20 Ejercicios Resueltos de la Segunda Ley de Mendel para Admisión UNMSM, UNFV, UNAC
Domina la Segunda Ley de Mendel con esta colección de ejercicios resueltos, ideal para tu preparación preuniversitaria. Aquí encontrarás problemas de cruce dihíbrido, cálculo de gametos y proporciones fenotípicas, explicados paso a paso para que afiances tus conocimientos en genética.
En esta guía aprenderás a:
- Calcular gametos: Determinar los tipos de gametos que produce un individuo con genotipo específico.
- Resolver cruces dihíbridos: Predecir las proporciones genotípicas y fenotípicas de la descendencia.
- Interpretar proporciones mendelianas: Entender el significado de 9:3:3:1 y otras proporciones.
- Aplicar la Segunda Ley: Resolver problemas complejos de herencia de dos caracteres.
📌 Para preuniversitarios UNMSM / UNFV / UNAC / UNALM.
¡Hola futuros biólogos! La Segunda Ley de Mendel es fundamental para entender cómo se heredan múltiples características. Estos ejercicios están diseñados para que practiques y domines cada concepto clave, preparándote para cualquier pregunta que venga en tu examen de admisión. ¡Vamos a resolverlos juntos!
🔬 1. Introducción a la Segunda Ley de Mendel
La Segunda Ley de Mendel, o Ley de la Segregación Independiente, establece que los alelos de dos o más genes diferentes se distribuyen de forma independiente en los gametos. Esto significa que la herencia de un carácter no afecta la herencia de otro, siempre y cuando los genes se encuentren en cromosomas diferentes o estén muy separados en el mismo cromosoma.
La Segunda Ley de Mendel describe cómo los alelos de diferentes genes se combinan de manera aleatoria durante la formación de gametos, dando lugar a una mayor diversidad genética en la descendencia.
El cruce de guisantes dihíbridos (AaBb x AaBb) resulta en una proporción fenotípica 9:3:3:1, que ilustra la segregación independiente de los caracteres de color y forma de la semilla.
📝 2. Ejercicios de Cálculo de Gametos
El número de tipos de gametos diferentes que un individuo puede producir se calcula con la fórmula 2n, donde 'n' es el número de pares de alelos heterocigotos en su genotipo. Cada gameto recibe un alelo de cada par de genes.
1. Un individuo dihíbrido formará .............. tipos de gametos.
A) 2 · B) 4 · C) 6 · D) 8 · E) 16
Respuesta: B) 4. Un individuo dihíbrido (ej. AaBb) tiene dos pares de alelos en heterocigosis (n=2). Usando la fórmula 2n, el número de tipos de gametos es 22 = 4 (AB, Ab, aB, ab).
2. Un individuo homocigótico dominante para dos rasgos formará .............. tipos de gametos.
A) 2 · B) 8 · C) 16 · D) 1 · E) 6
Respuesta: D) 1. Un individuo homocigoto dominante para dos rasgos (ej. AABB) no tiene pares heterocigotos (n=0). Aplicando la fórmula 2n, tenemos 20 = 1. Solo puede formar un tipo de gameto (AB).
3. ¿Cuántos gametos diferentes genera un organismo que presenta el genotipo AaBbCcDd?
A) 32 · B) 16 · C) 2 · D) 4 · E) 8
Respuesta: B) 16. El genotipo AaBbCcDd tiene 4 pares de alelos en heterocigosis (n=4). Aplicando la fórmula 2n, el número de gametos diferentes es 24 = 16.
4. ¿Cuántos tipos de gametos diferentes formará un individuo con genotipo AABB?
A) 1 · B) 2 · C) 4 · D) 6 · E) 8
Respuesta: A) 1. El genotipo AABB es homocigoto para ambos genes (n=0), por lo que solo puede producir un único tipo de gameto: AB.
