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Lesson 3.5Revisiting Key Concepts

Traits and ReproductionLesson Guides

Lesson 3.5

© The Regents of the University of California

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Traits and Reproduction—Lesson 3.5—Activity 2

Blue Group: Sim Activity

Examining Genes and Proteins for a Feature

Launch the Sim to investigate Greg’s traits, proteins, and genes.

1. Select Greg.

2. Choose stripe color and examine Greg’s trait, proteins, and genes for this feature.

3. Record your observations in the table below.

Trait for stripe color Gene versions Protein(s) (1, 2, or 3)

Proteins to add Trait for stripe color Did the gene versions change?

Protein 2

Protein 3

Add the proteins shown in the left column below, one protein at a time. Observe any changes to Greg’s trait and genes for stripe color. Record your observations in the data table.

Answer the questions below.

Once you added the proteins, what happened after a period of time elapsed?

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Working in the Sim, change Greg’s genes so that his stripe color is purple. What gene versions result in the purple stripe color?

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© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

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Working in the Sim, this time change Greg’s genes so that his stripe color is black. What gene versions result in the black stripe color?

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What differences did you notice in the Sim when you added proteins compared to when you changed Greg’s gene versions?

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People with hemophilia need to have clotting factor proteins injected into their cells throughout their lifetime. Based on what you observed when you added proteins to change Greg’s stripe color, why do you think people with hemophilia constantly need to receive injections of the protein?

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Blue Group: Sim Activity (continued)


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Blue Group: Reading About Diseases

Genes and Proteins in Hemophilia

Genetic researchers at Bay Medical Company are working to improve treatments for hemophilia. Currently, they are investigating the possibilities of gene therapy, which involves changing a person’s genes so that person no longer has hemophilia. In order to help Bay Medical Company with their research, read the passage below and then answer the question.

Genes are instructions for proteins. Your traits are determined by the kinds of proteins your body makes. For example, when you get a cut, clotting factor proteins connect to form scabs. People with hemophilia do not have a version of the gene with the right instructions for making clotting factor VIII protein. Without the right instructions, their cells can’t make the proteins needed to form scabs. Healthy people have at least one copy of the gene that provides the right instructions for making all of the clotting factor proteins.

If genetic researchers found a way to change a person’s genes, would they be able to cure hemophilia? Why or why not?

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Green Group: Sim Activity

Predicting Offspring

Launch the Sim to investigate Otis and Zora’s offspring.

1. Select the venom feature.

2. In the table below, record Otis and Zora’s traits and gene versions for this feature.

Spider Trait Gene versions

Otis

Zora

Possible combinations Predicted trait

Genes Trait

V1V1 kills

V2V2 stuns

V3V3 no venom

V1V2 kills

V1V3 kills

V2V3 stuns

Venom Genes and Traits Key

List all possible combinations of gene versions and traits for Otis and Zora’s offspring.


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Green Group: Sim Activity (continued)

Mate Otis and Zora, recording the gene versions and traits of their offspring in the data table below.

Offspring genes Offspring trait

Spider 1

Spider 2

Spider 3

Spider 4


Explain why there is variation in the traits of Otis and Zora’s offspring for the venom feature. Try to use the following words in your explanation: gene, heterozygous, homozygous, protein, sexual reproduction, trait, and variation.

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People with a genetic disease such as hemophilia or cystic fibrosis often want to know how likely it is for their children to have the same disease. Based on what you observed in the Sim, if one family member has a disease, will all members of that family have the disease? Why or why not?

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Green Group: Reading About Diseases

Genes and Cystic Fibrosis

Genetic researchers at Bay Medical are working to improve treatments for cystic fibrosis, a disease that is caused by a genetic problem. Currently, the researchers are investigating how to predict which parents are at risk of having children with cystic fibrosis. In order to help Bay Medical Company with their research, read the passage below and then answer the question.

