B. ESTRUCTURA Y TRANSMISION DE LA INFORMACION GENETICA.¿Cuántos gametos F1, genotipos F2, y fenotipos F2 podrían ser esperados de individuos con las siguientes características: A: planta alta a: planta baja B: flores blancas b: flores púrpuras. A) AA x aa homocigotos F1 a a A Aa Aa A Aa Genotipo F1 Aa 4/4 heterocigotos Aa x Aa heterocigotos F2 A A AA a Aa a Aa aa Genotipo F2 AA ¼ homocigoto dominante Aa 2/4 heterocigoto Aa ¼ homocigoto recesivo Fenotipo F2 ¾ plantas altas ¼ plantas bajas B) AABB x aabb F1 ab ab AaBb x AaBb F2 AB AB AABB Ab AABb aB AaBB ab AaBb Genotipo F2 1/16 AABB homocigotos 2/16 AABb heterocigotos 2/16 AaBB heterocigotos 4/16 AaBb heterocigotos 1/16 AAbb heterocigotos 2/16 Aabb heterocigotos 1/16 aaBB heterocigotos 2/16 aaBb heterocigotos 1/16 aabb homocigotos C) AaBb x aabb F1 ab ab F2 AaBb x aabb AB AaBb AaBb ab aabb aabb Genotipo F1 AaBb 2/4 heterocigotos Aabb 2/4 homocigotos Ab aB ab AABb AaBB AaBb AAbb AaBb Aabb AaBb aaBB aaBb Aabb aaBb aabb Fenotipo F2 9/16 plantas altas y flores blancas 3/16 plantas altas y flores purpuras 3/16 plantas bajas y flores blancas 1/16 plantas bajas y flores purpuras AB AaBb AaBb AB AaBb AaBb Genotipo F1 AaBb 4/4 heterocigotos Avery consiguó desarrollar el experimento de Griffith hasta el punto en que no era necesario añadir más que ADN a las bacterias rugosas para convertirlas en lisas. Los dos tipos de bacteria se distinguen muy bien. Consulte los aspectos siguientes en el Libro de AUDERSIK & AUDERSIK. y pese a que habían excluído que en el extracto hubiese otra cosa que no fuese ADN a los científicos de entonces les parecía muy raro que la herencia estuviera contenida en esa clase de molécula. Griffith comprobó que si se mezclaban bacterias sin cápsulas vivas con bacterias con cápsula pero muertas y se le inyectaban a un ratón. llamada en aquel tiempo principio químico transformante. B) ¿Cuál fue la contribución importante de cada uno? S/ la contribución de Griffith fue el fenómeno de alteración genética de un organismo conocido como transformación. y se transmitía a toda su descendencia. podía causar un cambio heredable en las bacterias R. y todo ello en el tubo de ensayo sin necesidad de inoculárselas a un ratón. Con Colin Munro MacLeod que trabajó en el grupo desde 1935 hasta 1940 y Maclyn McCarty que lo hizo desde 1941. que parecía ser heredable. A) ¿Cómo la transformación de experimentos de Griffith difirió de aquellos de Avery y colaboradores? S/ en 1928 un médico británico. Frederick Griffith.AB ab AaBb ab AaBb ab AaBb ab AaBb Genotipo F2 4/16 AaBb homocigotos 4/16 Aabb heterocigotos 4/16 aaBb heterocigotos 4/16 aabb homocigotos Ab aB ab Aabb aaBb aabb Aabb aaBb aabb Aabb aaBb aabb Aabb aaBb aabb Fenotipo F2 4/16 plantas altas y flores blancas 4/16 plantas altas y flores purpuras 4/16 plantas bajas y flores blancas 4/16 plantas bajas y flores purpuras 2. mientras que las colonias de bacterias sin cápsula son rugosas. de tener cápsula y ser patógena había pasado desde las bacterias lisas muertas a las rugosas vivas. podría decirse que la transformación es tomar información del ambiente. aparentemente aburrida y monótona. incluso a pesar de que la actividad se perdía cuando las preparaciones se trataban con extractos que destruían al ADN. ácidos nucleicos. de diversas maneras para destruir diferentes sustancias (proteínas. De alguna manera la característica de formar colonias lisas. había demostrado