4. Genética · lección 5 de 14
B02 ADN, genes y cromosomas
La idea
Entender el concepto
El ADN almacena información hereditaria; un gen es una secuencia de ADN con función biológica. Los cromosomas son estructuras de ADN asociadas a proteínas. La mitosis produce, en condiciones ordinarias, dos células hijas genéticamente equivalentes; la meiosis reduce el número de cromosomas para formar células haploides.
Paso a paso
Método paso a paso
- Distingue molécula, región y estructura: ADN, gen y cromosoma.
- Relaciona mitosis con crecimiento/renovación y meiosis con reproducción sexual.
- Reconoce que la expresión genética requiere transcripción y, para proteínas, traducción.
Ejemplo
Ejemplo resuelto
En humanos, las células somáticas habituales tienen 46 cromosomas; los gametos, 23. La fecundación permite recuperar 46.
Cuidado
Error habitual y cómo corregirlo
Error: decir que un gen es «un cromosoma entero»: un cromosoma contiene muchos genes.
Tu turno · enunciado
Ejercicio autónomo
Diferencia mitosis y meiosis en una frase.
Solución
Solución de contraste (consultar después)
Mostrar solución orientativa
Mitosis conserva número cromosómico en células hijas; meiosis reduce la dotación para células haploides.
Chuleta para el examen
Chuleta integrada
Gen ⊂ ADN de cromosoma; mitosis conserva dotación; meiosis la reduce.
Centrómero, brazos p y q y orientación del cariograma
Objetivo: reconocer las partes del cromosoma y justificar su orientación en un cariograma. Apoyo original a una familia del examen histórico de 2025; no reproduce su pregunta.
Bases
El centrómero es la región estrechada que permite distinguir los brazos de un cromosoma. El brazo corto se llama p y el largo q. En un cromosoma acrocéntrico, el centrómero está cerca de un extremo: el brazo p es muy corto, pero existe. En el cariotipo ordenado, o cariograma, se representan convencionalmente los brazos p hacia arriba y los q hacia abajo. Es una convención del dibujo; no una posición fija del cromosoma dentro de la célula.
Esquema de orientación: arriba: brazo p (corto) → centrómero → abajo: brazo q (largo). Brazo y cromátida no son sinónimos.
Método y ejemplo razonado
- Localiza el centrómero, sin decidir solo por cómo está girada la fotografía.
- Compara los brazos: el corto es p y el largo q.
- Orienta el esquema para que p quede arriba en el cariograma convencional.
Un esquema de cromosoma acrocéntrico aparece con el brazo corto debajo del centrómero. Para incorporarlo al cariograma convencional se gira la imagen hasta dejar ese brazo p arriba. El brazo sigue siendo p al girarlo; la rotación no cambia su identidad.
Ahora tú
En un cromosoma el centrómero está muy cerca de un extremo. a) ¿Qué brazo es el corto? b) ¿Hacia dónde lo colocarías en el cariograma? c) Valora: «Un acrocéntrico carece de brazo corto».
Mostrar solución sobre los brazos cromosómicos
a) p. b) Hacia arriba, por convención de representación. c) Falso: es muy corto, no inexistente. El brazo largo q queda hacia abajo en esa representación.
Errores y criterio
Brazo no equivale a cromátida; acrocéntrico no equivale a ausencia del brazo p. No identifiques p solo por la posición de una fotografía sin orientar. Criterio: reconoces el centrómero, comparas los brazos y justificas la convención.
Repasa en Memorizar. Fuentes en inglés: NHGRI: Centromere (nueva pestaña) y University of Utah: How do Scientists Read Chromosomes? (nueva pestaña).
Expresión génica: de ADN a proteína con ARNm, ARNt y ARNr
Apoyo original para la familia de preguntas de los modelos de 2025 y 2026. No reproduce preguntas oficiales ni garantiza el próximo examen. Es un modelo introductorio: las excepciones que importan en el examen se señalan en el texto.
Bases
En un gen que codifica una proteína, la información pasa a proteína en dos pasos: transcripción (ADN → ARNm) y traducción (ARNm → cadena de aminoácidos). Para los genes nucleares eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en los ribosomas citoplasmáticos; las mitocondrias y los cloroplastos tienen expresión propia. En las procariotas, que no tienen núcleo, ambos procesos pueden ocurrir a la vez. Existen además genes cuyo producto funcional es ARN y no se traduce a proteína.
