Biología 4to año Actividades de clase Prof.: Martín Buschiazzo ACTIVIDAD 0. REGLAS DE TRABAJO EN EL LABORATORIO. En el transcurso del año asistiremos en varias ocasiones al laboratorio. Las siguientes normas serán observadas y serán aplicadas dentro dentro del laboratorio de Biología. 1. Los estudiantes no deben: a. b. c. d. e. f. Comer o ingerir bebidas Usar celulares y mp3 o 4 o artefactos similares Jugar de mano ni usar vocabulario indebido. indebido Correr Salir del laboratorio sin autorización una vez haya comenzado el el trabajo. Permanecer en el laboratorio fuera del horario de clase y/o sin el Profesor. 2. Los estudiantes deben: a. Asumir sumir una posición de orden, seriedad y responsabilidad hacia los docentes en el laboratorio. b. Una vez terminada su tarea, remover remover todo el material utilizado, devolver todo el equipo a su lugar, recoger todos los desperdicios y depositarlos en el basurero o donde se le indique para que las mesas y sus alrededores se mantengan limpios. c. Colocar los bancos en forma ordenada junto a las mesas. Con respecto a las sustancias o materiales de riesgo: -Las Las sustancias no se pueden probar, ni oler. -Las Las sustancias y materiales deberán estar debidamente identificados en idioma español. IMPORTANTE: No podrán comenzar las prácticas y experimentos sin la presencia, orientación y autorización del profesor. ACTIVIDAD 1. Características de los seres vivos. 1. Para pensar… ¿Qué es la vida? Discutan con sus compañeros en grupo y escriban su conclusión. 2. El siguiente esquema muestra las las distintas características que cumplen todos los seres vivos. Intenta deducir el significado de cada uno de estos conceptos respecto a las definiciones que figuran en la lista. lista a. b. c. d. Capacidad de crear nuevos individuos. Capacidad de los seres vivos de mantener mant su estado interno estable. La a estructura fundamental de todos los seres vivos es la célula. Conjunto onjunto de reacciones por las cuales los compuestos orgánicos son degradados para energía. e. Aumento umento continuo del tamaño en un organismo que es consecuencia de la proliferación celular f. Aprovechamiento de los nutrientes manteniendo el equilibrio homeostático co del organismo. g. Cambio en herencia genética de las poblaciones biológicas a través de las generaciones. ACTIVIDAD  2. Teorías sobre el origen de la vida. Una de las preguntas que desde los comienzos de la humanidad ha estado siempre presente es ¿Cómo surgió la vida? La misma ha tenido diferentes respuestas, desde explicaciones de tipo místico-religioso a hipótesis científicas que han ido cambiando a lo largo de la historia. 1. Observa las siguientes imágenes y vincúlalas con el tipo de explicación que brindan al origen de la vida. ¿Qué tienen en común? ¿Son estas explicaciones científicamente aceptables? 2. Las siguientes imágenes refieren a experimentos que se realizaron en base a una teoría diferente. a. Menciona la teoría y si estos experimentos la apoyaban o la intentaban refutar. b. Nombra los conceptos que vertía dicha teoría y busca información de quienes la apoyaban y quienes intentaban rebatirla. c. Sobre dichos experimentos. Busca información de cómo fueron realizados y a las conclusiones que arribaron quienes los hicieron. d. ¿Es aceptada hoy en día? 3. La Teoría de la Panspermia plantea un Origen extraterrestre de la vida en la Tierra. a. Busca información sobre quien fue el principal defensor de dicha teoría. b. ¿En que se baso para afirmarla? c. ¿Explica esta postura el origen de la vida en sí mismo? Justificar. 4. El científico ruso Alexander Oparin planteo a principios del Siglo XX una teoría que sigue siendo aceptada en gran parte hasta el día de hoy. a. Los dibujos muestran como seria el origen y la evolución de la vida hasta el día de hoy. Explica los mismos con tus palabras. b. ¿Cuáles eran las condiciones que existían en el planeta para que sucediera el origen de la vida? c. En la imagen inferior se observa el experimento que realizaron los científicos Stanley Miller y Harold Urey, en el mismo se intento demostrar si la teoría de Oparin era cierta o no. Explica con detalles como se realizo dicho experimento. 