fenotipo? Razona la respuesta.
d) ¿Es igual la información genética de cada pareja de cromosomas? ¿Y la de un gameto y otra célula cualquiera del individuo?
e) Sí se cruzan dos individuos dihíbridos AaBb; ¿qué genes transmitirán en sus gametos y en qué proporciones? ¿Qué número de genotipos aparecerán en la descendencia? ¿Y fenotipos?
f) ¿Tienen el mismo número de genes los individuos de la misma especie? ¿Y la
misma ordenación? |
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a) Aparece un solo genotipo y un solo fenotipo:

b) No, porque un individuo heterocigoto Aa transmitirá el gen A a la mitad de sus descendientes y el gen a, a la otra mitad.
c) A su fenotipo, porque la manifestación externa de los genes constituye el fenotipo.
d) Sí, pero los genes pueden estar representados por distintos alelos en el caso de individuos heterocigotos (Aa: alelo A en un cromosoma y a en el homólogo). Al separarse los cromosomas homólogos, durante la meiosis, para la formación de los gametos, éstos tendrán todos los genes, pero representados por un único alelo.
e) Los genes que se transmitirán en sus gametos y sus proporciones son:
AB (25%), Ab (25%), aB (25%) y ab (25%).
En la descendencia aparecerán 16 genotipos (tabla de Punnet) y 4 fenotipos.
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2. El albinismo en la especie humana se debe a un gen recesivo c. Un hombre normal se casó con una mujer albina. El primer hijo que tuvieron fue albino. ¿Cuáles son los posibles genotipos de los padres? ¿Cuál es la probabilidad de que los demás hijos sean también albinos? |
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La mujer albina es cc. El hombre Cc es normal, pero transmite el albinismo, pues tiene un hijo albino cc.
Los genotipos de los padres serán cc y Cc.
Los genotipos de la descendencia pueden ser Cc y cc con una probabilidad del 50 %.
Por lo tanto, hay un 50 % de probabilidades de tener otro hijo albino.
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3. En las plantas del tomate, el gen para el tallo morado A es dominante sobre su alelo para tallos verdes a, y el gen para el fruto rojo R es dominante sobre su alelo para fruto amarillo r. Se cruzan dos plantas de tomates heterocigotos para ambos caracteres. Calcula en qué proporciones aparecerán los siguientes descendientes: tallos morados y frutos amarillos, tallos verdes y frutos rojos, tallos morados y frutos rojos. |
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4. En Drosophila, el gen para el color negro del cuerpo es recesivo respecto a su alelo normal, y el gen para alas vestigiales es recesivo respecto a su alelo para alas normales. Se aparea una hembra heterocigota para ambos genes con un macho de cuerpo negro y alas vestigiales, obteniéndose la siguiente descendencia: 249 con el cuerpo negro y las alas normales, 20 con el cuerpo normal y las alas normales, 15 con el cuerpo negro y las alas vestigiales y 216 con el cuerpo normal y las alas vestigiales. A la vista de los resultados:
a) ¿Podrías deducir si ambos pares de genes están ligados o no?
b) En caso afirmativo: ¿los genes para cuerpo negro y alas vestigiales están en un cromosoma, y los genes para el cuerpo normal y alas normales están en su homólogo? O, por el contrario, ¿los genes para el cuerpo negro y las alas normales están en un cromosoma, y los genes para cuerpo normal y alas vestigiales están en su homólogo? Razona la respuesta. |
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Ambos genes están ligados, ya que los descendientes de cuerpo normal y alas vestigiales, y los de cuerpo negro y alas normales aparecen en una proporción mucho mayor de la esperada. La segunda afirmación es la correcta.
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5. Existen determinados genes que se encuentran situados en los cromosomas sexuales. Tal es el caso del gen recesivo que produce la hemofilia en la especie humana y que se encuentra situado en el cromosoma X (recuerda que la determinación genética del sexo en humanos viene dada por la presencia de los cromosomas XX (sexo femenino) o XY (sexo masculino)).
