guía bl-01 modelo del adn_replicación del adn_ingeniería genética
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8/13/2019 Gua BL-01 Modelo del ADN_Replicacin del ADN_Ingeniera Gentica
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Ciencias Mdulo Electivo
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Modelo del ADN. Replicacin del ADN.Ingeniera gentica.
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Habilidades de la clase
Uno de los principales cambios que se producen con la PSU es el desarrollo de habilida-
des, ms que el mero conocimiento. Con la cantidad de informacin que podemos acceder
actualmente es necesario que el alumno sea capaz de construir su propio conocimiento y
por ello nuestra labor se centra en entregar las herramientas para que sea capaz autnoma-
mente de generar estas habilidades, las cuales se ordenan jerrquicamente:
Reconocimiento: Se reere a recordar informacin especca, datos, deniciones,
fechas, nombres, etc.
Comprensin: Se reere a la habilidad de relacionar informacin, explicar con tus
propias palabras, identicar situaciones en otro contexto.
Aplicacin:Es la habilidad de usar la informacin, ideas o conceptos en situaciones
nuevas para resolver un problema o situacin.
Anlisis:Es una habilidad superior que consiste en dividir un todo para descubrir la
relacin que se establece entre sus partes lo que determina la coherencia entre ellas.
Los contenidos de esta clase los puedes encontrar en tu libro CPECH entre las pginas 17
a la 26 y 40 a 48.
Ideas fuerza
El ADN es la molcula que almacena la informacin gentica de los organismos.
La forma de organizacin del ADN responde al modelo enunciado por Watson y
Crick que en lo esencial plantea que se trata de una doble hebra, con direcciones de
crecimiento opuestas, donde las dos hebras se unen por puentes de hidrgeno de
manera complementaria.
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La duplicacin de la molcula de ADN presenta las siguientes caractersticas: semicon-
servativa, bidireccional, con sentido de 5 a 3 y semidiscontinua.
Dentro de las aplicaciones de la Ingeniera gentica est la terapia gnica, que consti-tuye un nuevo fenmeno mdico y social en el tratamiento y prevencin de enferme-
dades.
Aprovecha todas las instancias que te entregamos para que mejores tu aprendizaje. Tus progresos
pueden ser tan buenos como tu decidas que sean
Modelo del ADNObserva las siguientes guras, que te presentamos a continuacin, y completa la tabla corres-
pondiente:
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Desoxiribosa
Nucletidos:
Fosfato
O
O O
O
P5
CH2 O
H H
H
HOH
4 1
23H
N
N N
N
NH2
5 6
1
23
4
789
Adenina (A)
desoxiribosa
Fosfato
O
O O
O
P CH2 O
H H
H
HOH
H
N
N N
N
O
5 6
1
23
4
789
H
NH2
Guanina (G)
Timina (T)
N
N
O
5
61
2
34
H
O
CH3
H
O
H
H
H H
OH
O
O O
O
P CH2
N
N
NH2
5
61
2
34
O
H
Citocina (C)
desoxiribosaFosfato
O
O O
O
P CH2
Fosfato
O
H H
H
HOH
Adenina:
Citosina:
Guanina:
Timina:
Desoxiribosa
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Caracterstica de la
molcula de ADN
Bases nitrogenadas de
ADN
Complementariedad
entre las bases
nitrogenadas
Pentosa de ADN
Sitios de unin entre
la pentosa, la base
nitrogenada y el
fosfato
Uniones dentro de la
hebra
Uniones entre hebras
Direccin de las hebras
Para comprender mejor las caractersticas del ADN, existen algunas experiencias interesantes
generadas por cientcos que colaboraron notablemente en el estudio de la informacin gen-
tica. Observa cada una de las imgenes presentadas a continuacin, y describe el mecanismo
que se genera, como tambin la idea que se maniesta.
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Experimento de Grifth (1928) sobre la trasformacin bacteriana.