que la capacidad de una bacteria para ser patógena dependía de un carácter. mientras aquéllas que perdían la cápsula eran inocuas porque sin cápsula son fácilmente destruidas por las defensas del organismo. el animal moría de neumonía y las bacterias que se aislaban del cadáver eran lisas y tenían cápsula. el tener una cápsula externa que la envuelve. Casi todo el mundo se creía que eran las proteínas las únicas moléculas que por su diversidad podían generar la infinidad de caracteres hereditarios de los seres vivos y algunos críticos achacaban a impurezas de proteínas la actividad transformante de las preparaciones de Avery. hidratos de carbono y lípidos) y evaluaron las muestras tratadas para ver si . Según las observaciones de Griffith. Griffith acuñó la palabra transformación para designar a éste fenómeno. Las bacterias de la especie Streptococcus pneumoniae que tenían cápsula producían neumonía en los ratones en las que se inyectaban. también bacteriólogo. “Puede que sea un gen” le escribía el 13 de mayo de 1943 Avery a su hermano Roy. La contribución de Avery y sus colaboradores fue que trataron las muestras del principio transformante de Griffith. Con todas las cautelas científicas Avery y sus colaboradores publicaron sus resultados en 1944. Alguna sustancia presente en los restos de bacterias S. porque las bacterias con cápsula forman colonias lisas. De todas formas ocurrió la transformación. Como paso final. las moléculas debían ser heterogéneas y variadas. C) ¿Por qué el trabajo de Griffith no probó directamente al ADN como el material genético mientras el de Avery y colaboradores Si? S/ Griffith argumento que cuando mezclo los dos tipos de bacterias se transfirió algún factor químico de las bacterias de la cepa S. Avery. Las fotografías obtenidas mostraban patrones que casi con certeza reflejaban los giros de una hélice gigante. Mediante la observación de la transformación bacteriana. Griffith concluyo que el factor de transformación tenía que ser un gen.habían retenido la capacidad transformante. timina y citosina. C) ¿Cuál fue la contribución de Rosalind Franklin? Considera usted que fue fundamental? S/ Un aporte importante fue el aporte de Rosalind Franklin quien obtuvo una fotografía de difracción de rayos X que reveló. se sabía que la molécula de DNA era muy grande. . la cantidad de adenina (A) es igual que la de timina (T) y que la de guanina (G) es igual que la de citosina (C): A=T y G=C. también muy larga y delgada. Que rompieran el ácido un nucleico diferente: el ADN. conocida hoy como la famosa “Fotografía 51”. Avery repitió el experimento una vez más. El ADN era el factor de la transformación. la célebre hipótesis de la “doble hélice” que es característica de la estructura molecular del ADN. de manera inconfundible. guanina. porque un tipo de bacterias (las inofensivas) habían sido cambiadas en otro (las causantes de la enfermedad). dentro del error experimental. ninguna de ellas pudo haber provocado la transformación. Avery y sus colaboradores aislaron ADN casi puro a partir de una muestra de principio transformante neumocócico y mostraron que causaba la transformación bacteriana. Para llevar la gran cantidad de información genética. los dos científicos fueron capaces de deducir que el DNA es una doble hélice. quería determinar que la molécula de las bacterias era la mayor importancia de la transformación. Los