📝 3. Ejercicios de Cruce Dihíbrido y Proporciones
Los cruces dihíbridos implican la herencia de dos caracteres simultáneamente. La Segunda Ley de Mendel predice proporciones fenotípicas específicas, como el 9:3:3:1 en el cruce de dos dihíbridos, gracias a la segregación independiente de los alelos.
5. Si se cruzan dos organismos dihíbridos, ¿qué proporción de la descendencia serán dihíbridos?
A) 4/4 · B) 1/2 · C) 1/16 · D) 9/16 · E) 4/16
Respuesta: E) 4/16. En un cruce AaBb x AaBb, la probabilidad de obtener 'Aa' es 1/2 y la de obtener 'Bb' es 1/2. La probabilidad combinada de obtener un dihíbrido (AaBb) es (1/2) × (1/2) = 1/4, que es igual a 4/16.
6. Si cruzamos un organismo con genotipo AABB con un aabb, ¿qué proporción de la F2 serán doblemente homocigotos recesivos?
A) 1/2 · B) 1/8 · C) 1/4 · D) 4/4 · E) 1/16
Respuesta: E) 1/16. El cruce AABB x aabb produce una F1 100% dihíbrida (AaBb). Al cruzar la F1 (AaBb x AaBb), la probabilidad de obtener 'aa' es 1/4 y la de 'bb' es 1/4. La probabilidad de obtener 'aabb' en la F2 es (1/4) × (1/4) = 1/16.
7. Del cruce de dos individuos dihíbridos se obtiene una proporción mendeliana de .............. para el fenotipo.
A) 1:1:1:1 · B) 9:3:3:1 · C) 3:1 · D) 1:2:1
Respuesta: B) 9:3:3:1. El cruce entre dos dihíbridos (AaBb x AaBb) produce la clásica proporción fenotípica 9:3:3:1, que representa las cuatro combinaciones posibles de rasgos dominantes y recesivos.
8. En un cruce de prueba dihíbrido (AaBb x aabb), ¿cuál es la proporción fenotípica esperada?
A) 9:3:3:1 · B) 3:1 · C) 1:1:1:1 · D) 1:2:1
Respuesta: C) 1:1:1:1. En un cruce de prueba dihíbrido, el individuo dihíbrido (AaBb) produce 4 tipos de gametos en igual proporción (AB, Ab, aB, ab), mientras que el homocigoto recesivo (aabb) solo produce un tipo (ab). Al combinar, se obtienen 4 fenotipos en proporción 1:1:1:1.
⚠️ 4. Temas Más Evaluados y Fallados en Genética Mendeliana
Estos son los puntos donde los estudiantes suelen cometer errores o encuentran mayor dificultad en los exámenes de admisión. ¡Presta especial atención!
Cálculo de gametos en trihíbridos o más
Confundir el número de genes con el número de pares heterocigotos, o no aplicar correctamente la fórmula 2n para genotipos complejos.
Identifica cuidadosamente solo los pares de alelos heterocigotos (ej., Aa, Bb, Cc). Ignora los homocigotos (AA, aa) ya que no contribuyen a la diversidad de gametos. Luego, aplica 2n.
Interacción génica (epistasia, pleiotropía)
Asumir siempre las proporciones mendelianas clásicas (9:3:3:1) sin considerar que algunos genes pueden influir en la expresión de otros.
Reconoce que las interacciones génicas modifican las proporciones fenotípicas. Si el problema describe una relación donde un gen afecta a otro, no esperes el 9:3:3:1. Estudia los casos comunes de epistasia.
Aplicación de la Segunda Ley en árboles genealógicos
Dificultad para rastrear la herencia de dos caracteres simultáneamente a través de varias generaciones en un pedigrí.
Analiza cada carácter por separado en el árbol genealógico. Luego, combina las probabilidades o genotipos de ambos caracteres para determinar el estado dihíbrido de los individuos.
Problemas de genética con probabilidades y combinatoria
Errores al calcular probabilidades conjuntas (multiplicación) o disyuntivas (suma) en eventos genéticos independientes.