Cystic fibrosis is a disease that affects the lungs. It is caused by a problem with the CF gene, which instructs for a protein that helps keep the lungs clear. Each person has two copies of the CF gene. As long as at least one copy is working, a person’s body can make the proteins they need. Some people have a faulty copy of the CF gene, however, which instructs for a nonfunctional protein. For a person to have cystic fibrosis, both copies of the CF gene must instruct for a nonfunctional protein. A person who has one faulty CF gene and one normal CF gene is called a CF carrier because he does not have the disease but can pass on the faulty gene to his child. If both parents are carriers, their offspring has a one in four chance of getting a faulty copy of the CF gene from each parent and having the cystic fibrosis disease. If only one parent is a carrier, the offspring will not have cystic fibrosis because she will receive a normal copy of the gene from the other parent.

George has one copy of the CF gene that instructs for a nonfunctional protein and one normal copy of the CF gene. Sylvia has two normal copies of the CF gene. Which of the following could be true about their children?

a. Their children could have two normal copies of the CF gene.

b. Their children could have one normal copy of the CF gene and one copy that instructs for a nonfunctional protein.

c. Their children could have two copies of the CF gene that instruct for a nonfunctional protein.

Could any of their children have cystic fibrosis? (check one)

yes

no


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Explain why you answered either yes or no on the previous page. Use what you have learned about genes and inheritance to support your answer.

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Green Group: Reading About Diseases (continued)


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Purple Group: Sim Activity

Examining Traits Controlled by Multiple Genes

Launch the Sim to explore spiders’ various traits for size. Many traits are controlled by more than one gene. In this activity, you will investigate different traits for size, learning more about how this works.

1. Select Greg.

2. Choose size, and observe Greg’s trait for this feature.

3. Attempt to change Greg’s genes so that he has the trait for medium body size. Then, attempt to do this for the trait for large body size.


What do you notice about the genes and proteins that determine the trait for size?

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Observe Otis and Ruby’s traits and genes for size. What size do you think their offspring will be?

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Mate Ruby and Otis. Were their offspring all the same size? What do you notice about the body size gene combinations of the offspring?

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We have 13 different clotting factor proteins in our blood. Do you think hemophilia is controlled by one or multiple genes?

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Purple Group: Sim Activity (continued)


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Purple Group: Reading About Diseases

Diseases Caused By Multiple Genes

Genetic researchers at Bay Medical Company are working to improve treatments for many different diseases. Currently, they are investigating the possibilities of gene therapy, which involves changing a person’s genes so that person no longer has a disease. But gene therapy may be more difficult, or impossible, in cases where a disease is caused by multiple genes. In order to help Bay Medical Company with their research, read the passage below and then answer the question.

Some diseases, such as hemophilia and cystic fibrosis, are caused by a single gene. However, many diseases are controlled by more than one gene. For example, multiple sclerosis, heart disease, and diabetes are all examples of diseases that are affected by a person’s genes, but there is no single gene that determines whether or not a person will have these diseases. In many cases, one’s environment can also affect whether or not that person will get these diseases. If a disease is caused by multiple genes, not just one, then there are many different combinations of gene versions that offspring can inherit from their parents. The causes of these diseases are more complicated, so it is much harder for doctors or geneticists to predict whether or not a person will have these diseases.

If a disease is controlled by more than one gene, will there be fewer, greater, or the same number of possible gene versions that offspring can inherit from their parents? Explain your answer below.

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Homework: Active Reading

Below is the description of the homework article. Read and annotate the article, and then answer the questions below.

“Cloning Mammoths: A Mammoth Task”

Mammoths have been extinct for thousands of years, but some scientists are hoping to bring them back through cloning. Could cloning mammoths really work? How would scientists make that happen?

Where are genes located in a cell?

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How does a new mammoth egg cell get chromosomes from each of the parents?

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How could scientists make a mammoth without using any reproductive cells?

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Homework: Active Reading (continued)

Rate how successful you were at using Active Reading skills by responding to the following statement:

As I read, I paid attention to my own understanding and recorded my thoughts and questions.

