Estimado/a alumno/a: Soy la profesora María González, encargada del Módulo I aplicado a la resolución de problemas.
“El método científico
El trabajo de evaluación que tienes que enviarme consiste en resolver cinco modelos de problemas de genética mendeliana, aplicando a dos de ellos el procedimiento empleado por Mendel en sus trabajos, es decir, resolverlos como pequeñas investigaciones tal y como se explica en el libro “Didáctica de las Leyes de Mendel”. Para los otros tres problemas (obviamente puedes elegir los que quieras) tienes que aplicar la metodología que se explica a continuación. Espero que te resulte interesante y útil el trabajo que te propongo. Recibe un cordial saludo, María González
ESTRATEGIA O ESQUEMA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
El esquema que deberemos seguir es el siguiente: A) COMPRENDER EL PROBLEMA A.1 ¿Qué se pregunta? A.2 ¿Qué datos se aportan? B) ELABORAR UN PLAN DE RESOLUCIÓN B.1 Principios y conceptos implicados B.2 Pasos a seguir C) REALIZAR EL PLAN C.1 Realización de los pasos programados C.2 Verificación de los razonamientos y de los resultados obtenidos
D) CONCLUSIONES D.1 Explicar razonadamente la conclusión a la que se llega D.2 Relacionar la conclusión con la pregunta inicial E) ¿EN QUÉ OTRO TIPO DE PROBLEMAS PUEDE USARSE ESTE MÉTODO DE RESOLUCIÓN? Paso a desarrollar algún ejemplo de resolución mediante esta estrategia DIHÍBRIDO 1. Se cruzan gallinas raza Leghorn de crestas grandes y plumas blancas con gallos de la raza Indian Game de crestas pequeñas y plumaje oscuro. La primera generación, F1, es de plumas blancas y crestas pequeñas: a) ¿Cuáles son los caracteres dominantes? b) Al cruzar individuos de la F1, ¿qué fenotipos y en que proporciones aparecerían? c) ¿Qué fenotipos y qué proporciones genotípicas cabe esperar al cruzar un individuo de la F1 con uno de la F2 de plumas oscuras y cresta grandes? Comprender el problema A.1 ¿Qué se pregunta? • ¿Cuáles son los caracteres dominantes? • ¿Qué fenotipos y que proporciones se esperarían obtener al cruzar dos individuos de la F1? • ¿Qué fenotipos y qué proporciones se esperarían al cruzar una gallina de la F1 con un gallo de la F2 de plumas oscuras y cresta grande? A.2 ¿Qué datos se aportan? • Los fenotipos de la generación parental y los de la F1 referidos al tamaño de la cresta y al color del plumaje Elaborar un plan de resolución B.1 Principios y conceptos implicados o Cruzamiento de dos razas puras que originan que todos los individuos de la F1 sean iguales. o Transmisión de los caracteres según la Tercera Ley de Mendel B.2 Pasos a seguir o Determinar los genotipos de la generación parental y de la generación F1
o Realizar el cruzamiento de dos individuos de la F1 o Realizar el cruzamientos de un individuo de la F1 con otro de cresta grande y plumas oscuras de la F2. Realizar el plan C.1 Realización de los pasos programados Primer paso Si suponemos que las aves de la generación paterna que se cruzan son razas puras, los caracteres que aparecen en el fenotipo de los dihíbridos, F1, serán los dominantes; es decir, plumas grandes y crestas pequeñas. Notación que vamos a emplear: A: gen dominante que origina la cresta pequeña a: gen recesivo que origina la cresta grande B: gen dominante que dará plumaje oscuro b: gen recesivo que dará plumaje oscuro Generación parental Gallinas Leghorn (crestas grandes y plumas blancas) aaBB
Gallos Indian Game (Crestas pequeñas y pluma oscura) AAbb
Generación F1 AaBb Segundo paso F1 Gametos ¼ AB ¼ Ab ¼ aB ¼ ab
Æ
AaBb
¼ AB AABB AABb AaBB AaBb
Fenotipo de la F2:
x
AaBb ¼ Ab AABb AAbb AaBb Aabb
¼ aB AaBB AaBb aaBB aaBb
9/16 cresta pequeña y plumaje blanco A- B3/16 cresta grande y plumaje blanco aa B3/16 cresta pequeña y plumaje oscuro A- bb 1/16 cresta grande plumaje oscuro aabb
¼ ab AaBb Aabb AaBb aabb
Tercer paso El individuo de la F2 que debemos cruzar es de plumaje oscuro y cresta grande luego, necesariamente, deberá ser el homocigótico recesivo para los dos caracteres, es decir, aabb Se produce por tanto un cruzamiento entre: un individuo de genotipo AaBb con otro de genotipo aabb Los gametos que producen son: Gametos ab Es decir:
¼ AB ¼ AaBb
¼ Ab ¼ Aabb
¼ aB ¼ aaBb
¼ ab ¼ aabb
Un 25% de aves con cresta pequeña y plumaje blanco Un 25% de aves con cresta pequeña y plumaje oscuro Un 25% de aves con cresta grande y plumaje blanco Un 25% de aves con cresta grande y plumaje oscuro
Conclusiones Los caracteres dominantes son plumas blancas y crestas pequeñas, como queda claro en el primer paso del punto C.1 La segunda pregunta queda resuelta en el segundo paso La tercera pregunta se resuelve en el tercer paso ¿En que otro tipo de problemas puede usarse este método de resolución? En aquellos problemas en los que se produzcan cruzamientos en los que intervengan dos caracteres (dihíbrido) y que se heredan según la Tercera Ley de Mendel.