Divide el problema en eventos más simples. Calcula la probabilidad de cada evento por separado (ej., P(AA) y P(BB)). Si los eventos son independientes y deben ocurrir juntos, multiplica sus probabilidades.
Diferenciación entre las tres leyes de Mendel
Confundir los principios de uniformidad, segregación y segregación independiente, especialmente al aplicar cada ley a un tipo de cruce específico.
Recuerda: 1ª Ley (Uniformidad) = cruce de parentales puros; 2ª Ley (Segregación) = cruce de F1 monohíbrida; 3ª Ley (Segregación Independiente) = cruce de F1 dihíbrida o polihíbrida. Cada una tiene sus propias proporciones y aplicaciones.
📝 5. Preguntas de Admisión Adicionales Resueltas
Enunciado: En guisantes, el color amarillo (A) es dominante sobre el verde (a), y la forma lisa (L) es dominante sobre la rugosa (l). Si se cruza una planta dihíbrida (AaLl) con una planta homocigota recesiva para ambos caracteres (aall), ¿cuántos genotipos diferentes se pueden obtener en la descendencia?
A) 2 · B) 4 · C) 6 · D) 8
Respuesta: B) 4. El cruce es AaLl x aall. Los gametos de AaLl son AL, Al, aL, al. Los gametos de aall son al. Al combinar, obtenemos AaLl, Aall, aaLl, aall. Por lo tanto, se obtienen 4 genotipos diferentes.
Enunciado: En una especie de roedores, el pelaje negro (N) es dominante sobre el blanco (n), y el pelo corto (C) es dominante sobre el largo (c). Si se cruzan dos individuos heterocigotos para ambos caracteres (NnCc x NnCc), ¿cuál es la probabilidad de obtener descendientes con pelaje blanco y pelo largo?
A) 1/16 · B) 3/16 · C) 9/16 · D) 1/4
Respuesta: A) 1/16. La probabilidad de obtener 'nn' (blanco) de Nn x Nn es 1/4. La probabilidad de obtener 'cc' (pelo largo) de Cc x Cc es 1/4. Como son eventos independientes, la probabilidad conjunta es (1/4) × (1/4) = 1/16.
Enunciado: Un individuo presenta el genotipo AABbCc. ¿Cuántos tipos de gametos diferentes puede producir este individuo?
A) 2 · B) 4 · C) 6 · D) 8
Respuesta: B) 4. La fórmula para calcular el número de tipos de gametos es 2n, donde 'n' es el número de pares de alelos heterocigotos. En AABbCc, hay dos pares heterocigotos (Bb y Cc). Por lo tanto, 22 = 4 tipos de gametos (ABC, ABc, AbC, Abc).
Enunciado: En un cruce dihíbrido, la proporción fenotípica 9:3:3:1 se observa cuando los alelos de los dos genes se segregan de forma independiente. ¿Qué tipo de herencia representa esta proporción?
A) Dominancia incompleta · B) Codominancia · C) Herencia mendeliana clásica (Segunda Ley) · D) Herencia ligada al sexo
Respuesta: C) Herencia mendeliana clásica (Segunda Ley). La proporción 9:3:3:1 es característica de la Segunda Ley de Mendel (Ley de la Segregación Independiente) en un cruce dihíbrido entre dos heterocigotos, donde hay dominancia completa para ambos caracteres.
🧠 6. Preguntas DECO - Casos y Aplicaciones
Las siguientes preguntas evalúan destrezas cognitivas a partir de casos y situaciones. Lee atentamente el contexto antes de responder.
Caso: Un ingeniero agrónomo de la sierra peruana trabaja con una variedad de papa que presenta resistencia a la rancha (R) y tubérculos grandes (T), ambos caracteres dominantes. Al cruzar dos plantas dihíbridas (RrTt) de su cultivo experimental, desea obtener la máxima cantidad de plantas que sean resistentes a la rancha pero con tubérculos pequeños, para combinarlas con otra variedad. Su colega le indica que debe seleccionar aproximadamente 3/16 de la descendencia.