Never

Almost never

Sometimes

Frequently/often

All the time

Active Reading Guidelines

1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.

2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.

3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.

4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.


Cloning Mammoths: A Mammoth Task H1

Cloning Mammoths: A Mammoth TaskImagine a huge, elephant-like creature covered in hair: a woolly mammoth. Mammoths died out thousands of years ago, but some mammoth bodies have stayed well-preserved in the frozen ground ever since. Scientists have been able to study mammoth DNA, and some are even considering the possibility of cloning a mammoth—using DNA from an ancient mammoth to make a new, living mammoth. Cloning a mammoth might give scientists new evidence about what these ancient animals were like and why they went extinct. Could it work?

Ingredients for a Mammoth

How do you make a mammoth? When mammoths were alive on Earth, every new baby mammoth was the offspring of a mother and a father mammoth. Each parent contributed half of the offspring’s genetic material. The baby mammoth would get one set of chromosomes (which contain genes) from its mother and another set of chromosomes from its father. In Diagram 1, the chromosomes from the father are shown in blue and the chromosomes from the mother are shown in orange.

This illustration shows a woolly mammoth, an animal that lived on Earth thousands of years ago. There are no woolly mammoths living on Earth today, but some scientists would like to try cloning them to bring them back.

A baby mammoth’s cells would get one set of chromosomes from its mother and one set of chromosomes from its father.

Diagram 1: Mammoth Cell

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H2 Cloning Mammoths: A Mammoth Task

Reproductive cells have one chromosome from each of the organism’s chromosome pairs.

Diagram 2: Making Reproductive Cells

Sexual Reproduction

Mother and father mammoths produced offspring through a process called sexual reproduction, just as many organisms do today. Sexual reproduction begins when both parents create reproductive cells. These reproductive cells are different from other cells in the body because they do not have chromosome pairs. Instead, reproductive cells have only one chromosome from each pair: half the genetic material of a normal cell.

When a reproductive cell from a female mammoth and a reproductive cell from a male mammoth come together, they form a larger cell—the first cell of a new organism. Single chromosomes from each of the parents’ reproductive cells match up to form pairs. Each pair contains one chromosome from the mother and one chromosome from the father. This new cell is what develops into a baby mammoth.

How Cloning Is Different

Here’s the problem: there aren’t any living mammoths left to be mothers and fathers of new mammoth offspring. That’s where cloning comes in! The idea of cloning is to make a new mammoth but skip all those steps of making reproductive cells and combining them. When scientists create a clone, they do not need chromosomes from both a mother and a father, like those found in eggs and sperm—they only need chromosomes from one body cell of one parent organism. The body cell will already contain a full set of genes.

To clone a mammoth, scientists would have to find a cell with a perfectly preserved nucleus from the body of a dead mammoth. The nucleus is a structure inside the cell where the DNA and genes are found. The nucleus from the mammoth’s cell needs to be put into an egg cell of a similar organism. In the case of mammoth C

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Cloning Mammoths: A Mammoth Task H3

During reproduction, a reproductive cell from the mother and a reproductive cell from the father come together to make a fertilized egg. The fertilized egg gets chromosomes from both parents.

Diagram 3: Reproductive Cells Come Together

cloning, it would probably be an egg cell from an elephant. The scientists would remove the nucleus from the elephant’s egg cell and replace it with the nucleus from the mammoth’s cell. With the nucleus inside, the egg cell develops into a new mammoth with the same genes as the dead mammoth! In cloning, there is only one parent, and the cloned offspring has DNA identical to its parent’s DNA.

Challenges of Cloning

Cloning is difficult, but scientists have managed to clone some living animals using this method. The first animal cloned in this way was a sheep named Dolly, and scientists have also been able to clone mice and several other animals since then. Cloning a mammoth would be an even bigger challenge than cloning a living animal. For one thing, finding a perfectly preserved mammoth nucleus would be extremely difficult.

The last mammoth died thousands of years ago, and DNA becomes damaged after an animal dies.

