TEMA 4: LA REVOLUCIÓN GENÉTICA: EL SECRETO DE LA VIDA
Los seres vivos son capaces de hacer copias de sí mismos. Los hijos heredan las características de sus padres.
De alguna manera, los seres vivos, almacenan y transmiten la información de cómo son.
Darwin propuso el mecanismo, basado en la selección natural, para explicar la evolución de los seres vivos.
Para que la selección natural pueda hacerse efectiva es necesario que exista diversidad dentro de la población.
1. Explica qué es la herencia mezclada y si este mecanismo favorecería la selección natural.
Gregorio Mendel realizó una serie de experimentos que vinieron a demostrar que la herencia mezclada no existe. La clave está en el experimento de la segunda ley.
Darwin suponía que, en seres vivos con reproducción sexual, los caracteres se mezclaban en los hijos. Había una contradicción, ya que este mecanismo homogeneizaría las poblaciones, acabando a la larga con su diversidad, y sin esta no podría existir la selección natural de Darwin.
Mendel demostró que las unidades básicas de la herencia determinantes de los caracteres no se mezclan; es decir, no pierden su individualidad.
2 ¿Puedes resumir las tres leyes de Mendel?
1. Si se cruzan dos variedades puras, se obtiene una descendencia uniforme.
2. Si se cruzan dos individuos de dicha descendencia uniforme, reaparecen los caracteres de los abuelos.
3. Si se cruzan dos variedades puras que se diferencian en dos caracteres, se obtiene una primera generación uniforme (se cumple la 1ª ley).
Los experimentos de Mendel, publicados en 1866, no fueron valorados por la comunidad científica. Sin embargo él sacó una serie de conclusiones que demostraban que la herencia mezclada no existe.
Mendel hablaba de ciertos “factores hereditarios”, que en 1909 fueron denominados “genes” por Wilhelm Johannsen.
Un gen, por lo tanto es, pues, la unidad mínima de función genética, que puede heredarse.
Gregorio Mendel realizó una serie de experimentos que vinieron a demostrar que la herencia mezclada no existe. La clave está en el experimento de la segunda ley.
Darwin suponía que, en seres vivos con reproducción sexual, los caracteres se mezclaban en los hijos. Había una contradicción, ya que este mecanismo homogeneizaría las poblaciones, acabando a la larga con su diversidad, y sin esta no podría existir la selección natural de Darwin.
Mendel demostró que las unidades básicas de la herencia determinantes de los caracteres no se mezclan; es decir, no pierden su individualidad.
2 ¿Puedes resumir las tres leyes de Mendel?
1. Si se cruzan dos variedades puras, se obtiene una descendencia uniforme.
2. Si se cruzan dos individuos de dicha descendencia uniforme, reaparecen los caracteres de los abuelos.
3. Si se cruzan dos variedades puras que se diferencian en dos caracteres, se obtiene una primera generación uniforme (se cumple la 1ª ley).
Los experimentos de Mendel, publicados en 1866, no fueron valorados por la comunidad científica. Sin embargo él sacó una serie de conclusiones que demostraban que la herencia mezclada no existe.
Mendel hablaba de ciertos “factores hereditarios”, que en 1909 fueron denominados “genes” por Wilhelm Johannsen.
Un gen, por lo tanto es, pues, la unidad mínima de función genética, que puede heredarse.
Vamos a construir una tabla con algunos caracteres observables en la especie humana que son codificados por genes que presentan dos alternativas.
CARÁCTER
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ALELO DOMINANTE
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ALELO RECESIVO
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CRUZAR LAS MANOS
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Dedos derechos sobre izquierdos.
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Dedos izquierdos sobre derechos.
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CRUZAR LOS BRAZOS
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Derecho sobre izquierdo.
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Izquierdo sobre derecho.
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DOBLAR LA LENGUA
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Poder doblarla.
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No poder doblarla.
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LÓBULO DE LA OREJA
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Separado de la mejilla.
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Pegado a la mejilla.
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3 ¿Dónde están los genes?
En el núcleo de las células.
Inserta la imagen de una célula eucariótica y localiza el núcleo y los cromosomas.
Explica qué son los cromosomas y dónde se localizan los genes.
Se denomina cromosoma a cada una de las estructuras altamente organizada, formadas por ADN y proteínas, que contienen la mayor parte de la información genética del individuo. Los genes se localizan en el interior de los cromosomas.
4 Describe en pocas líneas las conclusiones de Thomas Morgan en el trabajo por el que recibió el Premio Nobel en 1933.
Por su descubrimiento sobre la función de los cromosomas como portadores de la herencia.
-Morgan demostró que los genes están en los cromosomas.
-Supuso que si varios genes estaban en un mismo cromosoma, tendrían que heredarse juntos, como genes ligados, y estadísticamente determinó que el orden de los genes en los cromosomas es lineal.
5 ¿A qué conclusiones llegaron Avery, McLeod y M. McCarty tras el experimento de Griffit?