Pregunta: ¿Cuál de las siguientes afirmaciones justifica correctamente la proporción señalada por el colega?
A) Los genes R y T se encuentran ligados en el mismo cromosoma, por lo que se heredan juntos en proporción 3:1.
B) Los alelos segregan independientemente; la probabilidad de resistencia (R_) es 3/4 y la de tubérculo pequeño (tt) es 1/4, resultando en 3/16.
C) La resistencia a la rancha es un carácter recesivo que aparece en proporción 3/16 según la segunda ley de Mendel.
D) Al ser un cruce de prueba, se obtienen cuatro fenotipos en proporciones iguales de 3/16 cada uno.
Respuesta: B. Según la Segunda Ley de Mendel, los alelos segregan independientemente. La probabilidad de obtener el fenotipo dominante para resistencia (R_) es 3/4, y la probabilidad del fenotipo recesivo para tamaño (tt) es 1/4. Al multiplicar: (3/4) × (1/4) = 3/16, que corresponde a la proporción esperada de plantas resistentes con tubérculos pequeños.
Caso: Una pareja joven acude a consejería genética. El padre es portador sano de fibrosis quística (Ff) y tiene grupo sanguíneo A heterocigoto (IAi). La madre también es portadora sana de fibrosis quística (Ff) y tiene grupo sanguíneo B heterocigoto (IBi). Ambos genes se encuentran en cromosomas diferentes.
Pregunta: ¿Cuál es la probabilidad de que su primer hijo presente fibrosis quística y tenga grupo sanguíneo AB?
A) 1/16 · B) 1/8 · C) 3/16 · D) 1/4
Respuesta: A) 1/16. La probabilidad de que el hijo herede fibrosis quística (ff) de dos padres Ff es 1/4. La probabilidad de grupo AB (IAIB) de padres IAi × IBi es 1/4. Como los genes están en cromosomas distintos, segregan independientemente: (1/4) × (1/4) = 1/16.
Caso: Un estudiante de biología replica el experimento de Mendel con guisantes. Cruza plantas de semilla amarilla y lisa (AaLl) con plantas de semilla verde y rugosa (aall). De 400 semillas obtenidas, observa los siguientes resultados: 105 amarillas-lisas, 98 verdes-rugosas, 95 amarillas-rugosas y 102 verdes-lisas.
Pregunta: ¿Qué principio genético se evidencia con estos resultados experimentales?
A) Ley de la uniformidad, porque todos los descendientes presentan el fenotipo dominante.
B) Ligamiento génico, porque los caracteres se heredan siempre juntos.
C) Segregación independiente, porque los cuatro fenotipos aparecen en proporciones aproximadamente iguales (1:1:1:1).
D) Dominancia incompleta, porque se observan fenotipos intermedios en la descendencia.
Respuesta: C. Los resultados muestran proporciones cercanas a 1:1:1:1 (aproximadamente 100 de cada fenotipo), lo cual es característico de un cruce de prueba dihíbrido donde los alelos segregan independientemente. El parental dihíbrido (AaLl) produce cuatro tipos de gametos en igual proporción, y el homocigoto recesivo (aall) solo uno.
Caso: Un criador de cobayos en Arequipa desea obtener una nueva línea de cobayos con pelaje negro corto. El pelaje negro (N) domina sobre el blanco (n), y el pelo corto (C) domina sobre el largo (c). Dispone de un macho heterocigoto para ambos caracteres (NnCc) y una hembra homocigota recesiva (nncc). Necesita saber cuántos tipos de gametos diferentes puede formar el macho para planificar los cruces.
Pregunta: ¿Cuántos tipos de gametos diferentes produce el macho NnCc y qué proporción fenotípica se espera en la descendencia?
A) 2 tipos de gametos; proporción 1:1.
B) 4 tipos de gametos; proporción 1:1:1:1.
C) 4 tipos de gametos; proporción 9:3:3:1.
D) 8 tipos de gametos; proporción 3:1.