In addition, a baby mammoth can’t just develop in a lab–it needs to develop inside a mother’s body. There aren’t any mother mammoths around, but elephants are closely related to mammoths. Scientists would need to put an elephant egg cell with mammoth DNA inside it into a female elephant to develop. Elephants are pregnant for almost two years before they give birth, so scientists would have to wait at least that long for the cloned mammoth to be born. Only then would they find out whether they had successfully cloned a mammoth.

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H4 Cloning Mammoths: A Mammoth Task

Arguments for and Against Cloning

Many people argue that cloning is dangerous and wrong. Cloning is difficult, and it usually takes many failed attempts to produce one living clone. Some fear that cloned animals could have genetic problems that no one could predict. They also worry about what might happen if cloned animals escaped and reproduced with other animals. This could have unintended negative effects on wild populations and the whole ecosystem.

On the other hand, many argue that cloning can lead to medical advances. For instance, scientists have cloned some goats that were genetically modified to produce a human protein. This protein prevents blood clots and is important medicine for people who cannot make the protein themselves. Cloning helps

If a mammoth were cloned, its cells would be exactly the same as the cells of the mammoth it was cloned from.

Diagram 4: Cloning

scientists produce more goats that make this protein.

Most people feel uncomfortable with the idea of making a human clone. In fact, the United Nations has recommended the banning of human cloning. No one has succeeded in making a human clone, and very few scientists want to try. What are your thoughts on cloning?

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Rasgos y reproducción—Lección 3.5—Actividad 2

Grupo azul: actividad con la Simulación

Examinar genes y proteínas para un atributo

Inicia la Simulación para investigar los rasgos, proteínas y genes de Greg.

1. Selecciona a Greg.

2. Escoge el color de las rayas y examina los rasgos, proteínas y genes de Greg para este atributo.

3. Apunta tus observaciones en la tabla debajo.

Rasgo para el color de rayas Versiones de genes Proteína(s) (1, 2 o 3)

Proteínas que serán agregadas

Rasgo para el color de rayas ¿Cambiaron las versiones de genes?

Proteína 2

Proteína 3

Agrega las proteínas indicadas en la columna a mano izquierda, una proteína a la vez. Observa cualquier cambio al rasgo y a los genes de Greg para el color de rayas. Apunta tus observaciones en la tabla de datos.

Contesta las siguientes preguntas.

Una vez que agregaste las proteínas, ¿qué pasó después de un lapso de tiempo?

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Trabajando en la Simulación, cambia los genes de Greg de modo que su color de rayas sea morado.

¿Qué versiones de genes resultan en el color de rayas morado?

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Trabajando en la Simulación, esta vez cambia los genes de Greg de modo que su color de rayas sea negro. ¿Qué versiones de genes resultan en el color de rayas negro?

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¿Qué diferencias notaste en la Simulación cuando agregaste proteínas en comparación a cuando cambiaste las versiones de genes de Greg?

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Las personas con hemofilia necesitan recibir inyecciones de proteínas de factores de coagulación en sus células durante toda su vida. Basado en lo que observaste cuando agregaste proteínas para cambiar el color de rayas de Greg, ¿por qué piensas que las personas con hemofilia necesitan recibir inyecciones de la proteína constantemente?

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Grupo azul: actividad con la Simulación (continuación)


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Grupo azul: leer sobre enfermedades

Genes y proteínas en la hemofilia

Los/as investigadores/as de genética en la Compañía Médica de la Bahía están trabajando para mejorar los tratamientos para la hemofilia. Actualmente, están investigando las posibilidades de terapia genética, la cual se trata de cambiar los genes de una persona para que ya no padezca de hemofilia. Para ayudar a la Compañía Médica de la Bahía con su investigación, lee el siguiente texto y luego contesta la pregunta.

