Exercicis de genètica — Biologia i Geologia 4t ESO
La genètica explica per què s'assemblen pares i fills, i aquests exercicis t'hi fan entrar amb problemes reals. Treballes els conceptes bàsics, com gen, al·lel, genotip i fenotip, i resols creuaments mendelians amb quadres de Punnett, com el de les llavors llises i rugoses. També hi ha herència lligada al sexe, amb el cas d'una portadora del daltonisme i les probabilitats per a fills i filles. Després passes a l'ADN i l'ARN, escrius cadenes complementàries i entens la síntesi de proteïnes i les mutacions. Errors típics: confondre genotip i fenotip i pensar que un al·lel recessiu no es transmet si no es manifesta.
Nivell bàsic
Exercici 1
Si A (llavor llisa) domina sobre a (llavor rugosa), quin fenotip té un individu de genotip aa?
Mostra la solució
El genotip aa no té cap al·lel dominant A.
Només quan els dos al·lels són recessius (aa) s'expressa el caràcter recessiu.
Per tant el fenotip és llavor rugosa.
Exercici 2
Una cadena d'ADN té la seqüència de bases A-T-G-C. Escriu la cadena complementària.
Mostra la solució
Les bases s'aparellen sempre igual: A amb T, i G amb C.
Per a cada base escrivim la seva parella: A→T, T→A, G→C, C→G.
La cadena complementària és T-A-C-G.
Exercici 3
Què és una mutació?
Mostra la solució
Un canvi en l'ADN (en la seqüència de bases d'un gen).
Exercici 4
Classifica els genotips AA, Aa i aa com a homozigots o heterozigots, i indica quin d'ells és homozigot dominant i quin homozigot recessiu.
Mostra la solució
Homozigot: els dos al·lels són iguals. Heterozigot: els dos al·lels són diferents.
AA: homozigot dominant.
Aa: heterozigot.
aa: homozigot recessiu.
Exercici 5
De quins tres components està format un nucleòtid de l'ADN? Quines quatre bases nitrogenades hi pot haver?
Mostra la solució
Un nucleòtid té un grup fosfat, un sucre (la desoxiribosa) i una base nitrogenada.
Les bases de l'ADN són adenina (A), timina (T), guanina (G) i citosina (C).
Exercici 6
En un pèsol, el color groc (A) domina sobre el verd (a). Creuem dues plantes heterozigotes Aa. Quina és la probabilitat que una llavor sigui verda?
Mostra la solució
Gàmetes de cada pare: A i a. Descendència: AA, Aa, Aa, aa.
Només aa dona llavor verda: 1 de cada 4, és a dir, 25 %.
Proporció de fenotips: 3 grogues : 1 verda.
Exercici 7
Escriu la cadena d'ADN complementària de la cadena A-A-C-G-T-T.
Mostra la solució
Els aparellaments són A-T i C-G.
A-A-C-G-T-T → T-T-G-C-A-A.
Exercici 8
En l'espècie humana, quins cromosomes sexuals tenen les dones i quins els homes? Quina és la probabilitat que un fill sigui un nen?
Mostra la solució
Les dones són XX; els homes són XY.
La mare només dona X; el pare dona X o Y amb la mateixa probabilitat.
Probabilitat de nen (XY) = 1/2, és a dir, 50 %.
Exercici 9
Creuem una planta de flor vermella de línia pura (RR) amb una de flor blanca de línia pura (rr), sabent que el vermell és dominant. Quin genotip i quin fenotip tindrà tota la primera generació filial (F1)?
Mostra la solució
Gàmetes: R i r. Tots els descendents són Rr.
Genotip: heterozigot Rr.
Fenotip: flor vermella (l'al·lel dominant emmascara el recessiu).
Això és la primera llei de Mendel: la F1 és uniforme.
Exercici 10
Cada aminoàcid d'una proteïna està codificat per un codó. Quants nucleòtids té un codó? Quants nucleòtids de l'ARNm calen per codificar un fragment de proteïna de 5 aminoàcids (sense comptar el codó de parada)?
