experimento de pulso caza de meselson y stahl. guía para 4º medio, biología plan común

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  1. 1. www.BioInteractive.org PublishedMay2014;RevisedJune2016;TraducidoporGAToledo, DeptodeCs.SFC,2017 Page1of4 ELEXPERIMENTODEMESELSON-STAHL http://www.bionova.org.es/animbio/anim/meselson/intromeselson.swf INTRODUCCIN Enladcadade1950,JamesWatsonyFrancisCricksugirieronunmecanismoparalareplicacindelDNAalcual denominaron"ModelodereplicacinSemiconservativo".Durantelareplicacinsemiconservativa,cadaunade lasdoshebrasdeDNAactuaracomounaplantillaparalasntesisdeunahebranueva.Lasdosnuevasmolculas deDNAconsistirandeunahebradelamolculaoriginalyunahebrarecinsintetizada.Enaquellostiempos,los cientficosestabanconsiderandotresposiblesmodelosdereplicacin.Estoseran: TipodeReplicacin ComposicindeMolculasdeDNAantesydespus (a)ReplicacinConservativalamolculadeDNAoriginalpermanece intactaysesintetizaunanuevamolculadeDNAquenocontiene ningunapartedelaoriginal.Esunamolculacompletamentenueva. (b)ReplicacinSemiconservativacadaunadelasdosmolculasde DNAestcompuestaporunahebradelamolculaoriginalyuna hebrarecinsintetizada. (c)ReplicacinDispersivacadaunadelasdosmolculasdeDNA estcompuestadeseccionesdelDNAoriginalydelDNArecin sintetizadointercaladasaleatoriamentealolargodecadahebra. Nteseque,aunqueenlasilustracionesparecieraquehayunpatrn, enlareplicacindispersivalosnucletidosoriginalesyrecin sintetizadossemezclaranaleatoriamente. En1958,MatthewMeselsonyFranklinStahlcondujeronsufamosoyeleganteexperimentodepulso-cazapara determinarculdeestostresmodeloseraelcorrecto. LaclavedelexperimentodeMeselson-Stahlfueelusodelosistoposnoradioactivosdelnitrgeno, 14 Ny 15 N,en losmediosparaelcultivodebacteriasdeE.coli.AmedidaquesereproduceE.coli,sesintetizannuevasmolculas deDNAqueincorporanaestosistopos.AquellasE.colicultivadasenpresenciade 15 NcrearonDNA"pesado". Despusdemuchasgeneraciones,todoelDNAenlasclulasdeE.colierapesado.Lasclulascultivadasen presenciade 14 NprodujeronDNA"liviano"y,despusdemuchasgeneraciones,todoelDNAenlasclulasdeE. colieraliviano.LaventajadetenerDNAdediferentesdensidadesesquepuedensepararse porcentrifugacin.Paraesteproceso,lasclulasdeEcoliprimerofueronabiertasparasacar suDNA;despusdeeso,elcontenidocelularconlosDNApesadoyliviano(llamadoel "extractocrudo")fuemezcladoconunasolucinquecontenalasalclorurodecesioy, luego,fuepuestoenuntubodecentrfugaconcuarzotransparentequepermitiquela solucinfuesefotografiadamientrasdabavueltas.ElDNAlivianoypesadosesepararon. Lasmolculasdediferentedensidadseacumularonadistintasprofundidades.ElDNA pesadoformunabandaenunpuntomsabajodelamezcla,mientrasqueelDNA livianoformunabandamsarriba.LadiferenciaenladensidaddelDNAfuesuficienteparalaseparacin.(Fig.1.) LaDobleHlice MATERIALDELESTUDIANTE
  2. 2. www.BioInteractive.org PublishedMay2014;RevisedJune2016;TraducidoporGAToledo, DeptodeCs.SFC,2017 Page2of4 LA FASE DE PULSO Usandoestatcnica,MeselsonyStahlcultivaron,durantemuchasgeneracionesacepasdeE.colienunmedioque contena 15 N.ConestoseaseguraronquetodoelDNAdelasbacteriasseramarcadocon 15 N.Amedidaquelasbacterias crecanysereproducan,incorporabanelistopo 15 N.Aestosedenominafasedepulsodelexperimento(esdecir,el pulsoestexponiendoalasclulasaunaversinparticulardeuncompuesto).Luego,MeselsonyStahltomaronalgunas deestasbacterias,prepararonelDNAcomolohabanhechoantesylocentrifugaron.DebidoaquetodoelDNAsemarc con 15 N,seformunasolabanda.Estaesla"GeneracinCero". 