INSTITUTO TECNICO MARIA INMACULADA Ciencia, Virtud y Labor Resolución de aprobación 1627 del 23 de abril de 2013 nit. 890501953-3 Coordinación Vo.Bo. EJE TEMATICO Herencia, cruces monohíbridos, dihibridos, mutaciones genéticas, ácidos nucleicos, control natal, esterilización. Área: Ciencias naturales Asignatura: Biología Docente: Periodo: Primero Grado: 9 Guía No. 1 Tiempo Estudiante: Identifico los ácidos nucleicos como moléculas portadoras de la información genética. Estándar(ES) Explico las mutaciones como mecanismos de adaptación y evolución. Competencia(s) COGNITIVA, INTERPRETATIVA, ARGUMENTATIVA Y PROPOSITIVA Indicador(es) de desempeño Identifica los procesos relacionados con la herencia de generación en generación a partir de los trabajos realizados por Gregorio Mendel. Realiza cruces genéticos Entiende los procesos de mutación. Reconoce el papel de los ácidos nucleicos. Resuelve preguntas relacionadas con los temas vistos en la unidad y justifica sus respuestas. Identifica los aspectos más interesantes y curiosos de cada tema. www.instemainbiologia2012.wordpress.com biología noveno Un problema para empezar: la herencia de los seres vivos Luego de muchas caminatas, Lisa pudo observar la gran cantidad de seres vivos que se encuentran en la naturaleza y el gran número de diferencias que hay entre ellos. Sin embargo, notó también que muchos de los organismos presentan rasgos comunes, que permiten que sean agrupados: el color, el tamaño, el número de extremidades, etc. Cuál será la causa de las similitudes entre dos personas de la misma familia? Cuál será la causa de la diferencia entre dos animales pequeños y que habitan un mismo lugar como un insecto y una araña? Para ayudar a Lisa a resolver este problema responde: Cómo heredamos las características? Cómo ha sido la evolución geológica y biológica en la tierra?
Observa la ilustración anterior. Representa un hombrecillo dentro de un espermatozoide, parecido a lo que imaginaban los preformacionistas. 1. Te parece sensata esta explicación? Explica porque heredamos de nuestros padres ciertas características físicas? Cómo pondrías a prueba la explicación de los transformistas? 2. Cómo crees que eras, un día después de la fecundación del ovulo de tu madre? Se podría saber en ese momento cómo ibas a ser cuando grande? Herencia Quizás te has dado cuenta de la similitud de características que presentan algunas personas de la misma familia; por ejemplo, podrías decir si eres parecido a alguno de tus padres, si posees alguna característica similar o si a lo largo del tiempo, de generación en generación, en tu familia se ha mantenido algún rasgo. Pues bien, esto se debe a un evento biológico llamado herencia, que consiste en el paso de las características de una generación a otra. En otras palabras, es el paso de las características de los padres a los hijos o la tendencia que los hijos tienen de mantener varias de las características de sus progenitores. El estudio del proceso de la herencia y la transmisión de las características de un individuo de una generación a otra se denomina genética, ciencia que ha adquirido mucha importancia desde comienzos del siglo XX, y que actualmente es uno de los campos de investigación con mayores inversiones de tiempo y dinero. Desde hace mucho tiempo las diferentes culturas, a pesar de desconocer la explicación de cómo los hijos heredan las características de los padres, han aprovechado este fenómeno para su desarrollo. Es bien sabido, por ejemplo, que los Incas realizaban mejoras en las clases de maíz, por medio de procesos de selección de individuos apropiados. Lo mismo sucedió con la cría de animales domésticos como perros, búfalos, cerdos, etc. Sin embargo, fue hasta mucho tiempo después, hacia finales del siglo XIX, que comenzaron a conocerse las explicaciones