Los genes son instrucciones para las proteínas. Tus rasgos son determinados por los tipos de proteínas hechas por tu cuerpo. Por ejemplo, cuando te cortas, proteínas de factores de coagulación se conectan para formar costras. Las personas con hemofilia no tienen una versión del gen con las instrucciones correctas para producir la proteína del factor de coagulación VIII. Sin las instrucciones correctas, sus células no pueden hacer las proteínas necesarias para formar costras. Las personas sanas tienen por lo menos una copia del gen que proporciona las instrucciones correctas para hacer todas las proteínas de factores de coagulación.

Si los/as investigadores/as de genética descubrieran una manera de cambiar los genes de un persona, ¿podrían curar la hemofilia? ¿Por qué sí o por qué no?

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Grupo verde: actividad con la Simulación

Predecir la descendencia

Inicia la Simulación para investigar la descendencia de Otis y Zora.

1. Selecciona el atributo para el veneno.

2. En la siguiente tabla, apunta los rasgos y versiones de genes de Otis y Zora para este atributo.

Araña Rasgo Versiones de genes

Otis

Zora

Posibles combinaciones Rasgo predicho

Genes Rasgo

V1V1 mata

V2V2 aturde

V3V3 sin veneno

V1V2 mata

V1V3 mata

V2V3 aturde

Leyenda de genes y rasgos para el veneno

Anota todas las posibles combinaciones de versiones de genes y rasgos para la descendencia de Otis y Zora.


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Grupo verde: actividad con la Simulación (continuación)

Cruza a Otis y Zora, apuntando las versiones de genes y rasgos de sus descendientes en la siguiente tabla de datos.

Genes de los descendientes Rasgo de los descendientes

Araña 1

Araña 2

Araña 3

Araña 4


Explica por qué hay variación en los rasgos de los descendientes de Otis y Zora para el atributo del veneno. Trata de usar las siguientes palabras en tu explicación: gen, heterocigótico, homocigótico, proteína, reproducción sexual, rasgo y variación.

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En muchos casos, la gente que padece de una enfermedad genética como la hemofilia o la fibrosis quística quiere saber cuán probable es que sus hijos/as tengan la misma enfermedad. Basado en lo que observaste en la Simulación, si un miembro de una familia tiene una enfermedad, ¿tendrán la enfermedad todos los miembros de esa familia? ¿Por qué sí o por qué no?

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Grupo verde: leer sobre enfermedades

Genes y fibrosis quística

Los/as investigadores/as de genética en la Compañía Médica de la Bahía están trabajando para mejorar los tratamientos para la fibrosis quística, una enfermedad causada por un problema genético. Actualmente, los/as investigadores/as están estudiando cómo predecir cuáles progenitores corren riesgo de tener hijos/as con fibrosis quística. Para ayudar a la Compañía Médica de la Bahía con su investigación, lee el siguiente texto y luego contesta la pregunta.

La fibrosis quística es una enfermedad que afecta los pulmones. Es causada por un problema con el gen CF, el cual da instrucciones para una proteína que ayuda a mantener los pulmones limpios. Cada persona tiene dos copias del gen CF. Siempre que por lo menos una copia esté funcionando, el cuerpo de una persona puede hacer las proteínas que necesitan. Sin embargo, algunas personas tienen una copia defectuosa del gen CF, el cual da instrucciones para una proteína no funcional. Para que una persona padezca de fibrosis quística, las dos copias del gen CF deben dar instrucciones para una proteína no funcional. A una persona que tiene un gen CF defectuoso y un gen CF normal se le llama un portador de CF porque él/ella no tiene la enfermedad pero puede transmitirle el gen defectuoso a su hijo/a. Si los dos progenitores son portadores, sus descendientes tienen un 25% de probabilidades de recibir una copia defectuosa del gen CF de cada progenitor, y de tener la enfermedad fibrosis quística. Si un solo progenitor es portador, el descendiente no tendrá fibrosis quística porque él o ella recibirá una copia normal del gen del otro progenitor.

