Trabajo Práctico 1 - Facultad de Ciencias Agropecuarias UNER

- Teórico Práctico 1 -
CATEDRA DE GENETICA Y MEJORAMIENTO VEGETAL Y ANIMAL
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RIOS
UNIDAD TEMÁTICA N°1: GENÉTICA MOLECULAR Y CITOGENÉTICA.
GUIA TRABAJO PRACTICO N° 1:
Temario : Ciclo celular. División celular. Propiedades físico-químicas del material
hereditario. Cambios en la estructura de los cromosomas: adición o deleción de
segmentos y reorganización de la secuencia lineal. Replicación de los ácidos nucleicos.
Código Genético. Transcripción. Traducción. Base molecular de la mutación.
Recombinación general: modelos. Diferenciación celular y regulación génica en
eucariontes.
Objetivos del trabajo práctico: comprender los fenómenos genéticos basados en
procesos moleculares complejos.
Problemas teórico-prácticos: se resolverán en forma grupal con consulta bibliográfica y
de apuntes.
Bibliografía:
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Alberts, B ; Bray, D ; Lewis, J ; Raff, M ; Roberts, K ; Watson, J. 1992. Biología
Molecular de la Célula. Ed. Omega.
Curtis, H ; Sue Barnes, N.. 2000. Biología. 6ª Edición. Ed. Médica Panamericana.
Lacadena, J.R.. 1988. Genética. Ed. Agesa.
Strickberger, M.W.. 1988. Genética. Ed. Omega.
Suzuki, D. T.; Griffiths, A.J.F.; Miller, J.H.; Lewontin, R.C.. 1994. Genética. Ed.
Interamericana.
Griffiths, A.J.F.; Miller, J.H.; Suzuki, D. T.; Lewontin, R.C.; Gelbart, W. M.. 1998.
Genética. Quinta Edición. Ed. McGraw-Hill – Interamericana.
Lodish, H.; Berk, A.; Zipursky, S.L.; Matsudaria, P. Baltimore, D; Darnell, J.. 2002.
Biología Celular y Molecular. Ed. Médica Panamericana.
PROBLEMAS
A resolver en clase: 9-10-13-16-22-23.
1- Los cromosomas se replican: a) durante la intercinesis, b) durante la fase S de la
interfase, c) sólo una vez durante todo el proceso, d) a y b, e) b y c.
2- La unidad básica estructural del cromosoma es: a) el centrómero, b) el nucleosoma,
c)el telómero, d) todas las pociones anteriores, e) ninguna de las opciones anteriores.
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3- Entre las propiedades del ADN se encuentra su capacidad de desnaturalizarse y
renaturalizarse en determinadas condiciones:
a) Averigüe cuales son las condiciones en las cuales el ADN se desnaturaliza y
renaturaliza.
b) ¿Qué técnica se desarrolló a partir de esta propiedad?. Mencione al menos dos
aplicaciones de esta técnica.
4- Los dos juegos de cromosomas presentes en las células de los organismos diploides se
deben a: a) la duplicación de una célula haploide, b) el aporte de un juego haploide por
cada progenitor, c) un proceso de reducción dentro de una célula tetraploide, d)
todas las opciones anteriores, e) ninguna de las opciones anteriores.
5- La duplicación del ADN, anterior a la mitosis y la meiosis, ocurre en la misma fase.
a) verdadero b) falso.
6- El entrecruzamiento va acompañado por el rompimiento de los cromosomas.
a) verdadero b) falso.
7- La replicación es mucho más lenta en los eucariotas (40 a 50 pares de bases por
segundo) que en los procariotas ( 500 pares de bases por segundo); sin embargo, el
genoma eucariótico es mucho más complejo. Según su opinión y en base a sus
conocimientos, ¿qué mecanismo habrá surgido evolutivamente en los eucariotas que
compense esa lentitud de replicación?.
8- Investigue de qué manera producen mutaciones los mutágenos químicos y las
radiaciones ionizantes.
9- A través de un gráfico muestre la variación de la cantidad de ADN a lo largo del ciclo
celular cuando la división que ocurre es una mitosis y también para el caso de una
división meiótica. Considere dos casos: a) la célula que cumple el ciclo es diploide, b)
la célula que cumple el ciclo es haploide.
10- El peso molecular del ADN (doble hélice) de un cromosoma bacteriano es 3 x 10 9 ,
cada par nucleotídico tiene un peso de 660 y la distancia entre bases adyacentes es
3,4 Å. ¿Cuál es el largo de ésta molécula de ADN ?.
11- En algunos casos, la mutación de un gen particular se manifiesta como la pérdida de
actividad de una enzima específica. ¿Esto significa que la enzima ya no es producida?.
Explique.
12- ¿Cuáles son las diferencias que existen entre el transcripto primario y el ARN
mensajero?.
13- La secuencia de bases del ADN con sentido que codifica para un ARNm de interés se
muestra a continuación:
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3`.......... TACTAACTTAGCCTCGCATCA ...........5`
a) ¿Qué aminoácidos son codificados por esta secuencia?.
b) Una adenina se inserta en la cadena después de la primera guanina de la
izquierda. El polipéptido resultante tiene seis aminoácidos de longitud. ¿Dónde
está localizado el nuevo codón sin sentido y cuál es la secuencia de aminoácidos
del fragmento?.
14- Cite al menos tres diferencias existentes en la transcripción de eucariotas y
procariotas. Explique brevemente.
15- Cuando segmentos de eucromatina están próximos o dentro de heterocromatina, se
heterocromatinizan y viceversa. Explique cómo pueden ocurrir estos cambios y los
efectos que podrían tener en la acción del gen.
16- Explique y esquematice la constitución cromosómica de:
a) un autohexaploide con x = 5
b) un pentasómico para el par cromosómico III en un genotipo normalmente diploide y
con ocho pares de cromosomas.
17- Se está estudiando un gen de Escherichia coli que codifica para una proteína de
interés. Parte de su secuencia es:
- Ala – Pro – Trp – Ser – Glu – Lys – Cys – His –
Se obtienen una serie de mutantes que carecen de la actividad enzimática
correspondiente. Al aislar las proteínas mutantes, encuentran las secuencias siguientes:
Mutante 1: Ala – Pro – Trp – Arg – Glu – Lys – Cys – His –
Mutante 2: Ala – Pro –
Mutante 3: Ala – Pro – Gly – Val – Lys – Asn – Cys – His –
Mutante 4: Ala – Pro – Trp – Phe – Phe – Thr – Cys – His –
Determine :
a)¿Cuál es la base molecular de cada mutación?
b)¿Cuál es la secuencia de ADN que determina esta parte de la proteína?.
18- ¿En qué lugar de la célula se produce la síntesis de los tres tipos de ARN?, explique
brevemente.
19- Indique las estructuras y principales características físico químicas de los tres tipos
de ARN. Esquematice cada caso.
20- Busque al menos tres ejemplos de poliploides que considere de importancia
agronómica. Describa brevemente su constitución cromosómica y sus propiedades.
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21- En una disputa de paternidad, dos hombres dicen ser el padre de un niño. Para
resolver el caso, los investigadores forenses utilizan la huella del ADN. Los datos de
mayor relevancia aparecen en la figura a continuación donde M es la huella de la madre,
C la del niño y 1 y 2 son los posibles padres.
a) Verifique si es posible, con este análisis, discernir cual es el padre. Explique
su respuesta.
b) Si el niño presenta alguna banda que no presentan sus padres, ¿cuál podría ser
la explicación?.
22- La inserción de un nucleótido en el ADN seguida de la deleción de otro 20 pb más
adelante provoca un cambio en la secuencia de la proteína de
a
- His - Thr - Glu - Asp - Trp - Leu - His - Gln - Asp - His - Asp – Arg – Gly - Leu - Ala - Thr - Ser - Asp –
a) ¿Qué nucleótido se ha añadido y cuál se ha quitado?.
b) ¿ Cuales son las secuencias de ARNm original y del nuevo ARNm?
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Código Genético
Segunda letra
U
UUU
U
UUC
UUA
Primera letra
A
UCU
UAU
UCC
UAC
Serina
Tirosina
UGU
UGC
Cisteína
U
C
UGA
Terminación
A
UCG
UAG
Terminación
UGG
Triptofano
G
CUU
CCU
CAU
CUC
CCC
CAC
CUA
Leucina
Leucina
UCA
G
Terminación
CCA
Prolina
CAA
CUG
CCG
CAG
AUU
ACU
AAU
AUC
Isoleucina
AUA
AUG
G
A
UAA
UUG
C
Fenilalanina
C
ACC
ACA
Formilmet.
Metionina
Treonina
AAC
AAA
Histidina
Glutamina
Asparagina
Lisina
CGU
U
CGC
C
CGA
Arginina
CGG
AGU
AGC
AGA
A
G
Serina
Arginina
U
C
A
ACG
AAG
AGG
G
GUU
GCU
GAU
GGU
U
GUC
GCC
GAC
GGC
C
GUA
GUG
Valina
GCA
GCG
Alanina
GAA
GAG
Ac. Aspártico
Ac. Glutámico
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GGA
GGG
Glicina
A
G
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