Guía del Estudiante Biología ADN e Información Genética Nombre: Fecha: Curso: Sesión 1 Hammerling y la Acetabularia En esta guía se te entregarán ejercicios a realizar y preguntas a discutir; registra todas las respuestas en tu cuaderno de ciencias. Discute con tu grupo y responde: Qué sabemos sobre la información genética de los seres vivos? De qué forma se evidencia la existencia de la información genética? Qué ocurriría si a un organismo se le extrajera la información genética? Realiza predicciones: Qué ocurrirá si se hacen 2 cortes a la Acetabularia, dejando separadas: base, tallo y sombrerillo y se cultiva cada una en condiciones óptimas? Habrá alguna relación entre la información genética de la Acetabularia y lo que ocurrirá si se cortan sus partes? Cuál? Enseguida observa el recurso [Página 2. Qué es la Acetabularia?]. Revisa junto a tu profesor el recurso [Página 3. El Experimento de Hammerling] Contrasta tus predicciones con la información obtenida. Griffith y la Transformación Realiza predicciones: Qué le ocurriría a un ratón si se le inyectara una cepa de bacterias patogénicas S vivas? Qué le ocurriría al ratón si se le inyectara una cepa de bacterias no patogénicas R vivas. Qué le ocurriría al ratón si se le inyecta una cepa de bacterias patogénicas S muertas Qué le ocurriría al ratón si se le inyecta una mezcla de bacterias no patogénicas R vivas con bacterias patogénicas S muertas? Luego analiza junto a tu profesor el recurso Página 4. La Transformación: El Primer Material para Imprimir 1 / 6
Paso para Descubrir la Naturaleza de los Genes]. Observa el video El experimento de Griffith (que se encuentra en la misma página 4) y responde: Cuál sería la explicación del último fenómeno observado? Revisa la biografía de Griffith a través del recurso Frederick Griffith (que se encuentra en la misma página 4) Continuando la búsqueda del material genético Revisa el recurso [Página 5. ADN: El Portador del Material Genético] y contesta las siguientes preguntas: a) Cuál es el procedimiento que siguió Avery para obtener un extracto de células vivas? b) Qué ocurre si no se somete el extracto de células a la acción enzimática? c) Qué ocurre si no se somete el extracto de células a la acción enzimática de proteasas? d) Qué ocurre si no se somete el extracto de células a ADNasas? e) Qué ocurre si no se somete el extracto de células a la acción de ARNasas? f) Por qué Avery concluyó que el ADN es el responsable de que ocurra la transformación? Lee el siguiente texto que trata sobre el experimento de Marta Chase y Alfred Day Hershey: Los experimentos de Griffith y Avery parecían indicar que existía un "factor" que transmitía información genética y que éste era el ADN. Aún así, en la época, existían opiniones controvertidas sobre el material que contenía la información genética. Algunos sostenían que la información genética estaba en el ADN, mientras que otros sostenían que la base de la información genética eran las proteínas; el "factor" de Mendel continuaba siendo invisible. Chase y Hershey decidieron demostrar definitivamente quién tenía razón. En 1953, hicieron el descubrimiento clave. Estaban investigando con un curioso virus llamado bacteriófago T2, que infectaba sólo a bacterias. Como todos los virus, inyectaba su información genética para que el huésped (la bacteria) trabajara produciendo más bacteriófagos. Chase y Hershey consiguieron obtener bacteriófagos T2 con el ADN radioactivo. Eso permitía detectar con un contador de radiaciones dónde se hallaba el ADN del bacteriófago. Después de permitir que estos bacteriófagos radioactivos atacaran bacterias y medir la radioactividad, descubrieron que las bacterias habían incorporado radioactividad. Eso indicaba que el ADN (radioactivo) había sido inyectado en las bacterias por los bacteriófagos! Al repetir el experimento, pero esta vez con bacteriófagos T2 con las proteínas radioactivas, el resultado fue todo lo contrario: las proteínas del bacteriófago no Material para Imprimir 2 / 6
penetraban en las bacterias. El contenedor de información genética, el "factor" de Mendel, de Griffith y de Avery, sólo podía ser uno: el ADN! Este experimento, conocido como experimento Hershey-Chase, proporcionó a Hershey el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1969. Tiempo después de la experiencia de Marta Chase, el bioquímico estadounidense, James D. Watson y, el biofísico británico, Francis Crack, dieron a conocer la estructura tridimensional del ADN, un descubrimiento que se basaba en los resultados del experimento Hershey-Chase. Luego de leer este texto, contesta las siguientes preguntas: En qué consistió el experimento de Chase y Hershey? Cuál fue su importancia para la ciencia? Reflexiona en torno a la siguiente problemática: Cómo se transmite la información genética entre generaciones? Finalmente realiza las actividades propuestas en los recursos [Página 6. Ubicación y Función