George tiene una copia del gen CF que da instrucciones para una proteína no funcional y una copia normal del gen CF. Sylvia tiene dos copias normales del gen CF. ¿Cúal de las siguientes podría ser cierta sobre sus hijos/as?

a. Sus hijos/as podrían tener dos copias normales del gen CF.

b. Sus hijos/as podrían tener una copia normal del gen CF y una copia que da instrucciones para una proteína no funcional.

c. Sus hijos/as podrían tener dos copias del gen CF que dan instrucciones para una proteína no funcional.

¿Podría alguno/a de los/as hijos/as padecer de fibrosis quística? (marca una)

sí

no



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Explica por qué contestaste sí o no en la página anterior. Usa lo que has aprendido sobre los genes y la herencia para respaldar tu respuesta.

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Grupo verde: leer sobre enfermedades (continuación)



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Grupo morado: actividad con la Simulación

Examinar rasgos controlados por múltiples genes

Inicia la Simulación para explorar los varios rasgos para tamaño de las arañas. Muchos rasgos están controlados por más de un gen. En esta actividad, investigarás diferentes rasgos para el tamaño, y aprenderás más sobre cómo esto funciona.

1. Selecciona a Greg.

2. Escoge tamaño y observa el rasgo de Greg para este atributo.

3. Intenta cambiar los genes de Greg de modo que él tenga el rasgo para un tamaño de cuerpo mediano. Luego, intenta hacer lo mismo para el rasgo de un tamaño de cuerpo grande.


¿Qué notas sobre los genes y proteínas que determinan el rasgo para el tamaño?

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Observa los rasgos y genes para el tamaño de Otis y Ruby. ¿De qué tamaño piensas que serán sus descendientes?

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Cruza a Ruby y Otis. ¿Eran sus descendientes todos del mismo tamaño? ¿Qué notas sobre las combinaciones de genes para el tamaño del cuerpo de los descendientes?

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Tenemos 13 diferentes proteínas de factores de coagulación en nuestra sangre. ¿Piensas que la hemofilia es controlada por un gen o por múltiples genes?

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Grupo morado: actividad con la Simulación (continuación)



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Grupo morado: leer sobre enfermedades

Enfermedades causadas por múltiples genes

Los/as investigadores/as de genética en la Compañía Médica de la Bahía están trabajando para mejorar los tratamientos de muchas enfermedades diferentes. Actualmente, están investigando las posibilidades de terapia genética, la cual se trata de cambiar los genes de una persona para que ya no padezca de una enfermedad. Pero la terapia genética puede ser más difícil, o imposible, en casos en los cuales la enfermedad es causada por múltiples genes. Para ayudar a la Compañía Médica de la Bahía con su investigación, lee el siguiente texto y luego contesta la pregunta.

Algunas enfermedades, como la hemofilia y la fibrosis quística, son causadas por un solo gen. No obstante, muchas enfermedades son controladas por más de un gen. Por ejemplo, la esclerosis múltiple, la cardiopatía y la diabetes son todas ejemplos de enfermedades que son afectadas por los genes de una persona, pero no hay un solo gen que determina si una persona tendrá estas enfermedades o no. En muchos casos, el ambiente en que uno vive también puede afectar si esa persona padecerá de estas enfermedades o no. Si una enfermedad es causada por múltiples genes, no solo uno, entonces hay muchas combinaciones diferentes de versiones de genes que los descendientes pueden heredar de sus progenitores. Las causas de estas enfermedades son más complicadas, así que para los/as doctores/as o genetistas es mucho más difícil predecir si una persona padecerá de estas enfermedades.

Si una enfermedad es controlada por más de un gen, ¿habrá menos, más o un número igual de posibles versiones de genes que los descendientes pueden heredar de sus progenitores? Explica tu respuesta debajo.

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Tarea: Lectura Activa

A continuación se encuentra la descripción del artículo de tarea. Lee y añade apuntes al artículo, y luego contesta las preguntas que siguen.

“Clonar los mamuts: una tarea gigantesca”

Los mamuts han estado extintos hace miles de años, pero algunos/as científicos/as esperan traerlos de vuelta a través de la clonación. ¿Podría la clonación de mamuts realmente funcionar? ¿Cómo podrían los/as científicos/as lograrlo?

¿Dónde están ubicados los genes en una célula?

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¿Cómo es que una nueva célula de óvulo de mamut obtiene cromosomas de cada uno de los padres?

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¿Cómo podrían los/as científicos/as hacer un mamut sin usar células reproductivas?

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102

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Tarea: Lectura Activa (continuación)

Evalúa qué tan exitoso/a fuiste en usar las habilidades de Lectura Activa respondiendo a la siguiente declaración:

Al leer, yo presté atención a mi propia comprensión y apunté mis pensamientos y preguntas.

Nunca

Casi nunca

A veces

Frecuentemente/a menudo

Todo el tiempo

Pautas de la Lectura Activa

1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.

2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.

3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.

4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.



Clonar los mamuts: una tarea gigantesca H1

Clonar los mamuts: una tarea gigantescaImagina una gran criatura tipo elefante cubierta de pelo: un mamut lanudo. Los mamuts se extinguieron hace miles de años, pero algunos cuerpos de mamuts han permanecido desde entonces bien preservados en el suelo congelado. Los/as científicos/as han podido estudiar el ADN de mamuts, y algunos/as hasta están considerando la posibilidad de clonar un mamut, usando ADN de un antiguo mamut para hacer un nuevo mamut viviente. Clonar un mamut podría ofrecerles a los/as científicos/as nueva evidencia sobre cómo eran estos antiguos animales y sobre por qué se extinguieron. ¿Podría funcionar?

Ingredientes para un mamut

¿Cómo se hace un mamut? Cuando los mamuts estaban vivos en la Tierra, cada bebé mamut nuevo era el descendiente de una madre mamut y un padre mamut. Cada progenitor contribuía la mitad del material genético del descendiente. El bebé mamut obtendría un conjunto de cromosomas (que contienen genes) de su madre y otro conjunto de cromosomas de su padre. En el Diagrama 1, los cromosomas del padre se muestran en azul y los cromosomas de la madre en anaranjado.

Esta ilustración muestra un mamut lanudo, un animal que vivía en la Tierra hace miles de años. No hay mamuts lanudos viviendo en la Tierra hoy, pero a algunos/as científicos/as les gustaría clonarlos para traerlos de vuelta.

Las células de un bebé mamut obtendría un conjunto de cromosomas de su madre y otro conjunto de cromosomas de su padre.

Diagrama 1: célula de mamut

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H2 Clonar los mamuts: una tarea gigantesca

Reproducción sexual

La madre mamut y el padre mamut producían descendencia a través de un proceso llamado reproducción sexual, tal como lo hacen muchos organismos hoy en día. La reproducción sexual comienza cuando ambos progenitores crean células reproductivas. Estas células reproductivas son diferentes de otras células en el cuerpo, ya que no tienen pares de cromosomas. Por lo contrario, las células reproductivas tienen solo un cromosoma de cada par: la mitad del material genético de una célula normal.

Cuando una célula reproductiva de un mamut hembra y una célula reproductiva de un mamut macho se juntan, forman una célula más grande, la primera célula de un nuevo organismo. Los cromosomas individuales de cada una de las células reproductivas de los progenitores se unen para formar pares. Cada par contiene un cromosoma de la madre y un cromosoma del padre. Esta nueva célula es lo que se desarrolla para llegar a ser un bebé mamut.

Cómo clonar es diferente

Este es el problema: No quedan mamuts vivos para ser madres y padres de nuevos descendendientes de mamut. ¡Aquí es donde el clonar entra en juego! La idea de clonar es hacer un nuevo mamut pero saltarse todos esos pasos de hacer células reproductivas y combinarlas. Si los/as científicos/as crean un clon, no necesitan cromosomas de la madre y del padre, como aquellos que se encuentran en los óvulos y los espermatozoides. Solo necesitan cromosomas de una célula de cuerpo de un organismo progenitor. La célula de cuerpo ya contendrá un conjunto completo de genes.