Mostra la solució
Un codó són 3 nucleòtids.
5 aminoàcids · 3 = 15 nucleòtids.
Nivell intermedi
Exercici 11
Quina diferència hi ha entre genotip i fenotip?
Mostra la solució
El genotip són els al·lels que tens (AA, Aa, aa); el fenotip és el caràcter que es veu.
Exercici 12
La Marta és portadora del daltonisme però hi veu bé. Es casa amb en Pau, que tampoc és daltònic. El gen del daltonisme és recessiu i està al cromosoma X (el cromosoma Y no en porta còpia). Quina proporció dels seus fills i de les seves filles seran daltònics?
Mostra la solució
El gen del daltonisme està al cromosoma X i és recessiu; el cromosoma Y no en porta còpia. Escrivim l'al·lel normal com i el del daltonisme com .
La Marta és portadora sana: . En Pau hi veu bé: Y.
Gàmetes de la mare: i . Gàmetes del pare: i Y.
Fem el quadre de Punnett amb les quatre combinacions: (filla sana), (filla portadora sana), Y (fill sa) i Y (fill daltònic).
Cap filla és daltònica, perquè totes tenen almenys una que tapa el recessiu. Dels fills (nens), la meitat és daltònica.
Parany: en els mascles n'hi ha prou amb UNA sola dosi de l'al·lel recessiu, perquè el cromosoma Y no porta l'altre al·lel que el podria tapar. Per això el daltonisme és molt més freqüent en nens que en nenes.
En total, d'entre tots els fills la probabilitat de ser daltònic és 1 de cada 4.
Exercici 13
Quins són els dos passos de la síntesi de proteïnes?
Mostra la solució
La transcripció (d'ADN a ARN) i la traducció (d'ARN a proteïna).
Exercici 14
Una mutació sempre és dolenta?
Mostra la solució
No: pot no tenir cap efecte, ser perjudicial o, de tant en tant, ser avantatjosa.
Exercici 15
En els conills, el pèl negre (N) domina sobre el blanc (n). Es creuen dos conills negres heterozigots. Quina proporció de fills negres i blancs s'espera? Si neixen 16 conills, quants s'espera que siguin blancs?
Mostra la solució
Nn × Nn → NN, Nn, Nn, nn.
Proporció: 3 negres : 1 blanc (75 % i 25 %).
Blancs esperats: 16 · conills.
Són valors esperats: en una camada petita el resultat real pot variar.
Exercici 16
Una planta de flor vermella (caràcter dominant) es creua amb una planta de flor blanca. Dels descendents, la meitat són vermells i l'altra meitat blancs. Quin genotip tenia la planta vermella? Raona-ho.
Mostra la solució
La planta blanca és recessiva homozigota (rr) i només dona gàmetes r.
Si la vermella fos RR, tots els fills serien Rr (vermells). Com que apareixen fills blancs (rr), la vermella ha de donar gàmetes r, per tant és heterozigota: Rr.
Comprovació: Rr × rr → Rr (vermells) + rr (blancs).
Exercici 17
Un fragment de la cadena motlle d'ADN és T-A-C-G-G-A-T-T-C. Escriu l'ARNm que es transcriu i els aminoàcids que se'n deriven amb la taula: AUG = Met, CCU = Pro, AAG = Lys.
Mostra la solució
L'ARNm és complementari de la cadena motlle, i l'uracil (U) substitueix la timina: A-U-G-C-C-U-A-A-G.
Es llegeix de tres en tres: AUG | CCU | AAG.
Aminoàcids: Met - Pro - Lys.
Exercici 18
En una espècie de flor hi ha herència intermèdia: el genotip VV dona flor vermella, BB dona flor blanca i VB dona flor rosa. Es creuen dues flors rosa. Quina proporció de fenotips s'obté?
Mostra la solució
VB × VB → VV, VB, VB, BB.
Proporció de genotips = proporció de fenotips: 1 vermella : 2 rosa : 1 blanca.
Quan hi ha herència intermèdia, l'heterozigot té un fenotip diferent dels dos homozigots.
Exercici 19
El daltonisme és recessiu i lligat al cromosoma X. Una dona daltònica (d) té fills amb un home de visió normal (). Quins genotips i fenotips tindran els fills i les filles?
Mostra la solució
La mare només dona ; el pare dona a les filles i Y als fills.
Filles: d, portadores amb visió normal (100 %).
Fills: , tots daltònics (100 %).
Els homes només tenen un X: si és recessiu, es manifesta.
Exercici 20
Classifica aquestes mutacions segons si afecten un gen, l'estructura d'un cromosoma o el nombre de cromosomes: a) una base A substituïda per una G en un gen; b) una persona amb tres cromosomes 21; c) la pèrdua d'un fragment d'un cromosoma.
Mostra la solució
a) Mutació gènica (canvi en la seqüència de bases d'un gen).
b) Mutació cromosòmica numèrica o genòmica: hi ha un cromosoma de més (síndrome de Down).
c) Mutació cromosòmica estructural: una delecció.
Exercici 21
Corregeix l'error: «L'ARN missatger conté timina i es fabrica durant la traducció a partir de la proteïna».
Mostra la solució
Hi ha tres errors. L'ARNm conté uracil (U) i no timina. Es fabrica a la transcripció, no a la traducció. I es fabrica a partir de l'ADN, no de la proteïna: la proteïna es fabrica a partir de l'ARNm, en la traducció, als ribosomes.
Nivell avançat
Exercici 22
L'hemofília és un caràcter recessiu situat al cromosoma X. En Jordi és hemofílic i es casa amb la Rosa, que no ho és però és portadora (el seu pare era hemofílic). Quina probabilitat tenen de tenir una filla hemofílica? I un fill hemofílic?
Mostra la solució
El gen de l'hemofília és recessiu i està al cromosoma X. Escrivim l'al·lel normal i el de l'hemofília ; el cromosoma Y no porta el gen.
La Rosa és portadora sana: . En Jordi és hemofílic: Y.
Gàmetes de la mare: i . Gàmetes del pare: i Y.
Quadre de Punnett amb les quatre combinacions: (filla portadora sana), (filla hemofílica), Y (fill sa) i Y (fill hemofílic).
Filles: la meitat portadores sanes i la meitat hemofíliques. Fills: la meitat sans i la meitat hemofílics.
D'entre TOTS els fills, la probabilitat d'una filla hemofílica és 1 de cada 4, i la d'un fill hemofílic també és 1 de cada 4.
Parany: sovint es diu que 'les dones no poden ser hemofíliques'. Sí que poden, però només si reben l'al·lel del pare I de la mare alhora. Per això cal un pare afectat i una mare com a mínim portadora, un cas poc habitual; en canvi, un mascle és hemofílic amb una sola .
Exercici 23
A partir de la cadena d'ADN A-T-G-C, escriu la seqüència d'ARN missatger corresponent. (A l'ARN, la timina se substitueix per l'uracil, U.)
Mostra la solució
En transcriure, cada base es copia a la seva complementària, però a l'ARN la timina (T) se substitueix per uracil (U).
Així: A→U, T→A, G→C, C→G.
Per a A-T-G-C, l'ARN missatger és U-A-C-G.
Exercici 24
Per què l'ordre de les bases d'un gen determina la proteïna?
Mostra la solució
Perquè les bases, llegides de tres en tres (codons), indiquen la seqüència d'aminoàcids, i aquesta seqüència és la proteïna.
Exercici 25
Les llavors grogues (G) i llises (L) són dominants sobre les verdes (g) i rugoses (l). Es creuen dues plantes dihíbrides GgLl. Escriu la proporció fenotípica esperada i calcula la probabilitat d'obtenir una llavor groga i rugosa.
Mostra la solució
Els gens s'hereten de manera independent (tercera llei de Mendel). Cada gàmeta pot ser GL, Gl, gL o gl: 16 combinacions.
Proporció: 9 grogues llises : 3 grogues rugoses : 3 verdes llises : 1 verda rugosa.
Groga i rugosa (G_ll): 3/16 = 0,1875, uns 18,8 %.
Comprovació: 3/4 groga · 1/4 rugosa = 3/16.
Exercici 26
Una parella de pigmentació normal té una filla albina (albinisme: recessiu autosòmic). a) Raona el genotip dels pares. b) Quina és la probabilitat que el següent fill sigui albí? c) I que sigui una nena albina?
Mostra la solució
a) La filla és aa, així que ha rebut un a de cada pare. Els pares són normals, per tant tots dos són heterozigots Aa.
b) Aa × Aa: P(aa) = 1/4 = 25 %.
c) Cal ser albí i nena, sexe independent: 1/4 · 1/2 = 1/8 = 12,5 %.
Exercici 27
Fragment d'ARNm: G-A-A. Amb la taula GAA = Glu, GAG = Glu, GUA = Val, UAA = parada, indica què passa en la proteïna si una mutació canvia: a) la tercera base, A per G; b) la segona base, A per U; c) la primera base, G per U.
Mostra la solució
a) GAG codifica també Glu: mutació silenciosa, la proteïna no canvia (el codi genètic és degenerat).
b) GUA codifica Val: s'incorpora un aminoàcid diferent, la proteïna pot canviar de funció.
c) UAA és un codó de parada: la proteïna s'acaba abans d'hora i queda més curta.
Idea clau: l'efecte depèn de la base canviada i de la seva posició.
Exercici 28
Què és un organisme transgènic? Explica com es pot aconseguir que bacteris produeixin insulina humana i dona un avantatge i un risc d'aquesta tecnologia.
Mostra la solució
Un organisme transgènic té incorporat un gen d'una altra espècie.
Es talla el gen humà de la insulina amb enzims de restricció, s'insereix en un plasmidi bacterià i s'introdueix al bacteri: com que el codi genètic és universal, el bacteri llegeix el gen i fabrica la insulina humana.
Avantatge: es produeix la hormona en gran quantitat, barata i sense extreure-la d'animals.
Risc: possible escapament de gens modificats a la natura o efectes no previstos en la salut i els ecosistemes.
Exercici 29
Una dona de grup sanguini AB i un home de grup O tenen un fill. Els al·lels A i B són codominants i dominants sobre O. Quins grups sanguinis pot tenir el fill? Pot ser de grup O? Raona-ho.
Mostra la solució
Dona AB: dona A o B. Home O (genotip OO): dona O.
Fills possibles: AO (grup A) o BO (grup B), amb probabilitat cada un.
No pot ser de grup O perquè hauria de ser OO i la mare no té cap al·lel O, ni de grup AB perquè el pare no té cap A ni B.
Exercici 30
a) Un fragment d'ADN de doble cadena té un 22 % d'adenina. Calcula el percentatge de les altres bases. b) Una cadena d'ARNm té 453 nucleòtids, inclòs el codó de parada. Quants aminoàcids tindrà la proteïna?
Mostra la solució
a) A = T = 22 %. A + T = 44 %, queda 56 % per a C + G, i C = G = 28 %.
b) codons; el de parada no codifica cap aminoàcid: 151 - 1 = 150 aminoàcids.
Comprovació: 22 + 22 + 28 + 28 = 100 %.
T'encalles amb aquest tema?
A L'Acadèmia de Vic t'ajudem amb classes individuals. Escriu-nos per WhatsApp.
Escriu-nos per WhatsApp (604 95 79 95)Més informació: Reforç d'ESO a Vic · Classes particulars
Preguntes freqüents
Quina diferència hi ha entre genotip i fenotip?
El genotip és la combinació d'al·lels que té una persona (per exemple Aa). El fenotip és el caràcter que es veu o es manifesta (per exemple, llavor llisa).
Per què el daltonisme és més freqüent en nois?
Perquè el gen és al cromosoma X i és recessiu. Els nois només tenen un X, de manera que amb un sol al·lel alterat ja el manifesten.