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Practicas de biología...

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Introducción Antes de la realización de esta práctica, es necesario tener presente el conocimiento previo relacionado a genética y evolución, para ello nos adentraremos en destacar los conceptos de poza genética y las causas de variabilidad genética. La poza genética es, el conjunto total del acervo genético de una población en un momento especifico. Incluyendo a la totalidad de genes y combinación de genes en todos los individuos de la población. De esta forma se describe la variabilidad genética asociada a la población. Es decir; cuando una poza genética es amplia refleja una gran variabilidad genética que se relaciona directamente con una buena capacidad de adaptación de a las diversas condiciones ambientales. Por otro lado, una reducida variabilidad genética quiere decir que la población tiene mayor especialización al medio, pero menor capacidad para adaptarse a cambios ambientales. Una población llega a cambiar su variabilidad genética con el paso del tiempo, por ello encontramos a las mutaciones y la recombinación genética que favorecen el incremento de acervo genético. Las causas de variabilidad genética se dan debido a la evolución pues es un proceso por el cual las especies cambian y se adaptan al medio, esto debido a que están en un proceso continuo de cambio, estas modificaciones ocurren por mecanismos como selección natural, mutación, flujo genético y la deriva génica. Estos ayudan a la evolución de las especies con el fin de regular la variabilidad alélica en las poblaciones. 

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Selección natural: Es el proceso evolutivo donde algunos individuos de una población determinada con ciertas características fenotípicas tienen mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse, a su vez los genes son heredados a las siguientes generaciones, para así prevalecer durante largo tiempo. Mutación: Es el cambio en las secuencias de ADN en un gen o cromosoma de un individuo, generalmente son de carácter neutral, sin embargo podemos entornar benéficas y perjudiciales. Estas últimas alteran el fenotipo, su éxito reproductivo y su capacidad al ambiente. Por otro lado las benéficas incrementan el éxito reproductivo y la adaptación al ambiente, a su vez se dispersan y se fijan en las poblaciones. Flujo genético: Es la trasferencia de genes de la poza genética de una población a la de otra. Esto permite modular la frecuencia de los alelos en las poblaciones gracias a la migración de individuos. La

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introducción de nuevos alelos permite la variabilidad genética dentro de la población. Deriva génica: Es la fluctuación al azar en la frecuencia de genes en una población, causando que se reduzca la variabilidad genética y en algunas desaparece completamente. Este fenómeno afecta poco a las poblaciones grandes y mucho a las poblaciones pequeñas. Este proceso aleatorio se origina por un error de muestreo en la selección de los alelos para la siguiente generación.

En esta práctica realizaremos simulaciones de apareamientos entre pingüinos emperador, a continuación se exponen sus principales características Pingüino emperador Es el más grande de todos los pingüinos, mide unos 1.15m, viven en los hielos antárticos y en las gélidas aguas que los rodean. Los pingüinos han recurrido a técnicas de adaptación y comportamientos colaborativos para enfrentarse a un entorno increíblemente hostil, donde la sensación térmica puede llegar a ser de hasta -60°C. Los pingüinos se apiñan unos contra otros para cobijarse del viento y conservar el calor. Los pingüinos emperador pasan el largo invierno en pleno hielo, e incluso crían durante esta estación inclemente. Las hembras ponen un único huevo que abandonan para emprender una expedición de caza de dos meses, viajan alrededor de 80 kilómetros para llegar al mar abierto, donde se alimentan de peces, calamares y krill. Mientras tanto los machos mantienen calientes los huevos recién puestos, manteniéndolos en equilibrio sobre sus patas y cubriéndolos con su piel emplumada, hasta formar un marsupio. Cuando las hembras regresan cuidan y alimentan al recién nacido. Mientras el macho emprende viaje hacia el mar en busca de alimento.

Objetivo El objetivo esperado en esta práctica es que mediante la realización de una dinámica de simulación experimental, se logre demostrar la variabilidad genética en una población imaginaria de pingüinos emperador.

Desarrollo Antes de iniciar necesitaremos reunir:  

100 pompones de mismo tamaño, 50 anaranjados y 50 blancos. Dos frascos sin transparencia, con capacidad para contener 50 pompones cada uno.