La miopía es debida a un gen dominante, al igual que el fenotipo Rh+. Una mujer de visión normal Rh+, cuyo padre era Rh-, se casa con un varón miope heterocigótico y Rh-. Búsquense los posibles genotipos de esta pareja así como los fenotipos de su descendencia. MONOHÍBRIDO La acondroplasia es una enfermedad determinada por un gen autosómico que origina en la especie humana un tipo de enanismo. Una pareja en la que ambos poseen la enfermedad, tiene dos hijos, uno acondroplásico y otro normal a) La acondroplasia, ¿es un carácter dominante o recesivo? ¿por qué? b) ¿Cuál es el genotipo de cada uno de los progenitores? ¿por qué? c) ¿Cuál es la probabilidad de que el próximo descendiente de la pareja sea normal? ¿y de que sea acondroplásico?
Comprender el problema A.1 ¿Qué se pregunta? • La acondroplasia ¿es un carácter dominante o recesivo? ¿por qué? • ¿Cuál es el genotipo de cada uno de los progenitores? ¿por qué? • ¿Cuál es la probabilidad de que el próximo descendiente de la pareja sea normal? ¿Y de que sea acondroplásico? A.2 ¿Qué datos se aportan? • Los fenotipos de los padres y los de los dos hijos Elaborar un plan de resolución B.1 Principios y conceptos implicados o La acondroplasia es una anomalía que se transmite mediante un gen autosómico o Transmisión de los caracteres según la 1ª y 2ª Leyes de Mendel B.2 Pasos a seguir o Analizar las hipótesis de que la acondroplasia sea un carácter dominante o recesivo estudiando los fenotipos o Determinar el genotipo de los padres y de los dos hijos o Determinar la frecuencia de los diferentes fenotipos y genotipos de la F1 Realizar el plan C.1 Realización de los pasos programados Primer paso Si dos individuos acondroplásicos tienen un hijo normal (además del hijo acondroplásico) sólo cabe una posibilidad: teniendo en cuenta que el carácter es autosómico, es decir, no está ligado al sexo, el alelo acondroplásico tiene que ser dominante sobre el alelo normal. Si el enanismo determinado por la acondroplasia fuera recesivo frente al alelo normal, los dos individuos del problema serían homocigóticos recesivos y, únicamente podrían tener hijos acondroplásicos. Segundo paso Para que tengan hijos normales (aa) y acondroplásico (A-) se tiene que cumplir la segunda Ley de Mendel, por lo tanto ambos tienen que ser heterocigóticos para ese gen (Aa) Tercer paso De acuerdo con la segregación de los alelos de los padres, éstos formarán dos tipos de gametos:
Gametos padres A a
A AA Aa
a Aa aa
Los hijos serán genotípicamente : ¼ AA; ½ Aa; ¼ aa Conclusiones D.1
La acondroplasia es un carácter dominante Los padres del problema presentan ambos un genotipo heterocigótico respeto a ese carácter
D.2
Por la 2ª Ley de Mendel se darán un 25% de hijos normales y un 75% de hijos acondroplásicos. Por lo tanto la probabilidad de que el siguiente hijo sea normal es de ¼ y de que sea acondroplásico es de ¾.
¿En que otro tipo de problemas puede usarse este método de resolución? En problemas en los que se plantean cruzamientos de un solo carácter (cruzamiento monohíbrido) y se pueden aplicar la 1ª y 2ª Ley de Mendel