Respuesta: B. El macho NnCc tiene dos pares heterocigotos (n=2), por lo que produce 22 = 4 tipos de gametos (NC, Nc, nC, nc). Al cruzarlo con la hembra nncc (que solo produce gametos nc), se obtienen cuatro fenotipos en proporción 1:1:1:1: negro-corto, negro-largo, blanco-corto y blanco-largo.
Caso: En un centro de investigación del INIA se desarrolla una nueva variedad de maíz con tres características deseables: alto rendimiento (A), resistencia a sequía (R) y grano duro (D), todas dominantes. Se cuenta con una planta parental de genotipo AaRrDd. Los investigadores necesitan determinar cuántos tipos de gametos diferentes puede producir esta planta para diseñar los cruzamientos que fijarán los caracteres en líneas puras.
Pregunta: ¿Cuántos tipos de gametos diferentes puede formar la planta AaRrDd y qué estrategia debería seguir el investigador para obtener plantas completamente homocigotas dominantes (AARRDD)?
A) 4 gametos; autofecundar por una sola generación.
B) 6 gametos; realizar un cruce de prueba con homocigoto recesivo.
C) 8 gametos; autofecundar durante varias generaciones y seleccionar los homocigotos dominantes.
D) 16 gametos; realizar retrocruces sucesivos con la variedad parental.
Respuesta: C. La planta AaRrDd tiene 3 pares heterocigotos (n=3), por lo que forma 23 = 8 tipos de gametos diferentes. Para obtener plantas homocigotas dominantes (AARRDD), la estrategia es autofecundar durante varias generaciones y seleccionar los individuos que presenten los caracteres dominantes y que al autofecundarse no segreguen (sean puros).
Caso: En una consulta de genética, una mujer con grupo sanguíneo O (ii) y Rh negativo (rr) consulta porque su esposo tiene grupo AB (IAIB) y es Rh positivo heterocigoto (Rr). La pareja desea conocer las posibilidades de los grupos sanguíneos y factor Rh de sus futuros hijos.
Pregunta: ¿Cuáles son los posibles fenotipos sanguíneos de los hijos de esta pareja?
A) Solo grupo A Rh positivo y grupo B Rh positivo.
B) Grupo A Rh positivo, grupo A Rh negativo, grupo B Rh positivo y grupo B Rh negativo, en proporciones iguales.
C) Grupo A, grupo B y grupo AB en proporción 1:1:1.
D) Grupo O Rh negativo y grupo AB Rh positivo en proporción 1:1.
Respuesta: B. La madre (ii rr) solo produce gametos i r. El padre (IAIB Rr) produce cuatro gametos: IAR, IAr, IBR, IBr. Al combinar, se obtienen cuatro fenotipos en igual proporción (1:1:1:1): A Rh+, A Rh−, B Rh+ y B Rh−. No pueden tener hijos con grupo O ni AB, ni con genotipo homocigoto para Rh positivo.
Caso: Una investigadora estudia la herencia del color del pelaje (negro B dominante sobre blanco b) y la textura del pelo (rizado R dominante sobre liso r) en ratones. Al cruzar dos ratones dihíbridos (BbRr × BbRr), obtiene 160 crías. Entre ellas, 90 son negras-rizadas, 30 negras-lisas, 30 blancas-rizadas y 10 blancas-lisas.
Pregunta: Si la investigadora selecciona al azar una cría de pelaje blanco, ¿cuál es la probabilidad de que además tenga el pelo liso?
A) 1/16 · B) 1/4 · C) 1/3 · D) 3/16
Respuesta: B) 1/4. Entre las crías de pelaje blanco hay un total de 40 (30 blancas-rizadas + 10 blancas-lisas). De estas, 10 tienen pelo liso. La probabilidad observada es 10/40 = 1/4. Este resultado coincide con la proporción teórica de Mendel: entre los ratones blancos (bb), la proporción esperada es 3/4 bbR_ (rizados) y 1/4 bbrr (lisos), por lo que P(liso|blanco) = 1/4.
