TEMA 4: LA REVOLUCIÓN GENÉTICA: EL SECRETO DE LA VIDA

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 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.                                                                                                                                                       Los seres vivos evolucionan,  los hijos no son idénticos a los padres. Teoría de la evolución de Darwin: es la competencia entre los individuos de una especie por los recursos del medio lo que seleccionan sus características. Darwin pensaba que en seres vivos con reproducción sexual, los caracteres se mezclaban en los hijos. Había una contradicción, este mecanismo homogeneizaría las poblaciones, acabando con su diversidad y no existería una selección natural. La suposición de la herencia mezclada era errónea. Gregor Mendel un monje nacido en Austria, demostró que las unidades básicas de la herencia determinantes de los caracteres no se mezclan, es decir, no pierden su individualidad, a esas unidades básicas de la herencia las llamó factores hereditarios. Más tarde fue rebautizado como gen.

• 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.

2. ¿Puedes resumir las tres leyes de Mendel?
   
   

   • 1.ª ley de Mendel: Principio de la uniformidad de los heterocigotos de la primera generación filial. Si se cruzan dos variedades puras, diferentes para un determinado carácter, se obtiene una descendencia uniforme.
   •  2.ª ley de Mendel: Ley de la segregación de los caracteres en la segunda generación filial. Si se cruzan dos plantas de dicha descendencia uniforme, se obtienen plantas con semillas amarillas y plantas con semillas verdes, reaparecen los caracteres de los abuelos.
   •  3.ª ley de Mendel: Ley de la independencia de los caracteres hereditarios. . Si se cruzan dos variedades puras que se diferencian en dos caracteres , se obtiene una primera generación uniforme. Si se cruzan dos plantas de esta descendencia uniforme, se obtiene una segunda generación de plantas en las que aparecen todas las combinaciones posibles de estos caracteres.
     

• 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	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. ¿Dónde están los genes?
   
   Los genes son segmentos de ADN, una molécula con una estructura retorcida en forma de doble hélice.  Las cadenas simples de ADN se enrollan en estructuras empaquetadas llamadas cromosomas. Estos cromosomas se localizan en el núcleo dentro de cada célula.Cada cromosoma lleva un cierto número de genes en él.

Inserta la imagen de una célula eucariótica.

Localiza en esa imagen el núcleo y los cromosomas.
 y es el pilar fundamental del cuerpo humano.

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

Los cromosomas son estructuras que se encuentran en el centro (núcleo) de las células que transportan fragmentos largos de ADN. 

Los genes los podemos encontrar en el material del ADN.

Los cromosomas también contienen proteínas que ayudan al ADN a existir en la forma apropiada. Los cromosomas vienen en pares. Normalmente, cada célula en el cuerpo humano tiene 23 pares de cromosomas (46 cromosomas en total), de los cuales la mitad proviene de la madre y la otra mitad del padre

4. Describe en pocas líneas las conclusiones de Thomas Morgan en el trabajo por el que recibió el Premio Nobel en 1933.                       Demostró en su teoría de los genes (1926) que estos se encuentran unidos en diferentes grupos de encadenamiento, y que los alelos se intercambian o entrecruzan dentro del mismo grupo. Los hallazgos de Morgan sobre los genes y su localización en los cromosomas fueron la razón por la que en 1933 recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina.
5. ¿A qué conclusiones llegaron Avery, Mc.Leod y M. McCarty tras el experimento de Griffit?
   Concluyeron que el ¨principio transformante¨ de Griffit era el ADN, ya que este no se destruye con el calor, como las proteínas. Es el que lleva la información necesaria para que la cepa R pueda sintetizar la cápsula idéntica a la de las bacteria S. Esta experiencia demostró que el ADN es la molécula que almacena la información, en el ADN se encuentran los genes.
6. Todo esto se resume en la Teoría cromosómica de la herencia. ¿PUEDES EXPLICARLA EN UNA FRASE?                                                                                                  Esta teoría hace referencia a unas observaciones de unos investigadores que dijeron que había un paralelismo entre la herencia de los genes y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundación y propusieron que los genes deberían de estar en los cromosomas

ESTRUCTURA DE ADN

¿De qué están hechos los cromosomas? 
Los cromosomas  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. El centrómero divide a las cromátidas en dos partes que se denominan brazos

• 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?                                   De ADN

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

AUTOR	DESCUBRIMIENTO
ROSALIND FRANKLIN	Franklin era experta en una poderosa técnica para la determinación de la estructura de moléculas, conocida como cristalografía de rayos X. Cuando la forma cristalizada de una molécula, como el ADN, se expone a rayos X, los átomos en el cristal desvían algunos de los rayos y forman un patrón de difracción que da pistas sobre la estructura de la molécula. Produjo importantes reacciones en otros investigadores sobre la estructura del ADN, que provenían de la imagen 51.
ERWIN CHARGAFF	Chargaff analizó el ADN de diferentes especies y determinó su composición de bases A, T, C y G. Este científico hizo varias observaciones claves: A, T, C y G no se encontraban en cantidades iguales (como algunos modelos de la época hubieran predicho) La cantidad de bases variaba entre especies, pero no entre individuos de la misma especie La cantidad de A siempre era igual a la cantidad de T y la cantidad de C siempre era igual a la cantidad de G (A = T y G = C)
J. WATSON Y F. CRICK	Watson y Crick sabían que el ADN se componía de subunidades llamadas nucleótidos. start superscript, 1, end superscript 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?
La duplicación de cadenas de ADN se logra gracias al apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G que funcionan como un molde para replicar el material genético. Esta es la clave del proceso de copia de gen, de esta forma se trasnmite el mensaje genético de padres a hijos

¿Para qué crees que sirve la replicación del ADN?

Esto permite el desarrollo genético que tenemos en todo nuestro organismo, pasando de una célula madre a la creación de otras que tienen el mismo perfil de material genético.