Tema 4 de CMC : La Revolución Genética

1. TEMA 4
LA REVOLUCIÓN
GENÉTICA:
Desvelando los secretos de la vida

2. •Situación previa: (exposición de lo estudiado hasta el momento)
1. Teoría de la Evolución:
- Enunciada por Darwin en 1859
- Se resume en los 4 puntos siguientes:
1. El mundo no es estático, sino que está en continua evolución. Las especies
cambian continuamente. Con el tiempo unas desaparecen y aparecen otras
nuevas.
2. El cambio evolutivo es un proceso gradual, lento y continuo; no se produce
por cambios bruscos.
3. Los organismos que presentan semejanzas están emparentados y
descienden de un antepasado común.
4. La evolución es el resultado del proceso de selección natural.

3. 2. La Teoría de la Generación espontánea es
falsa:
- Demostrado de manera definitiva por Louis Pasteur en 1863.
- Todo ser vivo procede de otro anterior.

4. Pero…
1. La afirmación de Pasteur: “Todo ser vivo procede de otro ser vivo” llevó a
plantearse la siguiente pregunta:
¿Cómo surgió el primer organismo?
La respuesta la dieron años más tarde Oparín y Haldane (tema anterior)
2. La teoría de la evolución, aunque aceptada por la sociedad
científica, presentó diversos problemas que se fueron
resolviendo a lo largo del s. XIX y s. XX
- Carecía de base científica para explicar el mecanismo de la selección natural
- No sabía la razón, el mecanismo, que explicase el por qué los hijos se parecía a sus
padres.
¿Cómo se podían resolver estos problemas?

5. •Gregor Mendel (1822- 1884)
Monje agustino católico y naturalista, que vivió en la
actual República Checa.
Fue contemporáneo de Charles Darwin pero no
coincidieron y ninguno tuvo conocimiento de los trabajos
del otro
Se le considera el padre de la Genética.
Describió las llamadas Leyes de Mendel que rigen la
herencia genética, por medio de los trabajos que llevó a
cabo con diferentes variedades de la planta del guisante
Pisum sativum.
¿Por qué la planta del guisante?
¿Cuáles fueron las conclusiones de sus experimentos?

6. ¿Por qué la planta del guisante?
Las razones que llevaron a Mendel a escoger esta planta son
varias:
- Es una planta de rápido crecimiento (en una estación ya son adultas)
- Es autopolinizante, es decir, no tiene necesidad de interactuar con otras
plantas, tiene todo lo necesario para su autorreproducción.
- Los caracteres se diferencian con claridad.
Mendel estudió los siguientes caracteres y observó que para cada
uno había dos posibilidades y obtuvo razas puras para cada uno
de esos caracteres:

7. ¿Cuáles fueron las conclusiones de sus experimentos?
• La herencia se transmite por factores hereditarios
almacenados en los gametos. Dichos factores son de
procedencia materna y paterna que se unen en el nuevo
individuo sin mezclarse, y volviéndose a separar al formar las
células reproductoras.
• La herencia sigue normas estadísticas sencillas.
Los factores hereditarios son los que posteriormente se llamarán
genes (unidades de la herencia, la unidad de información hereditaria, es
decir, lo que controla un determinado carácter)

8. Experimentos de Mendel:
• 1ª Ley o ley de la1ª Ley o ley de la
uniformidad de losuniformidad de los
híbridos de lahíbridos de la
primera generación.primera generación.
Dice que cuando se cruzan dos
variedades individuos de raza pura
ambos (homocigotos) para un
determinado carácter, todos los
híbridos de la primera generación
son iguales.

9. • 2ª Ley o Principio de2ª Ley o Principio de
la segregaciónla segregación
“Ciertos individuos son capaces de
transmitir un carácter aunque en ellos
no se manifieste”.
El cruce de dos individuos de la F1 (Aa)
dará origen a una segunda generación
filial en la cual reaparece el fenotipo
"a", a pesar de que todos los individuos
de la F1 eran de fenotipo "A“
Esto hace presumir a Mendel que el
carácter "a" no había desaparecido,
sino que sólo había sido "opacado" por
el carácter "A", pero que al
reproducirse un individuo, cada
carácter segrega por separado

10. • 3ª Ley o Principio de3ª Ley o Principio de
la Transmisiónla Transmisión
independiente.independiente.
Esta ley hace referencia al cruce
polihíbrido (monohíbrido: cuando se
considera un carácter; polihibrido: cuando
se consideran dos o más caracteres).
Mendel trabajó este cruce en guisantes,
en los cuales las características que él
observaba (color de la semilla y rugosidad
de su superficie) se encontraban en
cromosomas separados. De esta manera,
observó que los caracteres se transmitían
independientemente unos de otros.

11. Mendel estuvo trabajando durante ocho años
Presentó sus resultados a la Sociedad Natural de
Brünn pero sin ninguna otra repercusión, ya que todos
estaban pendientes del origen de las especies de
Darwin.
Se experimentos se publicaron en la revista de la
Sociedad
Mantuvo correspondencia con el botánico Karl Naegeli,
cuyo discípulo redescubrió las leyes en el año 1900.

12. • Al mismo tiempo, durante este
mismo siglo XIX:
Las células empezaron a ocupar el centro de la
Biología.
Schleiden y Schwann, enuncian en 1839 la Teoría
Celular:
- La célula es la unidad básica, estructural y fisiológica de la vida.
- Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas.
- Existen organismos formados por una sola célula (unicelulares) o por muchas
(pluricelulares)
- Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control
de su propio desarrollo y funcionamiento, así como para la transmisión de esa
información a la siguiente generación celular.
Actualmente, se conocen diferentes tipos de células:

13. CÉLULA PROCARIOTA: bacterias
CÉLULA EUCARIOTA
vegetales animales
Los VIRUS se
consideran en la
línea entre lo vivo
y lo inerte

14. •Siguen los descubrimientos…
- En 1869, el suizo Johann Friedrich Miescher, (1844-1895)
descubre el ácido nucleico en el interior del núcleo.
- En 1882 Walther Flemming descubrió en el interior del
núcleo una sustancia de color que llamó cromatina.
Esta cromatina desempeñaba un papel importante en la división celular
Se agrupaba en filamentos que posteriormente se denominaron
CROMOSOMAS.
Cada especie tiene un número fijo de cromosomas
- En 1900 se redescubrieron las leyes de Mendel
- En 1902, Walter Sutton (1877-1916) sugirió que los
cromosomas eran los encargados de llevar los factores
hereditarios. Es decir, el gen tiene que ser un trozo de cromosoma.
- En 1906, W. Johannsen (1857-1927) renombró los factores
hereditarios, pasaron a denominarse GENES.

15. - En 1908, Thomas Morgan enuncia la Teoría
Cromosómica de la Herencia:
Experimenta con la mosca del vinagre Drosophila
melanogaster
Confirma que los genes se encuentran en los cromosomas.
Pero, sigue habiendo preguntas sin responder:
¿De qué están formados los cromosomas?
¿Cuál es la molécula que forma los genes?
Hasta este momento, décadas 10 y 20 del siglo XX, se
pensaba que los cromosomas estaban formados
mayoritariamente por dos tipos: proteínas y ADN. Por tanto,
los genes tenían que estar formados por una de ellas, pero
¿cuál?

16. - Años más tarde, en 1944, Oswald
Avery (1877-1955), Colin MacLeod y
Maclyn McCarty, demuestran que el
ADN no se destruye con el calor y
que es la molécula que almacena toda
la información.
(el experimento que realizaron fue muy similar, no usaron
ratones, todo lo hicieron en tubos de ensayo)
- En 1928,
Frederick
Griffith (1879-
1941) demuestra
que la molécula
portadora de los
caracteres es el
ADN.
LOS GENES SON ADN

17. •Nuevas preguntas ante los nuevos
descubrimientos:
1. ¿Qué es el ADN?
¿De qué tipo de moléculas está formado?
2. ¿Cómo es la estructura del ADN?
Durante la década de los 40 y 50 se fue dando
respuesta a estas preguntas culminando en el
mayor descubrimiento de la historia de la
biología molecular:
LA ESTRUCTURA DE DOBLE HÉLICE DEL ADN
y al
ENUNCIADO del DOGMA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

18. Edwin Chargaff (1905-2002)
Maurice Wilkins (1916-2004)
Rosalind Franklin (1920-1958)
James Watson (1929) y Francis Crick (1916-2004)

19. 1. ¿Qué es el ADN?
El ADN es una molécula
que está formada por un
elevado número de
compuestos químicos
denominados
nucleótidos.
Cada nucleótido está formado
por: (se cumple lo indicado por Miescher en
1869, cuando descubrió la nucleina.)
-un azúcar, ribosa
-Un ácido fosfórico
-Una base nitrogenada: A, G, C, T

20. 2. ¿Cómo es la estructura del ADN?
- E. Chargaff descubrió que la concentración
de las bases nitrogenadas seguían ciertas
normas. Enunció sus leyes:
- La Adenina siempre se une con la Timina, y presentan la misma
cantidad
- La Guanina se une con la Citosina presentando igual número
- Existe un apareamiento en la molécula de ADN, y las bases
nitrogenadas son complementarias.
- Rosalind Franklin y Maurice Wilkins
obtuvieron las primeras radiografías, con
rayos X, de fibras de ADN que daban a
entender que la estructura tenía que ser
una hélice.

21. - Watson y Crick, en 1953, sin hacer
ningún experimento y basándose en todas
las evidencias y datos obtenidos por otros
científicos propusieron
el modelo de doble hélice
- Indicaron que la molécula de ADN estaba
formada por dos cadenas complementarias

22. •Presente y futuro de la Genética
- El conocimiento de la estructura del ADN, ha
permitido al hombre avanzar hacia campos
insospechados.
- Se inicia la Biología Molecular, que implica:
- enunciado del dogma central de la biología molecular
- el Proyecto Genoma Humano
- La ingeniería genética y biotecnología: transgénicos, clonación,
terapia génica, etc.

23. •Con estos descubrimientos…
La evolución toma un nuevo rumbo:
TEORÍA SINTÉTICA O NEODARWINISTA
La nueva síntesis se caracterizó por integrar bajo el marco de la teoría
darwinista, las leyes de Mendel, la teoría cromosómica de la herencia y
la genética de poblaciones.
Sus principios fundamentales son:
- Rechazo total de la herencia de los caracteres adquiridos.
- La unidad sobre la cual actúa la evolución no es el individuo, sino
la población. Una población es un conjunto de individuos de la
misma especie que viven en el mismo espacio y tiempo, y que
pueden reproducirse apareándose entre si y originar
descendencia fértil.
Una población queda definida y unificada por la suma total de todos los
genes presentes en los individuos que la componen.