El cruzamiento dihíbrido: Mendel y su segunda ley
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Autor: Alejandro Pujalte Responsable
disciplinar: Silvia Blaustein Área
disciplinar: Biología Temática:
Segunda ley de Mendel Nivel: Secundario,
ciclo básico Secuencia didáctica elaborada por Educ.ar
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Propósitos generales
Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
Si hay una disciplina científica que ha tenido cosas para decir en los últimos tiempos, esa es la genética. Palabras con un contenido científico muy definido y preciso casi han empezado a formar parte de la vida cotidiana: ADN, transgénicos, genoma y gen son términos cada vez más frecuentes en los medios de comunicación. Todo el mundo habla de esto, quizás sin tener muy claro de qué se trata. Esta historia comienza en un monasterio en 1856, con un monje empeñado en tratar de explicar los mecanismos de la herencia.
Objetivos de las actividades
Que los alumnos:
entiendan qué es un cruzamiento dihíbrido;
elaboren la resolución de situaciones problemáticas relacionadas con la herencia a partir de los recursos de la web;
comprendan los fundamentos de los mecanismos de la herencia y la identificación de los factores mendelianos con los genes y sus variantes alélicas;
relacionen la nomenclatura usual para genes y alelos con la ubicación espacial de estas entidades en los cromosomas.
Actividad 1
En su primera ley, Mendel dejó establecido que cuando se cruzan organismos puros para un carácter, su descendencia es idéntica. En cambio, cuando Mendel cruzó dos líneas puras con alternativas diferentes para un carácter, obtuvo individuos en los que se manifestaba únicamente la variante dominante. Esto es, cuando cruzó individuos de una línea pura con semillas de color amarillo con otra línea pura de individuos cuyas semillas eran de color verde, los descendientes fueron todos de color amarillo. La variante recesiva (verde) permanecía oculta en esta generación, llamada Filial 1 (F1). Ahora, cuando estos individuos de la Filial 1 se autopolinizan (o sea, se autofecundan), pasan cosas: Mendel cosechó 929 semillas (ahora se está analizando la denominada Filial 2 (F2)) de las cuales 705 fueron amarillas y 224 verdes. Hizo la misma prueba con los otros seis caracteres y en todos los casos obtuvo una proporción similar: por cada cuatro individuos de la Filial 2, tres resultaban con la variante dominante y uno con la variante recesiva.
1. Vean cómo resulta el cruzamiento de los
individuos F1. Utilizarán el siguiente enlace para ver los resultados de las dos primeras leyes de Mendel
colocando como genotipos de ambos progenitores a los individuos
heterocigotas de la F1: Aa y luego deberán cliquear en el
botón Engendrar. Luego
respondan:
a) ¿Cuáles son los genotipos que se pueden formar, según muestra el cuadro?
b) ¿Cuáles de esos genotipos corresponden al fenotipo amarillo y cuáles al fenotipo verde? ¿Qué proporción hay entre amarillo y verde?
2. La hipótesis de Mendel postulaba que «las características hereditarias estarían formadas por factores dobles, de a pares, que se encontrarían en todas las células y que se separarían al formarse las células sexuales». ¿Podrían decir que los experimentos de Mendel confirman la hipótesis? ¿Por qué?
Recuerden que Mendel pudo observar los fenotipos pero no los genotipos.
Vean esta animación del cruzamiento monohíbrido.
