LICEO “TAJAMAR” PROVIDENCIA Depto. BIOLOGIA GUIA DE ACTIVIDADES COMPARACIÓN DE SECUENCIS DE MATERIAL GENÉTICO (PROTEÍNAS) & ÁRBOLES FILOGENÉTICOS SECTOR: Ciencias Biológicas. NIVEL: NM3. Plan Diferenciado PROFESOR(A): Carolina Díaz FECHA: Octubre 2011 UNIDAD TEMÁTICA: Origen de la Vida y Evolución CONTENIDO: Relaciones Filogenéticas OBJETIVO DE APRENDIZAJE: - Especies alejadas filogenéticamente pueden evolucionar de manera convergente hacia fenotipos similares, mientras que especies estrechamente emparentadas pueden divergir; La secuencia de las macromoléculas proveen información sobre la historia evolutiva, revelando tanto relaciones ancestrales comunes como divergencia evolutiva. TIEMPO DE DESARROLLO DE LA GUIA DE TRABAJO y ENVÍO 10 días hábiles a partir de la fecha de disposición de guías en plataforma. FECHA RETROALIMENTACIÓN: 1 semana a partir del envío de hojas de respuesta a profesoras. CORREO ELECTRÓNICO DONDE ENVÍAR RESPUESTAS: profe.carolina.dí[email protected] DESARROLLO DE HABILIDADES: Conocer y comprender el significado e importancia de la comparación de macromoléculas biológicas, y como estas proveen información sobre la historia evolutiva. INSTRUCCIONES: - Desarrolla la actividad con compañeras del mismo curso o de otro curso (3 ó 4 alumnas solamente), no se reciben trabajos individuales. - Lean atentamente el apunte de “Comparación de Secuencias de Material Genético y árboles Filogenéticos” que aparece a continuación, usen el texto de estudio y pueden usar páginas de Internet a modo de apoyo (solamente aquellas respaldadas por alguna institución científica o bibliográfica). - Lean atentamente y discutan cada pregunta antes de contestar. - Anoten las respuestas que consideres correctas en la HOJA de RESPUESTAS que está al final de la guía. - Envíen la hoja de respuesta al correo indicado en esta guía. En caso de trabajar con compañeras de otros cursos envíen la hoja de respuesta a un solo correo, indicando nombre de integrantes y curso de cada una. - Esperen pauta de corrección y compare sus respuestas con las respuestas de la pauta de corrección - Enviar dudas que surjan a partir de la lectura del texto o desarrollo de actividades a correos de profesoras en el período anterior a la fecha límite de entrega. - En caso de no conocer algún término, recuerde buscarlo y anotarlo en su glosario de términos en su cuaderno. COMPARACIÓN DE SECUENCIAS DE MATERIAL GENÉTICO (PROTEÍNAS) & ÁRBOLES FILOGENÉTICOS La bioquímica es una de las ciencias que ha aportado evidencias de que el proceso evolutivo ha ocurrido, es un hecho que no se puede negar. El estudio bioquímico de los organismos vivientes ha sido particularmente fructífero en lo que respecta al aporte de testimonios para la evolución. De hecho la semejanza bioquímica de los seres vivos es uno de los rasgos más notables del mundo biológico. Todos los organismos conocidos sintetizan ácidos nucleicos, especialmente ADN y ARN. Todos utilizan ATP en sus transferencias energéticas y, sin excepción, catalizan sus reacciones bioquímicas mediante enzimas (proteínas) que son similares en numerosos formas vivientes. Esta uniformidad de sustancias y de fenómenos químicos en tan fabulosa diversidad de vidas es difícil de interpretar sin recurrir al concepto de evolución. Presumiblemente los ácidos nucleicos y otros componentes insustituibles del protoplasma comenzaron a operar desde que se inicio la historia de la vida, de tal manera que todos los organismos, pasados y presentes, han heredado la capacidad de sintetizarlos y ponerlos al servicio de sus actividades vitales. La investigación bioquímica analiza las semejanzas y diferencias en diversas moléculas presentes en los diferentes organismos como por ejemplo proteínas enzimáticas. Por otro lado la biología molecular se preocupa de compara secuencias nucleotídicas (de ADN 9genes) o ARN). Cabe espera, entonces, que mientras más grandes sean las semejanzas entre estas moléculas mayor sea el parentesco evolutivo entre los organismos que las poseen y mientras mayor se las diferencias entre esas moléculas, menor sea el grado de parentesco. Actividad 1.- Observe la figura nº 1 que muestra la secuencia de 40 bases nitrogenadas del gen que codifica información para la hemoglobina de 6 especies de vertebrados. GCTGCACTGT GATAAGCTGC ACGTGGATCC TGAGAACTTC GCTGCACTGT GACAAGCTGC ACGTGGATCC TGAGAACTTC ACTGCATTGT GACAAGCTGC ATGTGGACCC CGAGAACTTC GCTGCACTGT GATAAGCTGC ACGTGGATCC 1- Vaca 2- Chimpancé 3- Gallina TGAGAACTTC 4- Cabra GAAGCACCGT GAGGAACTCC ACGTGGACCC TGAAAACTTC 5- Sapo GCTGCACTGT GACAAGCTGC ACGTGGATCC TGAGAACTTC 6- Humano a) b) c) d) e) Realice una tabla donde anote la cantidad de diferencias entre las distintas especies ¿Cómo interpretan un mayor numero de diferencias? y ¿Un menor número de ellas? ¿Cuáles son las especies más cercanamente emparentadas? ¿Entre que especies habrá un ancestro común más lejano? Ahora realice un árbol filogenético entre las seis especies Actividad 2.- Observe en la figura nº 2. Qué muestra las diferencias entre las secuencias de aminoácidos del citocromo C de diferentes especies. El citocromo c es una proteína pequeña, que funciona como transportador electrónico mitocondrial entre los complejos respiratorios III y IV. Número de AA distintos en las moléculas de citocromo c de cada pareja estudiada Human: humano / Chimpanzee: chimpancé / Sheep: oveja / Rattlesnake: serpiente de cascabel / Carp : carpa (pez de agua dulce) / Garden snail: caracol de jardín / Tobacco hornworm moth: gusano del tabaco / Baker`s yeast: levadura de Baker / Cauliflower: coliflor / Parsip: chirivía, raíz , hortaliza. a) Si se compara el hombre con los otros organismos ¿con cuáles presenta una mayor similitud de estructura del citocromo C y con quien menor similitud? ¿Apoyan estos resultados a la teoría de la evolución? b) Realice un árbol filogenético entre hombre, oveja, caracol de jardín , coliflor y levadura. LICEO “TAJAMAR” Providencia Departamento Biología HOJA DE RESPUESTA “COMPARACIÓN DE SECUENCIAS DE MATERIAL GENÉTICO & ÁRBOLES FILOGENÉTICOS ” Nombre: _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ Curso: ______ ______ ______ ______ ______ Correo electrónico ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ Actividad 1.a) Tabla de diferencias entre las distintas especies Vaca Chimpancé Gallina Cabra Sapo Humano Chimpancé Gallina Cabra Sapo b) Interpretación de un mayor numero de diferencias ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Interpretación de un menor número de diferencias ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ c) Especies más cercanamente emparentadas ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ d) Especies con un ancestro común más lejano ____________________________________________________________________________________________ e) Árbol filogenético entre las seis especies Actividad 2.- a) Mayor similitud del Humano con otras ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ b) Árbol filogenético entre hombre, oveja, caracol de jardín , coliflor y levadura.