Semana 12-19

Población de peces

Chicos:
Versión 2.1
Última actualización: 26-10-2019

La herencia a nivel de las poblaciones sigue una ecuación descrita independientemente por dos científicos del siglo 20, el matemático británico GH Hardy y el médico germano W Weinberg.

La ecuación de Hardy-Weinberg es fundamental para entender el cambio evolutivo, aunque paradójicamente la ley matemática establece que las proporciones de los genes alelos de una población ideal permanecen constantes de una generación a otra. 

La ecuación nos sirve para conocer la proporción de genes alelos (dominantes y recesivos) y de los distintos genotipos (homocigoto dominante, homocigoto recesivo y heterocigoto) de un determinado locus.

Variación de las freciencias genotípicas AA, Aa y aa

También permite descubrir si una población está en equilibrio (no está cambiando) o en desequilibrio (está evolucionando) y cuál mecanismo evolutivo está actuando.

Estudien la siguiente presentación de diapositivas. Ya saben que deben de capturarlas en su móvil para visualizarlas en el salón sin consumir datos.

Equilibrio de Hardy-Weinberg from govearraf

CG2. Con Tania Libertad y las cantantes ya desaparecidas Betsy Pecanins y Amparo Ochoa.




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Semana 11-2019

Chicos:
Versión 1.3
Última modificación:2019-10-20

En la semana 11, estudiaremos algunas variantes de la herencia mendeliana, es decir, los fenómenos hereditarios que cumplen en lo esencial las leyes de Mendel.  No obstante, hay ciertas precisiones o modificaciones que deben de hacerse.

Por supuesto, el objetivo es adquirir los conocimientos previos para enfrentar el estudio del Transformismo, a lo que se le mal conoce con el nombre Evolución. Casi todo mundo no comprende el sutil mecanismo evolutivo, ciego y sin propósito creador de complejidad llamado Selección Natural.

Como lo plantee en la entrada anterior, parte del problema es el nombre erróneo que le dieron los contemporáneos de Darwin y Wallace. El significado común y correcto de la palabra "evolución" es contrario a la propuesta de Darwin-Wallace y al conocimiento científico del tema hecho por múltiples investigadores en los últimos 100 años y que se conoce como Terorum (teoría)  Sintética de la Evolución.

Estudien las diapositivas de las presentaciones que siguen. No tiene audio, así que les recomiendo que en una segunda lectura imiten a los cronistas deportivos y describan los contenidos de las presentaciones.

Determinacion del sexo from Colegio de Bachilleres

La Mutación como fuerza evolutiva from Colegio de Bachilleres

Recombinación Genética from Colegio de Bachilleres

Lleven a cabo las cruzas siguientes en la hoja 15 de su CET.

* CC x cc

** EE x ee

*** TªTª x TºTº

**** El fenotipo r (chícharo arrugado) se encuentra en un depósito de semillas en 1 de cada 600 semillas. ¿Cuál es la estructura de la poza genética? Use una tabla como la mostrada en la página 20 de su material del bloque 3.

No olviden llevar datos y batería llena.




Para aquellos que todavía no lo han hecho. Les recuerdo que deben de enviarme un mensaje desde su app Kik. Mi código Kik es Govearraf. En el perfil deben de colocar un buen retrato de ustedes, de otra manera no los podré reconocer.

Les dejo de regalo un enlace a una pieza de música:

Semana 10-2019

Flores de chícharo, carácter color de la flor en sus dos formas de expresión, flor blanca y flor púrpura.

Chicos:
Versión 1.7
Última actualización 2020-08-30


En la semana 10 estudiaremos la herencia, es decir, la capacidad de los organismos de transmitir a sus descendientes la información necesaria para sintetizar todas las macromoléculas de su cuerpo y a través de ellas llevar a cabo ese conjunto complejo de procesos que llamamos Vida. 

En los cromosomas está la información que se hereda a los descendientes.

Es conocimiento popular que los hijos se parecen a sus padres, pero ¿cómo es posible que ello ocurra? ¿Por qué no siempre, ni con todos los rasgos? ¿Porqué se dice que Juanito abueleó?

Hija y Madre.

¿Cuál es la base del parecido?

El parentesco resulta de la Replicación del ADN de los cromosomas. Primero se hacen copias y luego se heredan esas copias de información.

La herencia es una propiedad que tiende a conservar los rasgos de los organismos de una generación a otra. Sin embargo y aunque parezca paradójico es esencial para el origen de las especies de nuestro planeta. 

No animada. Especies de hongos, noten la variedad.

Darwin y Wallace descubrieron el mecanismo principal de lo que en los años 50s del siglo 19 se llamaba, Transformismo (trans- = al otro lado = a través, form- = forma e  -ismo = modo de pensar o creencia). Es decir, las especies cambian a lo largo del tiempo geológico, se convierten en otras especies emparentadas. Tal como se representa en el esquema inferior.

Árbol filogenético de los animales paquidermos.

El Transformismo pronto fue rebautizado por otros científicos, para desgracia (dado que induce a errores de comprensión), como Evolución (e- = exterior = hacia afuera, vol- = volver = girar y  -ción = proceso). 

Así pues la idea precisa de Darwin y Wallace de que las especies pasan de una forma a otra (de una especie original a otra descendiente) se mal interpreta constantemente al cambiarle de nombre. Ya que por sus lexemas el significado común de la palabra evolución implica un proceso de desenrollar, desenvolver un cambio, cambiar según un modo preestablecido y eso no es lo que Wallace y Darwin descubrieron. Las especies surgen sin seguir rutas preestablecidas, bajo las exigencias del microambiente que enfrentan y el azar de sus mutaciones. 

De inmediato, las personas cultas del siglo 19 reutilizaron la Scala Naturae, un antiguo gráfico sobre la jerarquía de los seres para mal representar la evolución como escala (escalera) evolutiva.

Así pues, la palabra "Evolución" tiene dos significados:

•  En la vida cotidiana, su significado original equivale a decir Desarrollo (des- = perder, arroll- = arrollar) o desenvolvimiento. Por ejemplo el desarrollo embrionario, es un proceso de cambio de ruta pre-establecida: cigoto --> Mórula --> Blastocisto --> Gástrula --> Embrión --> feto --> Neonato.

• El significado actual asignado por los biólogos a esa palabra, en contra de su propio significado original, consiste en el proceso de cambio no predeterminado de los organismos de una especie a lo largo de cientos o miles de generaciones originando un árbol de descendencia.

El esquema representa nuestro conocimiento de como fue la evolución en nuestro Dominio Eukarya

Estudien las siguientes presentaciones. Hagan una lista de los nombres de conceptos (no definiciones) y hechos importantes (hoja 14). Algunas diapositivas tienen audio explicatorio paso a paso. En la última presentación, precisamente por carecer ese audio, armen una descripción de los contenidos, simulen ser como un comentarista deportivo. Describan con sentimiento, pasión, alegría y dolor. Usen el audio de las presentaciones previas como modelo, pero con más enjundia (CG4).

JUEGUEN Y APRENDAN. Hay conocimiento procedimental que deben ejercitar.

El audio de esta presentación cubre el 95 % de las diapositivas, ya saben cómo proceder, 

Cruza Monohíbrida from govearraf

La siguiente presentación tiene audio escuchen conforme avanzan de diapositivas:

Cruza con Codominancia from govearraf

Esta presentación carece de audio. 

Cruza Dihíbrida from govearraf

No olviden bajar las diapositivas a su móvil.

Lleven a cabo las cruzas siguientes en su CET en la hoja 14 reversa.

* CC x cc

** EE x ee

*** TªTª x TºTº

No olviden llevar datos y batería llena.

Para aquellos que todavía no lo han hecho. Les recuerdo que deben de enviarme un mensaje desde su cuenta de Kik. En el perfil deben de colocar un buen retrato de ustedes, de otra manera no los podré reconocer. Pidan a sus compañeros (que ya cumplieron con la tarea de la semana 1) mi Código Kik.

CG2. Les dejo de regalo un enlace a una pieza de música:

Semana 9-2019

Por M en C Rafael Govea Villaseñor
Versión 1.1
13/10/2019
(en construcción)

¿Qué son los genes y cómo funcionan?

Empecemos señalando que las células son la unidad de la Vida. La Vida es una compleja red de procesos que resultan de la interacción de moléculas y macromoléculas que reaccionan entre sí gracias a que éstas (las células) son sistemas abiertos que toman sustancias y energía de su entorno, transforman a ambas y a otras les dejan salir.