5. Realiza una línea del tiempo a escala donde figuren: a. El origen del universo. b. El origen del planeta Tierra. c. El origen de los primeros seres vivos. d. El origen de las plantas. e. El origen de los primeros animales. f. El origen y la extinción de los Dinosaurios. g. El origen de los mamíferos. h. El origen del ser humano. ACTIVIDAD 3. Composición química de los seres vivos. Los seres vivos se componen de Células, estas a su vez están compuestas de muchas estructuras que se forman de átomos que a su vez forman moléculas (ver imagen sobre Niveles de organización). 1. Dentro del conjunto de átomos (que forman las moléculas) existentes reconocemos elementos principales, secundarios y oligoelementos. Intenta agrupar los siguientes átomos dentro de cada categoría.        Sílice (Si) Oxigeno (O) Sodio (Na) Boro (B) Calcio (Ca) Cloro (Cl) Magnesio (Mg) Primarios 2. El agua        Potasio (K) Nitrógeno (N) Hierro (Fe) Cobre (Cu) Manganeso (Mn) Hidrogeno (H) Zinc (Zn) Secundarios      Carbono (C) Iodo (I) Flúor (F) Fosforo (P) Azufre (S) Oligoelementos es el principal componente de los seres vivos, comprende entre un 60% y 95% de su masa. Esto se debe a que la molécula de agua tiene una estructura y propiedades particulares que hacen esto posible. a. Realiza un dibujo de la Molécula de agua. b. ¿Qué son los puentes de Hidrógeno? ¿Cuál es su importancia? c. La siguiente es una lista de las propiedades importantes del agua que la hacen fundamental para los seres vivos. Relaciona cada propiedad con su definición o característica relevante. I. II. III. IV. Gran fuerza de cohesión Elevado calor especifico Densidad mayor a 4 ° C que a 0 ° C Solvente casi universal a. Interactúa con las moléculas polares (interacciones llamadas hidratación), favorece reacciones químicas y transporte de sustancias en las células. b. Estabilizadora térmica, debido a que para elevar su temperatura se necesita mucha energía. Permite mantener la temperatura en rangos aceptables para la vida tanto a nivel ecosistémico como de los organismos. c. Permite uniones fuertes y estables entre moléculas de agua y de moléculas de agua con otros compuestos. Generando un fuerte soporte estructural. d. Permite que el hielo flote, haciendo que los lagos y océanos puedan albergar vida debajo de ellos. ACTIVIDAD 4. Biomoléculas orgánicas. Con el nombre de Biomoléculas (Moléculas biológicas) designamos al conjunto de sustancias químicas que componen a los seres vivos. Las biomoléculas están compuestas por seis elementos que constituyen del 95 al 99% de los tejidos vivos: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxigeno (O), el nitrógeno (N), el azufre (S), y el fósforo (P). Estos seis elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que: 1. Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos. 2. Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C-C-C- para formar compuestos con número variable de carbonos. 3. Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc. 4. Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes. Las Biomoléculas las podemos clasificar según su origen en Moléculas Orgánicas e Inorgánicas. Las primeras son producidas por los seres vivos y cuentan principalmente con el Carbono como elemento principal. Las moléculas inorgánicas no las forman los seres vivos, pero son imprescindibles para cumplir con las diferentes funciones biológicas de los organismos. Dentro de las estas encontramos al agua y las sales minerales. Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno. Los mismos se encuentran en una proporción cercana al 90% de la materia seca del cuerpo. Los podemos dividir en: Glúcidos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos. 1. Completa el siguiente cuadro donde se resume información sobre las diferentes moléculas orgánicas. 2. Las enzimas son un grupo particular dentro de las proteínas debido a las funciones que cumplen. a. ¿Qué función realizan las enzimas que las hacen tan importantes? b. Las enzimas son altamente especificas (actúan con un sustrato particular y de forma determinada). Las imágenes muestran dos hipótesis de su mecanismo de acción. Explica cada una de dichas hipótesis. c. Las siguientes graficas muestran como varia la actividad enzimática respecto a ciertos factores. Intenta describir con tus palabras como afectan dichos factores a la actividad de las enzimas. ACTIVIDAD 5. Membrana celular. La membrana plasmática (celular), es un componente fundamental de toda la materia viva, la misma no solo actúa limitando a la célula de su medio exterior, sino que forma a los principales organelos y delimita el núcleo de las células eucariotas. Independientemente de su ubicación la membrana posee una estructura general compartida. 1. ¿Cómo se llama el modelo explicativo de la estructura de la membrana? ¿A qué se debe dicho nombre? 2. Reconocer en el siguiente modelo de membrana plasmática las estructuras que la forman. 3. ¿Qué funciones cumple la membrana plasmática? Desarrolla cada una de las mismas. 4. La siguiente imagen representa la propiedad de “Permeabilidad selectiva” de la membrana. Explica esta propiedad. 5. La imagen muestra diferentes tipos de transporte a través de la membrana, señala cada uno en el esquema e indica las características de los mismos. 6. Debajo se muestran los procesos de Endocitosis y exocitosis. Menciona que sustancias se transportan mediante dichos mecanismos. ACTIVIDAD 6. La Célula. Responde las siguientes preguntas: 1. ¿Qué representa cada una de las siguientes imágenes? 2. Nombra cada una de sus estructuras. 3. Explica cuál es la función de cada estructura. 4- Completa el siguiente cuadro comparativo. Células Procariotas Células eucariotas Célula Célula Bacterias Cianobacterias animal vegetal Membrana celular Pared celular ADN Membrana nuclear Núcleo Nucleolo Cromosomas Ribosomas Vacuolas Retículo rugoso y liso Citoplasma Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Centriolos Cloroplastos Enzimas respiratorias Enzimas fotosintéticas ACTIVIDAD 7. Origen de las primeras células eucariotas. La siguiente imagen resume la teoría más aceptada en este momento sobre la formación de células eucariotas. 1. ¿Cómo se llama dicha teoría? 2. ¿Qué plantea la misma? Indica cuáles son los puntos en que se sostiene. 3. Investiga sobre la persona que la planteó. ACTIVIDAD 8. Ciclo celular. El ciclo celular puede dividirse en dos grandes etapas, según la célula se encuentre en división o no. Si la célula se está dividiendo, nos encontramos en la etapa de división celular. En los organismos eucariotas se corresponde con los procesos de mitosis o meiosis, mientras que en los organismos procariotas el proceso se denomina fisión binaria. Se la llama en general fase M. El resto del ciclo celular se denomina interfase y se divide en 3 etapas denominadas G1, S y G2. Durante la etapa de G1 la célula crece, realiza la síntesis proteica (traducción) y de ARN mensajero (trascripción). A esta le sigue la etapa S, durante la cual se duplica el material genético (ADN) en un proceso denominado replicación. Continúa la etapa G2, en ella existe también síntesis de proteínas y ARN, pero enfocadas a la inminente división celular. Algunas células pueden entrar en una fase denominada G0, en la cual salen del ciclo general y no vuelven a dividirse, aunque estudios recientes sugieren que en algunos casos el proceso es reversible. Se la ve como una fase G1 ampliada, con la excepción de que la célula no se dispone a dividirse. Tal es el caso de las células musculares cardíacas y las neuronas. Antes de pasar de una fase a la otra la célula comprueba mediante a varias enzimas que la fase anterior se haya realizado correctamente. Si se detectan errores el ciclo se detiene hasta que sean corregidos. 