1. Mezclamos los pompones que representarán la poza genética que determina el tamaño de las patas de los pingüinos Emperador. Los pompones anaranjados representarán el alelo dominante de patas grandes (A), y los blancos, el alelo recesivo de patas chicas (a). Alelo dominante de patas grandes A

Alelo recesivo de patas chicas a

2. Colocamos la mitad de esta mezcla en cada uno de los recipientes de forma aleatoria, quedando 50 pompones en cada uno. Un frasco representará los alelos aportados por los machos a sus crías, y el otro los alelos aportados por las hembras.

Alelos aportados por los machos

Alelos aportados por las hembras

3. Simulamos el nacimiento del miembro de una segunda generación; para ello, se extrae al azar un pompón del bote de los machos y otro del bote de las hembras. Recordamos que en individuos de células diploides cada progenitor aporta un alelo para el genotipo del descendiente. 4. Completamos 10 apareamientos y los registramos en una tabla. Alelo de la madre

Alelo del padre

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4. 5. 6.

4. 5. 6.

7.

7.

8.

8.

9. 10.

9. 10.

Cruza 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Alelo de la madre a A a A a A A A a A

Alelo del padre A a A A a a a A A a

Alelo de la cría aA Aa aA AA aa Aa Aa AA aA Aa

Fenotipo Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Chicas Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Cuestionario 1

1) ¿Qué fenotipo predominó en la nueva generación simulada? a. Las patas grandes con una relación de 9:10 2) ¿Existe la misma proporción de alelos dominantes y de alelos recesivos en la generación de las crías que en la de los progenitores? a. Sí, es la misma proporción de alelos recesivos y dominantes totales para progenitores y crías. 3) Si los pingüinos emperador hembra tuvieran preferencia para reproducirse con los pingüinos emperador macho de patas grandes: a. ¿Qué sucedería con la variabilidad genética de esta población al paso de las generaciones? La mayoría de las hembras se cruzaría con los machos de patas grande, por lo cual con el paso del tiempo habría cada vez menos individuos con patas chicas, porque las hembras ya no se cruzan con estos y ya no se heredaría. b. ¿Qué ocurrirá con el alelo que codifica para patas chicas? Desaparecía o se reduciría significativamente con el paso del tiempo porque, su fenotipo no tendría éxito para reproducirse. Por lo cual la población lo despresaría hasta que desaparezca.

5. Ahora realizamos nuevamente 10 cruzas, registramos una segunda tabla.

Alelo del padre

Alelo de la madre

Cruza 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Alelo de la madre A A A A A a A a a A

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4.

4.

5.

5.

6.

6.

7.

7.

8.

8.

9.

9.

10.

10.

padre A a a A a a A A A A

Alelo de la cría AA Aa Aa AA Aa aa AA aA aA AA

Fenotipo Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Chicas Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Cuestionario 2

1) ¿Qué fenotipo predominó en la nueva generación simulada? Nuevamente predominaron las patas grandes en una proporción de 9:10 2) ¿Existe la misma proporción de alelos dominantes y de alelos recesivos en la generación de las crías que en la de los progenitores? Sí, es la misma proporción total de alelos recesivos y dominantes para progenitores y crías.

6. Con ambas generaciones obtenidas, vacía las canicas e introduce los resultados de cada generación en una botella, realiza 5 cruzas y registra en una nueva tabla. Menciona si observas una diferencia significativa. Generación 1

Generación 2

Alelo del padre

Alelo de la madre 1.

1.

2.

2.

3.

3.

Cruza 1 2 3 4 5

Alelo de la madre aA Aa AA aA aa

4.

4.

5.

5.

Alelo del padre AA aA aA aA aa

Alelo de la cría aAAA AaaA AAaA aAaA aaaa

Fenotipo Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Grandes Patas Chicas

Observaciones: siguen predominado el fenotipo de las patas grandes, esta vez en una proporción de 4:5.

Referencias bibliográficas 

García Martínez, R. (2021). Biología II (2da edición). Mexico: Delta learning

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Redacción National Geographic. “Pingüino Emperador”. NATIONAL GEOGRAPHIC. https://www.nationalgeographic.es/animales/pinguinoemperador. Consultado el 3 de octubre del 2021 23:00 horas....