Unidad Didáctica: Genética molecular y reproducción celular Propuesta Didáctica: El ADN, más que un hilo conductor

- Genética molecular y biotecnología
- De Mendel a la genética molecular
- El ADN: relación entre compoisición, estructura y función
- La transmisión de la información genética
- Todos nos equivocamos
- Jugando con el ADN
- Créditos

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# La transmisión de la información genética

## Objetivos

Con esta parte de la unidad se espera que puedas comprender cuáles son los mecanismos mediante los cuales las moléculas de ADN de una célula se copian a sí mismas y luego se reparten para dar lugar a dos células nuevas.

## El mecanismo de la reproducción

Watson y Crick propusieron un mecanismo posible para explicar el modo en el que una molécula de ADN se duplica para dar lugar a otra molécula idéntica: las dos cadenas se separan y cada una de ellas sirve de molde a una cadena nueva. Sin embargo, existían tres posibles modos de que esto ocurriera. Matthew Meselson y Frank Stahl realizaron un experimento clásico para identificar el posible mecanismo. A continuación tienes una descripción del experimento. Obsérvala atentamente y responde a las siguientes preguntas:

- ¿Cuáles eran los tres mecanismos propuestos para explicar la replicación del ADN? Describe las diferencias que había entre ellos.
- Para tratar de identificar el mecanismo los investigadores necesitaban diferenciar las cadenas originales ("madre") de las recién sintetizadas ("cadenas hijas") ¿Qué hicieron los investigadores para distinguir estas cadenas?
- El método científico se denomina también hipotético - deductivo, porque se basa en proponer una hipótesis, establecer los resultados que se producirían si la hipótesis fuera cierta y luego comprobar qué resultados se producen realmente mediante la realización de un experimento. El de Meselson y Stahl se ajusta particularmente bien a este esquema, así que fíjate en él y completa la siguiente tabla:

Hipótesis | Resultados previstos

- Teniendo en cuenta los resultados del experimento, ¿Cómo es la replicación del ADN? ¿En qué consiste ese mecanismo?

## Modelando el ciclo celular

Una vez que las moléculas de ADN se han reproducido la célula está lista para dividirse. Para hacerlo, necesita repartir el material genético entre las células hijas, lo que hace siguiendo dos procesos diferentes: la mitosis, en todas las células del organismo excepto en las que van a dar lugar a los gametos, y la meiosis, que ocurre para formar espermatozoides y óvulos que participarán en la reproducción sexual.

Vas a construir dos modelos de ciclo celular, uno de la mitosis y otro de la meiosis, siguiendo las instrucciones que tienes en el siguiente documento. Los requisitos que tiene que cumplir el modelo son los siguientes:

- La célula que se divide es diploide con 2n = 6 cromosomas.
- Uno de los cromosomas debe ser acrocéntrico
- Debes representar al menos tres genes distintos en cada cromosoma. Uno de esos genes debe estar en un brazo diferente al de los otros dos.
- El individuo debe ser heterocigoto al menos para dos de los caracteres que representes en tu modelo. Esos genes deben encontrarse en el mismo cromosoma.
- En el modelo de meiosis, debes representar la recombinación en el cromosoma que lleva los dos genes para los cuales el individuo es heterocigoto.

A continuación tienes las instrucciones para construir modelos de cromosomas utilzando materiales sencillos

## Estudiar la vida y la muerte celular

El concepto de "ciclo celular" puede dar lugar a dos errores bastante comunes: uno, pensar que las células están continuamente dividiéndose, cuando la realidad es que solo unas cuantas células de nuestro organismo llegan a dividirse. El resto no están programadas para hacerlo, y de hecho cuando se dividen se puede llegar a producir un grave problema de salud: el cáncer.

El segundo error es que un ciclo lleva a pensar que las células pueden vivir eternamente, pasando por ciclos consecutivos de división. Lo cierto es que las células mueren, cuando sufren daños o cuando no son necesarias para el organismo. En la siguiente página tienes el acceso a un proyecto de investigación que están desarrollando investigadores de la Universidad de Zaragoza para comprobar el modo en que mueren células cancerosas cuando son tratadas con diferentes medicamentos. Además, puedes colaborar en el proyecto mediante una iniciativa que se llama "Ciencia ciudadana e inteligencia colectiva". ¿Te animas?

## No solo un ciclo

Haz dos esquemas de la vida de una célula somática. El primero de ellos deberá ser circular, representando la vida de la célula como un ciclo. En él tendrás que señalar las diferentes fases del ciclo celular, indicando su duración relativa, y sobre ellas los procesos fundamentales que ocurren en cada fase, tanto los relativos a la división de los cromosomas como a la síntesis de ADN y a la expresión de la información genética.

En el segundo esquema debes representar la vida de una célula que no se divide, para lo cual debes elaborar un gráfico lineal, con los mismos elementos que has introducido en el anterior.

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