Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ciencias - Departamento de Biología Taller de Biología General – 12/10/2017 12/10/2017 Nombre: Nicol Juliana Marin Niño
1. Un agricultor de Puerto López (Meta) compra semillas importadas de Mandy 1, una variedad de arroz ( Oriza sativa), sativa), que presentan resistencia al virus de la hoja blanca (VHB) y al insecto Sogatodes cubanus, cubanus , que causan grandes pérdidas. En el el campo de cultivo se cruzaron accidentalmente con una variedad nacional susceptible (Fedearroz 2000). El cruce produjo individuos con resistencia al virus, pero susceptibles al insecto (F1). El agricultor no cuenta con recursos para importar nuevamente semillas. Un investigador le asegura que es posible obtener una planta resistente en la F2 cruzando los individuos de la F1. Use la letra v para el carácter de respuesta respuesta al virus, y la letra i para el carácter de resistencia al insecto. Responda: a) Genotipos: Mandy 1 VVii Fedearroz 2000 vvII vvII Híbrido F1 VvIi VvIi b) Complete el siguiente cuadro de punnet, con la autofecundación del hibrido F1. F1 X F1 VI Vi vI vi
VI VVII VVIi VvII VvIi
Vi VVIi VVii VvIi Vvii
vI VvII VvIi vvII vvIi
vi VvIi VvIi vvIi vvii
c) En la generación F2 resultante de la autofecundación del híbrido F1 F1 complete la información de la tabla (Resistente vir us (RV) Susceptible al virus (SV); Resistente al Insecto (RI) Susceptible al insecto (SI): Fenotipo SV/SI SV/RI RV/SI RV/RV
Genotipo vvIvvii V-IV-ii
# individuos 3 1 9 3
d) Biólogos moleculares han determinado que la resistencia al insecto es dada por una proteína que resulta tóxica para el insecto. La secuencia de aminoácidos de esta proteína es: Gly-Ser-Gly-Pro-Met-Cys-Try-Gly-Trp-Pro-Ile-Lys-Lys Defina: Secuencia RNAm AUG-GGU-AGU-GGA-CCU -AUG-UGC-UAC-GGG-UGG -CCA-AUU-AAA-AAG-UGA Secuencia DNA lider TAG-CCA-TCA-CCT-GGA-T AC-ACG-ATG-CCC-ACC-GGT -TAA-TTT-TTC-ACT Secuencia DNA comp. ATG-GGT-AGT — GGA-CCT-ATG-TGC-TAC-GGG-TGG-CCA-ATT-AAA-AAG-TGA GGA-CCT-ATG-TGC-TAC-GGG-TGG-CCA-ATT-AAA-AAG-TGA 2. Los campesinos del municipio municipio de Lorica (Córdoba) tienen una variedad de yuca ( Manihot sculentum), sculentum), llamada Colaeburra, que es resistente al virus que produce la enfermedad conocida como “Cuero de Sapo”(VCSY) , pero contiene altos niveles de cianuro. Los investigadores del programa de mejoramiento genético de yuca del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), realizan un cruce entre Colaeburra y la variedad comercial comercial CMC-40 que es susceptible al virus, pero tiene bajos niveles de cianuro, resultando el 100% del híbrido susceptible al virus y con bajos niveles de cianuro. Usando H para r espuesta al insecto y Q para contenido de cianuro: a) Genotipos: Colaeburro hhqq CMC40 HHQQ b) Complete el cuadro de Punnet, con la información de la autofecundación de la generación F1 HhQq
F1 X F1
HQ
Hq
hQ
hq
HQ
HHQQ
HHQq
HhQQ
HhQq
Hq
HHQq
HHqq
HhQq
Hhqq
hQ
HhQQ
HhQq
hhQQ
hhQQ
hq
HhQq
Hhqq
hhQq
hhqq
c) Con la información de la F2 complete la si guiente tabla (RI Resistencia al insecto, SI susceptible al insecto, AC alto cianuro, BC bajo cianuro): Fenotipos SI/AC SI/BC RI/AC RI/BC
Genotipos H-qq H-Qhhqq hhQ-
# individuos 3 9 1 3
d) Mediante técnicas de transcriptómica, consiguen aislar una secuencia de RNA en la que identifican el transcripto del gene que confiere la resistencia al virus y lo secuencian, con el siguiente resultado: ACG AUG GGC UGC CCA AAU UCC CCA GAU AGG CCG CGG AGG GCC AAU UUC GGU CAG AAG UAA Defina DNA Lider TAC-CCG-ACG-GGT-TT A-AGG-GGT-CTA-TCC-GGC-GCC -TCC-CGG-TTA-AAG-CCT-GTC-T TC-ATT DNAComp. ATG-GGC-TGC-CCA-AAT-TCC-CCA-GAT-AGG-CCG-CGG-AGG-GCC-AAT-TTC-GGT-CAG-AAG-TAA Proteína: Gly-Cys-Pro-Asn-Ser-Pro-Asp-Arg-Pro-Arg-Arg-Ala-Asn-Phe-Gly-Gln-Lys
3. Laura y Alberto han sido esposos por 2 años; ella tiene grupo sanguíneo B heterocigoto y es portadora para albinismo, él es grupo sanguíneo A homocigoto y normal para albinismo. Están esperando su primer bebe pero la alegría del hogar está perturbada por una negra nube en el horizonte: Alberto ha sorprendido algunas miradas tiernas entre su esposa y Juan, el don juan del edificio. La duda lo carcome y contrata a un detective privado, quien descubre que Juan es grupo sanguíneo O y portador de albinismo. ¿El hijo que esperan será realmente de él?. Para saberlo, resuelva las siguientes cuestiones: a) genotipo de Laura IBAa, genotipo de Alberto I AIAAA, genotipo de Juan iiAa AA: normal Aa: Portador de albinismo Aa: albino b) Complete la información de los cuadros de doble entrada respectivamente para el caso Laura X Alberto, y Laura X Juan. Use los cuadros que usted, considere necesarios: Laura x Alberto IAA IAA IAA IAA
IBA IAIBAA IAIBAA IAIBAA IAIBAA
IBa IAIBAa IAIBAa IAIBAa IAIBAa
iA IAiAA IAiAA IAiAA IAiAA
ia IAiAa IAiAa IAiAa IAiAa
Laura x Juan iA ia iA ia
IBA IBiAA IBiAa IBiAA IBiAa
IBa IBiAa IBiaa IBiAa IBiaa
iA iiAA iiAa iiAA iiAa
ia iiAa iiaa iiAa iiaa
c) Fenotipos probable de los hijos de Laura y Alberto: 25% AB normal, 25% AB portador de albinismo, 25% A normal, 25% A portador de albinismo d) Fenotipos probable de los hijos de Laura y Juan: 25% B port adores de albinismo, 12.5 % B normal, 12.5% B albino, 25% O portadores de albinismo, 12.5% O normal, 12,5% O albino
4. James Watson y Francis Crick develaron en 1953 la estructura del DNA, con base en las reglas de Edwin Chargaff, los resultados experimentales de Rosalind Franklin y los modelos empíricos de Linus Pauling. En este contexto explique en que consiste cada aporte: a) Modelos empíricos de Linus Pauling: Se plantea que el modelo de ADN consiste e n tres cadenas alternadas que forman una estructura común, cuyos grupos fosfatos estaban situados cerca del eje de simetría de la estructura y las bases estaban dirigidas hacia el exterior. b) Resultados de Rosalind Franklin: Obtuvo una fotografía de difracción de rayos X que revelo, de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molécula del ADN. c) Reglas de Edwin Chargaff: La organización de dos nucleótidos apareados a lo largo de la doble hélice se denomina como el apareamiento de bases. La proporción de Timina es igual a la de Adenina (T=A) y la proporción de Guanina es igual a la de Citosina (G=C) 5. Resuma la aproximación experimental que llevo a Gregor Mendel a construir las bases de la genética moderna, siguiendo un orden secuencial y lógico: a) Inicia con líneas puras, (flores púrpuras y blancas) b) Produce una hibridación entre estas líneas puras c) obtiene una población F1 en donde el 100% de la población comparte características (flores purpuras) d) Prosigue con la autofecundación entre F1 e) Obtiene como resultado una población F2 en donde se evidencia un 75% de flores purpuras (dominante) y 25% flores blancas (recesivo) 6. Revise los ensayos de F Griffith (1928) que planteó el principio de transformación y de Avery, McCarty y McLeod (1944) que resolvieron la pregunta, y haga un diagrama de flujo con las principales actividades que realizaron.
Principio de Transformacion
Griffith inicia sus estudios con el virus del Neumococo
Descubre dos tipos de cepas
Lisas brillantes
Rugosas mates
Mata a los ratones en
No produce ningún efecto en
que es inyectada
los ratones de experimentación
Decide quemar y así matar la cepa para volver a inyectarla
Como resultado el ratón no se ve afectado y vive Decide inyectar al tiempo estos tipos de cepas
Como resultado el ratón muere, descubriendo así que la cepa lisa “revive”, teniendo aproximación al principio de trasformación
Finalmente Avery, Mc Carty y Mc Leod toman estos resultados y dan resolución al porque sucedía la “resurrección”, descubren que la enfermedad se relaciona directamente con los nucleótidos
7. Defina en pocas palabras los siguientes conceptos: Genotipo Fenotipo Alelo Unidad de Herencia Gen Dominancia Población F1 Codominancia Herencia monogénica Población F2 Herencia poligénica Nucleótido Aminoácido Código genético Codón
Conjunto de los genes que existen en el núcleo celular de cada individuo Es el conjunto de caracteres visibles que presenta un individuo como resultado de la interacción entre su genotipo y el medio. Cada una de las formas alternativas que puede tener un mismo gen. Es donde se encuentra la información hereditaria que determina la forma de vida Es una unidad de información en una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) que codifica un producto funcional Predominio de un alelo que se manifiesta externamente, sobre otro que, aunque está presente, no llega a manifestarse externamente Es el resultado de combinar dos individuos puros ya sean homocigotos dominantes o recesivos Situación en la que dos alelos diferentes están presentes en un genotipo y ambos son expresados Transmisión de un único gen mediante un patrón dominante o recesivo. Es el resultado de combinar dos individuos del F1 Transmisión de más de un gen mediante un patrón dominante o recesivo Compuesto químico orgánico fundamental de los ácidos nucleicos, constituido por una base nitrogenada, un azúcar y una molécula de ácido fosfórico Es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH 2) y un grupo carboxilo (-COOH) Es el conjunto de reglas que define como se traduce una secuencia de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una proteína Es una tripleta de nucleótidos y lo que hace es codificar un aminoácido o un símbolo de puntuación (comienzo, parada)
8. Defina y de ejemplos de cada una de la evidencias que sustentan la teoría de la evolución por selección natural de Wallace & Darwin (1869). La selección natural planteada por Darwin y Wallace explica los comportamientos y cambios de una especie según las características que mejor se acomoden al entorno en el que se encuentren, ellos se refieren a esto de modo que en cada especi e hay poblaciones con características distintas a los demás y al generarse cambios bruscos en su entorno empieza a prevalecer el más apto para dichas condiciones.
Observación Directa: Se define como un cambio determinado directamente, es decir, notorio para que pueda ser percibido. Por ejemplo el oso perezoso, teniendo las capacidades para realizar movimientos rápidos a lo largo del tiempo prevaleció la población de estos que estratégicamente decidió ser lenta y así poder camuflarse en su entorno de sus depredadores. Biogeografía: Relación entre condiciones de biomas y el lugar donde está ubicado con los organismos que habitan dichos biomas. Por ejemplo un cactus se mantiene y continúa existiendo a pesar de las condiciones de su ambiente. Registro fósil: Sucesión de patrones morfológicos, de lo simple a lo complejo. Por ejemplo gracias a los hallazgos fósiles es posible encontrar características morfológicas comunes con otras poblaciones, como el Homo-sapiens y los humanos. Homología: Similitudes con respecto a otr os animales, según su morfología. Por ejemplo las articulaciones de las alas de las aves comparadas con los brazos humanos. Imperfección de la adaptación: Es cuando cierta población no tiene la capacidad de adaptarse a las condiciones del momento, dando como resultado una baja de esta población llevándolo así a su posible desaparición. Por ejemplo el león blanco al no poder camuflarse en su entorno natural de sabana debido a su color, es llevado a la desaparición temprana.
9. Defina y de ejemplos de cada uno de los factores de cambio evolutivo.
Mutaciones: Es un error en el copiado de ADN, un gen puede presentar una inversión, duplicación, deficiencia, deleción, o translocación, alterando de este modo la lectura del código genético. Por ejemplo el cáncer o el albinismo. Flujo de genes: Cuando se tienen dos poblaciones con individuos de características genéticas diferenciadas y uno de alguna de estas migra a la otra, por reproducción y apareamiento se producirá un cruce genético entre este y algún
individuo de su población de llegada, dando así lugar a una combinación de genes con características fenotípicas poco comunes en su especie. Por ejemplo la variedad genética presente y evidente en América Latina Deriva Genética: Teniendo una población de una especie con una gran variedad de características genéticas, se produce un fenómeno conocido como cuello de botella en donde se “filtran” las características genéticas que permiten a la especie desarrollarse de manera óptima en el entorno. Por ejemplo el elefante marino sufrió este fenómeno ya que en la actualidad tiene bajos niveles de variación genética. Apareamiento no aleatorio: Hace referencia a la predominancia de las especies que poseen características más llamativas, esto entorno a la reproducción, permitiendo relacionarlo así con la selección natural y la elección para generar descendencia. Por ejemplo cierto tipo de escarabajos eligen entrecruzarse con individuos de aproximadamente el mismo tamaño.
