Este documento describe los conceptos fundamentales de la genética molecular, incluyendo la estructura y replicación del ADN, la transcripción y traducción del código genético, y las aplicaciones de la ingeniería genética como la producción de alimentos y medicamentos. Explica cómo los microorganismos han sido usados históricamente en la fermentación de alimentos y cómo ahora se usan en biotecnología para producir proteínas como la insulina humana.

1. TEMA 4: GENÉTICA MOLECULAR
Biología y Geología
4º ESO
Lourdes Baile Lorenzo IES “Gabriel yGalán” (Montehermoso)

2. 1.- ADN, molécula de la herencia
1.1. Composición y estructura
NUCLEÓTIDO =
ácido fosfórico +
desoxirribosa + base
nitrogenada
4 bases nitrogenadas:
ADENINA – GUANINA –
TIMINA - CITOSINA

3. COMPLEMENTARIEDAD
de bases: A- T ; C - G.
El ADN es un
polinucleótido.
El ácido fosfórico
de un nucleótido
está unido a la
pentosa del
siguiente mediante
un enlace.

4. ● Francis Crick y
James Watson,
establecieron el
modelo de la “doble
hélice de ADN”.
● Se basaron en los
trabajos de Maurice
Wilkins y Rosalind
Franklin.
● Premio Nobel en
1962.
La doble hélice:
1953.

5. Adenina – Timina: unidas por un doble enlace
(puentes de hidrógeno).
Citosina – Guanina: unidas por un triple enlace.

7. 1.2. Replicación del ADN
El ADN puede
replicarse, es
decir, realizar
copias idénticas
de sí mismo.
INTERFASE
1.- Rotura de los enlaces de hidrógeno entre bases nitrogenadas
complementarias. Las dos hebras comienzan a desenrrollarse.
2.- Cada hebra original sirve de molde para la síntesis de otra
nueva complementaria. Se van uniendo los nucleótidos
complementarios.
3.- Poco a poco se van formando los enlaces entre las bases y las
hebras vuelven a enrollarse.
4.- Resultado: 2 moléculas de ADN iguales entre sí.

8. Cada nueva molécula de ADN está formada por una hebra
original y una hebra recién copiada. Conserva la mitad del
material original (semiconservativa).

9. 2.- Expresión de la
información
genética

10. El ARN es una cadena sencilla (no doble), que tiene
ribosa en lugar de desoxirribosa (glúcido) y que no tiene
la base nitrogenada llamada timina, sino uracilo (U) en
su lugar.
Existen tres tipos:
● ARN mensajero (ARNm). Es una copia del mensaje genético del ADN.
● ARN ribosómico (ARNr). Forma parte de los ribosomas, orgánulos que
constituyen auténticas fábricas de proteínas.
● ARN transfererente (ARNt). Transporta, hasta los ribosomas, los
aminoácidos que deben unirse para formar la proteína correspondiente.

11. TRANSCRIPCIÓN
Se obtiene una cadena de ARN
(ARNm) con una secuencia de bases
complementaria a la de la cadena de
ADN utilizada como molde.

13. TRADUCCIÓN Para cada proteína existe
un ARNm distinto, que es
traducido en los
ribosomas.
Cada tres bases
nitrogenadas del ARNm se
codifican como un
aminoácido que es
transportado por el ARNt.

14. Los 20 aminoácidos que
forman todas las
proteínas.
El CÓDIGO
GENÉTICO

15. a) Se localiza el gen que se quiere
manipular. Previamente se necesita
saber su secuencia de
nucleótidos.
b) Se corta el gen en cuestión, mediante
unas enzimas especiales denominadas
“endonucleasas
de restricción”.
c) Se une el gen a una molécula de
ADN pequeña que se denomina
“vector” (generalmente un
plásmido de una bacteria). La unión
del gen y el vector se denomina “ADN
recombinante”.
d) Se introduce el ADN recombinante
en una célula para que el gen se
exprese y se sintetice la
proteína correspondiente.
INGE NIE R ÍA GE NÉ T IC A

16. Caso práctico: planta
transgénica
Conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético.

17. Aplicaciones de la
ingeniería
genética

19. ¿Son técnicas modernas o prácticas de origen
milenario?

20. Desarrollo histórico de la
biotecnología
• 6000 a.C. Fermentación de
cerveza por Sumerios y
Babilonios.
• 4000 a.C. Elaboración de
pan por Egipcios.
• 1400 Destilación licores por
Chinos.
• 1687 Descripción de
microorganismos por
Leeuwenhoek.
• 1929 Fleming descubre la
Penicilina.

21. ¿Qué relación
presentan estos
tres alimentos?
BIOTECNOLOG A ENÍ
LA INDUSTRIA
ALIMENTARIA

22. Un mismo responsable…
…un microorganismo del Reino Fungi.

23. FABRICACIÓN DEL PAN
• Fabricación del pan 
Fermentación alcóholica
• Saccharomyces
cerevisiae.

24. FABRICACIÓN VINO y CERVEZA
• Saccharomyces
cerevisiae.

25. ¿Y entre estos tres
alimentos…?

26. Se trata de una Bacteria…
Lactobacillus bulgaricus

27. Fermentación láctica
FERMENTADORES

28. • Obtención de vacunas.
• Producción de antibióticos
– PENICILINA
– Penicilium chrysogenum
• Fármacos de diseño.
• Productos con moléculas
BIOACTIVAS.
BIOTECNOLOG A ENÍ
LA INDUSTRIA
FARMAC UTICAÉ

29. • Producción de etanol y
butanol.
– Clostridium sp.
• Producción de ácido
acético
– Acetobacter sp.
BIOTECNOLOG A ENÍ
LA INDUSTRIA
QU MICAÍ

30. • BIOFERTILIZANTES
– Rhizobium sp.
NITROGENASA.
• INSECTICIDAS
BIOLÓGICOS
– Bacillus thuringiensis.
BIOTECNOLOG A EN LAÍ
INDUSTRIA AGR COLA-Í
GANADERA

31. • AGUAS RESIDUALES.
• BIORREMEDIACIÓN
• BIORREPARACIÓN
• COMPOSTAJE
BIOTECNOLOG A Y MEDIO AMBIENTEÍ

33. BIOTECNOLOGÍA E INGENIERÍA
GENÉTICA.
• Biosanitaria:
– Proteínas de mamíferos
(insulina, hormona del
crecimiento).
– Obtención de vacunas
– Terapia génica
– Diagnóstico clínico
• Organismos transgénicos
– Plantas transgénicas
(Agrobacterium tumefaciens).
– Animales transgénicos

35. Coloca los siguientes
términos en las etiquetas
de la ilustración:
Escherichia coli –
plásmido bacteriano
– insulina – gen de la
insulina humana –
insulina humana
purificada – bacteria
recombinante.

36. ¿Impacto de la Biotecnología y
Tecnología del ADN?
• ¿Puede ser algún organismo modificado genéticamente
perjudicial para otros organismos o el medio ambiente?
• ¿Puede el desarrollo y uso de los organismos modificados
genéticamente reducir la diversidad genética natural?