del Núcleo Celular] y [Página 7. Conclusiones a Partir del Experimento de Griffith]. Responde: Qué aprendí en esta sesión? Sesión 2 Extracción de ADN Recuerda la sesión anterior y responde lo siguiente: Cómo te imaginas que es la estructura del ADN? Realiza un dibujo o esquema que lo represente. Revisa la [Página 8. Actividad Experimental] que posee la siguiente problemática: Cómo podríamos extraer ADN de un organismo? Junto a tu grupo de trabajo, diseñen un mecanismo simple de extracción de ADN desde las células de un ser vivo, por ejemplo, de una planta. A continuación, tú y tu grupo de trabajo realizarán un procedimiento para extraer ADN, que corresponde a una adaptación del método descrito por Judy Brown y Pokey Stanfor (Mississipi Science, 1997). Material para Imprimir 3 / 6
Materiales: Hígado de pollo (también puede utilizarse semillas naturales de arvejas, o verduras como el brócoli), juguera, sal no yodada, detergente para loza, cuchara, tubo de ensayo grande, vaso precipitado, probeta, filtro de papel para café, colador, mondadientes, alcohol etílico frío de 95 grados, ablandador de carne. Procedimiento: a) Agreguen una cantidad de hígado de pollo (o su alternativa) en la juguera y luego el doble de agua fría y una pizca de sal. b) Enciendan la juguera a velocidad alta por 15 segundos. c) Pasen la mezcla por un colador, mientras lo invierten a otro recipiente. Al contenido colado agreguen 1/6 de detergente. Dejen reposar la mezcla por 5-10 minutos. d) Agreguen media cucharadita de ablandador de carne (proteasas) y mezclen suavemente. e) Finalmente, separen una cantidad de la mezcla en otro recipiente y agreguen la misma cantidad de alcohol etílico frío (deslizar por la pared suavemente). Responde lo siguiente: Qué efecto tendrá el uso de la juguera para realizar la mezcla? Cuál será la función de la sal? Y para qué se usó el detergente? Qué función cumple el ablandador de carne? Qué función cumple el alcohol? Qué creen que será la masa blanca que flota en el contenido del tubo? Una vez realizada la experiencia, contrasta el diseño de un mecanismo simple de extracción de ADN -ideado por ustedes-, con el procedimiento realizado durante la experimentación. Responde individualmente y luego comenta con tus compañeros: La idea que tenías del ADN, corresponde al ADN observado? Para qué nos sirve extraer el ADN de los seres vivos? Finalmente observa el recurso [Página 9. Principios de la Herencia]. Responde: Qué aprendí en esta sesión? Material para Imprimir 4 / 6
Sesión 3 Describiendo el ADN Recuerda la sesión anterior y responde lo siguiente: Qué características observaste del ADN que se extrajo de las células del ser vivo en estudio? Estructura del ADN Observa el recurso [Página 10. Estructura Química del ADN] y el recurso izquierdo de la [Página 11. Estructura espacial del ADN I]. Junto a tu grupo de trabajo, elaboren un modelo de ADN, utilizando materiales de libre elección y basándose en la información entregada en los recursos [Página 10. Estructura Química del ADN] y [Página 11. Estructura Espacial del ADN I]. Compartan su modelo con el resto del curso. Realiza la actividad ubicada al costado derecho del recurso [Página 11. Estructura Espacial del ADN I]. Desarrolla las actividades propuestas en los recursos [Página 12. Estructura Química del ADN II] y [Página 13. Estabilidad del ADN]. Responde: Qué aprendí en esta sesión? Sesión 4 Replicación del ADN Responde individualmente y luego comenta con tu grupo: Cómo ocurre la replicación del ADN? Junto a tu grupo de trabajo y utilizando el modelo del ADN elaborado en la sesión anterior, representen una forma de replicar la estructura del ADN. Desarrolla el material incluido en el recurso [Página 14. Replicación Semiconservativa del ADN]. Material para Imprimir 5 / 6
Revisa el recurso El experimento de Meselsohn y Stahl, ubicado en [Página 14. Replicación Semiconservativa del ADN] y luego responde: En qué consistió, en términos generales, el experimento de Meselsohn y Stahl? Qué permitió evidenciar dicho experimento? Observa el video Comparación entre tres hipótesis sobre la replicación, ubicado en [Página 14. Replicación Semiconservativa del ADN] y responde: Cuáles eran las tres hipótesis de replicación? Explica cada una de ellas. Observa el video [Página 15. La Replicación del ADN], y luego construye en tu cuaderno un esquema conceptual que sintetice el proceso de replicación. Contrasten el modelo de replicación, diseñado por ustedes, con la nueva información sobre la replicación del ADN, estableciendo similitudes y diferencias. Desarrolla el recurso [Página 16. Tres Hipótesis Sobre la Replicación] Finalmente, realiza las actividades propuestas en las páginas a y b del recurso [Página 17. El Proceso de la Replicación de ADN]. Una vez que has realizado todas las actividades de esta guía, registra tus aprendizajes: Qué aprendí en esta unidad? Material para Imprimir 6 / 6