Experimento de meselson y stahl 2014

Guía, basada en un tutorial interactivo sobre el experimento desarrollado por Meselson y Stahl acerca de la replicación del ADN. Esta guía es apta para alumnos de cuarto medio de la educación chilena.

1. Hoja%de%trabajo%del%estudiante
SFC,%2014
Unidad%1:%ADN%y%Biotecnología%
Parte%1:%Proteínas%y%material%genético%
Tema%2:%Material%genético
Experimento%de%Meselson%y%Stahl%sobre%replicación%del%DNA%
http://www.snabonline.com/Content/TopicResources/Topic2/Activities/Interactives/2_15/2_15.html%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%http://www.bionova.org.es/animbio/anim/meselson/intromeselson.swf%%%
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_meselson_stahl.swf
Objetivo
Describir%el%método%de%replicación%del%ADN,%considerando%las%diferentes%teorías%propuestas%
originalmente%para%explicar%el%proceso%y%la%evidencia%que%apoya%la%teoría%que%ahora%es%aceptada.
Procedimiento
Estudia%las%animaciones%(link%s%bajo%el%título)%asociadas%con%la%actividad%y%luego%completa%esta%guía.%%La%
guía%se%basa%en%la%primera%animación,%un%material%interactivo%que%SNAB%mantiene%online.%
Matthew%Meselson%y%Frank%Stahl%trabajaron%en%el%Instituto%de%Tecnología%de%California.%En%1958%
cultivaron%bacterias%en%un%medio%de%cultivo%que%contenía%cloruro%de%amonio%como%única%fuente%de%
nitrógeno.%El%tipo%de%ADN%sintetizado%por%las%células%dependía%del%tipo%de%nitrógeno%presente%en%el%
medio%de%crecimiento%de%las%bacterias.%Utilizaron%dos%isótopos%del%nitrógeno%14N%y%15N.%El%14N%es%el%
común,%la%forma%ligera%(isótopo)%del%nitrógeno.%El%15N%es%la%forma%más%pesada.%A%continuación,%
extrajeron%el%ADN%de%las%células%bacterianas%y%la%solución%resultante%fue%centrifugada%para%aislar%el%
ADN.%El%ADN%sintetizado%con%14N%y%el%ADN%sintetizado%con%15N%se%acumuló%en%diferentes%niveles%en%
las%soluciones%centrifugadas,%según%la%densidad%del%ADN.
Preguntas
P1%En%cada%uno%de%los%recuadros%rotulados%en%inglés%%a%cada%lado%del%ADN%de%la%Figura%1,%escriba%el%número%para%mostrar%el%tipo%de%
nitrógeno%presente%en%cada%banda.
P2%En%cada%círculo%magnificado%de%la%Figura%1,%pinta%en%las%secciones%de%la%molécula%de%DNA%encontrada%en%cada%banda%para%mostrar%el%
tipo%de%DNA%en%cada%banda.%Usa%tu%propio%código%de%colores,%seleccionando%un%color%para%el%DNA%formado%con%14N%y%otro%color%para%el%DNA%
formado%con%15N.%Más%tarde%necesitarás%un%color%para%el%ADN%%intermedio,%de%modo%que%el%rojo%(pesado),%azul%(ligero)%y%púrpura%
(intermedio)%te%podría%servir.
Figura%1%Posición%de%las%bandas%de%nitrógeno%marcados%en%%los%tubos%de%%centrifugación.
P3%¿De%qué%forma%Meselson%y%Stahl%produjeron%células%bacterianas%que%contenían%sólo%ADN%hecho%con%
15N?
A%las%bacterias%que%contenían%ADN%sintetizado%con%15N%se%les%permitió%que%se%dividieran%
una%vez%en%una%solución%que%contenía%sólo%14N.%Entonces,%cualquier%nuevo%ADN%que%se%
sintetizara%debería%contener%14N.%Después%de%una%sola%replicación%del%ADN%bacteriano%se%
extrajo%la%molécula%y%se%centrifugó. Figura%2%DNA%encontrado%
después%de%la%1ª%replicación.
SalterscNuffield%Advanced%Biology,%Pearson%Education%Ltd%2008.%©%University%of%York%Science%Education%Group.
This%sheet%may%have%been%altered%from%the%original.%%Modificado%y%adaptado%por%Gustavo%Toledo%C.,%Depto%de%Ciencias,%SFC.,%2013 1%de%3

