ptt genes y manipulación genética 4º eso

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GENES Y MANIPULACIÓN
GENÉTICA
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1.- ADN: MATERIAL DE LOS GENES
• Cromatina o los cromosomas están formados
por ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas
• Durante años discusión sobre cuál de las dos
moléculas era la responsable de los caracteres
hereditarios
• Experimento de los bacteriófagos.
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BACTERIÓFAGOS
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EXPERIMENTO BACTERIÓFAGOS
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
• Descubierta en 1953 por Francis Crick y James
Watson. Nobel en 1962
• Su modelo se conoce como “doble hélice”
• Larga molécula formada por dos cadenas
antiparalelas y enrolladas en forma de doble
hélice
• En cada una de las cadenas hay unas unidades
denominadas nucleótidos
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
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2.- ESTRUCTURA DEL ADN
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3.- FUNCIONES DEL ADN
• Portar la información genética
• Controlar la aparición de los caracteres
hereditarios
• Pasar la información de una célula a sus
descendientes durante la división celular
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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA
• La información genética esta contenida en la
secuencia de nucleótidos del ADN: orden y tipo
de nucleótidos (solo 4).
• Gen: segmento de ADN que lleva información
para un determinado carácter
• Para que aparezca ese carácter es necesario
que el individuo sintetice una proteína
GEN → PROTEÍNA → CARÁCTER
Nucleótidos Aminoácidos
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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA I
• Repasar concepto de aminoácido
• CÓDIGO GENÉTICO: conjunto de instrucciones
que permiten pasar del lenguaje de nucleótidos
al lenguaje de aminoácidos
• Código utiliza tripletes de nucleótidos: CODON
– ACT→ aa1
– TAC→ aa2
– GCT→ aa3
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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN
GENÉTICA II
• Las células eucariotas tienen el ADN en el
núcleo, ese ADN dirige el funcionamiento de la
célula pero no puede salir de él por ello necesita
la mediación de otras moléculas.
• ARN (ácido ribonucleico)
– Formado por nucleótidos que contienen:
• Azúcar ribosa
• Acido fosfórico
• Bases nitrogenadas: A, C, G Uracilo ( en
lugar de Timina)
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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA II
• Tres tipos de ARN:
– ARNm (mensajero) saca del núcleo la
información del ADN
– ARNt (transferente) transporta los aa que
corresponden a cada codon
– ARNr (ribosómico) lee el mensaje y lo traduce
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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN
GENÉTICA III
• TRANSCRIPCIÓN
– proceso mediante el cual en el interior del
núcleo se fabrica la molécula de ARNm
(copia de un gen del ADN)
• TRADUCCIÓN:
– proceso mediante el cual en el citoplasma los
ribosomas “leen” el mensaje del ARNm y
fabrican la proteína correspondiente.
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IMÁGENES
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IMÁGENES
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B.- TRANSMITIR INFORMACIÓN
• La información genética contenida en todas las células
de un individuo es idéntica y se transmite a través de la
mitosis
• Antes de cada mitosis cada molécula hace una copia de
sí misma: REPLICACIÓN
• REPLICACIÓN SEMICONSERVATIVA
– Cadenas complementarias se separan
– Cada una de ellas sirve de molde para fabricar otra nueva
– Resultado dos moléculas idénticas, con la misma información
genética
– Proceso muy eficaz pero no totalmente perfecto
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IMAGEN REPLICACIÓN
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4.- DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN
• Son cambios de forma súbita y al azar en el
ADN. Tipos:
– Según su origen:
• Espontáneas: de forma natural
• Inducidas: provocadas por agentes mutágenos físicos
(radiaciones UVA, X) o químicos (tabaco, alcohol)
– Según células afectadas:
• No reproductoras: desaparecen con la muerte de la célula o
el organismo. Pueden producir tumores
• Cs reproductoras: se transmiten a la descendencia
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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN
• Según su extensión:
– Génicas: afectan a unos pocos nucleótidos de un gen
– Cromosómicas: afectan a uno o varios genes de un
cromosoma
– Genómicas: afectan a uno o varios cromosomas
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A.- MUTACIONES GÉNICAS
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MUTACIÓN GÉNICA: ANEMIA FALCIFORME
• Proteína hemoglobina: 576 aminoácidos
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B.- MUTACIONES CROMOSÓMICAS
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C.- MUTACIONES GENÓMICAS
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C.- MUTACIONES GENÓMICAS
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C.- MUTACIONES GENÓMICAS
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6.- MUTACIÓN: CONSECUENCIAS
• La mayor parte de las mutaciones son
perjudiciales.
• Algunas de ellas las beneficiosas contribuyen a
la diversidad genética y son responsables de la
evolución de las especies
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7.- INGENIERÍA GENÉTICA
• Biotecnología: parte de la biología que tiene
como fin el uso de organismos vivos para la
producción a gran escala de productos útiles.
Utilizada desde tiempos remotos: producción de
pan, vinagre, vino, yogurt
• Ingeniería genética: parte de la biotecnología
que emplea complejas técnicas para el
aislamiento, modificar y transferencia de genes
de unas especies a otras.
• Pág 70. Vacunas
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8.- ORGANISMOS TRANGÉNICOS
• Organismo con su genoma modificado mediante
ingeniería genética
– Bacterias con gen de insulina humano
– Maíz con genes de bacterias que segregan una
proteína venenosa para los taladros (larva de
mariposa que destruye el maíz)
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9.- APLICACIONES DE INGENIERÍA GENÉTICA
• Agricultura y ganadería:
– Obtención de cultivos resistentes a plagas o a la
acción de herbicidas
– Mejora de plantas o animales con crecimiento más
rápido y su adaptación a condiciones adversas
• Salud humana
– Productos farmacéuticos: insulina, factor de
crecimiento, vacunas
– Alimentos con características especiales: sin gluten
– Órganos para trasplantes
• Medioambiente: contaminantes
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10.- RIESGOS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
• Medioambiente
• “Salto” de genes a especies silvestres,
maleza resistente a herbicidas
• Pérdida de biodiversidad
• Salud: nuevas alergias...
• Contexto social y político
– Desaparición de cultivos tradicionales
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11.- PROYECTO GENOMA HUMANO
• Objetivos: 1990 J. Watson
– Elaborar mapas genéticos para identificar cuáles son los genes
existentes y en qué cromosoma se localizan
– Determinar la secuencia de nucleótidos exacta de cada gen,
para conocer la proteína que codifica.
• Se completa en 2003
– 3200 millones de pares de bases
– 3% contiene información para fabricar proteínas
– Solo 0,1% diferencia a unas personas de otras
– 25000 genes
• Aplicaciones en diagnóstico de enfermedades
hereditarias, fabricación de medicamentos
personalizados, terapia génica
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