Actividad 2
1. Piensen un rato qué es lo que significa la probabilidad. Se podría definir la probabilidad como el cociente entre los casos que cumplen una determinada condición y la cantidad de casos posibles. Por ejemplo, la probabilidad de que salga cara si uno arroja una moneda al aire es de 1/2 (1 caso que cumple la condición / 2 casos posibles), es decir, una probabilidad del 50%. Del mismo modo, si se quiere saber qué probabilidad se tiene de sacar un cinco cuando se tira un dado, dicha probabilidad es de 1/6 (1 caso que cumple la condición / 6 casos posibles) o, lo que es lo mismo, una probabilidad de uno en seis, que da un 16,6%. Ahora bien, volviendo al caso de la moneda, si la probabilidad es del 50%, ¿eso quiere decir que si se tira la moneda dos veces es seguro que salga cara? Y en el caso del dado, si se tira el dado seis veces, ¿es seguro que salga el cinco? Claro que no, pero si se hacen muchísimas tiradas de moneda o de dado y se cuentan, verán que cuanto más sean, esa proporción se va acercar más a la probabilidad que se calculó. Es decir, si se tira la moneda mil veces y se anota cada vez lo que sale, verán que la proporción de «caras» será bastante aproximada al 50%.
A partir de esto, vuelvan a la F2 de Mendel: si solo se cosechan cuatro semillas de la F2, ¿obtendrán tres amarillas y una verde? ¿Sí o no? ¿Por qué?
Actividad 3
1. Lean el siguiente enlace sobre el cruzamiento dihíbrido y respondan: ¿cuál es la diferencia entre un cruzamiento monohíbrido y uno dihíbrido?
2. Realicen un cuadro de Punnet para cada uno de ellos utilizando el programa de hojas de cálculo de sus equipos portátiles.
3. Ahora se considerarán dos caracteres simultáneamente y se verá cómo se heredan. Mendel estudió qué pasaba con el color y la forma de los guisantes. Al igual que cuando estudió solamente el color (actividad 2), observó que la forma lisa era dominante sobre la rugosa, determinando que el alelo L (liso) domina sobre el l (rugoso) (L>l). Cruzó individuos dihomocigóticos dominantes (genotipo AALL y fenotipo Amarillo Liso) con individuos dihomocigóticos recesivos (genotipo aall y fenotipo verde rugoso). A= Amarillo; a = verde; L = Liso, l = rugoso.
Procedan igual que en la actividad anterior, pero ahora considerando dos características simultáneamente: Tercera ley de Mendel.
4. Respondan:
¿Cuáles son los genotipos que se pueden formar, según este nuevo cuadro?
¿Cuáles de esos genotipos corresponden al fenotipo amarillo y cuáles al fenotipo verde? ¿Qué proporción hay entre amarillo y verde?
¿Cuáles de esos genotipos corresponden al fenotipo liso y cuáles al fenotipo rugoso? ¿Qué proporción hay entre ambos?
¿Cuáles son las proporciones del resto de los genotipos (amarillo y liso, amarillo y rugoso, verde y liso, verde y rugoso)?
Este nuevo experimento, ¿afirma o contradice la respuesta a la pregunta 3 de la actividad anterior?
Actividad de cierre: ¿Qué sucederá?
1. Les proponemos un ejercicio de anticipación –que Mendel también probó en sus experimentos– para ver si queda claro el mecanismo en que se basa la segunda ley de Mendel.
a) Cruzamiento monohíbrido. Imaginen un individuo de la F1 (semilla amarilla), pero que ahora cruzan con otro de la línea pura recesiva (¿se acuerdan de qué variantes de factores –o alelos– llevaría cada uno?).
¿Qué proporción de amarillas y verdes habría? Primero piénsenlo y resuélvanlo con lápiz y papel. Luego, háganlo con la animación de la actividad 1 para ver si predijeron correctamente.
b) Cruzamiento dihíbrido. Imaginen un individuo de la F1 Amarillo y liso que lo cruzan con un una línea pura recesiva. Resuelvan el ejercicio en papel y luego revisen su respuesta en este enlace sobre los resultados de la tercera ley de Mendel.
Bibliografía recomendada
Alberto Onna. «De Mendel al ADN». En: E. Flichman, H. Miguel, J. Paruelo, y G. Pissinis (1999). Las raíces y los frutos. Temas de filosofía de la ciencia, Buenos Aires, CCC Educando (pp. 149-150).
Webgrafía recomendada
Introducción
a la genética mendeliana
Carácteres del guisante analizados por Mendel