Examen de Biología de Cataluña 2026 (convocatoria ordinaria)

En la saga literaria de Canción de hielo y fuego, una de las familias protagonistas encuentra una loba gigante (Aenocyon dirus) con seis cachorros al lado. Los lobos gigantes existieron realmente y se extinguieron hace 13 000 años.

El lobo actual (Canis lupus) tiene un pelo cuyo color depende de varios genes. El primer gen que actúa es MC1R, que determina la cantidad de pigmento colorante (eumelanina) que se fabrica. Este gen tiene dos alelos, $A^F$ y $A^C$, de manera que $A^F{A}^F$ fabrica mucho pigmento y la coloración es más oscura; $A^F{A}^C$ fabrica menos pigmento y la coloración es clara, y $A^C{A}^C$ no fabrica pigmento y, por tanto, la coloración es blanca. El segundo gen que actúa es CBD103, que determina el color del pigmento, y tiene dos alelos: B (dominante), que determina el pigmento negro, y b (recesivo), que determina el pigmento gris.

a) Los seis cachorros de la loba eran: dos de pelo gris oscuro, dos de color gris claro, uno negro y uno blanco. Complete la tabla siguiente con los fenotipos y los genotipos posibles de los cachorros para estos genes. [0,5 puntos]

$\mathit{\text{Fenotipo}}$	$\mathit{\text{Genotipos}}\mathit{\text{posibles}}$ $$	$A^F{A}^{F}BB$ Cachorro gris claro	$$ Cachorro gris oscuro	$$ Cachorro blanco	$$

b) Determine el tipo de herencia de la coloración inducida por MC1R y justifique la respuesta. [0,5 puntos]
c) Actualmente, en la zona euroasiática se puede diferenciar claramente la distribución de lobos por el color del pelo, grises al sur y blancos al norte (zona ártica). Explique por qué la frecuencia de los alelos que otorgan coloraciones claras ha aumentado en las poblaciones del norte. [0,5 puntos]
d) El año pasado, la empresa Colossal Biosciences modificó genéticamente el genoma del lobo Canis lupus y obtuvo tres cachorros de lobo que tenían un aspecto parecido al de los lobos gigantes de la saga literaria. La noticia decía que habían recuperado la especie extinguida de lobo gigante. Según la definición biológica de especie, ¿cómo podríamos demostrar que estos tres cachorros ya no son de Canis lupus, sino que son de una especie diferente? [0,5 puntos]
e) A continuación se muestran varias fases de la técnica CRISPR utilizada para modificar determinados genes del genoma del lobo (Canis lupus) y obtener cachorros modificados genéticamente. Ordénelas numéricamente según el orden correcto del proceso. [0,5 puntos]
— La enzima Cas9, guiada por el RNA guía, reconoce la región del DNA de Canis lupus que se quiere modificar.
— Se comprueba mediante técnicas de secuenciación que el gen se ha modificado correctamente y que se expresa de manera funcional.
— Se determina el gen de interés del lobo gigante y se obtiene su secuencia a partir de restos de DNA antiguo.
— Se diseña un RNA guía complementario a la secuencia del gen de interés de Canis lupus.
— Se modifica el gen de Canis lupus para incorporarle la información genética del lobo gigante.

Richard Peto es un estadístico y epidemiólogo británico que en el año 1977 constató que había una falta de correlación entre el tamaño de algunas especies animales y el riesgo de padecer cáncer. Observó que especies de tamaño grande y longevas (que viven muchos años), como los elefantes, tienen una tasa de cáncer igual o inferior a la de especies más pequeñas, como los ratones. Esta observación se conoce como la paradoja de Peto y sugiere la existencia de diferentes mecanismos anticancerígenos naturales en las especies.

a) Dado que el cáncer está relacionado con el ciclo celular, el doctor Peto esperaba encontrar una tasa de cáncer superior en especies de animales de tamaño más grande y más longevidad. ¿Qué relación hay entre el cáncer y el ciclo celular? ¿Por qué el doctor Peto esperaba encontrar una tasa de cáncer superior en especies de animales de tamaño más grande y más longevidad? [0,5 puntos]
b) En investigaciones posteriores se observó que los elefantes no tienen un riesgo más alto de padecer cáncer porque, en su caso, desde el punto de vista evolutivo, se han seleccionado mecanismos moleculares que han reducido esta vulnerabilidad. Los elefantes tienen veinte copias del gen supresor de tumores TP53 en su genoma, mientras que los humanos u otros mamíferos tienen una. El gen TP53 codifica la proteína p53, que detiene la división celular en el punto de control $G_2\mathrm{/}M$ si hay daño en el DNA, para que pueda repararse o, en caso contrario, inducir la apoptosis. Explique dos motivos por los cuales tener veinte copias del gen TP53 puede reducir el riesgo de padecer cáncer respecto al hecho de tener menos copias. [0,5 puntos]
c) Para estudiar el papel de la proteína p53 en el control del ciclo celular se llevó a cabo un experimento en el laboratorio con dos líneas celulares humanas: una línea celular original (con el gen TP53 funcional) y una línea celular en la cual se había inactivado el gen TP53. Se cultivaron las dos líneas de células y se expusieron a radiación gamma, una radiación ionizante fuerte que provoca daños graves en el DNA. Posteriormente, se observó cada línea celular al microscopio y se calculó su índice mitótico (el porcentaje de células que estaban en mitosis) cada doce horas durante cuatro días. Se obtuvieron los resultados siguientes:



¿Cuál de las dos líneas del gráfico (la de cuadrados blancos o la de cuadrados negros) representa la línea celular original con el gen TP53 funcional? Justifique la respuesta. [0,5 puntos]
d) Actualmente, la principal causa de muerte de los elefantes jóvenes en el mundo es la infección por el herpesvirus endoteliotrópico del elefante (EEHV), un virus de doble cadena de DNA capaz de causar hemorragias internas mortales. El reservorio principal del virus EEHV son los animales adultos infectados que no presentan hemorragias y en los cuales el virus se encuentra en fase de latencia. Para identificar a estos animales se lleva a cabo una PCR (reacción en cadena de la polimerasa) a partir de muestras de tejido del animal y una detección de anticuerpos contra el EEHV en sangre. ¿Es posible encontrar una amplificación del genoma del EEHV por PCR en los elefantes adultos infectados que no presentan hemorragias? Justifique la respuesta. ¿Es posible que un elefante adulto que tiene el virus EEHV en fase de latencia haya desarrollado en algún momento anticuerpos contra este virus? Justifique la respuesta. [0,5 puntos]
e) En octubre de 2025, un equipo de investigadores de la Universidad de Surrey (Reino Unido) presentó en la revista Nature Communications el diseño de la primera vacuna de RNA recombinante para el EEHV. Los resultados son prometedores y muestran cómo la vacuna indujo la respuesta de dos tipos clave de células inmunitarias: los linfocitos T colaboradores ${\text{CD4}}^{+}$ y los linfocitos T citotóxicos ${\text{CD8}}^{+}$. Indique, en cada una de las categorías siguientes, qué tipo de inmunidad proporciona a los elefantes la vacuna de RNA recombinante y justifique la respuesta: A) activa o pasiva; B) artificial o natural. La vacunación con RNA consiste en inyectar determinados mRNA para que las células del elefante los traduzcan y sinteticen proteínas víricas. ¿Por qué estas proteínas activarán el sistema inmunitario del elefante? [0,5 puntos]

Los polihidroxialcanoatos (PHA) son bioplásticos sintetizados intracelularmente por algunos microorganismos como reserva de carbono y energía que, una vez extraídos de la célula, presentan propiedades físicas similares a los plásticos derivados del petróleo. Desde la década de 1980 son un tema de investigación importante, sobre todo como sustitutos de los plásticos de origen petroquímico, ya que los PHA son completamente biodegradables y se producen a partir de fuentes de carbono renovables.

Uno de los microorganismos que generan PHA es Cupriavidus necator, una bacteria gramnegativa quimioautótrofa.

a) Indique cuál de estas dos imágenes podría corresponder a Cupriavidus necator y nombre las partes numeradas 1, 2, 3 y 4. [0,5 puntos]



b) Para distinguir las bacterias gramnegativas y grampositivas se lleva a cabo la tinción de Gram, tal como se esquematiza en la tabla siguiente:

$\mathit{\text{Tinci}}\acute{\mathit{\text{o}}}\mathit{\text{n}}\mathit{\text{de}}\mathit{\text{Gram}}$	1	2 Sin teñir	Claro	Claro Cristal violeta	Azul oscuro	Azul oscuro Lugol	Violeta	Violeta Decoloración con alcohol-acetona	Violeta	Claro Safranina	Violeta	Rojo