1. Completa el diagrama con las diferentes etapas del ciclo celular, indicando los sucesos más importantes de cada una de las mismas. 2. ¿Por qué son tan peligrosos los daños en el corazón o el sistema nervioso humanos? 3. Las células del epitelio intestinal tienen una alta tasa de división. ¿Se te ocurre alguna forma de relacionar esto con su función? ACTIVIDAD 9. ADN. 1. ¿Dónde se encuentra el ADN? 2. Explica cómo se compone la molécula de ADN. 3. Señala en la imagen de la izquierda cada uno de los nucleótidos. 4. Lee atentamente el siguiente texto y responde: Las dos cadenas de poli nucleótidos de la doble hélice de ADN están unidas por enlaces de hidrogeno que se forman entre las bases nitrogenadas. El esqueleto de azúcar-fosfato se ubica en la periferia. Las bases no se aparean al azar: A se une con T y C se une con G. Los extremos de cada cadena están polarizados, es decir, el sentido de una cadena está orientado de manera opuesta a la otra denominándose un extremo como 3’ y el otro como 5’. Se dice que las dos cadenas (hebras) son antiparalelas. a. La secuencia de nucleótidos de una cadena de la doble hélice de ADN es 5’ – GGATTTTTGTCAATCGACGATCA – 3’ ¿Cuál es la secuencia de cadena complementaria? b. En el ADN de ciertas células bacterianas, el 13% de los nucleótidos corresponden a Adenina. ¿Cuáles son los porcentajes de los otros nucleótidos? C. Si una muestra de ADN contiene 56% de guanina y citocina ¿Qué porcentaje corresponde a la Timina? 5. ¿Qué propiedades exclusivas tiene el ADN? 6. ¿Qué es un gen y que es la expresión génica? 7. ¿Qué muestra la imagen de la derecha? Explícala. ACTIVIDAD 10. Duplicación (replicación) de ADN. 1. ¿En qué periodo del ciclo de vida celular se produce la duplicación del ADN? 2. Lee atentamente la información y completa el siguiente cuadro: Proteína Función Helicasa Topoisomerasa SSB ADN polimerasa ADN ligasa ARN primasa La replicación del ADN es un proceso por el cual esta molécula se copia, o sea se duplica. Así a partir de una molécula de ADN, contenida en el núcleo de una célula, se obtienen 2 idénticas entre sí que serán repartidas entre las células hijas en el proceso de división celular (mitosis). Este proceso es llevado a cabo por varias enzimas que trabajan en coordinación a lo largo de la molécula de ADN. El proceso comienza cuando la Helicasa rompe los puentes de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas de ambas cadenas de la doble hélice. Mientras la Topoisomerasa sostiene la cadena para que esta no pueda enredarse sobre si misma nuevamente. Y las proteínas SSB se unen a cada cadena para que no se enrollen sobre sí mismas. El proceso no ocurre de la misma manera en ambas cadenas, ya que la proteína encargada de colocar los nucleótidos complementarios, la ADN polimerasa, solo trabaja de forma continua sobre la hebra molde de dirección 3’ – 5’. Sobre la otra hebra (5’ – 3’) trabaja generando pequeños trocitos de ADN llamados fragmentos de Okasaki que luego se unen unos con otros gracias a la acción de la ADN ligasa. Para poder generar dichos fragmentos la ADN polimerasa que trabaja sobre la hebra discontinua necesita un ARN “cebador”, el cual es sintetizado por la ARN primasa. A la cadena que se sintetiza de forma continua se la denomina cadena adelantada o líder, mientras que a la que es sintetizada de manera discontinua se la llama cadena retrasada. 3. ¿Qué características tiene el mecanismo de replicación de ADN? 4. ¿Cuantas moléculas de ADN se obtienen en este proceso? ¿Como son entre sí? 5. ¿Por qué es importante la duplicación del ADN? 6. ¿Que sucede si existe un error en la replicación? ACTIVIDAD 11. ARN. 1. Observa las siguientes imágenes y nombra a cada uno de los diferentes tipos de ARN. 2. ¿Qué estructura química común poseen todos los ARN? 3. Realiza un cuadro comparativo entre ADN y ARN donde figuren las siguientes características: Composición química, estructura, función y ubicación en la célula. 4. ¿Dónde se sintetizan los diferentes ARN? ACTIVIDAD 12. Transcripción / Traducción. Todas las células requieren de una gran cantidad de proteínas (por ejemplo, proteínas estructurales que forman parte de los seres vivos, proteínas que actúan como enzimas, etc). Las proteínas están formadas por aminoácidos enlazados entre sí. Para construir (o sea, formar, sintetizar) proteínas, se requiere entonces enlazar aminoácidos entre sí. Denominamos TRADUCCIÓN al proceso a partir del cual se forman las proteínas. En este proceso; el ARNm maduro que se formó en la TRANSCRIPCIÓN viaja al citoplasma y entra en contacto directo con RIBOSOMAS; estructuras de gran tamaño presentes en todas las células formados por proteínas y un tipo particular de ARN llamado ARN ribosómico (ARNr) Los RIBOSOMAS actúan como “fábricas de proteínas”, ya que se encargan de formarlas a partir de aminoácidos. ¿Cómo lo lleva a cabo?: para realizar dicha tarea, existe otro tipo particular de ARN, llamado ARN de transferencia (ARNt), que se une a un aminoácido determinado. Para entender cómo se lleva a cabo este proceso, debemos entender el concepto de CODÓN. El ARNm que viajó al citoplasma está formado por una secuencia de nucleótidos. Dichos nucleótidos agrupados de a tres constituyen un CODÓN; por lo tanto, si un ARNm posee 30 nucleótidos, tendremos un total de 10 codones. Cada codón (por ejemplo UGA, ACC, UAA, etc), es leído por el ARNt (que lleva unido consigo un aminoácido determinado) a través de una región llamada ANTICODÓN que es complementaria (por ejemplo, si el codón es CGU, el anticodón será GCA. Cada ARNt está unido a un aminoácido según con que codón se asocie: por ejemplo, si el ARNt se asocia al codón CUU, tendrá consigo unido el aminoácido llamado LEUCINA. A la forma en la cual se vinculan los codones con los aminoácidos que codifican se le llama CÓDIGO GENÉTICO. 1. En base al texto, siguientes términos:  Aminoácido  Codón  Anticodón  Ribosoma intenta definir los 2. Qué proteína es la principal encargada de generar la cadena de ARN? 3. Transcribe las siguientes cadenas molde de ADN en ARN mensajero: CGTGTCCATTA CCTAATATATCG – GCTATTACGCTA 4. ¿Qué es un intrón? ¿Qué es el mecanismo de “Splacing”? 5. ¿Qué es un exón? 6. ¿Qué características genético? posee el código 7. ¿A qué codón se une el ARNt que trae el primer aa de la proteína? 8. ¿Como se termina la traducción? 9. La tabla contiene los 64 codones o tripletes posibles y los aa que les corresponden. ¿A que ácido nucleico pertenecen estos codones? 10. Estudia el cuadro y contesta las preguntas. ¿codifican aa todos los codones? ¿Cuántos codones codifican al aa leucina? ¿en que se diferencian los codones de leucina? ¿Cuántos tripletes codifican Metionina? 11. Utilizando el código genético presente. ¿Qué secuencia de aminoácidos presentará una proteína que ha sido codificada por un ARNm cuya secuencia es: 5´ AUGUUGACUUAGUCGGUUAUAUGA 3´ ACTIVIDAD 13. Núcleo, cromosomas. Las siguientes imágenes microscópicas muestran diferentes estados del núcleo celular, en interfase (Microscopio Electrónico de Transmisión, izquierda) y en diferentes estados del proceso de división celular (Microscopio óptico, derecha). 1. Indicar en las imágenes: membrana celular, membrana nuclear, nucléolo, cromosomas en metafase. 2. ¿Por qué no se pueden identificar los cromosomas en interfase y si se observan en la mitosis? 3. ¿Qué es la cromatina? ¿Qué diferencia hay entre eucromatina y heterocromatina? 4. Completa el esquema de un cromosoma indicando sus partes. 5. ¿Qué son las cromátidas? ¿Por or qué hay 2 cromátidas? 6. ¿Qué importancia tiene el telómero? 7. En la imagen inferior se observa la forma en que se clasifican los cromosomas. Explícalo con tus palabras. ACTIVIDAD 14. Mitosis. 1. Explica el proceso de Mitosis. 2. Une las dos columnas con las diferentes etapas de la mitosis. i. Reaparece la membrana nuclear que rodea a los cromosomas, éstos vuelven a adoptar la forma de cromatina, reaparece el nucléolo y desaparece el huso acromático. ii. La cromatina se acorta y se enrolla formando cromosomas visibles (cromátidas), los nucléolos y la membrana nuclear desaparecen, cada uno de los centrosomas con su centriolo se desplaza a uno de los polos opuestos de la célula y los centrosomas forman el huso acromático. iii. Los centrómeros se dividen y un conjunto idéntico de cromosomas se mueve hacia cada uno de los polos opuestos de la célula. iv. Se forma un surco de separación alrededor del centro de la célula que progresa hacia dentro y acaba separando el citoplasma en dos porciones distintas, generalmente iguales. v. Los centrómeros de las cromátidas se emparejan formando en la placa de metafase de la célula. a. Anafase b. Telofase c. Metafase d. Citocinesis e. Profase 3. Ordena cronológicamente las diferentes etapas. 4. En las imágenes señalar a que etapa de la mitosis corresponde cada una. 5. Al finalizar el proceso mitótico se forman dos células diploides. ¿Qué significa el término “diploide”? 6. Investiga los procesos biológicos donde es fundamental la ocurrencia de mitosis. ACTIVIDAD 15. Proceso meiótico y variabilidad genética. La siguiente imagen representa esquemáticamente el proceso de Meiosis. 1. Indica la importancia biológica de este proceso y en que células ocurre. 2. Nombrar las diferentes etapas de la Meiosis y los hechos fundamentales que ocurren en cada una de estas etapas. 3. Definir “célula haploide”. 4. ¿Qué efectos pueden generar la disyunción errónea de cromátidas en la Meiosis? 5. Señala las diferencias que reconocemos respecto a la Mitosis. ACTIVIDAD 16. Cariotipo, cariograma. El cariotipo consiste en la visualización de los cromosomas de un individuo en metafase. Se conoce como cariograma a la representación ordenada de los cromosomas de un individuo en función de su número, forma y tamaño cuando se tiñe y se examina bajo un microscopio. Dependiendo de la tinción empleada, se obtendrá un patrón de bandas claras y oscuras diferente y específico para cada par cromosómico. Esta característica permite estudiar los cromosomas de una persona en busca de alteraciones cromosómicas. Los bandeos más comúnmente utilizados son:  Bandeo Q: se obtienen bandas fluorescentes brillantes al teñir con quinacrina.  Bandeo G: las bandas obtenidas son las contrarias al bandeo Q, es decir, donde en el Q había una banda oscura, en el G es brillante. Se obtiene al tratar el cromosoma con tripsina y teñir posteriormente con giemsa.  Bandeo R: se utiliza para definir los extremos de los cromosomas, los cuales se tiñen con naranja de acridina.  Bandeo C: resalta las regiones centroméricas del cromosoma. Se suele utilizar la tinción con giemsa.  Bandeo T: se emplea para la tinción de los telómeros. 1. Observa el siguiente cariograma que muestra el cariotipo humano normal. a. ¿Para qué sirve conocer el cariotipo humano? b. ¿Qué indican las bandas claras y oscuras? c. ¿Cómo podemos clasificar a los cromosomas? d. De los 23 pares de cromosomas de la especie humana, 22 son AUTOSOMAS y 1 par es GONOSOMA, explica esto. e. Determina el sexo que indica el cariotipo. ¿En qué te basaste para determinarlo? 2. Analiza el siguiente cariograma: a. ¿Qué observas? Explica qué provoca. b. Investiga qué otros tipo de cariotipos con éstas características pueden existir en el humano. . ACTIVIDAD 17. Avances actuales en ingeniería genética. Lee atentamente el texto: “La biotecnología también juega el Mundial” y resuelve las siguientes consignas. 1. Identifica dónde se evidencia la presencia de la Biotecnología en el texto y subráyalo. 2. ¿Se trata de Biotecnología tradicional o moderna? Fundamenta tu respuesta. 3. ¿Qué ámbito de la vida del individuo se ve modificado por la Biotecnología en este caso? La biotecnología también juega el mundial. Texto adaptado de SANTILLANA. (2006) Biología. Anatomía y fisiologías humanas. Genética y evolución, pág. 223. Proyecto genoma humano. El Proyecto Genoma Humano (PGH) fue un proyecto de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar todos los genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional. 4. ¿Cuál es la importancia de conocer el genoma humano completo? 5. Busca información sobre los defensores y detractores de dicho proyecto. ¿En que se basan dichas posturas? Tecnología del ADN recombinante. El ADN recombinante, o ADN recombinado, es una molécula de ADN artificial formada de manera deliberada in vitro por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos de especies diferentes que normalmente no se encuentran juntos. 6. Describe brevemente de que se trata esta técnica. 7. ¿Qué aplicaciones actuales hacen de esta tecnología? se ACTIVIDAD 18. Mendel y sus principios. En el Siglo XIX, Gregor Mendel realizo una serie de estudios sobre la herencia de caracteres en plantas. Sus resultados sirvieron para sentar las bases de los estudios genéticos. La imagen muestra los distintos rasgos estudiados.  Para comprender los resultados de Mendel debemos reconocer los siguientes conceptos: Carácter: cada uno de los rasgos (o características) observables. Carácter Dominante: aquel que predomina en el fenotipo cuando el genotipo es heterocigoto. Carácter Recesivo: aquel que solo se manifiesta cuando el genotipo es homocigoto recesivo y queda “oculto” ante la expresión del alelo dominante. Fenotipo: conjunto de caracteres observables de un individuo. Genotipo: tipo de genes y sus alelos que determinan las características de un individuo. Homocigoto: individuo que posee el par de alelos idénticos. Heterocigoto: individuo en el cual difieren el par de alelos que transmiten un carácter. Alelo: cada forma diferente que puede tener un gen. LEYES DE MENDEL Las Leyes de Mendel son un conjunto de reglas básicas sobre la transmisión por herencia de las características de los organismos padres a sus hijos. Estas reglas básicas de herencia constituyen el fundamento de la genética y derivan del trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en los años 1865 y el 1866, aunque fue ignorado por largo tiempo hasta su redescubrimiento en 1900. Dichas leyes son: 1ª ley: cuando se cruzan individuos homocigotos que se diferencian en un solo carácter, los descendientes de la primera generación son todos iguales entre si e iguales a uno de sus progenitores. 2ª ley: en la segunda generación (obtenida del cruzamiento de los individuos de la primera ley) se observa de que el carácter recesivo aparece en proporción de uno cada tres dominantes. 3ª ley: cuando se cruzan individuos que se diferencian en dos o más características, estas se transmiten en forma independiente cumpliendo las otras dos leyes. 1. En la imagen inferior se observa un tablero (diagrama) de Punnet, utilizados para resolver problemas sobre las Leyes de Mendel. a. ¿Qué significan las letras “A” y “a”? b. ¿Qué debemos ubicar en cada cuadrante? c. ¿Qué se puede inferir del mismo? 2. El siguiente diagrama de Punnet muestra la herencia de uno de los caracteres estudiados por Mendel. Intenta explicar que se observa. 3. Explica el siguiente cruzamiento: ACTIVIDAD 19. Ejercicios de genética. 1. Dos ratones negros (carácter dominante) se aparean entre si y su descendencia fueron 30 ratones negros y 10 blancos. Explica este resultado señalando los genotipos de padres e hijos. 2. Se cruzan plantas homocigóticas de flores azules con plantas de flores blancas homocigóticas. Sucede que todos los descendientes presentan flores azules. Por eso se puede decir que... a. En el carácter "color de la flor" el azul es dominante y el blanco, recesivo; b. El blanco es dominante y el azul, recesivo; c. Los dos son dominantes. d. Esto no es posible. 3. La miopía depende de un gen dominante (M); el gen para la vista normal es recesivo (m). Dos personas una miope y otra normal, ambas homocigóticas... a. sólo pueden tener hijos normales; b. sólo pueden tener hijos miopes; c. la mitad serán normales y la otra mitad miopes; d. 3/4 serán miopes y 1/4 normales. 4. La miopía depende de un gen dominante (M); el gen para la vista normal es recesivo (m). Dos personas una miope heterocigótica y otra normal... a. sólo pueden tener hijos normales; b. sólo pueden tener hijos miopes; c. la mitad de los hijos serán normales y la otra mitad miopes; d. 3/4 serán miopes y 1/4 normales. 5. La miopía depende de un gen dominante (M); el gen para la vista normal es recesivo (m). Dos personas, ambas miopes heterocigóticas, ... a. sólo pueden tener hijos normales; b. sólo pueden tener hijos miopes; c. la mitad de los hijos serán normales y la otra mitad miopes; d. 3/4 serán miopes y 1/4 normales. 6. La miopía depende de un gen dominante (M); el gen para la vista normal es recesivo (m). Dos personas normales... a. sólo pueden tener hijos normales; b. sólo pueden tener hijos miopes, pues la miopía es dominante; c. la mitad de los hijos serán normales y la otra mitad miopes, si una es heterocigótica; d. tendrán 3/4 de sus hijos normales y 1/4 miopes. 7. Realiza los siguientes cruzamientos, anotando proporciones fenotípicas y genotípicas: a. En la especie de plantas “x”, el color rojo de flor domina sobre el color blanco, y las semillas rugosas son recesivas respecto de las semillas lisas. Determine la progenie del cruzamiento entre una planta de flores rojas (homocigota) y semillas lisas (heterocigota) con una planta de flores rojas (heterocigota) y semillas rugosas. b. En una raza de ratones, el pelo crespo es dominante sobre el pelo liso y el color negro del pelaje es dominante sobre el gris. Determine la F1 y F2 para el cruzamiento de dos líneas puras, uno crespo y gris y otro liso y negro. ACTIVIDAD 20. Métodos de estudio de herencia. 1. ¿Puede un individuo de tipo sanguíneo A tener un hijo con el tipo de sangre 0? Si responde afirmativamente, ¿qué fenotipos podrían tener el otro progenitor? Representar los posibles resultados a través de diagramas genealógicos. 2. ¿Cuáles de estas uniones pueden dar hijos con fenotipo B? a. A x B b. A x A c. O x O d. AB x A 3. ¿Qué proporción genotípica cabe esperar en un matrimonio entre un hombre daltónico y una mujer portadora? ¿Qué proporción de daltónicos cabe esperar en la familia si tiene ocho hijos? 4. Supongamos que el color rubio del pelo domina sobre el color negro y que los genes que rigen estos caracteres están en los cromosomas X. a. ¿Qué descendencia se obtendrá de un matrimonio cuyo padre es de pelo rubio y cuya madre es de pelo negro? Indicar no sólo cuántos hijos lo tendrán de cada color, sino también su sexo. b. b) ¿Qué descendencia se obtendrá de un matrimonio cuyo padre es de pelo negro y la madre de pelo rubio heterocigótica? 5. El siguiente árbol genealógico muestra la descendencia de una familia en donde existen algunos miembros con una enfermedad producida por un genotipo homocigoto recesivo (ee). Los individuos marcados poseen la enfermedad ¿Cuál es el genotipo del individuo III1? a. b. c. d. e. EE Ee ee Ee o ee EE o Ee I I I 1 1 2 2 3 3 4 4 5 III 1 6. La siguiente genealogía corresponde a cobayas. El negro corresponde a pelo rizado y el blanco a pelo liso. El cuadrado significa macho y el círculo significa hembra. Determina qué carácter es dominante y cuál recesivo. Determina si es un carácter ligado al sexo.