LA REVOLUCIÓN GENÉTICA I

LA REVOLUCIÓN GENÉTICA: EL SECRETO DE LA VIDA

1. MATERIA INERTE Y MATERIA VIVA

• 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 un 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.

• Es la transmisión de padres a hijos de unidades separadas que determinan las características del individuo. Gregor Mendel observó que los caracteres recesivos, ausentes en la descendencia de un cruce en el que sólo un progenitor tenía esos rasgos, terminaban apareciendo en la descendencia después de más o menos cruces, esto le llevó a enunciar la teoría de que los factores de la herencia, ahora denominados alelo, retenían su identidad a través de las generaciones.

• Gregor 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.

2. LEYES DE MENDEL

• 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 es la unidad mínima de función genética, que puede heredarse.  
  

1. ¿Puedes resumir las tres leyes de Mendel?

• 1º ley: si se cruzan dos variedades puras, diferentes para un determinado carácter (plantas de semillas amarillas con plantas de semillas verdes), se obtiene una descendencia uniforme (todas plantas con semillas amarillas).
• 2º ley: si se cruzan dos plantas de dicha descendencia uniforme, se obtienen plantas con semillas amarillas y plantas con semillas verdes.
• 3º ley: si se cruzan dos variedades puras que se diferencian en dos caracteres (plantas de tallo largo y semillas verdes con plantas tallo corto y semillas amarillas), se obtienen una primera generación uniforme de tallos largos y semillas amarillas. 

2. Vamos a construir una tabla con algunos caracteres observables en la especie humana que son codificados por genes que presentan dos alternativas:

CARÁCTER	ALELO DOMINANTE	ALELO RECESIVO
CRUZAR LAS MANOS	Dedos derechos sobre izquierdos	Dedos izquierdos sobre derechos
CRUZAR LOS BRAZOS	Derecho sobre izquierdo	Izquierdo sobre derecho
DOBLAR LA LENGUA	Poder doblarla	No poder doblarla
LÓBULO DE LA OREJA	Separado de la mejilla	Pegado a la mejilla

3. LOS GENES

1. ¿Dónde están los genes?

• Los genes se localizan en las células, más concretamente en el núcleo de la célula. 

2. Inserta la imagen de una célula eucariota:

3. Localiza el núcleo y los cromosomas:

4. Explica qué son los cromosomas y dónde se localizan los genes.

• Los cromosomas son estructuras en el interior de la célula que contienen la información genética. Cada cromosoma de nuestras células está formado por una molécula de ADN, asociada a ARN y proteínas. La forma en X que solemos asociar a los cromosomas se manifiesta únicamente durante un corto periodo de la división celular. La mayor parte del tiempo los cromosomas están desplegados.

• Los cromosomas se agrupan en pares. Tenemos así 46 cromosomas o 23 pares. Estos pueden ser X o Y, y constituyen pares diferentes en función de que se trate de un hombre o una mujer, pues, como su nombre indica, son los responsables del sexo y marcan las diferencias entre el hombre y la mujer. La mujer posee dos cromosomas sexuales X y el varón posee un cromosoma sexual X y un cromosoma sexual Y.

• Más información: cromosomas.

5. Describe en pocas líneas las conclusiones de Thomas Morgan en el trabajo por el que recibió el Premio Nobel en 1933.  

• Después de determinar que los genes están en los cromosomas, y que el orden de los genes en los cromosomas es lineal, Thomas Morgan descubrió que hay recombinación genética en la meiosis por intercambio de segmentos de cromosomas. El aporte de Morgan al desarrollo de la genética fue reconocido otorgándole el Premio Nobel para la medicina en 1933 por haber “descubierto la función de los cromosomas, como portadores de la herencia”.

6. ¿A qué conclusiones llegaron Avery, Mc.Leod y M. McCarty tras el experimento de Griffit?

• Avery, M. McCarty y Mc. Leod concluyeron que el principio transformante de Griffith era el ADN ya que este no se destruía con el calor, al igual que las proteínas. Este experimento demostró que el ADN es la molécula que almacena la información. Es decir, en el ADN se encuentran los genes.

• Más información: experimento de Frederick Griffith

Experimento de Frederick Griffith   

7. Todo esto se resume en la Teoría cromosómica de la herencia. ¿Puedes explicarla en una frase?

• Hay un paralelismo entre la herencia de los genes y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundación y por eso los genes están dentro de los cromosomas.

4.ESTRUCTURA DE ADN

1. ¿De qué están hechos los cromosomas?

• Los cromosomas en realidad están formados por dos cadenas de ADN repetidas que se espiralizan y se mantienen unidas, de forma que en un cromosoma se distinguen dos partes que son idénticas y reciben el nombre de cromátidas, que se unen por un punto llamado centrómero.
• Los cromosomas contienen el ácido nucleico ADN el cual está formado por la unión de pequeñas moléculas que se llaman nucleótidos. En el ADN sólo existen cuatro tipos de nucleótidos distintos, las llamadasbases nitrógenadas:
• Adenina
• Guanina
• Citosina
• Timina

    
2. ¿Cuál de los tres componentes de los cromosomas forma los genes?

•  Una mezcla de ADN y proteínas.
  

3. En la siguiente tabla, recoge el descubrimiento fundamental de cada uno de los autores mencionados:

AUTOR	DESCUBRIMIENTO
ROSALIND FRANKLIN	Realizó radiografías de rayos x de fibras de ADN. La molécula de ADN estaba formada por una hélice y dio algunas dimensiones de la hélice.
ERWIN CHARGAFF	En cualquier ADN el contenido de sus componentes seguía unas normas: El contenido de adeninas y timinas coincidía. El contenido de guaninas y citosinas coincidñia.
WATSON Y F. CRICK	Propusieron un modelo de doble hélice autoensamblante que se ajustaba a todas las evidencias experimentales. El apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G sugería un mecanismo para la replicación del material genético.

4. Describe modelo de la doble hélice del ADN

• La estructura consiste en dos cadenas de polínucleótido con las bases nitrogenadas hacia dentro, enfrentadas entre sí formando parejas, de modo que siempre frente a una Adenina se sitúe una Timina y frente a una Guanina, una Citosina. Las dos cadenas son complementarias, pues conociendo la secuencia de bases de una, se deduce la de la otra por complementariedad. Esto requiere que ambas cadenas sean antiparalelas.

5.¿Cómo se duplica el ADN?

•  Los genes se copian duplicando la molécula de ADN. Al abrirse, la doble hélice se divide en dos cadenas. Cada una de ellas servirá de molde para formar una cadena complementaria. Esto dará como resultado dos moléculas de ADN hijas, idénticas a la molécula madre de ADN.
• La duplicación se logra gracias al apareamiento de las bases nitrogenadas que funcionan como un molde para replicar el material genético.
  

6.¿Para qué crees que sirve la replicación del ADN?

• La replicación es la clave del proceso de copia del gen. Gracias a esta fase, se transmite el mensaje genético de padres a hijos.