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Experimentos de Messelson y Stahl
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Molcula
parental15
NP: cadena pesada
L: cadena liviana
Primera
replicain 14N
Segunda
replicain 14N
Modelo Conservativo Modelo Semiconservativo
P-P
P-LP-P + L-L
P-P
P P P P
+ +
P P L L P L L P
P P L L L L L L
P-L + P-PP-P + L-L
L P P P L P P P
Replicacin del ADN
A partir de la observacin de la imagen, ms los contenidos entregados por tu profesor(a),realiza las siguientes actividades:
ADN Polimerasa
cadena adelantadaProtenas de unin a cadena simple5
3
cebador
3
5
Helicasa
fragmentos de Okazaki
ADN Polimerasa
Topoisomerasa
55
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1. Completa el siguiente cuadro con, las enzimas y su funcin respectiva, que participan en
el proceso de replicacin:
Enzima Funcin
Topoisomerasa
Helicasa
Protenas de unin a cadena
simple
DNA polimerasa
DNA ligasa
Primasa
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2. Menciona en 6 pasos el proceso de replicacin:
1. _____________________________________________________________
2. _____________________________________________________________
3. _____________________________________________________________
4. _____________________________________________________________
5. _____________________________________________________________
6. _____________________________________________________________
3. Cul es la razn de que exista una hebra adelantada y una retrasada? Fundamenta tu
respuesta.
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4. En qu lugar de la clula ocurre este proceso?Por qu?
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5. Cuales son las diferencias de la replicacin entre las clulas eucariontes y procariontes?.
Apyate en la imagen para tu respuesta.
ADN polimerasa
ARN cebador
Fragmento
de Okazaki
ADNpolimerasa
Histonanueva
Hebra
retardada
Hebra molde
Hebramolde
Histonaantigua
Hebra
conductora
Origen
Terminacin
Repli
cacin
Replic
aci
n
Replicacin en eucarionte Replicacin en procarionte
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Ingeniera Gentica
La tecnologa del ADN recombinante, o ingeniera gentica, comprende un conjunto de tcnicas
que hacen posible el asilamiento, estudio, modicacin y transferencia de genes de un organismo
a otro. Estas tcnicas permiten intervenir con precisin en el material gentico de los seresvivos, con los siguientes nes:
1. Identicar genes.
2. Fabricar sistemas de trasferencia y de expresin de genes (vectores) en las clulas huma-
nas (base de la Terapia gnica).
3. Desarrollar sistemas que permitan controlar la expresin de los genes transferidos, as
como tambin sistemas de bloqueo.
4. Mejorar la ecacia y la seguridad de los sistemas de transferencia, sobre todo en la apli-
cacin sobre los alimentos de consumo humano.
Observa las siguientes imgenes de ingeniera gentica y comenta el procedimiento realizado.
Cultivo deplantas
Bacteria
Transformacin
Extraccin yaislamiento de ADN
Clonacin y deseode genes
Cultivo de clulasy tejidos
Procedimiento Bsico para la Agricultura_________________________
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Bacterias
Plsmido de expresin en
bacterias
Gen de la
insulina humano
Gen de la insulina humano
inserto en el plsmido
bacteriano
insulina
Bacteria E. coli
recombinanteADN bacteriano
Multiplicacin de
las bacterias
Escherichia coli
Produccin de insulina
en gran cantidadExtraccin y
puricacin
Insulina
humana
Produccin de insulina
Base conceptual para la terapia gnica _________________________
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Sntesis de la clase
Material gentico
Humano Transgnicos Plantas
caractersticas
Ingeniera gentica
aplicaciones concepto aplicaciones
caractersticas del proceso
funcin proceso de copia
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Preguntas propuestas
1. Qu protena es la encargada de romper los puentes de hidrgeno que unen las dos
hebras del ADN?
A) Topoisomerasa.
B) Primasa.
C) ADN polimerasa.
D) ARN polimerasa.
E) Helicasa.
2. La replicacin del ADN se dene como semiconservativa, lo que signica que
A) cuando se duplica el ADN, las hebras contienen slo ADN nuevo.
B) cuando el ADN se replica, el resultado es una mezcla desigual de ADN nuevo y
original.
C) luego de la replicacin, cada cadena de ADN contiene la mitad del ADN nuevo y
la otra mitad original.
D) cada cadena de ADN conserva completamente la informacin de la cadena origi-
nal.
E) cada cadena resultante sufre una dispersin con respecto a la cadena original.