modernas acerca de cómo se transmiten las características entre generaciones. 1. según la lectura anterior referente a la herencia, explica en un párrafo, Qué es la herencia? 2. Observa fotografías no recientes de tu familia, establece tres características que han pasado de generación en generación. Cuenta, con la ayuda de tu familia, el número de personas que han conservado dichas características. Escribe tus resultados. MENDEL Y SUS DESCUBRIMIENTOS El monje Gregorio Mendel, (Gregor Johann Mendel fue un monje agustino católico y naturalista nacido en Heinzendorf, Austria) realizó trabajos con plantas de arveja o guisante, para poder conocer la forma en que se transmiten las características de generación en generación. Mendel utilizó características observables de las plantas o fenotipos, como por ejemplo, el color, la textura de las semillas o el tamaño. Este monje verificó el resultado de sucesivos cruces y encontró que los resultados obtenidos siempre guardaban relaciones numéricas definidas. Gracias a ello, formuló tres principios o leyes que explican cómo sucede la transmisión de características hereditarias en los organismos vivos, demostrando así que las características no pasan de generación en generación al azar. Mendel propuso que la información de cada una de estas características físicas de los organismos se encontraba en forma de partículas o corpúsculos que hoy denominamos genes, las unidades básicas de la herencia; allí se encuentra contenida la información para producir algunas de nuestras características físicas, como de nuestras características físicas, como nuestro color de ojos, y el color de las semillas de las plantas. Pero los genes pueden tener variaciones o formas alternativas, a las que llamamos alelos. Mendel trabajó con características de las plantas que presentaban dos formas o alternativas: por ejemplo, para el color de las semillas de las plantas de guisante, un alelo determina el color amarillo y otro determina el color verde. Mendel encontró que existen características que predominan sobre otras, los caracteres dominantes, y que son las que luego de los cruces se manifiestan, mientras que las características que no se manifiestan son los caracteres recesivos, que permanecen ocultos durante una o más generaciones. Por ejemplo, Mendel encontró que el color amarillo de las semillas se expresaba siempre, mientras que el verde lo hacían una o dos generaciones después, concluyendo que el color amarillo es dominante y el verde es recesivo. 1. Realizar una síntesis con mis palabras lo más importante de Mendel y sus descubrimientos. 2. Imagina que te piden mejorar la producción de leche, en una finca donde algunas vacas producen buena cantidad de leche y otras, muy poca. Qué procedimiento seguirías? Cuánto tiempo creen que tardarían en lograr su objetivo?
3. Pega en el espacio correspondiente, fotografías de tu familia en donde observen características que se han heredado, y características que no se han transmitido de generación en generación. Señálalas con un lápiz. Características heredadas Características no heredadas 4. De las características heredadas, escribe en la tabla aquellas que crees son dominantes y aquellas que son recesivas. Características dominantes Características recesivas 5. Consulta en libros e internet, sobre cuales características son heredadas en el ser humano. Escribe diez características. 6. Crees que el comportamiento del ser humano puede ser heredable? Explica. Las leyes de la herencia Mendel trabajó con una' planta pura semillas amarillas y una planta pura de semillas verdes y al cruzarlas obtuvo una descendencia de plantas con semillas amarillas. Cuando se cruzan dos individuos con una característica pura, todos los descendientes de híbridos de la primera generación manifestaran la característica dominante. El color verde de la semilla no se manifiesta en la primera generación Una de las plantas progenitoras aporta para la descendencia un alelo para el color amarillo de la semilla y la otra aporta el alelo para el color verde de la semilla. Al final, se manifiesta el color amarillo que es dominante y se representa con una letra mayúscula (A), mientras que el color verde es recesivo y se expresa con una letra minúscula (a). Una planta es pura cuando sus dos alelos son del mismo tipo. La planta pura de semillas amarillas se representa con las letras AA y la planta pura de semillas verdes con aa; a los individuos puros también se les denomina