6 Todo esto se resume en la Teoría cromośomica de la herencia. ¿Puedes explicarla en una frase?
La teoría cromosómica de la herencia de Boveri y Sutton indica que los genes se encuentran en lugares específicos dentro de los cromosomas y que el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis puede explicar las leyes de la herencia de Mendel.¿De qué están hechos los cromosomas?
Están compuestos por ácidos nucleicos y proteínas.
Griffit descubrió un “principio transformante” en las células, causante de la transmisión de los caracteres. ¿Cuál de los tres componentes de los cromosomas forma los genes?
El ADN se encuentra en los genes.
En la siguiente tabla, recoge el descubrimiento fundamental de cada uno de los autores mencionados:
AUTOR
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DESCUBRIMIENTO
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ROSALIND
FRANKLIN
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Produjo importantes reacciones en otros investigadores sobre la estructura del ADN.
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ERWIN
CHARGAFF
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Analizó el ADN de diferentes especies y determinó su composición de bases A, T, C y G.
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J.
WATSON Y F. CRICK
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Un nucleótido está formado por un azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una de cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C).
Las bases C y T, que solo tienen un anillo, se llaman pirimidinas, mientras que las bases A y G, que tienen dos anillos, se llaman purinas. |
Describe el modelo de la doble hélice del ADN.
El ADN (ácido dioxiribonucléico) es una molécula de doble cadena que se dobla en una hélice como una escalera en espiral. Cada cadena está compuesta de una columna de azúcar-fosfato y numerosos químicos base juntados en pares. Las cuatro bases que conforman los escalones en la escalera en espiral son adenina (A), timina (T), cistosina (C) y guanina (G).¿Cómo se duplica el ADN?
¿Para qué crees que sirve la replicación del ADN?
Para que tras la mitosis, cada célula hija tenga la misma cantidad de ADN.
¿Para qué sirven los genes?
Hacer copias de sí mismos y poder transmitir la información hereditaria a la descendencia.
Explica el dogma central de la biología molecular.
Es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética. Esto nos propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN se transcribe como ARN mensajero y se traduce como proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede duplicarse y, por lo tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia.
¿Qué es la síntesis de proteínas? ¿En qué parte de la célula tiene lugar? ¿Qué moléculas están implicadas en su realización? ¿Qué orgánulos la realizan? ¿Qué es el código genético?
La síntesis de proteínas es el proceso por el que se forman proteína a partir de los aminoácidos. Comienza en el núcleo y termina en el citoplasma, donde están los ribosomas.
Están implicados el ADN y el ARN mensajero y transferente.
El código genético es la relación entre la secuencia de nucleótidos en el ARN mensajero y la secuencia de aminoácidos en la proteína.
EL GENOMA HUMANO
¿Qué se entiende por genoma de un organismo?
Es el conjunto de toda la información genética del mismo.
¿Qué objetivos pretenden los Proyectos "HapMap" y "Encode"?
El proyecto HapMap pretende catalogar las similitudes y diferencias entre el material genético que portan distintas personas. Su objetivo es relacionar de la manera más completa posible el genoma humano con la salud.
El proyecto Encode pretende catalogar todos los elementos funcionales codificados en nuestro ADN.
Explica la diferencia entre gen, exón e intrón.
Los genes codifican proteínas con exones e intrones.
Exón es la porción de ADN dentro de un gen que codifica proteínas.
Intrón es la porción de ADN dentro de un gen que no se emplea en la síntesis de proteínas.
¿Qué queremos decir al señalar que la mayor parte del ADN es ADN basura?
Que no pertenece a ningún gen. Aunque los científicos todavía no conocen exactamente la función de este ADN basura.
Se han secuenciado genomas de diferentes especies, además del genoma humano, al compararlos, se ve que presentan diferentes tamaños (medido en número de genes o en número de nucleótidos) ¿Crees que existe una correspondencia directa entre tamaño y complejidad? Razona tu respuesta.
El tamaño de un genoma (medido en números de genes o en número de nucleótidos) no se correlaciona con la complejidad del organismo que genera. Es decir, los organismos con más genes/nucleótidos no son necesariamente más complejos que los organismos con menos genes/nucleótidos.
¿Qué parte de la biología se encarga de estudiar los genomas? ¿qué objetivo persigue esta ciencia?
La genómica. Esta novedosa ciencia se utiliza en el estudio de patologías complejas, como el cáncer o el alcoholismo, que, a diferencia de los caracteres mendelianos, están determinadas por la acción conjunta de equipos de genes.
¿Qué es la proteómica?
Es la parte de la biología que se encarga de estudiar todas las proteínas codificadas por el genoma.
Ha hecho posible descifrar las reglas que rigen el desarrollo de los organismos.
Antonio García-Bellido y Ginés Morata.
Es la rama de la genética que estudia las características de un individuo que no están determinadas por la secuencia de nucleótidos del ADN.
Un tratamiento cuyo objetivo es invertir los cambios del epigenoma que se producen en el desarrollo de ciertas formas de cáncer.
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