Pequeña ventana a la red de reacciones químicas que ocurren en las células

Las células existen, autoconstruyen, autorregulan y se reproducen gracias a la acción conjunta de unas decenas de pequeñas moléculas inorgánicas (PMI), alrededor de mil pequeñas moléculas orgánicas (PMO), cientos de oligomoléculas (péptidos, oligonucleótidos y oligosacáridos) y miles de macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos). Conformando complejos multimoleculares y organelos que realizan las funciones celulares:

El gif animado muestra las sustancias que participan en la generación de fuerza en las moléculas del citoesqueleto de una célula muscular

Lo que es una célula y los procesos que puede realizar dependen de la información genética (el conjunto de sus genes, Genoma) que contiene. Las células a lo largo de su evolución han adquirido la información (genes) que les permite aumentar su orden interno a costa de desordenar su medio. La Vida es la expresión de dicha información que se almacena y se transfiere de unas moléculas a otras.

La madeja en esta microfotografía electrónica muestra a la única molécula circular de ADN de la bacteria Escherichia coli.

La información genética se almacena a largo plazo en el Ácido Desoxirribonucleico (ADN) y consiste en las instrucciones para construir las macromoléculas que participan en casi todos los procesos celulares, los diversos tipos de ARN y las Proteínas. Un gen es una secuencia de monómeros (incluyendo sus variantes en diferentes linajes) que codifica la elaboración de macromoléculas funcionales. Éstas macromoléculas interaccionan entre sí conformando los procesos vitales.

Cada línea representa una interacción entre macromoléculas, los puntos (proteína >>> ARN)  3200 asociaciones entre 1700 proteínas.

La secuencia de pares de bases del ADN almacena también la información de cuándo, cuánto, dónde y en respuesta a qué circunstancias del entorno se deben producir las decenas de miles de especies diferentes de proteínas y ARNs que cada célula requiere para vivir.

Los pares de bases C=G, G=C, T=A y A=T son las "letras" químicas usadas para escribir la información genética.

Las macromoléculas se asocian por complementaridad de superficies determinando los procesos celulares. Formando complejas redes de interacciones que terminan construyendo a los organismos y su fenotipo.

2 moléculas proteicas y un trozo de ADN. Factores de transcripción unidos a su secuencia específica.

Un gen entonces es una secuencia de pares de bases que codifica la síntesis de una molécula de ARN funcional. La mayoría son ARN mensajeros que a su vez codifican la síntesis de moléculas de Proteína. Los genes tienen una porción regulatoria (que indica cuándo y como se lee el gen) y otra estructural (que dicta el orden de los monómeros). Estructura de un gen eucariótico:

El gen se transcribe en ARN, luego se corta y pega uniendo las secuencias codificadoras de aminoácidos (exones) pra formar el ARN mensajero que dirige la elaboración de la proteína.

Así pues, el fluir normal de la información genética en la célula sigue el siguiente esquema:

El ADN almacena información usando 4 "letras químicas" que son las bases nitogenadas G (guanina), A (adenina), C (citosina) y T (timina) de sus nucleótidos.  El ADN es una doble hélice hecha de pares de bases de nucleótidos A=T y G=C que unen sendas cadenas de nucleótidos mediante enlaces fosfodiéster:

El ADN tiene dos cadenas complementarias de nucleótidos que son moldes recíprocos: La cadena sentido en dirección 5' ---> 3' y la cadena antisentido en dirección opuesta 3' ---> 5'.

La síntesis de una cadena de ADN requiere una cadena molde y los 4 nucleótidos activados, es decir en forma de: dGTP, dATP, dCTP y dTTP. La adición de cada nucléotido sólo ocurre en el extremo 3' de cada cadena.

Toda célula procede de otra célula progenitora y recibe de ella su información genética. Así pues, antes de cada división celular ocurre la Replicación del ADN. Las dos cadenas del ADN se separan y sirven de molde para rehacer las cadenas complementarias:

La G empareja a la C, la A a la T y viceversa:

                                                 5'TATgCgTAAAgCTTC3'

                                                 __________3'TTCgAAg5'

                                     --->
5'TATgCgTAAAgCTTC3'

3'ATACgCATTTCgAAg5'

                                    --->

                                                5'TATgC3'____________

                                                3'ATACgCATTTCgAAg5'

Así se forman dos moléculas idénticas a la original aunque cada una de ellas tiene una cadena vieja y otra nueva (replicación es semiconservativa). De ese modo cada célula hija tendrá la información para fabricar las macromoléculas necesarias para funcionar.

Cuando la célula requiere de una proteína o de un ARN funcional, entonces copia el gen correspondiente, pero usando un "alfabeto" distinto. En vez de GACT del ADN usa GACU del ARN. 

El proceso se llama transcripción del ADN porque se escribe la misma información, pero usando un conjunto de "signos" un poco distinto. En vez de T se usa U.

Como puedes ver en la imagen de arriba, la cadena antisentido es el molde para elaborar el ARN que crece por su extremo 3'. 

Copia a un procesador de textos la siguiente molécula de ADN y debajo de la cadena antisentido escribe la secuencia de ribonucleótidos de unidos durante la transcripción del ADN. Luego envíame tu ejercicio a mi correo electrónico. 

Escribo 4 nucleótidos de ejemplo y el símbolo de la guanina con "ge minúscula" para no confundir con la C de la citosina.

Muestro la cadena sentido en naranja, la cadena antisentido en verde y el ARN en azul.

5'TATgCgTAAAgCTTCgCTACgATCCgTAgCUCgACCATCgA3'

3'ATACgCATTTCgAAgCgATgCTAggCATCGAgCTggTAGCT5'

5'UAUg...

En las células, muchas de las moléculas de ARN fabricadas son de ARNr que se ensamblan con decenas de proteínas para constituir los ribosomas (las "máquinas" que fabrican proteínas) catalizando la formación del enlace peptídico, otras son de ARNt (de transferencia) cuya función es transportar cada uno de los 20 tipos de aminoácidos proteícos al ribosoma.

Las moléculas ARN mencionadas antes se llaman no codificantes (nc) porque no dirigen la síntesis de proteínas como el ARNm (m = mensajero. Recientemente se han descubierto muchas moléculas de ARNnc distintas que participan en la regulación de distintas fases del flujo de información y también en la defensa antiviral de las células.

La mayoría de las moléculas de ARN parecen pertenecer a la clase codificante, el ARNm. Estos, son una especie de "planos" de las proteínas que contienen el nombre (o codón) de cada uno de los aminoácidos que deben de ser unidos para fabricar los miles de proteínas que requiere una célula para funcionar.

En el ARNm se encuentra codificada la secuencia de aminoácidos que debe unir el ribosoma como una serie de tripletes de nucleótidos llamados codones. Hay 64 codones posibles y sólo 20 aminoácidos proteicos. Así que hay codones sinónimos para casi todos los aminoácidos. 

Por ejemplo: el codón GGG = glicina, GGU = glicina y UUU = fenilalanina o UUC = fenilalanina. 


El esquema que contiene todos los codones y su equivalencia se llama código genético que es prácticamente Universal. En el esquema se especifican en círculos concéntricos la primera "letra": G, A, C o U; la segunda: G, A, C o U, la tercera "letra" de cada codón (también G, A, C o U) y el aminoácido que codifica. 

En el esquema circular mostrado abajo, los codones se muestran radialmente desde el centro hacia afuera. Los aminoácidos se escriben con su  símbolo de 3 letras. Los colores muestran el tipo de aminoácido:

Por ejemplo:

Ahora, traduce en la hoja 12 del CET el pequeño trozo de ARN que simula ser un ARNm. Usa el código genético. Busca el codón de inicio y a partir de ese triplete coloca el símbolo de tres letras del aminoácido correspondiente. Precisamente como se muestra en la figura de arriba. Luego envía el ejercicio junto con el anterior a mi correo.


5'UAACGAUgUUAgCggUgAUgUggCUAUggggCUAUUAAG3'
Proteína:







 




En 1985 se secuenció el primer genoma de un organismo, el de la eubacteria Haemophilus influenzae con 1.83 Mpb de ADN, 1765 genes codificando para 1610 proteínas y 155 ARNs (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/genomes/165?).

Haemophilus influenzae al microscopio electrónico de barrido, 24,000x de David M Phillips

En la actualidad tenemos secuencias genómicas completas, borrador o parciales de 370 487 especies de organismos diferentes en las cuales se han reconocido de cientos a decenas de miles de genes. (https://gold.jgi.doe.gov/organisms?page=3&count=25) Obviamente la anotación de cada uno de esos genes es compleja.

Por ello para fines didácticos solamente usamos letras escritas en itálicas. Las letras mayúsculas o con el exponente (w = wild o +) se refieren a las variantes de genes (alelos) dominantes y con el exponente (-) a los genes alelos recesivos. Por ejemplo A, a, B, b, D, d, Rh+, Rh-, Pur+ y Pur-. 



Referencias: