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La genética y la evolución · El material hereditario

Las mutaciones

Te conviene dominar: La célula, unidad de los seres vivos (1° de secundaria)

Cada vez que una célula se divide, copia unos 3,000 millones de bases de ADN con una precisión asombrosa, pero no perfecta: de vez en cuando se cuela un error. Esos errores se llaman mutaciones. Casi siempre se reparan o pasan desapercibidos, a veces causan enfermedades y, a la vez, son la fuente última de la variabilidad sobre la que actúa la selección natural. ¿Cómo es posible que una misma causa dé resultados tan distintos?

Qué es una mutación

Al comparar el ADN de dos bacterias idénticas nacidas del mismo cultivo, se encuentra que más o menos una de cada mil millones de bases copiadas no coincide con el molde. ¿Cómo surgen estos fallos y qué consecuencias tienen?

Mutación puntual por sustitución: el triplete ATG pasa a ACG al cambiar una timina por una citosina. A T G secuencia original mutación A C G secuencia mutada (T→C)
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Explica qué es una mutación y cuándo suelen aparecer (errores al copiar el ADN o acción de agentes externos).

Explica qué es una mutación y cuándo suelen aparecer (errores al copiar el ADN o acción de agentes externos).

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Distingue entre una mutación que ocurre en una célula somática (por ejemplo, de la piel) y otra que ocurre en una célula germinal: ¿cuál de ellas puede transmitirse a la…

Distingue entre una mutación que ocurre en una célula somática (por ejemplo, de la piel) y otra que ocurre en una célula germinal: ¿cuál de ellas puede transmitirse a la descendencia?

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Mutaciones puntuales y marco de lectura

Efecto de las mutaciones puntuales sobre la secuencia ATG-CCA-TTC dividida en tripletes: la sustitución afecta a un triplete; la inserción y la deleción desplazan el marco de lectura. original ATG CCA TTC sustitución ATG CGA TTC afecta a 1 triplete inserción ATG TCC ATT C desplaza el marco de lectura deleción ATG CAT TC desplaza el marco de lectura Cada recuadro es un triplete; el discontinuo es un triplete incompleto.
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La mayoría de las mutaciones no tienen consecuencias. Explica dos razones por las que muchas mutaciones pasan desapercibidas (sistemas de reparación del ADN y…

La mayoría de las mutaciones no tienen consecuencias. Explica dos razones por las que muchas mutaciones pasan desapercibidas (sistemas de reparación del ADN y características del código genético).

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Observa el esquema que ilustra el cambio genético y celular en la anemia falciforme. Imagina que en un cribado genético se identifican dos personas con mutaciones en ese…

Observa el esquema que ilustra el cambio genético y celular en la anemia falciforme. Imagina que en un cribado genético se identifican dos personas con mutaciones en ese mismo codón (GAA):

  • Persona A: sufre una mutación puntual silenciosa en la que GAA pasa a GAG (que también codifica ácido glutámico).

  • Persona B: sufre la deleción de la primera base (se pierde la G), alterando la pauta de lectura.

  1. a) Predice razonadamente el fenotipo de la persona A a nivel celular, explicando qué característica del código genético evita que desarrolle anemia falciforme.
  2. b) Compara el impacto celular y funcional esperable en la persona B frente al caso de anemia falciforme mostrado en el esquema. Justifica por qué una deleción de un único nucleótido suele ser biológicamente más destructiva para la proteína que la sustitución puntual representada.
Hemoglobina normal G A A ácido glutámico Glóbulo rojo normal mutación Hemoglobina mutada G U A valina Glóbulo rojo falciforme
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Mutaciones cromosómicas

Al analizar el cariotipo de un recién nacido, los genetistas no buscan erratas de una letra: pueden encontrar que a un cromosoma le falta un brazo o que hay 47 cromosomas en vez de 46. ¿Qué ocurre cuando se alteran bloques enormes de ADN o cromosomas completos?