¿Qué columna corresponde a las bacterias gramnegativas? ¿Y a las grampositivas? Teniendo en cuenta las diferencias que hay según la tinción, ¿qué característica estructural tienen las bacterias teñidas de color violeta que hace que a la hora de efectuar la decoloración no desaparezca el cristal violeta? [0,5 puntos]
c) Cupriavidus necator es una bacteria quimioautótrofa. Su producción de PHA empieza cuando la bacteria se encuentra en condiciones de limitación de nitrógeno (${\text{N}}_2$), magnesio (Mg), oxígeno (${\text{O}}_2$) o fósforo (P), y de exceso de carbono (C) en su entorno; estas circunstancias hacen que se active el ciclo de Calvin. Basándose en la información del esquema siguiente, indique cuál es la enzima necesaria para llevar a cabo la fijación (1), cuál es el coenzima reductor (2) y cuál es la molécula que se fija en el ciclo de Calvin (3). Indique también la localización del ciclo de Calvin y razone si se utiliza luz para producir el ATP. [0,5 puntos]



d) Cupriavidus necator también puede comportarse como un organismo heterótrofo cuando en el medio hay un exceso de materia orgánica (fructosa, glucosa…), por lo cual también se acumula PHA como reserva energética y de carbono dentro de la célula, tal como muestra el esquema siguiente. ¿Cómo se llama la vía A? ¿Cómo se llama la reacción B? ¿Cuál es el balance energético por glucosa de la vía A? Cuando Cupriavidus necator necesita energía, utiliza el PHA para volver a hacer acetil-CoA, que entrará en el ciclo de Krebs: ¿dónde se llevará a cabo el ciclo de Krebs? [0,5 puntos]



e) Cupriavidus necator utiliza el operón phaCAB para la síntesis de PHA, en el que los tres genes son transcritos conjuntamente bajo el control de un promotor común. Este operón contiene tres genes (phaC, phaA y phaB) que codifican tres enzimas implicadas en la síntesis de PHA. Observe la imagen siguiente y responda: ¿cuántos mRNA diferentes se sintetizan cuando el operón phaCAB es transcrito? ¿Cuántas proteínas diferentes se sintetizan cuando el operón phaCAB es traducido? ¿Qué utilidad tiene la agrupación de genes en operones en las bacterias? Si una mutación inactivase la función del gen phaC, sin afectar a los otros dos genes, ¿se sintetizaría el PHA? Razone la respuesta. [0,5 puntos]

Los pulpos son depredadores marinos activos que alternan periodos de desplazamiento lento con momentos de huida explosiva por propulsión a chorro. Esta locomoción rápida exige una cantidad elevada de energía en muy poco tiempo.

a) Diversos estudios han demostrado que, para obtener energía cuando hace natación rápida, el pulpo utiliza principalmente una vía metabólica anaeróbica, especialmente en el tejido muscular del manto, mientras que para obtener energía cuando hace actividad moderada utiliza vías aeróbicas. Cuando el pulpo hace natación rápida, ¿qué vía metabólica utiliza? Cuando hace natación moderada, ¿qué proceso metabólico utiliza? [0,5 puntos]
b) Cuando el pulpo hace una natación moderada, sigue un metabolismo aeróbico con muchas etapas utilizando la glucosa como sustrato inicial para poder obtener un rendimiento energético más elevado que en la natación rápida. Nombre las vías metabólicas que utiliza y su ubicación celular y subcelular. [0,5 puntos]
c) Los pulpos pueden cambiar rápidamente de color gracias a los cromatóforos, unas células pigmentarias que contienen melanina u otros pigmentos. Cada cromatóforo está rodeado de fibras musculares que, al contraerse, estiran la célula y expanden el pigmento, de manera que se modifica el color de la piel del pulpo. Observe la micrografía siguiente y calcule el tamaño real del cromatóforo en micrómetros. [0,5 puntos]



d) La vía de síntesis de melanina se inicia a partir de la tirosina. En los melanocitos, la tirosina es oxidada por la enzima tirosinasa para dar lugar a la dihidroxifenilalanina (DOPA). Posteriormente, a partir de la DOPA y utilizando otras enzimas, se forman diferentes tipos de melanina con reacciones de oxidación y polimerización. ¿Qué tipo de biomolécula es la tirosinasa? ¿Cuál es el sustrato de la tirosinasa? ¿Cuál es el producto final de la tirosinasa? La tirosinasa necesita cobre (${\text{Cu}}^{2+}$) para funcionar; la presencia de este cofactor modula la actividad de la enzima sin modificar su estructura primaria: ¿qué significa que no se altera la estructura primaria de la enzima? [0,5 puntos]
e) La comparación de las características entre el pulpo y otros organismos da información sobre cuál ha sido su origen evolutivo. Por ejemplo, se ha visto que ciertas estructuras complejas del pulpo Octopus insularis (como los ojos tipo cámara) han evolucionado de manera convergente en grupos muy alejados como los cefalópodos y los vertebrados, mientras que otras características como la existencia de la tirosinasa ya estaban presentes en especies antepasadas comunes de cefalópodos y vertebrados. ¿Qué es la convergencia evolutiva? ¿Cómo se llaman los órganos que se forman siguiendo una evolución convergente? En el contexto de esta pregunta, ¿cuáles serían estos órganos? [0,5 puntos]