Para clonar un mamut, los/as científicos/as tendrían que encontrar una célula con un núcleo perfectamente bien preservado del cuerpo de un mamut muerto. El núcleo es una estructura dentro de la célula donde se encuentran el ADN y los genes. El núcleo de una célula de mamut tiene que ser colocado dentro de un óvulo de un organismo similar. En el caso de la clonación del mamut, probablemente sería

Las células reproductivas tienen un cromosoma de cada par de cromosomas del organismo.

Diagrama 2: hacer células reproductivas

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Clonar los mamuts: una tarea gigantesca H3

un óvulo de una elefanta. Los/as científicos/as removerían el núcleo del óvulo de la elefanta y lo reemplazarían con el núcleo de la célula del mamut. Con el núcleo dentro, ¡el óvulo se desarrolla para formar un nuevo mamut con los mismos genes del mamut muerto! En la clonación, hay solo un progenitor, y el descendiente clonado tiene ADN idéntico al ADN de su progenitor.

Desafíos de la clonación

Clonar es difícil, pero los/as científicos/as han logrado clonar algunos animales vivos utilizando este método. El primer animal clonado de esta manera fue una oveja llamada Dolly, y los/as científicos/as también han podido clonar ratones y varios otros animales desde entonces. Clonar un mamut sería un desafío aún más grande que clonar un animal vivo. Para empezar, encontrar un núcleo

de mamut perfectamente preservado sería extremadamente difícil. El último mamut murió hace miles de años, y el ADN se daña después que un animal muere.

Además, un bebé mamut no puede simplemente desarrollarse en un laboratorio. Tiene que desarrollarse dentro del cuerpo de una madre. No hay madres mamuts que anden por ahí, pero los elefantes están relacionados de manera cercana a los mamuts. Los/as científicos/as tendrían que tomar un óvulo de elefante con ADN de mamut adentro y ponerlo dentro de una elefanta para que se desarrollara. Las elefantas están preñadas por casi dos años antes de parir, por lo que los/as científicos/as tendrían que esperar por lo menos ese intervalo para que naciera el mamut clonado. Solo entonces averiguarían si clonaron un mamut exitosamente.

Durante la reproducción, una célula reproductiva de la madre y una célula reproductiva del padre se juntan para hacer un óvulo fertilizado. El óvulo fertilizado obtiene cromosomas de ambos progenitores.

Diagrama 3: las células reproductivas se juntan

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H4 Clonar los mamuts: una tarea gigantesca

Argumentos en pro y en contra de clonar

Mucha gente argumenta que clonar es peligroso y que está mal. Clonar es difícil, y por lo general toma muchos intentos fallidos para producir un clon viviente. Algunas personas temen que los animales clonados podrían tener problemas genéticos que nadie podría predecir. También les preocupa qué podría suceder si los animales clonados se escaparan y se reprodujeran con otros animales. Esto podría tener efectos negativos no intencionados en poblaciones salvajes y el ecosistema entero.

Por otro lado, muchos argumentan que clonar puede llevar a avances en la medicina. Por ejemplo, los/as científicos/as han clonado algunas cabras que fueron genéticamente modificadas para producir una proteína humana. Esta proteína previene coágulos de sangre y es medicina importante para personas que no pueden hacer la proteína por sí mismos.

La clonación ayuda a los/as científicos/as a producir más cabras que hagan esta proteína.

La mayoría de la gente se siente intranquila con la idea de hacer un clon humano. De hecho, las Naciones Unidas han recomendado que la clonación humana sea prohibida. Nadie ha tenido éxito en hacer un clon humano, y muy pocos/as científicos/as desean intentarlo. ¿Qué piensas tú sobre la clonación?

Si un mamut fuera clonado, sus células serían exactamente iguales a las células del mamut del cual fue clonado.

Diagrama 4: clonar

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