Un hombre hemofílico se casa con una mujer cuyo padre era hemofílico. Indica el genotipo de cada una de las personas mencionadas y el porcentaje de hijos y de hijas que son hemofílicos, y señala los posibles fenotipos. |
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En este caso, no sólo debemos de considerar el carácter hemofílico o no hemofílico, sino también el carácter masculino o femenino. Como el gen de la hemofilia se encuentra en el cromosoma X, se transmitirá junto a este cromosoma (el gen de la hemofilia se encuentra ligado al sexo).
LLamamos h al gen de la hemofilia, X es el cromosoma normal Xh es el cromosoma con el gen de la hemofilia.
Como el problema indica que el hombre es hemofílico, por lo tanto es XhY. El otro dato que aporta el problema es que el padre de la mujer es hemofílico, XhY y, por lo tanto, su hija XXh (la mitad de los espermatozoides llevará el cromosoma Y y la otra mitad el cromosoma Xh, este último es el que recibe su hija). El cruzamiento es:

De las hijas, el 50% serán hemofílicas y el otro 50% normales aunque portadoras.
De los hijos, el 50% serán hemofílicos y el otro 50% normales (no hay portadores ya que los varones no llevan más que un cromosoma X)
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6. Explica el significado de la siguiente frase: «todo ácido nucleico ha de ir precedido de otro ácido nucleico preexistente». ¿Qué procesos intervienen? |
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El ADN se sintetiza a partir de una molécula de ADN mediante el proceso de replicación. Todos los ARN proceden de la transcripción de un fragmento más o menos largo de ADN. En el caso de virus con ARN como material genético, este procede de la transcripción de un ADN mediante una enzima específica: la transcriptasa inversa. También existen virus capaces de obtener ARN a partir de moléculas de ARN.
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7. Escribe la secuencia de una cadena con la que, mediante las reglas de la complementariedad, podría formar una doble hélice el segmento de ADN representado. Si se iniciara con él un fragmento de Okazaki, ¿en qué sentido avanzaría la replicación?
5'...ATTCTTGGCATTGCG...3' |
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El segmento de cadena complementario del que se expone sería:
3'...TAAGAACCGTA A C G C ... 5'
Si la replicación del ADN comienza con un fragmento de Okazaki entonces, ha de avanzar desde el extremo 3' hacia el 5', de modo que el fragmento tuviera, como cadena antiparalela que debe ser, el sentido 5'- 3'.
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8.La replicación en los organismos procariotas es mucho más rápida (500 pares de bases por segundo) que en los organismos eucariotas (40 o 50 pares de bases por segundo). Teniendo en cuenta que el genoma eucariota es mucho más complejo que el procariota, ¿qué estrategia habrán adquirido los organismos eucariotas para compensar esa lentitud? |
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En los procariotas, la replicación tiende a ocurrir a partir de un solo punto del ADN para dar lugar a un sólo fragmento de ARNm (recuerda que todo el ADN procariota se transcribe); mientras que en los eucariotas la replicación comienza en multitud de sitios, obteniéndose un gran número de secuencias pequeñas de ARNm que, globalmente, compensan la lentitud de la replicación.
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9.Qué ARN es el más abundante en la célula? ¿Cuál es el menos abundante y el que tiene una «vida» más corta? Razona las respuestas. |
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El ARN mensajero es el menos abundante, puesto que, una vez traducido el mensaje genético que portaba, se ha de renovar para dar lugar a un nuevo mensaje a partir de la información del ADN, y para ello debe destruirse con el fin obtener los componentes originales: los nucleótidos. En caso contrario nos encontraríamos en la célula una gran cantidad de ARNm totalmente inútil. El más abundante es el ARNr, pues la célula necesita gran cantidad de ribosomas para la síntesis de proteínas.
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10.La secuencia del ADN —de parte de la hebra de ADN que se transcribe y que codifica la cadena a de la hemoglobina normal— y la secuencia de aminoácidos correspondiente son:
ADN : 3'.......TTT/ATG/GCA/ATT/CGA/CCT/CGG/AGC/CAT/CG.....5'
Aminoácidos: -Lys -Tyr -Arg.
N° de aminoácido de la cadena: 139-140-141.
Explica por qué se detiene la traducción al nivel de la arginina 141.
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La secuencia ATT del ADN origina un ARNm con la secuencia UAA que corresponde a un codón de terminación
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11. Utiliza el código genético del libro de texto y responde a las siguientes cuestiones:
a) En un segmento de una cadena de ADN la secuencia de bases es: 3' TA-CAAGTTTGGTTACTTG-5. ¿Cuál sería la secuencia de bases de una cadena de ARNm transcrita a partir de ese segmento de ADN? ¿Cuál sería la secuencia de aminoácidos codificada por el ARNm?
b) Se tiene el siguiente péptido: Arg-Lis-Pro-Met, y se sabe que las moléculas de ARNt empleadas en su síntesis poseen los siguientes anticodones:
3'-GCU-5'; 3'-UUU-5'; 3'-GGU-5'; 3'-UAC-5'
Determina la secuencia de nucleótidos del ADN para la cadena molde del gen que codifica para ese péptido.La tasa de mutación en los seres vivos es muy alta y, sin embargo, sus consecuencias apenas llegan a observarse. Explica este hecho. |
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a) La cadena de ARNm que se formaría tendría la siguiente secuencia:
5'-AUGUUCAAACCAAUGAAC- 3'
La secuencia de aminoácidos resultante sería: Met-Phe-Lys-Pro-Met-Asn.
b) Se puede resolver averiguando primero la secuencia de codones del ARNm y, a partir de ella, la secuencia del ADN molde. Por lo tanto, partiendo de los anticodones y usando la regla de la complementaridad de bases dos veces, surge la secuencia del ADN. Hay que fijarse en el orden de los aminoácidos del péptido y considerar que el primer aminoácido es la metionina.
Así la secuencia del ARNm sería: 5' -AUGCCAAAACGA- 3'.
La secuencia del ADN que sirvió de molde es: 3'-TACGGTTTTGCT- 5'
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12. La tasa de mutación en los seres vivos es muy alta y, sin embargo, sus consecuencias apenas llegan a observarse. Explica este hecho. |
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Muchos no llegan a manifestarse porque existen mecanismos de reparación (ADN-fotoliasa, endonucleasas, RecA,...). Además, en los organismos diploides, nos encontramos dos series de cromosomas, por lo que una mutación puede afectar a un cromosoma pero no al otro. La mutación, en este último caso, quedaría enmascarada (mutaciones silenciosas).
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13. ¿Qué sucedería si en una célula adulta se activará la telomerasa, enzima que añade a los telómeros los nucleótidos perdidos en cada división celular? |
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Los telómeros (extremos del cromosoma) presentan una secuencia especial de nucleótidos imprescindibles para la replicación y la estabilidad del cromosoma, ya que se evita la fusión de los extremos de cromosomas diferentes. Además, se comportan como una especie de "reloj biológico" ya que, con el tiempo, estas secuencias se van perdiendo, la célula deja de dividirse y muere. Esto tiene lugar porque los cromosomas eucariotas son lineales, por lo que sus extremos, los telómeros, no pueden ser replicados porque la ADN polimerasa, que rellena los huecos del ARN cebador del extremo 5', no puede actuar debido a que no encuentra extremos hidroxílicos 3' libres. Consecuencia de todo ello es que el telómero se va acortando en cada proceso de división celular, perdiendo gradualmente material genético, lo cual conduce al envejecimiento y a la muerte celular.
La telomerasa es una enzima que añade a los telómeros los nucleótidos perdidos en cada división nuclear; esto produce que no se "pierdan" genes específicos, por lo que la célula adulta seguiría dividiéndose de forma incontrolada e indefinida: se ha transformado en una célula cancerosa.
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14. Existen dos tipos de mutación que conducen hacia la proliferación celular incontrolada que caracteriza el cáncer. Una de ellas convierte en hiperactivo un gen estimulante de la mitosis; el gen alterado se denomina oncogén, siendo el alelo normal un protooncogén. Supón que un protooncogén celular produce una proteína que controla la progresión de las células normales a través de su ciclo celular. ¿Cuál sería la consecuencia de la inserción de un virus dentro del gen? |
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La inserción de un ácido nucleico de un virus dentro del gen significa que su material genético en forma de ADN es introducido en la secuencia de nucleótidos del protooncogén, lo cual altera el mensaje genético, con lo que la proteína que codificaba será anormal y no funcional y no regulará el ciclo celular
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