Caso: En un colegio, un estudiante analiza el pedigrí de una familia donde se presenta albinismo (a, recesivo) y la capacidad de enrollar la lengua (E, dominante sobre no enrollar e). El abuelo paterno es albino y no enrolla la lengua (aaee). La abuela paterna es homocigota dominante para ambos caracteres (AAEE). El padre (hijo de ambos) se casa con una mujer dihíbrida (AaEe).
Pregunta: ¿Qué proporción de los hijos de esta pareja presentará fenotipo normal (pigmentación normal y capaz de enrollar la lengua)?
A) 1/4 · B) 1/2 · C) 3/4 · D) 9/16
Respuesta: D) 9/16. El abuelo aaee y la abuela AAEE producen un padre 100% dihíbrido AaEe. Al cruzar AaEe × AaEe, la probabilidad de pigmentación normal (A_) es 3/4 y la de enrollar la lengua (E_) es 3/4. La probabilidad conjunta de ambos fenotipos normales es (3/4) × (3/4) = 9/16, que corresponde a la proporción clásica de la Segunda Ley de Mendel para dos caracteres dominantes en un cruce dihíbrido.
❓ 7. Preguntas Frecuentes
¿Qué establece la Segunda Ley de Mendel o Ley de la Segregación Independiente?
La Segunda Ley de Mendel establece que los alelos de dos o más genes diferentes se segregan o se transmiten de forma independiente durante la formación de los gametos. Esto significa que la herencia de un carácter no influye en la herencia de otro, siempre que los genes estén en cromosomas distintos o muy separados en el mismo cromosoma.
¿Cuál es la proporción fenotípica esperada en un cruce dihíbrido entre dos heterocigotos (AaBb x AaBb)?
En un cruce dihíbrido entre dos heterocigotos (AaBb x AaBb), la proporción fenotípica esperada es 9:3:3:1. Es decir, 9 individuos con ambos fenotipos dominantes, 3 con un fenotipo dominante y otro recesivo, 3 con el otro fenotipo dominante y el primero recesivo, y 1 con ambos fenotipos recesivos.
¿Cómo se calcula el número de gametos diferentes que puede formar un individuo?
El número de gametos diferentes que puede formar un individuo se calcula utilizando la fórmula 2n, donde 'n' es el número de pares de alelos heterocigotos que posee el individuo. Por ejemplo, un individuo AaBb forma 22 = 4 tipos de gametos.
¿Qué es un cruce de prueba o retrocruce en genética?
Un cruce de prueba o retrocruce es un cruce entre un individuo de fenotipo dominante desconocido (puede ser homocigoto dominante o heterocigoto) y un individuo homocigoto recesivo para el mismo carácter. Se utiliza para determinar el genotipo del individuo dominante desconocido.
¿Cuál es la diferencia entre herencia ligada al sexo y herencia mendeliana?
La herencia mendeliana se refiere a la transmisión de caracteres cuyos genes se encuentran en autosomas y siguen los patrones de las Leyes de Mendel. La herencia ligada al sexo, en cambio, se refiere a la transmisión de caracteres cuyos genes se encuentran en los cromosomas sexuales (X o Y), presentando patrones de herencia diferentes debido a la distribución desigual de estos cromosomas entre machos y hembras.
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📚 Referencias Bibliográficas (Estilo APA)
- Curtis, H., Barnes, S., Schnek, A., & Massarini, G. (2008). Biología (7ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
- Pierce, B. A. (2016). Genética: Un enfoque conceptual (5ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
- Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2013). Biología (9ª ed.). Cengage Learning.
- Klug, W. S., Cummings, M. R., Spencer, C. A., & Palladino, M. A. (2013). Conceptos de Genética (10ª ed.). Pearson Educación.
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1. Un individuo con genotipo AaBb produce:
2. La proporción fenotípica clásica de un cruce AaBb × AaBb es:
3. ¿Cuántos tipos de gametos produce AABbCc?
4. El cruce de prueba clásico es:
5. La Segunda Ley de Mendel también se denomina: