Prácticas - IES JORGE JUAN / San Fernando
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Introducción a la ingeniería genética P RÁCTI CAS Introducción a la ingeniería genética ÍN DICE 1 Modelos de ADN 3 2 Obtención de ADN propio (1º y 2º ciclo ESO) 5 Juego: Simulación de la síntesis de proteínas 7 4 Elaboración de un cariotipo humano 8 5 Comentario de texto. A favor de la biotecnología 9 Comentario de texto. A favor de la biotecnología 10 Comentario de imágenes. En contra de la biotecnología 11 Comentario de texto. En contra de la biotecnología 12 Sugerencias para prácticas 13 3 6 7 8 9 P RÁCTI CAS 2 Introducción a la ingeniería genética 1 2 Modelos de ADN Elaboración de la estructura de la doble hélice de ADN con papel 1º Plegar una tira de papel a modo de acordeón (los dobleces no deben superar el centímetro) y pintar cuatro franjas, las exteriores del mismo color, por ejemplo: fucsia, verde, azul, fucsia. 2º Recortar por la línea de puntos. Estirar y escribir el nombre de las bases en cada “peldaño” de la doble hélice. 3º Desplegarlo tirando de los extremos, retorcerlo girando las dos manos en sentido contrario y aplastarlo suavemente para que permanezca la forma. P RÁCTI CAS 3 Introducción a la ingeniería genética Modelo de ADN hecho con nudo macramé Sigue los pasos indicados en los dibujos. Una vez terminada la doble hélice, puedes colorearla imitando el diseño del modelo de papel, pero es recomendable que utilices distintos colores para los pares de bases deiferentes. Recuerda que la adenina (A) se empareja con la timina y la guanina (G) con la citosina (C). P RÁCTI CAS 4 Introducción a la ingeniería genética 2 2 Obtención de ADN propio (1º y 2º ciclo ESO) En menos de diez minutos y con materiales muy sencillos, de forma indolora y totalmente segura, te vamos a guiar para que puedas llevarte a casa una preparación de tu propio ADN. Para ello vas a utilizar las células que se desprenden naturalmente del interior de tu boca. El guión de: tus célulasDN! A ¡atrapa tu El ADN es la molécula en que está toda la información genética que recibiste de tus padres y que tienen todas las células de tu cuerpo. James Watson (izquierda) y Francis Crick descubrieron en 1953 la estructura de la molécula de ADN. Se basaron en datos de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin. Watson, Crick y Wilkins recibieron en 1962 el premio Nobel. Por desgracia Rosalind Franklin ya había fallecido en 1958. Enseña a tus amigos a obtener su ADN en la cocina de casa No vas a usar ningún instrumento ni compuesto químico que no tengas en la cocina y en el botiquín de casa. Fíjate bien en lo que vas a hacer y mañana se lo puedes enseñar a tus amigos o a tus padres. Los materiales que se necesitan Agua del grifo Un vaso de plástico incoloro de un solo uso Un tubo de plástico incoloro y con tapa hermética (solo si lo quieres guardar) Disolución de sal común al 6% en agua (una cucharada en un tazón de agua) Disolución al 25 % de un lavavajillas en agua (una parte de lavavajillas y tres de agua) Alcohol de desinfectar (de 96º). Cuatro cucharas soperas de plástico Un palillo de barbacoa Pañuelos o servilletas de papel para limpiarse P RÁCTI CAS 5 Introducción a la ingeniería genética Lo que se hace Lo que se ve Rotular el material (un vaso y un tubo) con tu nombre Verter una cucharada (sopera) de agua en el vaso Enjuagarse la boca durante MEDIO MINUTO (ojo: SIN ECHAR SALIVA) Devolver el líquido al vaso Añadir una cucharada de solución de sal y otra de lavavajillas diluído Mezclar Inclinar el vaso y con mucho cuidado dejar resbalar por su pared una cucharada de alcohol sin que se mezcle con la solución acuosa Esperar UN MINUTO ¡¡¡SIN MOVERLO!!! Con un palillo de barbacoa recoger las hebras de ADN que se concentran entre la capa de mezcla y la de alcohol. El líquido es turbio El líquido se vuelve transparente del color del lavavajillas diluído El alcohol, incoloro, se queda flotando sobre la mezcla Entre las dos capas aparecen unas burbujitas, incluso más pequeñas que las del cava. Rodeándolas hay unos hilitos esponjosos blanquecinos, el ADN Sobre una superficie bien iluminada se verá que al palillo se le va pegando un material mucoso formado por los hilos de ADN Tu ADN dentro de un tubo NO MEZCLAR NO TOCAR LAS PAREDES DEL VASO O SI NO SE TE QUEDARÁ EL ADN PEGADO EN ELLAS. coso recogido en la punta del palillo en un tubo de plástico Añadir unas gotas de alcohol y tapar A nosotros también nos lo han enseñado: El procedimiento que te hemos mostrado es el que fue utilizado en la exposición “The Genomic Revolution” del American Museum of Natural History de Nueva York, y que deriva del ideado en el laboratorio de Cold Spring Harbor. Ellos nos lo enseñaron. Guión preparado por Miguel Vicente (CNB). P RÁCTI CAS 6 Introducción a la ingeniería genética 3 Juego: simulación de la síntesis de proteínas 1º Plegar una tira de papel a modo de acordeón (los dobleces no deben superar el centímetro) y pintar cuatro franjas, las exteriores del mismo color, por ejemplo: fucsia, verde, azul, fucsia. 2º Recortar por la línea de puntos. Estirar y escribir el nombre de las bases en cada “peldaño” de la doble hélice. U U 3º C Desplegarlo tirando de los extremos, retorcerlo girando las dos manos en sentido contrario y aplastarlo suavemente para que permanezca la forma. A T A T A G C G C G C U ADN P RÁCTI CAS i1e ARNm gly ser A G UAU Yyr UAU Cys UAC Tyr UAC Cys UUA Leu UUGLeu UCA Ser UCG Ser UAA FIN UAA FIN UAG FIN UAG Trp CUU Leu CUC Leu CCU Pro CCC Pro CAU His CGU Arg CAC His CGC Arg CUA Leu CUG Leu CCA Pro CCG Pro CAA Gin CGA Arg CAG Gin CGG Arg AUU Lle AUC Lle ACU Thr ACC Thr AAU Asn AGU Ser AAC Asn AGC Ser AUA Lle ACA Thr AUG Met ACG Thr AAA Lys AGA Arg AAG Lys AGG Arg GUUVal G GUC Val GUA Val GUGVal A C UUUPhe UCU Ser UUC Phe UCC Ser pro GCU Ala GCC Ala GAU Asp GGU Gly GAC Asp GGC Gly GCA Ala GCG Ala GAA Glu GGA Gly GAG Glu GGG Gly arg ARNt 7 Introducción a la ingeniería genética 4 Elaboración de un cariotipo humano Recorta los cromosomas y pégalos en la plantilla, ordenándolos por tamaño y tipo de cromosoma. Determina si se trata de un varón o una hembra. 1º 2º 3, 6º 7º 8º 13º 14º 15º 19º 20º P RÁCTI CAS 9º 21º 4º 5º 10º 11º 12º 16º 17º 18º 22º X Y 8 Introducción a la ingeniería genética 5 Comentario de texto. A favor de la biotecnología P RÁCTI CAS 9 Introducción a la ingeniería genética 6 Comentario de texto. A favor de la biotecnología P RÁCTI CAS 10 Introducción a la ingeniería genética 7 Comentario de imágenes. En contra de la biotecnología Busca información acerca de los productos transgénicos y los supuestos riesgos que pueden tener sobre las personas y el medio ambiente. Observa las siguientes fotos, extraídas de páginas de internet, analízalas y juzga por ti mismo: P RÁCTI CAS 11 Introducción a la ingeniería genética 8 2 Comentario de texto. En contra de la biotecnología ¿Por qué se opone Greenpeace a la liberación de Organismos Modificados Genéticamente al medio ambiente? Un Organismo Modificado Genéticamente (OMG o transgénico), es un organismo vivo que ha sido creado artificialmente manipulando sus genes. Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar uno o varios genes de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlo(s) en el patrimonio genético de otro. La diferencia fundamental con las técnicas tradicionales de mejora genética es que permite franquear las barreras entre especies para crear seres vivos nuevos que no existían en la naturaleza. En Greenpeace nos oponemos a todas las liberaciones de OMG al medio ambiente. Los OMG están siendo liberados sin que exista un conocimiento adecuado de su impacto, tanto a corto como a largo plazo, sobre el medio ambiente y sobre la salud humana. La contaminación genética es una de las mayores amenazas para el medio ambiente, debido a que una vez liberados los OMG no pueden ni ser controlados ni retirados. La liberación de OMG al medio ambiente es un acto irresponsable, dado el riesgo que supone para la biodiversidad y para la salud. La contaminación genética tiene efectos irreversibles e imprevisibles sobre los ecosistemas y sobre la integridad de los seres vivos. Los transgénicos dejan muchas economías en manos de algunas empresas multinacionales. Más de dos terceras partes de los alimentos que ingerimos contienen derivados de soja y de maíz, en gran medida importados de países que han optado por ceder a la presión de la industria agrobiotecnológica y han cambiado su riqueza agropecuaria por una agricultura clónica, tóxica, transgénica, injusta y destructiva. Estos ingredientes entran en nuestras dietas sin control alguno y sin nuestro consentimiento expreso, a pesar de que más del 70% de los ciudadanos europeos rechazan estos alimentos. Greenpeace se opone igualmente a las patentes sobre plantas, animales y seres humanos, incluidas las patentes sobre su material genético. La vida no es un bien industrial y Greenpeace alerta sobre el terrible peligro que supone forzar los seres vivos a adaptarse a nuestros modelos económicos. Para más información sobre la Campaña de Transgénicos entra en la página de Greenpeace http://www.greenpeace.org/espana/campaigns/transgenicos P RÁCTI CAS 12 Introducción a la ingeniería genética 9 2 Sugerencias para prácticas A continuación señalamos algunas sugerencias para que pongáis en práctica. Casi todas tienen que ver con aplicaciones sencillas de la biotecnología: fermentaciones, cultivos bacterianos, actividad enzimática, separación de moléculas… La mayoría de ellas son fáciles de encontrar en los libros de texto 1º Cromatografía. Separación de pigmentos fotosintéticos. Separación de componentes de la tinta de rotuladores eding. 2º Elaboración de yogur. Es necesario una estufa de cultivo. 3º Elaboración de pan, con y sin levadura. Se precisa un horno. 4º Cultivos bacterianos (por ejemplo, de bacterias del yogur o del sarro) en placa de Petri o en tubo de ensayo. Necesarios equipo de microbiología: estufa, esterilizador, agujas de siembra, mecheros de gas… 5º Elaboración de vinagre a partir de vino. 6º Observación de células de mucosa bucal. 7º Observación de células vegetales. 8º Observación de levaduras (Saccharomyces cerevisiae). De forma natural se encuentran, por ejemplo, sobre la piel de las uvas. 9º Observación de mohos (si es posible, Penicillium) 10º Observación de bacterias del yogur y del vinagre. Tinción gram. 11º Observación de células de raíz de cebolla en mitosis. Actividad de las enzimas: efecto de la amilasa salival sobre el almidón. 12º Observación de bacterias nitrificantes de legminosas (Rhizobium leguminosarum): nódulos de las raíces del trébol, lenteja, guisante… P RÁCTI CAS 13