Agentes mutágenos y cáncer

Desde el siglo XVIII se observó que los deshollinadores tenían cánceres de piel con frecuencia altísima por el contacto con el hollín, y los primeros radiólogos sufrieron lesiones al manejar rayos X sin protección. ¿Por qué ciertos factores del ambiente multiplican el riesgo de dañar el ADN?

Una célula normal acumula mutaciones sucesivas en genes que controlan la división hasta originar un tumor, una masa de células que proliferan sin control. mutaciones acumuladas célula normal 1 mutación varias mutaciones proliferación sin control (tumor) mutación en un gen que controla la división
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Cita tres agentes mutágenos, físicos o químicos, y explica brevemente cómo actúan sobre el ADN.

Cita tres agentes mutágenos, físicos o químicos, y explica brevemente cómo actúan sobre el ADN.

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Explica qué relación existe entre la acumulación de mutaciones en genes que controlan el ciclo celular y la aparición del cáncer.

Explica qué relación existe entre la acumulación de mutaciones en genes que controlan el ciclo celular y la aparición del cáncer.

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Un paciente al que se le ha extirpado con éxito un melanoma en la espalda plantea dos dudas en la consulta médica: 1. «Me preocupa haberle transmitido esta mutación a mi…

Un paciente al que se le ha extirpado con éxito un melanoma en la espalda plantea dos dudas en la consulta médica:

  1. «Me preocupa haberle transmitido esta mutación a mi hijo recién nacido».

  2. «Como ya me han quitado el tumor y mi piel está morena y curtida, ahora soy inmune y ya no necesito ponerme crema protectora solar».

Rebate de forma fundamentada ambas afirmaciones:

  1. a) Justifica por qué su hijo no heredará este melanoma, diferenciando entre mutaciones en células somáticas y en células germinales.
  2. b) Explica por qué es biológicamente falso que la piel se «inmunice» frente al cáncer, detallando la relación entre radiación ultravioleta acumulada, mutaciones en protooncogenes o genes supresores de tumores y el descontrol del ciclo celular.
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Las mutaciones como motor de la evolución

Papel evolutivo de la mutación: una variante ventajosa aparece en un individuo y se extiende en la población por selección natural. variabilidad por mutación selección natural el alelo ventajoso se extiende
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Se dice que las mutaciones son «la materia prima de la evolución». Razona por qué sin mutaciones no existiría variabilidad genética nueva sobre la que actuar.

Se dice que las mutaciones son «la materia prima de la evolución». Razona por qué sin mutaciones no existiría variabilidad genética nueva sobre la que actuar.

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De la mutación al parecido: cómo se heredan los alelos

Una mutación germinal crea un alelo nuevo, y ese alelo viaja de padres a hijos. Entonces, ¿por qué unos hijos se parecen más al padre y otros a la madre? Mendel lo descubrió con chícharos un siglo antes de que se conociera el ADN.

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Un paciente con amigdalitis bacteriana suspende el tratamiento con antibiótico al tercer día de los siete prescritos porque ya no tiene fiebre ni molestias. Su…

Un paciente con amigdalitis bacteriana suspende el tratamiento con antibiótico al tercer día de los siete prescritos porque ya no tiene fiebre ni molestias. Su justificación es: «Si sigo tomando antibiótico, las bacterias aprenderán a combatirlo y mutarán para hacerse resistentes; es mejor dejarlo ya para no forzarlas a mutar».

  1. a) Identifica el error conceptual de su planteamiento y rebate su afirmación, distinguiendo claramente entre el origen aleatorio y preexistente de las mutaciones y el papel selector del antibiótico.
  2. b) Predice qué ocurrirá en la población bacteriana residual de su garganta si suspende el tratamiento a medias, y razona por qué este mal uso contribuye a la proliferación de cepas multirresistentes.
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Vuelve al principio: una misma causa, el error al copiar el ADN, da resultados distintos según dónde ocurre (célula somática o germinal), qué región toca (puntual o cromosómica), si el ambiente favorece o no la nueva variante y cómo se reparten los alelos en la herencia.

Resumen

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