homocigotos. Los descendientes resultantes del cruce deben poseer entonces, un alelo A y otro alelo a y se expresan como Aa; a los individuos no puros se les conoce como heterocigotos. Al representar la constitución genética de los individuos con letras, estamos indicando su genotipo Como conclusión de sus trabajos, Gregario Mendel formuló los siguientes principios o leyes de la herencia, sobre la transmisión de caracteres de generación en generación. Primera ley: ley de la segregación de caracteres. Mendel cruzó plantas descendientes del cruce anterior y encontró que la descendencia expresaba la característica amarilla y verde en proporción de 3 a 1, lo que indicaba que la característica recesiva no había desaparecido, sino que estaba oculta. Esta ley dice que cada individuo posee dos formas o alelos que se separan durante la producción de gametos y vuelven a reunirse en la fecundación. El siguiente es el cruce que realizó Mendel para formular su segunda ley. Escribe al lado de cada semilla su genotipo. Segunda ley: ley de la segregación independiente de caracteres En esta ley Mendel tuvo en cuenta no una, sino dos características de sus plantas y cruzó una planta de semillas amarillas (AA) y lisas (BB) y otra de semillas verdes (aa) y rugosas (bb). Como resultado del cruce, observó que cada una de las características se transmite de manera independiente, siguiendo lo planteado en las otras dos leyes: esta es la tercera ley de Mendel. De esta manera, es posible obtener todas las combinaciones posibles de semillas: amarillas lisas, verdes lisas, amarillas rugosas y verdes rugosas. Este fenómeno contribuye a la diversidad que observamos en el aspecto y funcionamiento de los seres vivos que se reproducen sexual mente: imagina el número de posibles combinaciones cuando disponemos no de unas pocas características, sino de cientos o miles. Mendel cruzó un individuo puro de semillas amarillas y lisas, con otro individuo puro de semillas verdes y rugosas y obtuvo individuos heterocigotos con semillas amarillas y lisas. 1. Vocabulario La palabra genética viene del griego genes, que significa nacer, originarse. Qué relación tiene este significado con el que leíste en la unidad? Un sinónimo de segregar es separar. Qué relación hay entre la palabra separar y la primera ley de Mendel? Escribe otras palabras que no conozcas su significado, encuentra su significado y escribe frases alusivas al tema.
2. Completa el siguiente mapa conceptual. 3. Observa las imágenes y, con base en ellas, realiza las actividades. Ten en cuenta que el color opaco en las alas de la mariposa monarca es dominante frente al color brillante. Responde: a. Teniendo en cuenta que los dos organismos son homocigotos, al realizar el cruce entre estos, determina los genotipos de la descendencia mediante un cuadro de Punnet y describe los fenotipos posibles de los descendientes. Cuántas mariposas serán homocigotas dominantes para este carácter? Cuántas mariposas serán homocigotas recesivas para este carácter? Cuántas mariposas serán heterocigotos para este carácter? 4. En mamíferos, el color negro del pelo es dominante frente al color marrón. Imagina que se cruzan dos conejos de la imagen y tienen una camada de cuatro conejitos. Dibuja a sus cuatro hijos teniendo en cuenta los posibles fenotipos y escribe los posibles genotipos. b. Determina las proporciones fenotípicas y genotípicas de la F1. c. Si se cruzan un macho y una hembra de la F1 y obtienen 80 mariposas: Cuántas mariposas tendrán alas plateadas opacas Cuántas mariposas tendrán alas plateadas brillantes?
