1. Introducción 

Un empresario de la isla quiere dedicarse a la cría de ranas para venderlas a restaurantes especializados. Hay varios tipos pero las más apreciadas son unas grises con manchas verdes. 

El empresario no sabe cómo debe hacer los cruces para obtener las ranas deseadas. Deberás ayudarle, pero antes de eso sería conveniente que conocieses un poco más sobre los mecanismos que regulan la transmisión de caracteres de padres a hijos.

 

2. Conceptos 
Cromosomas y genes
Los cromosomas son un componente del núcleo celular que sólo son visibles cuando la célula está en división,; tiene una estructura filiforme, en forma de cadena lineal, más o menos alargada,  y están compuestos por ADN y proteínas.

Los genes son fragmentos de cromosomas (ADN) que tienen información para fabricar un determinado compuesto. La célula utiliza dicha información para sintetizar los compuestos que necesita. 

Según que el organismo contenga uno u otro componente mostrara uno u otro carácter. 

Consulta la animación de la derecha para ver la función de los genes. En ella se analiza cómo un gen regula el carácter color de la piel (pulsa repetidamente la tecla play para seguir la explicación).


Homocigosis y heterocigosis
Según hemos visto cada carácter (por ejemplo, color de la piel, tamaño...) está controlado por dos genes, ambos se localizan en una determinada pareja de cromosomas y se encuentran en todas las células del organismo. Uno de esos genes ha sido heredado del padre y otro de la madre. 

Por ejemplo, los genes que controlan el color de la piel de la rana  pueden tener la misma información (color verde) o distinta. En el primer caso se dice que el individuo es homocigótico (para el gen color de la piel) y en el segundo heterocigótico.

Si el individuo es homocigótico no hay problema en saber el color de la piel (por ejemplo, si los dos informan sobre color verde el individuo mostrará dicho color). Sin embargo en caso de heterocigosis el color final dependerá del tipo de herencia. 


Herencia dominante y herencia intermedia
Si en el ejemplo de la rana  consideramos dos tipos de genes, uno que de color verde y otro que de color grisáceo el color final para los individuos heterocigóticos dependerá del tipo de herencia:

Herencia dominante. Uno de los genes domina sobre el otro. Por ejemplo si el color verde (gen dominante) domina sobre el gris (gen recesivo) el individuo heterocigótico será de color verde. En estos casos los genes se representan por letras, al gen dominante se le nombra con la letra mayúscula (por ejemplo, A) y al recesivo con la misma letra pero en minúscula (a). 

Herencia intermedia. En estos casos ninguno de los dos genes domina sobre el otro y el carácter final será uno intermedio entre ambos. En nuestro ejemplo, una rana heterocigótica para el color podría salir gris con manchas verdes. En estos casos los genes se representan con letras en mayúsculas seguidas de números (por ejemplo, A1 y A2 )


Genotipo y fenotipo
Como ya hemos visto los genes controlan los caracteres de los individuos. Dado que dichos genes son heredados de los padres es lógico pensar que los hijos deben tener caracteres parecidos a los de los progenitores. No obstante, existen variaciones por varios motivos:
* Hay genes que no se "expresan". Por ejemplo, una rana que tenga los genes Aa no mostrará el color gris a pesar de tener dicho gen (a). Para diferenciar la información genética que tenemos de los caracteres que al final mostramos utilizamos los conceptos de genotipo (totalidad de información genética que tenemos) de fenotipo (caracteres que mostramos). 
* Según hemos visto el genotipo depende del fenotipo pero también del ambiente que nos rodea. Por ejemplo, una rana de genotipo AA será verde, pero si durante su visa ha sufrido quemaduras su color puede ser al final diferente

3. Cuestiones 

Utiliza la animación 1 para comprobar cómo se heredan los genes de padres a hijos y contesta a las preguntas.

3.1. Cada progenitor tiene dos genes para el color de la piel. ¿Cuántos transfiere a cada hijo, uno o dos?. ¿Por qué crees que es así?. Razona la respuesta.

3.2. Si la rana del ejemplo tuviese un total de 20 cromosomas en cada célula ¿Cuántos cromosomas tendrían uno de sus gametos (espermatozoides u óvulos)?.

3.3. Los genes que tienen los hermanos no son exactamente los mismos a pesar de tener los mismos progenitores ¿Por que razón? (puedes poner como ejemplo alguna de las simulaciones que realices con al animación 1).

3.4. ¿Pueden dos ranas de color verde tener renacuajos de color gris?.  (utiliza la animación para demostrar tu respuesta). 

3.5. ¿Pueden dos ranas de color gris tener renacuajos de color verde?.  (utiliza la animación para demostrar tu respuesta). 

3.6. Si cruzas dos ranas heterocigóticas ¿qué posibilidad existe de tener un renacuajo gris a partir de uno de los huevos?.

3.7. Si cruzas dos ranas grises ¿qué posibilidad existe de tener un renacuajo verde a partir de uno de los huevos?.

3.8. Si cruzas una rana gris y una verde heterocigótica ¿qué posibilidad existe de tener un renacuajo verde? ¿y uno gris?.

 

Animación 1

Vamos a considerar ahora que el color de la piel en la rana está regulado por un tipo de herencia intermedia. Utiliza la animación 2  y contesta a las preguntas.

3.9. ¿Pueden dos ranas de color gris con manchas verdes tener renacuajos de color verde?.  (utiliza la animación para demostrar tu respuesta). 

3.10. Un empresario de la isla quiere cruzar dos ranas y obtener toda la descendencia de color gris con machas verdes. Para ello ha hecho lo que en principio parece más lógico y es utilizar para el cruce dos ranas con esas características, sin embargo, el resultado no ha sido el esperado.

a. ¿Qué probabilidad existe de que salga una rana moteada del cruce realizado por el empresario?
b.. ¿Que cruce le aconsejarías tu para tener garantía absoluta de que todos los renacuajos van a ser moteados?.

 

Animación 2

3.11. En el ser humano el carácter albino (piel y pelo blanco por falta del pigmento melanina) es producido por un gen recesivo (a), originando el dominante (A) fenotipo normal.

a- ¿Pueden un matrimonio no albino tener un hijo albino?. Razona la respuesta
b- ¿Qué probabilidades existen que una mujer albina y un hombre normal, cuya madre era albina, tengan un hijo albino?
c- ¿Puede un matrimonio albino tener un hijo no albino?

Puedes utilizar el simulador para comprobar tu respuestas. Imagínate en este caso que en vez de ranas hay dibujadas personas y el carácter de estudio es el albinismo.

4. Recursos web