3. En el modelo de ADN de Watson y Crick, las hebras se caracterizan porque
I. tienen una disposicin antiparalela.
II. se unen por puentes de hidrgeno entre las bases nitrogenadas.
III. se unen en forma exacta y complementaria.
A) Slo I
B) Slo IIC) Slo III
D) Slo I y II
E) I, II y III
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4. Qu cambio(s) debe(n) ocurrir para que el ADN se pueda replicar?
I. La doble hebra se debe desenrollar.
II. Se deben romper los puentes de hidrgeno.
III. El ADN se debe encontrar en el estado de cromatina.
A) Slo I
B) Slo II
C) Slo III
D) Slo I y II
E) I, II y III
5. Qu condiciones se deben cumplir para que ocurra replicacin del ADN?
I. Nucletidos libres.
II. Cebadores sobre los moldes de ADN.
III. Presencia de horquilla de replicacin.
A) Slo I
B) Slo II
C) Slo I y II
D) Slo I y IIIE) I, II y III
6. En el marco de la ingeniera gentica las enzimas de restriccintienen como obje-
tivo
A) generar copias de los fragmentos de ADN a recombinar.
B) cortar un segmento de ADN para recombinar.
C) unir segmentos de ADN a recombinar con ADN del vector.D) degradar copias defectuosas de ADN recombinante.
E) limitar el nmero de copias que se hacen del ADN a recombinar.
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7. En cul de las siguientes situaciones se debe aplicar una mayor cantidad de energa para
separar las hebras del ADN?
A) 75% pares de bases AT y 25% pares de bases GC.
B) 50% pares de bases AT y 50% pares de bases GC.C) 25% pares de bases AT y 75% pares de bases GC.
D) 80% pares de bases AT y 20% pares de bases GC.
E) 60% pares de bases AT y 40% pares de bases GC.
8. Qu pareja(s) de conceptos est(n) incorrectamente combinada(s)?
I. Pares de bases complementarias = adenina y citosina.
II. Bases = adenina, timina, citosina y guanina.III. Cromosoma eucaritico = ADN y protenas.
A) Slo I
B) Slo II
C) Slo III
D) Slo I y II
E) Slo II y III
9. El uso de la terapia gnica en el futuro apuntar a
I. la ubicacin de genes defectuosos para reemplazarlos por los normales.
II. la identicacin de enfermedades genticas en personas que an no las hayan
desarrollado.
III. prevenir el desarrollo de enfermedades genticas.
A) Slo I
B) Slo IIC) Slo I y II
D) Slo II y III
E) I, II y III
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Ampla tus conocimientos
De acuerdo con lo que has aprendido y lo que plantea tu libro de biologa, responde las
siguientes preguntas.
1. De qu forma el proceso de replicacin del ADN asegura la constancia gentica?
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2. A partir de la siguiente secuencia de ADN, determine la secuencia de la hebra de ADN
hermana y la secuencia del ARNm
5` CTGCCATTGTCACAGATACCGGATTAGGCCTAAAGCCC 3`
3. Hoy existe una tcnica denominada P.C.R. Explica en que consiste y como se relaciona con
el ADN.
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4. Investiga acerca de la tecnologa que ha llevado a la fabricacin industrial de insulina humana.
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Registro de propiedad intelectual N 173.240 del 19 de agosto de 2008.Prohibida su reproduccin total o parcial.
5. Cul es la utilidad del proyecto genoma humano?. Qu usos se le est dando hoy?
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6. Qu pasa en Chile con los alimentos transgnicos?. Existe alguna legislacin que los
prohba?
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En la prxima clase, estudiars los siguientes temas:
Sntesis de protenas. Transferencia del mensaje gentico desde el
ADN a la maquinaria de sntesis de protenas.
- Correspondencia entre codn del ARNm, anticodn del ARNt
y el aminocido correspondiente.
- Traduccin del mensaje gentico durante la sntesis de prote-
nas.
- Interpretacin del signicado de una mutacin a nivel molecu-
lar.
Relacin entre estructura y funcin de las protenas.
- Albinismo y anemia falciforme. Enzimas, como ejemplo de la importancia de la estructura tridi-
mensional de las protenas.
Consulta el ndice de tu libro para preparar estos temas.
Prepara tu prxima clase