5. Observa el cuadro de Punnet y, con base en él, realiza las actividades. a. Describe el fenotipo de las semillas parentales. b. Explica cómo es el genotipo de los parentales. c. Escribe la proporción matemática que se presenta de los fenotipos de la descendencia F1. d. Escribe la proporción matemática que se presenta de los genotipos de la descendencia F1. e. Si al cruzar los parentales se obtiene una generación de 32 plantas: Cuántas plantas producen semillas amarillas y lisas? Cuántas plantas producen semillas amarillas y rugosas? Genes y ambiente Los seres vivos interactúan constantemente con el ambiente que los rodea. Los hijos reciben por herencia los genes de sus padres, pero también se encuentran en interacción permanente con su entorno, que puede llegar a modificar su información genética en forma benéfica, perjudicial o inofensiva. Entre los muchos ejemplos que podemos encontrar de la influencia ambiental, encontramos el incremento de enfermedades como el cáncer debido al hábito de fumar, en donde sustancias como la nicotina y el alquitrán dañan las células del pulmón y al mismo tiempo los genes que están contenidos en ellas, causando tumores irreversibles en muchos de los casos; igualmente, la exposición a los rayos ultravioleta, que cada vez se reciben con mayor intensidad debido a la destrucción de la capa de ozono, causa daños en las células epiteliales y en sus genes; la contaminación atmosférica e hídrica, cada día mayor, es fuente de interacción negativa en donde factores extraños al medio afectan significativamente nuestra información genética produciendo enfermedades que en la mayoría de los casos son difíciles de tratar. Por otra parte, algunos de los cambios producidos en los genes e influenciados por el ambiente, han servido para que muchos seres vivos se hayan adaptado a algunas enfermedades y se hayan vuelto resistentes a ellas. el ambiente que rodea a las personas influye en sus características? 1. Realiza una síntesis referente a l tema genes y ambiente. 2. Crees que influye el medio ambiente en la inteligencia de los humanos? Explica. 3. Junto con tu familia, busca en revistas, libros, periódicos e internet algunas características heredadas del ser humano que sean influenciadas por el ambiente. Realiza con la información unas diapositivas y envíalas a tu profesor. 4. Luego socialízalas con tus compañeros. Las mutaciones Todo cambio que se' produce en el material genético de un ser vivo se denomina mutación. Las mutaciones ocurren a nivel de los genes y en los organismos superiores solo pueden pasar de generación en generación cuando afectan las células reproductivas. Existen mutaciones naturales o espontáneas, que ocurren en la etapa de desarrollo normal del organismo o al interactuar con el entorno que le rodea en condiciones normales, y que son producto, principalmente, de la adaptación al ambiente; y mutaciones inducidas, que ocurren cuando algún agente externo llamado mutageno provoca un cambio de material genético que está hecho el gen. Dentro de las mutaciones inducidas, encontramos las producidas por agentes físicos como los rayos ultravioleta y los cambios bruscos
de temperatura; las producidas por agentes químicos como algunos ácidos y sustancias contenidas en los alimentos, drogas y la nicotina; y las producidas por agentes biológicos como los virus y las bacterias. Las mutaciones son importantes, especialmente, para las células que tienen que ver con la reproducción, porque a partir de ellas se transmite la información genética a los descendientes. En algunos casos las mutaciones sirven a los organismos para que se adapten al medio que los rodea, favoreciendo su supervivencia y garantizando la existencia de una especie para el futuro, pero en otras ocasiones pueden afectar, de manera importante, el desarrollo de los individuos, causando problemas en el funcionamiento de sus sistemas, o incluso la muerte. La simpolidactilia es una mutación producida en el gen HoxD13 en el ser humano. Actividad Lee y luego responde con tus palabras. 1. Qué es una mutación? 2. Cuándo son las mutaciones naturales? 3. Cuándo son mutaciones inducidas? 4. Cuáles son los agentes físicos y químicos que pueden producir mutaciones? 5. Crees que se pueden prevenir las mutaciones anteriores? Explica. Infórmate Los cultivos transgénicos, son aquellos a los que mediante la biotecnología moderna se les han transferido segmentos de ADN que le confieren características deseables específicas, como la resistencia a plagas y tolerancia a herbicidas o la capacidad de tolerar condiciones climáticas adversas. Amplia tus conocimientos consultando y resaltando lo más importante de: http://www.monsantoandino.com/biotecnologia/conceptos_basicos/cultivos_transgenicos.asp a. La biotecnología b. Cultivos genéticamente modificados c. Como se obtiene un cultivo transgénico 6. Cuál es el país que produce más cultivos transgénicos en el mundo? 7. Qué lugar ocupa Colombia y que productos transgénicos produce? 8. Sería importante que Colombia aumente la producción en transgénicos, Por qué?