- Transcripción. La ARN polimerasa lee una de las dos cadenas del ADN (la cadena molde) y fabrica un ARNm complementario. En los segmentos continuos del modelo, el ARNm tiene la misma secuencia que la otra cadena (codificante), con U en lugar de T. Las secuencias de estos ejercicios son segmentos codificantes continuos, sin intrones; en eucariotas el ARN precursor puede necesitar procesamiento.
- Codón. Grupo de tres nucleótidos del ARNm que indica un aminoácido o el final de la síntesis. Hay 64 codones: 61 codifican los 20 aminoácidos habituales y 3 son de parada (UAA, UAG, UGA). AUG marca el inicio y codifica metionina. Como hay más codones que aminoácidos, varios codones pueden indicar el mismo aminoácido. El código es prácticamente universal, con pocas excepciones.
- ARNt. Molécula adaptadora: lleva unido un aminoácido concreto y tiene un anticodón de tres bases que se empareja con el codón complementario del ARNm. Así coloca cada aminoácido en su sitio.
- ARNr. Junto con proteínas, forma las dos subunidades del ribosoma (ver B01: nucléolo). El ARNr de la subunidad grande cataliza el enlace peptídico entre aminoácidos.
Traducción. El ribosoma recorre el ARNm en sentido 5′ → 3′, desde el codón de inicio. Cada ARNt con el anticodón adecuado aporta su aminoácido; el ribosoma une ese aminoácido a la cadena en crecimiento y avanza un codón. Al llegar a un codón de parada no entra ningún ARNt y la proteína se libera.
Ejemplo resuelto: leer un gen corto
Datos (propios): cadena codificante del ADN 5′-ATG TTC GGA TAA-3′.
- Cadena molde (complementaria y antiparalela): 3′-TAC AAG CCT ATT-5′.
- ARNm (complementario de la molde; igual que la codificante con U): 5′-AUG UUC GGA UAA-3′.
- Codones: AUG, UUC, GGA y UAA.
- Con la tabla del código genético: AUG = metionina (inicio), UUC = fenilalanina, GGA = glicina, UAA = parada.
- Resultado: un péptido de tres aminoácidos, Met–Phe–Gly. El codón de parada no aporta aminoácido.
Ahora tú
La cadena molde de un ADN es 3′-TAC CGA AAA ACT-5′. a) Escribe el ARNm. b) Separa los codones y tradúcelos con estos datos: AUG = metionina, GCU = alanina, UUU = fenilalanina, UGA = parada. c) ¿Cuántos aminoácidos tiene el péptido? d) Indica el anticodón del ARNt que lleva la alanina.
Mostrar solución razonada de la secuencia
a) 5′-AUG GCU UUU UGA-3′, complementario de la cadena molde (A frente a T, U frente a A, G frente a C, C frente a G). b) AUG metionina, GCU alanina, UUU fenilalanina, UGA parada. c) Tres aminoácidos: Met–Ala–Phe. d) El anticodón es complementario de GCU y antiparalelo: 3′-CGA-5′.
Errores y criterio
- Situar los codones en el ARNt: el codón está en el ARNm; el ARNt tiene el anticodón.
- Decir que el ARNm «lleva los aminoácidos»: lleva el mensaje; los aminoácidos los trae el ARNt.
- Poner T en el ARNm o traducir el codón de parada como un aminoácido.
- Confundir ARNr (pieza del ribosoma) con ARNm (copia del gen).
Criterio de autoevaluación (orientativo, no es el baremo oficial): ARNm complementario de la molde y sin T, codones bien separados de tres en tres, traducción hasta el codón de parada y función correcta de cada ARN.
Opciones ambiguas en los modelos: cuando un test pregunta qué molécula «une los aminoácidos a la cadena en crecimiento», el ARNt es el que aporta cada aminoácido, pero el enlace peptídico lo cataliza el ARNr del ribosoma. Sin clave oficial publicada, explica las dos funciones y anota la duda. De forma parecida, algunos glosarios llaman también codón al triplete del ADN; en estas preguntas el término se refiere al ARNm.
Repasa en Memorizar: codón, ARNt y ARNr. Fuentes en inglés: OpenStax Biology 2e 15.1: The Genetic Code (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 15.2: Prokaryotic Transcription (nueva pestaña), OpenStax Biology 2e 15.5: Ribosomes and Protein Synthesis (nueva pestaña), NHGRI: Codon (nueva pestaña) y NHGRI: Transfer RNA (tRNA) (nueva pestaña).
Comprueba lo que sabes
Si fallas, tienes un segundo intento antes de ver la solución.
Origen: orientativo (migrada de v0.9). Material didáctico propio, no es una pregunta oficial.