físicos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin habían aplicado la técnica de difracción de rayos X al estudio del DNA. junto con Maurice Wilkins. En el momento en que Watson y Crick comenzaron sus estudios. algunos de ellos contradictorios. como esas moléculas habían destruido. hidratos de carbono y algunas otras moléculas incluyendo el ARN. ya había un cúmulo de abundante información. Con mucho cuidado trataron esta mezcla con enzimas que destruían proteínas. Avery extrajo una mezcla de varias moléculas de las bacterias que habían muerto por calor. Llamo a este proceso TRANSFORMACION. A) ¿Qué información disponible tuvieron Watson y Crick para desarrollar el modelo de la estructura del ADN? S/ James Watson y Francis Crick se dedicaron a examinar y contrastar todos los datos existentes acerca del DNA . lípidos. Avery y otros científicos descubrieron que el ADN almacena y transmite información genética de una generación de bacterias a la siguiente. y que estaba compuesta de nucleótidos que contenían las bases nitrogenadas adenina. pero no ocurrió la transformación. se les concedió el Premio Nobel en Fisiología y Medicina. la estructura helicoidal de la molécula del ADN. entrelazada y sumamente larga. Evidentemente. y a unificarlos en una síntesis significativa. Esa imagen. Watson y Crick intentaron construir un modelo de DNA que concordara con los hechos conocidos y explicara su papel biológico. También fueron cruciales los datos que indicaban que. la actividad transformante se perdía. La respuesta siempre fue la misma: si el ADN en la muestra era destruido. Reuniendo los diferentes datos. fue un respaldo experimental crucial para que el investigador estadounidense James Watson y el británico Francis Crick establecieran. 3. B) ¿Cuál fue su contribución a la construcción del modelo? S/ A partir de estos datos. por la que en1962. en 1953. ¿Qué tan general es el fenómeno de transformación? S/ Los científicos andaban buscando el "lenguaje de la vida" y. en células encapsuladas vivas. Los partidarios de la otra hipótesis. el ADN aparece desnudo y dispuesto en el citoplasma. B). Pues fue la principal prueba física que tubo esta teoría‟‟ Fotografía de difracción de rayos X tomada por Rosalind Franklin www. ADN de hebra sencilla ARN Pentosa-ribosa Bases nitrogenadas.„‟Considero que este aporte es fundamental.poramoralaciencia. el ARN se sintetiza en el nucleo y posteriormente se desplaza al citoplasma donde realiza su función. ADN en el nucleo.com 4. Griffith. 140 millones de pares de nucleótidos de longitud 3 X 10 9d (daltons). tiene entre nucleóditos RNAt : de 75 y 90 Quimicamente Funcionalmente Localización en la celula Longitud Peso moléculas Tipos tranferencia . Celula procariota. haciendo que bacterias no patógenas se transformaran en otras patógenas 5. en este sentido. (A.G. Celula eucariota. (A.U. Bases nitrogenadas. se podría decir que es el aporte más importante que dio certeza a la teoría de Watson y Crick de la doble hélice. A) ¿De qué manera el fenómeno de transformación soporta la hipótesis que el ADN es el material genético? S/ Griffith explicó el fenómeno de la "transformación bacteriana" afirmando que "algo" de las células encapsuladas muertas había convertido a las células inofensivas vivas.C) Contiene el material genético que será trasmitido al nuevo organismo que se creara. el ADN (DNA en inglés) como portador de la información.G. y ADN circular en las mitocondrias y en los cloroplastos (juntos con mitorribosomas). y este algo pasaba de generación en generación por medio de un gen. los teóricos pensaban que eran las proteínas las moléculas portadoras del mensaje hereditario. Celula eucariota. Usando una bacteria neumococo (Streptococcus pneumoniae) consiguió poner de manifiesto el fenómeno de la transformación bacteriana. Celula procariota.T. Este experimento fue una pista muy fundamental para descubrir que era el ácido desoxirribonucleico el causante de la transformación bacteriana.C) Ayuda a 'traducir' las instrucciones escritas' en el material genético. el ARN se sintetiza en el citoplasma. prestaron atención a un experimento que realizó F. Distinga entre ADN y ARN ADN Pentosa-desoxirribosa. El ADN-ARN ramificado fue descubierto en primer lugar en las myxobacterias y posteriormente ha sido caracterizado en otra bacteria del suelo.Números de cadenas Forma ADN recombinante ADN polimerasa ADN superenrollado ADN bicatenario ADN ribosómico 2 Cadena bicatenaria (excepto en algunos virus) Configuración: doble hélice (A=T. 5.474 fueron lisas y 1.850 fueron rugosas.324 semillas de la F2. y en algunas estirpes de E. A) ¿Qué bases del ADN podría retrotranscribir la siguiente cadena de ARNm: 5’-CUGAUG3‟? ARNm : CUGAUG DNA: GACTAC B) ¿Qué es la retrotranscripción? La retrotranscripcion había sido considerada una prerrogativa de las células eucariotas y de los virus. Usando los símbolos W y w para los genes: W= semillas lisas. 7. Mendel cruzó guisantes con semillas lisas con guisantes que producen semillas rugosas. w= semillas rugosas Wxw W w Ww . salvo su forma lineal 6. De un total de 7. pero recientemente se ha descubierto que participa en la síntesis de un extraño acido nucleico ramificado en las bacterias. 8. ¿Cuál sería el efecto si la adenina marcada con asterisco cambia por una timina? Cadena original 5‟ : TGCCT GACA Cadena nueva 3‟: ACGGA CTGT Si se cambia la adenina por una Timina la cadena del ADN se junta con una adenina. ¿Qué bases del ARNm en el proceso de transcripción representarán la siguiente secuencia de ADN?: 5‟-TGCCA*GACA –3‟ DNA : TGCCA GACA RNAm: UGCCA GACA ¿Cuál es la cadena complementaria a dicha secuencia de ADN. G=C) RNAr: ribosomal RNAm: mensajero 1 Cadena monocatenaria (salvo en algunos virus) No existe ninguna configuración. El descubrimiento de la retrotranscripcion rompió el esquema de la biología molecular según el cual la información genética iba siempre en este sentido ADN-ARN-proteína. si cambia la adenina marcada con * por guanina? Cadena original 5‟ : TGCCG GACA Cadena nueva 3‟: ACGGC CTGT Si se cambia la adenina por una Guanina la cadena del ADN se junta con una citosina. stigmatella aurantiaca. En la primera generación. un ratón de color gris con uno blanco (albino). Fenotipo: 1/1 pelo rojo F2 RR X RR R R .474‟‟ „‟1850‟‟ 9.Genotipo: 1/1 heterocigoto Fenotipo: 1/1 semillas lisas F2 Ww x Ww W w W w WW Ww Ww ww Genotipo F2 ¼ WW homocigoto dominante 2/4 Ww heterocigoto ¼ ww homocigoto recesivo Fenotipo F2 ¾ semillas lisas ¼ semillas rugosas W= SEMILLAS LISAS w= semillas rugosas Se acerca nuestro valor a el valor original Se acerca nuestro valor a el valor original „‟5. y 72 ratones blancos. R = ROJO Rr= Roano r= blanco A) Rojo x rojo F1 R x R R R RR Genotipo:RR 1/1 Homocigoto dominante. de que el homocigoto dominante es el color gris (G) y el homocigoto recesivo es el color blanco (g) G x g = Gg 1/1 Gg heterocigoto . ¿Qué fenotipos podrían ser esperados de los siguientes apareamientos? y ¿en qué proporciones? Determine los genotipos de cada uno de los parentales y la posible descendencia de cada uno de los cruces. En el ganado el gen (R) para el pelo rojo es dominante sobre el pelo blanco (R‟). La combinación heterocigota (RR‟) produce roano. Deducimos por la F1 generación en la cual todos fueron grisis. 