2. SFC,%2014
Experimento%de%Meselson%y%Stahl%sobre%replicación%del%DNA%
P4%Pinta%la(s)%banda%(s)%en%el%tubo%de%centrífuga%de%la%figura%2%para%mostrar%la%
densidad%del%ADN%que%Meselson%y%Stahl%encontraron%después%de%esta%primera%
replicación.%Usa%tus%códigos%de%color%para%el%ADN%pesado,%intermedio%y%ligero.
P5%La%Figura%3%muestra%la%replicación%del%ADN%de%acuerdo%con%la%teoría%de%la%
replicación0conservativa.%Explica%por%qué%las%bandas%encontradas%por%
Meselson%y%Stahl%después%de%una%replicación%(mostrada%en%la%Figura%2)%refuta%la%
teoría%de%la%replicación%conservativa.%
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
Estudiante
A%las%bacterias%que%contenían%ADN%hecho%con%15N%se%les%permitió%
dividirse%dos%veces%en%una%solución%que%contenía%sólo%14N.%
Cualquier%nuevo%ADN%sintetizado%contendría%14N.%Después%de%dos%
replicaciones%el%ADN%fue%extraído%y%centrifugado.
P6%La%figura%4%muestra%la%replicación%del%ADN%de%acuerdo%a%la%teoría%'dispersiva',%
donde%el%ADN%nuevo%(14N)%y%el%ADN%original%(15N)%se%dispersan%en%las%nuevas%
moléculas%de%ADN%sintetizadas.
a0000i
ii
Figure%2%Replicación%conservativa.
En%la%Figura%4,%pinta%el%DNA%y%los%nucleótidos%de%DNA%usando%tu%código%de%color%de%la%pregunta%2.
Ahora%dibuja%las%cuatro%moléculas%de%ADN%producidas%cuando%el%ADN%se%replica%por%segunda%vez,%de%acuerdo%con%la%teoría%
dispersiva.%Usa%tus%código%de%color%para%esto.
Figura%4%La%teoría%dispersiva%para%la%replicación.
iii%%Dibuja%bandas%en%los%tubos%de%centrífuga%en%la%Figura%5%para%mostrar%el%ADN%presente%después%de%la%primera%y%segunda%%
replicaciones%“dispersivas”.%Presume%que%todo%el%ADN%se%ha%replicado%después%de%cada%división%celular.
Figura%5%Bandas%que%debieran%aparecer%después%de%la%replicación%dispersiva
SalterscNuffield%Advanced%Biology,%Pearson%Education%Ltd%2008.%©%University%of%York%Science%Education%Group.
This%sheet%may%have%been%altered%from%the%original.%%Modificado%y%adaptado%por%Gustavo%Toledo%C.,%Depto%de%Ciencias,%SFC.,%2013 2%of%3

3. SFC,%2014
Experimento%de%Meselson%y%Stahl%sobre%replicación%del%DNA%
b i
ii
Estudiante
En%la%figura%6,%que%muestra%la%teoría%de%replicación%semicconservativa,%pinta%el%ADN%y%los%nucleótidos%del%ADN%
utilizando%el%código%de%color%de%la%pregunta%2.
Ahora%dibuja%las%cuatro%moléculas%de%ADN%producidas%cuando%el%ADN%se%replica%por%segunda%vez,%de%acuerdo%
con%la%teoría%de%replicación%semicconservativa.%Aquí%es%donde%las%nuevas%moléculas%de%ADN%%tienen%una%hebra%
del%ADN%original%(15N)%y%una%hebra%de%ADN%(14N).%Usa%tus%código%de%color%de%la%pregunta%2.
Figura%6%La%teoría%semicconservativa%para%la%replicación.
iii%Dibuja%bandas%en%los%tubos%de%centrífuga%de%la%Figura%7%para%mostrar%el%DNA%presente%después%de%cada%replicación.
%%%%Presume%que%todos%los%DNA%fueron%replicados%después%de%cada%división%celular.
Figura%7%Bandas%que%podrían%aparecer%después%de%cada%replicación.
P7%Meselson%y%Stahl%encontró%igual%cantidad%de%ADN%con%densidad%ligera%y%ADN%con%densidad%intermedia%presente%después
%%%%%%De%dos%replicaciones%del%DNA.%Explica%cuál%de%estas%tres%teorías%para%explicar%la%replicación%del%DNA%es%apoyada%por%esta
%%%%%%Evidencia%y%cuál%es%refutada.%
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P8%¿Qué%fue%lo%que%probó%los%resultados%del%experimento%diseñado%por%Meselson%y%Stahl?%
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3%of%3