Mendel y sus guisantes 1-GENE VS 2 GENES Y EL EFECTO DEL TAMAÑO DE MUESTRA EN RESULTADOS EXPERIMENTALES Objetivo En este ejercicio usarás StarGenetics, un simulador de experimentos genéticos, para explorar las diferencias en los patrones de herencia de un rasgo cuando es controlado por uno o dos genes. Estudiarás también el efecto del tamaño de la muestra en la variación entre los resultados observados y esperados. Antes de completar este ejercicio, los estudiantes deben ser capaces de: 1. Determinar si un fenotipo es dominante o recesivo en relación con otro fenotipo dado un conjunto de resultados. 2. Inferir y asignar genotipos de organismos individuales utilizando la nomenclatura adecuada de los alelos. 3. Utilice los cuadrados de Punnett para predecir y confirmar las proporciones genotípicas y fenotípicas esperadas. Objetivos de aprendizaje Después de completar este ejercicio, podrás: 1. Reconocer las diferencias entre las proporciones fenotípicas observadas y esperadas. 2. Explicar el efecto del tamaño de la muestra en las relaciones fenotípicas observadas. 3. Identificar mediante datos experimentales si un carácter está determinado por uno o dos genes.
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Comenzando con StarGenetics Haga clic en Archivo →→ Nuevo en el menú desplegable en la esquina superior izquierda. Haga clic en el ejercicio 3 de Mendel Peas
Vuestro grupo cooperativo pertenece al Centro de Análisis de Genética Mendeliana SAG ( Santo Ángel de la Guarda) Tienes dos cajas llenas de plantas de guisantes en el laboratorio. Cada caja contiene una especie de planta de guisante diferente y ambas cajas contienen una mezcla de plantas altas y cortas que para el resto de carácteres estudiados ( los mismos que estudió Mendel) tienen el mismo aspecto. Un compañero determinó previamente que para una de estas especies la altura de la planta está controlada por un gen y que para la Traducido y adaptado por Marta Velázquez a partir de Star Genetics http://star.mit.edu/index.html
otra especie, la altura de la planta está controlada por dos genes diferentes . Desafortunadamente, después de etiquetar las dos cajas con el nombre de la especie y el patrón de herencia correspondiente para la altura de la planta, las etiquetas se cayeron y ya no se sabe qué especie está asociada con un patrón de herencia de uno o dos genes. Depende de vuestro grupo determinar el patrón de herencia de la altura de la planta (uno o dos genes) para ambas especies de plantas. Para realizar sus experimentos en StarGenetics, tiene plantas altas y cortas representativas de ambas cajas, Caja 1 y Caja 2. Las siguientes cepas están en sus cajas : Caja1-Alta, Caja1-Corta, Caja2-Alta, Caja2-Corta. Ambas cajas contienen solo plantas de razas puras 1 Primero, debes determinar qué fenotipo de altura de planta es dominante para cada especie. a) ¿Es el fenotipo alto es dominante o recesivo en relación con el fenotipo corto para las especies de plantas en la caja 1? Explícalo realizando el siguiente experimento e interpretando los resultados. - Realiza un cruce Box1 – Short con Box1 – Tall arrastrando cada cepa desde el cuadro Strains al sitio de acoplamiento y haciendo clic en Mate. Analizar la progenie F1 resultante. Cambie el nombre de esta cruz como "Rec1 Corto x Alto" b) ¿Es el fenotipo alto dominante o recesivo para las especies de plantas en la caja 2? Explícalo realizando el siguiente experimento e interpretando los resultados. •
Haga clic en Nuevo experimento para guardar su experimento actual e iniciar uno nuevo.
• Realiza el cruce Box2 – Short con Box2 – Tall arrastrando cada cepa desde el cuadro Strains hasta el sitio Mating y haciendo clic en Mate. Analizar la progenie F1 resultante. • Cambie el nombre de este experimento como: "Box2 Short x Tall". 2. a) ¿Cuál es la proporción fenotípica observada de plantas altas y cortas en una generación F2 derivada de “Box 1 Short x Tall”. Realiza el cruce e interpreta los resultados. Autofecundar un individuo F1 generada en el“Rec 1 Corto x Alto” arrastrando una planta individual de su elección de la experimentos guardados a la ventana al sitio de apareamiento dos veces, para actuar como donante de óvulos y polen y, a continuación, haga clic en el mate para generar descendencia F2. •
Registre los fenotipos de las primeras 10 plantas producidas (1 apareamiento).
• Renombra este experimento como "Box1 F1 autof". b) Continúa para cruzar consigo mismo el individuo F1 seleccionado para producir un total de 1000 plantas (99 apareamientos más). ¿Qué relación fenotípica con respecto a la altura de la planta observa en este tamaño de muestra más grande?. Realiza el experimento e interpreta los resultados • Para agregar descendientes adicionales a una cruz, haga clic en el Agregar más apareamientos botón y seleccione el número de apareamientos que le gustaría realizar en la ventana emergente para generar el número apropiado de descendientes adicionales. 3. a) ¿Cuál es la proporción fenotípica observada de plantas altas y cortas en una generación F2 derivada de “Box 2 Short x Tall. Realiza el cruce e interpreta los resultados •Autofecundar un individuo F1 generada en el Box2 Short x Tall arrastrando una planta individual de su elección de la experimentos guardados y marca en el sitio de apareamiento dos veces, para actuar como donante de óvulos y polen y, a continuación, haga clic en el mate para generar descendencia F2. • Registre los fenotipos de las primeras 10 plantas producidas (1 apareamiento). Traducido y adaptado por Marta Velázquez a partir de Star Genetics http://star.mit.edu/index.html
•Cambie el nombre de este experimento como "Box2 F1 Autofec". b) Continúa para cruzar consigo mismo a un individuo F1 seleccionado para producir un total de 1000 plantas (99 apareamientos más). ¿Qué relación fenotípica con respecto a la altura de la planta observa en este tamaño de muestra más grande? realiza el experimento, obtén los datos . 4 ¿Qué cambio observas en las proporciones fenotípicas a medida que aumenta el número de plantas que se analizado en las Preguntas 2 y 3 para la caja 1 o para las plantas de la caja 2, respectivamente? Explícalo comparando los datos de fenotipos en % 5 Sabemos que para una de las especies de plantas, la altura de la planta está controlada por un solo gen, mientras que en la otra especie, la altura de la planta está controlada por dos genes diferentes. Ahora pensemos en las proporciones genotípicas y fenotípicas que se esperarían en la progenie F1 de un cruce entre una planta baja y alta si la altura de la planta está controlada por uno o dos genes. Realiza los cruces necesarios, el cuadro de Punnet y los % de fenotipos y genotipos esperados en la descendencia en el caso de un único gen y de dos genes. a) Si la altura de la planta está controlada por UN gen: ¿cuáles son los genotipos de los padres y el (los) genotipo (s) y el (los) fenotipo (s) de la descendencia F1 cuando se cruza un progenitor alto con un progenitor corto ambos de raza pura? Realiza el experimento, el cuadro de Punnet y los % de los fenotipos de la descendencia •Use mayúscula y minúscula una para representar los alelos que codifican los fenotipos dominantes y recesivos, respectivamente, . Utiliza la letra A/a • Recuerda que determinaste previamente los fenotipos de altura de planta dominantes y recesivos en la Pregunta 1. b) Si la altura de la planta está controlada por DOS genes: ¿cuáles son los genotipos de los padres y el genotipo (s) y el fenotipo (s) del F1 descendencia cuando cruzas a un progenitor alto de raza pura con un progenitor corto de raza pura?Realiza el experimento, el cuadro de Punnet y los % de los fenotipos de la descendencia • Utiliza los genes A/a y B/b. Recuerda que determinaste los fenotipos de altura de planta dominante y recesivo en la Pregunta 1. 6 Ahora, vamos a predecir cuáles serán las relaciones genotípicas y fenotípicas para la progenie F2 cuando se autofecunda una planta de la F1 de plantas en las que la altura está controlada por un gen o dos genes. Complete los cuadros de Punnett y las tablas con los genotipos esperados y los fenotipos correspondientes de la progenie F2 para ambos casos. b) Dos genes: autocross F1 Nota: En el caso de dos genes, un compañero de trabajo ha determinado que una planta exhibe el fenotipo recesivo si es homocigoto recesivo para: i) Gene A (aa) ii) Gene B (bb) iii) BOTH Gene A y Gene B (aabb) Esto significa que la planta debe tener al menos una copia del alelo que confiere el fenotipo dominante para el Gene A y El gen B (A_B_) para que muestre un fenotipo alto.
7 Recuerde que las especies de plantas de guisantes en el Cuadro 1 y en el Cuadro 2 son genéticamente diferentes entre sí. En un caso, la altura está controlada por un gen, mientras que, en el otro caso, la altura está controlada por dos genes. Ahora ha llegado el momento de deducir y recabar todos los datos de los experimentos anteriores para deducir que plantas ( caja 1 y caja 2) el carácter tamaño ( alto/ corto) está determinado por un gen o por dos. Utilizando la información que obtuvo de sus cruces entre plantas del Cuadro 1 o del Cuadro 2 hasta el momento, así como sus Traducido y adaptado por Marta Velázquez a partir de Star Genetics http://star.mit.edu/index.html
respuestas a la Pregunta 6, ¿puede diferenciar entre un gen y de dos genes con solo 10 descendientes F2? ¿Qué hay de 1000 descendencia F2? Explique. Aquí os dejo la Rúbrica de Evaluación RÚBRICA CENTRO DE ANÁLISIS DE GENÉTICA MENDELIANA SAG . STAR GENETICS Estándares
10
7,5
1. Comprende y aplica nociones relativas a la genética mendeliana ( dominancia/ recesividad/ cruces dirigidos/ cuadro Punnet) para formular hipótesis, identificando la validez de las mismas a través de la interpretación de la información experimental obtenida utilizando una app de experimentos virtuales .( E 12.1, 13.1)
Comprende y aplica nociones relativas a la genética mendeliana para formular hipótesis, identificando la validez de las mismas a través de la interpretación de la información experimental obtenida
Comprende y aplica nociones relativas a la genética mendeliana para formular hipótesis, identificando la validez de las mismas pero no se apoya en la interpretación de la información experimental obtenida
Informe científico de la experiencia con el simulador virtual star genetics muy completo, incluyendo todos los apartados establecidos y con un alto nivel de profundidad en el razonamiento a partir de los datos experimentales . Muy original, creativo y bien presentado
Informe científico de la experiencia con el simulador virtual Star Genetics completo, incluyendo todos los apartados establecidos y con un alto nivel de profundidad en el razonamiento a partir de los datos experimentales . No es original y creativo pero está bien presentado
2. Planea y aplica las destrezas del trabajo científico en la realización de informes ( Bq 4, CE 12, E 12.1, CAA, CMCT, CL, CD)
5
2,5
0
Comprende y aplica nociones relativas a la genética mendeliana pero formula hipótesis poco claras o ambiguas ,por lo que no es capaz de identificar la validez de las mismas
No comprende ni aplica nociones de la genética mendeliana para interpretar sus experimentos
No entrega informe o no participa en él
Informe científico de la experiencia con el simulador virtual Star Genetics algo incompleto, por no incluir todos los apartados establecidos y con un nivel de profundidad medio en el razonamiento a partir de los datos experimentales . No es original y creativo pero está bien presentado
Informe científico de la experiencia con el simulador virtual Star Genetics muy incompleto, por no incluir la mayoría de los apartados establecidos y con un nivel de profundidad bajo en el razonamiento a partir de los datos experimentales . No está bien presentado
No hace. No entrega
Traducido y adaptado por Marta Velázquez a partir de Star Genetics http://star.mit.edu/index.html