Experimento de meselson y stahl 2014
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Experimento de meselson y stahl 2014

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Guía, basada en un tutorial interactivo sobre el experimento desarrollado por Meselson y Stahl acerca de la replicación del ADN. Esta guía es apta para alumnos de cuarto medio de la educación chilena.

Guía, basada en un tutorial interactivo sobre el experimento desarrollado por Meselson y Stahl acerca de la replicación del ADN. Esta guía es apta para alumnos de cuarto medio de la educación chilena.

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  • 1. SFC,  2014 Unidad  1:  ADN  y  Biotecnología   Parte  1:  Proteínas  y  material  genético   Tema  2:  Material  genético Hoja  de  trabajo  del  estudiante Experimento  de  Meselson  y  Stahl  sobre  replicación  del  DNA   http://www.snabonline.com/Content/TopicResources/Topic2/Activities/Interactives/2_15/2_15.html                                                        http://www.bionova.org.es/animbio/anim/meselson/intromeselson.swf       http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_meselson_stahl.swf Objetivo Describir  el  método  de  replicación  del  ADN,  considerando  las  diferentes  teorías  propuestas   originalmente  para  explicar  el  proceso  y  la  evidencia  que  apoya  la  teoría  que  ahora  es  aceptada. Procedimiento Estudia  las  animaciones  (link  s  bajo  el  título)  asociadas  con  la  actividad  y  luego  completa  esta  guía.    La   guía  se  basa  en  la  primera  animación,  un  material  interactivo  que  SNAB  mantiene  online.   Matthew  Meselson  y  Frank  Stahl  trabajaron  en  el  Instituto  de  Tecnología  de  California.  En  1958   cultivaron  bacterias  en  un  medio  de  cultivo  que  contenía  cloruro  de  amonio  como  única  fuente  de   nitrógeno.  El  tipo  de  ADN  sintetizado  por  las  células  dependía  del  tipo  de  nitrógeno  presente  en  el   medio  de  crecimiento  de  las  bacterias.  Utilizaron  dos  isótopos  del  nitrógeno  14N  y  15N.  El  14N  es  el   común,  la  forma  ligera  (isótopo)  del  nitrógeno.  El  15N  es  la  forma  más  pesada.  A  continuación,   extrajeron  el  ADN  de  las  células  bacterianas  y  la  solución  resultante  fue  centrifugada  para  aislar  el   ADN.  El  ADN  sintetizado  con  14N  y  el  ADN  sintetizado  con  15N  se  acumuló  en  diferentes  niveles  en   las  soluciones  centrifugadas,  según  la  densidad  del  ADN. Preguntas P1  En  cada  uno  de  los  recuadros  rotulados  en  inglés    a  cada  lado  del  ADN  de  la  Figura  1,  escriba  el  número  para  mostrar  el  tipo  de   nitrógeno  presente  en  cada  banda. P2  En  cada  círculo  magnificado  de  la  Figura  1,  pinta  en  las  secciones  de  la  molécula  de  DNA  encontrada  en  cada  banda  para  mostrar  el   tipo  de  DNA  en  cada  banda.  Usa  tu  propio  código  de  colores,  seleccionando  un  color  para  el  DNA  formado  con  14N  y  otro  color  para  el  DNA   formado  con  15N.  Más  tarde  necesitarás  un  color  para  el  ADN    intermedio,  de  modo  que  el  rojo  (pesado),  azul  (ligero)  y  púrpura   (intermedio)  te  podría  servir. Figura  1  Posición  de  las  bandas  de  nitrógeno  marcados  en    los  tubos  de    centrifugación. P3  ¿De  qué  forma  Meselson  y  Stahl  produjeron  células  bacterianas  que  contenían  sólo  ADN  hecho  con   15N? A  las  bacterias  que  contenían  ADN  sintetizado  con  15N  se  les  permitió  que  se  dividieran   una  vez  en  una  solución  que  contenía  sólo  14N.  Entonces,  cualquier  nuevo  ADN  que  se   sintetizara  debería  contener  14N.  Después  de  una  sola  replicación  del  ADN  bacteriano  se   extrajo  la  molécula  y  se  centrifugó. Salters-­‐Nuffield  Advanced  Biology,  Pearson  Education  Ltd  2008.  ©  University  of  York  Science  Education  Group. This  sheet  m ay  have  been  altered  from  the  original.    M odificado  y  adaptado  por  Gustavo  Toledo  C.,  Depto  de  Ciencias,  SFC.,  2013 Figura  2  DNA  encontrado   después  de  la  1ª  replicación. 1  de  3
  • 2. SFC,  2014 Experimento  de  Meselson  y  Stahl  sobre  replicación  del  DNA   Estudiante P4  Pinta  la(s)  banda  (s)  en  el  tubo  de  centrífuga  de  la  figura  2  para  mostrar  la   densidad  del  ADN  que  Meselson  y  Stahl  encontraron  después  de  esta  primera   replicación.  Usa  tus  códigos  de  color  para  el  ADN  pesado,  intermedio  y  ligero. P5  La  Figura  3  muestra  la  replicación  del  ADN  de  acuerdo  con  la  teoría  de  la   replicación  conservativa.  Explica  por  qué  las  bandas  encontradas  por   Meselson  y  Stahl  después  de  una  replicación  (mostrada  en  la  Figura  2)  refuta  la   teoría  de  la  replicación  conservativa.   -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐ -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐ -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐ A  las  bacterias  que  contenían  ADN  hecho  con  15N  se  les  permitió   dividirse  dos  veces  en  una  solución  que  contenía  sólo  14N.   Cualquier  nuevo  ADN  sintetizado  contendría  14N.  Después  de  dos   replicaciones  el  ADN  fue  extraído  y  centrifugado. P6  La  figura  4  muestra  la  replicación  del  ADN  de  acuerdo  a  la  teoría  'dispersiva',   donde  el  ADN  nuevo  (14N)  y  el  ADN  original  (15N)  se  dispersan  en  las  nuevas   moléculas  de  ADN  sintetizadas. Figure  2  Replicación  conservativa. En  la  Figura  4,  pinta  el  DNA  y  los  nucleótidos  de  DNA  usando  tu  código  de  color  de  la  pregunta  2. ii Ahora  dibuja  las  cuatro  moléculas  de  ADN  producidas  cuando  el  ADN  se  replica  por  segunda  vez,  de  acuerdo  con  la  teoría   dispersiva.  Usa  tus  código  de  color  para  esto. a        i Figura  4  La  teoría  dispersiva  para  la  replicación. iii    Dibuja  bandas  en  los  tubos  de  centrífuga  en  la  Figura  5  para  mostrar  el  ADN  presente  después  de  la  primera  y  segunda     replicaciones  “dispersivas”.  Presume  que  todo  el  ADN  se  ha  replicado  después  de  cada  división  celular. Figura  5  Bandas  que  debieran  aparecer  después  de  la  replicación  dispersiva Salters-­‐Nuffield  Advanced  Biology,  Pearson  Education  Ltd  2008.  ©  University  of  York  Science  Education  Group. This  sheet  m ay  have  been  altered  from  the  original.    M odificado  y  adaptado  por  Gustavo  Toledo  C.,  Depto  de  Ciencias,  SFC.,  2013 2  of  3
  • 3. SFC,  2014 Experimento  de  Meselson  y  Stahl  sobre  replicación  del  DNA   Estudiante b i En  la  figura  6,  que  muestra  la  teoría  de  replicación  semi-­‐conservativa,  pinta  el  ADN  y  los  nucleótidos  del  ADN   utilizando  el  código  de  color  de  la  pregunta  2. ii Ahora  dibuja  las  cuatro  moléculas  de  ADN  producidas  cuando  el  ADN  se  replica  por  segunda  vez,  de  acuerdo   con  la  teoría  de  replicación  semi-­‐conservativa.  Aquí  es  donde  las  nuevas  moléculas  de  ADN    tienen  una  hebra   del  ADN  original  (15N)  y  una  hebra  de  ADN  (14N).  Usa  tus  código  de  color  de  la  pregunta  2. Figura  6  La  teoría  semi-­‐conservativa  para  la  replicación. iii  Dibuja  bandas  en  los  tubos  de  centrífuga  de  la  Figura  7  para  mostrar  el  DNA  presente  después  de  cada  replicación.        Presume  que  todos  los  DNA  fueron  replicados  después  de  cada  división  celular. Figura  7  Bandas  que  podrían  aparecer  después  de  cada  replicación. P7  Meselson  y  Stahl  encontró  igual  cantidad  de  ADN  con  densidad  ligera  y  ADN  con  densidad  intermedia  presente  después            De  dos  replicaciones  del  DNA.  Explica  cuál  de  estas  tres  teorías  para  explicar  la  replicación  del  DNA  es  apoyada  por  esta            Evidencia  y  cuál  es  refutada.   ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… P8  ¿Qué  fue  lo  que  probó  los  resultados  del  experimento  diseñado  por  Meselson  y  Stahl?   ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………   3  of  3