1. Elijeunlpizdecolor.Utilizandolafigura1comoreferencia,indicalalocalizacindelabanda paraelDNApesado( 15 N)enlageneracincero,eneltubodecentrfugarepresentadoala derecha. LA FASE DE CAZA Acontinuacin,lasbacteriasconDNApesadosemovieronaunmediodecultivoquecontena 14 N.Estepasomarca elcomienzodelafasedecazadelexperimento(esdecir,exponiendolasclulasaunaversindiferentedelmismo compuesto).Despusde20minutos(eltiempoquetardaE.coliencreceryproducirlasiguientegeneracin),se preparunamuestraparacentrifugacin.Estafueidentificadacomo"GeneracinUno".Otramuestrafuetomada despusdequepasaronotros20minutos.Estafuela"GeneracinDos",yassucesivamente. PREGUNTAS 2. SilareplicacindelDNAessemiconservativa,usalaclavedadaala derechaparailustrarladisposicindelosistoposligerosypesadosdel nitrgenoenlasmolculasdeDNAformadasenlaGeneracinUnoy Dos.Supnquecadabacteriasedividiexactamenteunavezpor generacin.Aplicaelmismocolorqueusasteantesparael istopopesado(15 N)yelijeunnuevocolorparaelistopo liviano(14 N). a. Ilustracin: Generacincero Generacinuno Generacindos b. Explicacin:_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ La doble Hlice MATERIALDELESTUDIANTE estudiantil
  3. 3. www.BioInteractive.org PublishedMay2014;RevisedJune2016;TraducidoporGAToledo, DeptodeCs.SFC,2017 Page3of4 3. Usandolaclaveproporcionadaenlapregunta2,ilustralalocalizacindelosistoposligerosypesados delNenlascadenasdeDNAdelaGeneracionesCero,UnoyDossilareplicacindelDNAfuese conservativa. a. Ilustracin: Generacincero Generacinuno Generacindos b. Explicacin:__________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ c. Enlostubosdibujadosaladerecha,ilustralos patronesdebandasqueMeselsonyStahlhabran observadosilosresultadosdesuexperimento hubiesenapoyadoelmodeloconservativodela replicacindelDNA. La Doble Hlice MATERIALDELESTUDIANTE c. Utilizandolafigura1comoestndar,dibujabandas queilustrenelreadondeseconcentrarelDNAenlos tubosparalasGeneracionesCero,UnoyDossila replicacindelDNAesSemiconservativa.
  4. 4. www.BioInteractive.org PublishedMay2014;RevisedJune2016;TraducidoporGAToledo, DeptodeCs.SFC,2017 Page4of4 4. Usandolaclaveproporcionadaenlapregunta2,ilustralalocalizacindelosistoposdelNligerosy pesadosenlascadenasdeDNAdelaGeneracionesCero,UnoyDossilareplicacindelDNAfuese dispersiva. a. Ilustracin Generacincero Generacinuno Generacindos b. Explicacin:_________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ c. Enlostubosdibujadosaladerecha,ilustralos patronesdebandasqueMeselsonyStahlhabran observadosilosresultadosdesuexperimento hubiesenapoyadoelmodelodispersivodela replicacindelDNA. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE MESELSON Y STAHL Ahora que conoces los resultados de los diversos modelos de replicacin, evala los datos de Meselson y Stahl.Suprimerareplicacinenelmediode14 NprodujounabandadeDNAhbridodepesomedio(14 Ny15 N). Lasegundareplicacinenelmedio14 NprodujotantoDNAligero(14 N)comoDNAhbrido(14 Ny15 N). 5. CulmodelodereplicacinapoyaronlosresultadosobtenidosporelexperimentodeMeselson-Stahl? Explicaturespuesta.______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ https://www.youtube.com/watch?v=cvU4kEMvbm4(Videosobresuexperimento,explicadoporelmismsimoMeselson) La Doble Hlice MATERIALDELESTUDIANTE