1/1 Gg color gris (esto explica la primera generación) F2 G G g GG Gg g Gg gg Genotipo F2 ¼ GG homocigoto dominante 2/4 Gg heterocigoto ¼ gg homocigoto recesivo Fenotipo F2 ¾ ratones de color gris ¼ ratones de color blanco G= RATONES DE COLOR GRIS g= ratones de color blanco Se acerca nuestro valor a el valor original Se acerca nuestro valor a el valor original „‟198‟‟ „‟72‟‟ 10. todos fueron grises. El biólogo francés Cuénot cruzó naturalmente. 198 grises. Luego él obtuvo la F2. R RR RR R RR RR Genotipo: RR 4/4 Homocigoto domiante. Fenotipo: 4/4 pelo rojo B) Rojo x roano F1 R x Rr R R RR r F2 RR X Rr R RR Rr Rr Genotipo F1 Fenotipo F1 ½ RR Homocigoto ½ pelo rojo dominante ½ Rr Heterocigoto ½ pelo roano R r R RR Rr Genotipo F2 2/4 RR Homocigoto dominante 2/4 Rr Heterocigoto Fenotipo F2 2/4 pelo rojo 2/4 pelo roano C) Rojo x blanco F1 R x r R r Rr F2 Rr x Rr R r R RR Rr Genotipo F1 1/1 Rr Heterocigoto Fenotipo F1 1/1 pelo roano r Rr rr Genotipo F2 ¼ RR Homocigoto dominante 2/4 Rr Heterocigotos 1/4 rr Homocigoto recesivo Fenotipo F2 ¼ pelo rojo 2/4 pelo roano ¼ pelo blanco D) Roano x roano F1 Rr x Rr R R RR r Rr r Rr rr Genotipo F1 ¼ RR Homocigoto dominante 2/4 Rr Heterocigotos 1/4 rr Homocigoto recesivo Fenotipo F1 ¼ pelo rojo 2/4 pelo roano ¼ pelo blanco F2 RR RR RRRR Rr RRRr rr RRrr GENOTIPO F2 1/9 RRRR homocigoto dominante 2/9 RRRr heterocigoto 3/9 RRrr heterocigoto 2/9 Rrrr heterocigoto 1/9 rrrr homocigoto recesivo Rr RRRr RRrr Rrrr FENOTIPO F2 6/9 pelo rojo 2/9 pelo roano 1/9 pelo blanco rr RRrr Rrrr rrrr E) Roano x blanco F1 Rr x r r R Rr Genotipo F1 ½ rr Homocigoto recesivo Fenotipo F1 ½ pelo blanco . Si se sabe que en una familia. y los mismos esperan tener cuatro hijos ¿cuál es la probabilidad de que se den las siguientes combinaciones? CC= HIJO NORMAL. S/ No sería fácil ya que el cruce heterocigoto de pelo rojo con pelo blanco produce pelo roano. 11.r F2 Rr x rr R r rr ½ Rr Heterocigoto ½ pelo roano r Rr rr r Rr rr Genotipo F2 2/4 rr Homocigoto recesivo 2/4 Rr Heterocigoto Fenotipo F2 2/4 pelo blanco 2/4 pelo roano F) Blanco x blanco F1 r x r r Genotipo F1 r rr 1/1 rr homocigoto recesivo F2 rr x rr r r r rr rr r rr rr Fenotipo F1 1/1 pelo blanco Genotipo F2 4/4 rr Homocigoto recesivo 2/4 Rr Heterocigoto Fenotipo F2 2/4 pelo blanco 2/4 pelo roano G) Podría ser fácil establecer una verdadera manada (homogénea en color) de rojo o roano? Explique. ¿Dos normales y dos albinos? 2NORMALES (50%) 2ALBINOS (50%) d. cc= HIJO NORMAL F1 Cc x Cc C CC Cc c Cc cc Genotipo 1/4 CC homocigoto dominante 2/4 Cc heterocigotos 1/4 cc homocigoto recesivo fenotipo 2/4 hijos normales (50%) 2/4 hijos albinos (50%) C c a. ¿Uno normal y tres albinos? 1NORMAL (75%) 3ALBINOS (25%) . y el cruce de roano con roano vuelve a producir algunas descendencias pelo rojo. blanco y roano. Cc= HIJO ALBINO. ¿Tres individuos normales y uno albino? 3NORMALES (25%) 1ALBINO (75%) c. ambos padres son heterocigotos (Cc) para el albinismo. ¿Todos cuatro normales? (0.1%) b.