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11.E: Mecanismos de Genética Microbiana (Ejercicios)

  • Page ID
    54569
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    11.1: ¿Qué son los genes?

    Un gen está compuesto por ADN que es “leído” o transcrito para producir una molécula de ARN durante el proceso de transcripción. Un tipo importante de molécula de ARN, llamado ARN mensajero (ARNm), proporciona la información para que el ribosoma catalice la síntesis de proteínas en un proceso llamado traducción. Los procesos de transcripción y traducción se denominan colectivamente expresión génica.

    Opción Múltiple

    El ADN hace todo menos ¿cuál de las siguientes?

    1. sirve como el material genético que se transmite de padre a descendencia
    2. se mantiene constante pese a los cambios en las condiciones ambientales
    3. proporciona las instrucciones para la síntesis de ARN mensajero
    4. es leído por los ribosomas durante el proceso de traducción
    Contestar

    D

    Según el dogma central, ¿cuál de las siguientes representa el flujo de información genética en las células?

    1. proteína a ADN a ARN
    2. ADN a ARN a proteína
    3. ARN a ADN a proteína
    4. ADN a proteína a ARN
    Contestar

    B

    Verdadero/Falso

    Las células siempre están produciendo proteínas a partir de cada gen que poseen.

    Contestar

    Falso

    Rellenar el espacio en blanco

    El proceso de hacer una copia de ARN de un gen se llama ________.

    Contestar

    transcripción

    El ________ de una célula permanece constante mientras que su fenotipo cambia en respuesta a las influencias ambientales.

    Contestar

    genotipo o genoma

    Respuesta Corta

    ¿Pueden dos células observablemente diferentes tener el mismo genotipo? Explique.

    Pensamiento Crítico

    Un cultivo puro de una bacteria desconocida fue sembrado en placas de una variedad de medios. Se nota que la morfología de la colonia es sorprendentemente diferente en placas de medio mínimo con glucosa en comparación con la observada en placas de agar tripticasa de soja. ¿Cómo se pueden explicar estas diferencias en la morfología de las colonias?

    11.2: Replicación de ADN

    El proceso de replicación del ADN es semiconservativo, lo que da como resultado dos moléculas de ADN, cada una con una hebra parental de ADN y una hebra recién sintetizada. En las bacterias, el inicio de la replicación ocurre en el origen de la replicación, donde el ADN superenrollado es desenrollado por la ADN girasa, hecho monocatenario por helicasa y unido por proteína de unión monocatenaria para mantener su estado monocatenario.

    Opción Múltiple

    ¿Cuál de las siguientes es la enzima que reemplaza los nucleótidos de ARN en un cebador con nucleótidos de ADN?

    1. ADN polimerasa III
    2. ADN polimerasa I
    3. primasa
    4. helicasa
    Contestar

    B

    ¿Cuál de los siguientes no está involucrado en el inicio de la replicación?

    1. ligasa
    2. ADN girasa
    3. proteína de unión monocatenaria
    4. primasa
    Contestar

    A

    ¿Cuál de las siguientes enzimas involucradas en la replicación del ADN es exclusiva de los eucariotas?

    1. helicasa
    2. ADN polimerasa
    3. ligasa
    4. telomerasa
    Contestar

    D

    ¿Cuál de los siguientes se sintetizaría usando 5′-CAGTTCGGA-3′ como plantilla?

    1. 3′-AGGCTTGAC-4′
    2. 3′-TCCGAACTG-5′
    3. 3′-GTCAAGCCT-5′
    4. 3′-CAGTTCGGA-5′
    Contestar

    C

    Rellenar el espacio en blanco

    La enzima responsable de relajar el ADN superenrollado para permitir el inicio de la replicación se llama ________.

    Contestar

    ADN girasa o topoisomerasa II

    La replicación unidireccional de una molécula de ADN circular como un plásmido que implica mella de una cadena de ADN y desplazarla mientras sintetiza una nueva cadena se llama ________.

    Contestar

    replicación de círculo rodante

    Verdadero/Falso

    Se utilizan más cebadores en la síntesis de cadenas rezagadas que en la síntesis de cadenas líderes.

    Contestar

    Cierto

    Respuesta Corta

    ¿Por qué se requiere primasa para la replicación del ADN?

    ¿Cuál es el papel de la proteína de unión monocatenaria en la replicación del ADN?

    A continuación se muestra una secuencia de ADN. Imagine que esta es una sección de una molécula de ADN que se ha separado en preparación para la replicación, por lo que solo está viendo una hebra de ADN. Construir la secuencia de ADN complementaria (indicando los extremos 5' y 3').

    Secuencia de ADN: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'

    Pensamiento Crítico

    Revisar la Figura 11.2.1 y la Figura 11.2.2. ¿Por qué era importante que Meselson y Stahl continuaran su experimento a al menos dos rondas de replicación después del marcaje isotópico del ADN de partida con 15 N, en lugar de detener el experimento después de solo una ronda de replicación?

    Si durante el proceso de replicación se agregan desoxirribonucleótidos que carecen de los grupos 3'-OH, ¿qué esperas que ocurra?

    11.3: Transcripción de ARN

    Durante el proceso de transcripción, la información codificada dentro de la secuencia de ADN de uno o más genes se transcribe en una cadena de ARN, también llamada transcripción de ARN. La molécula de ARN monocatenario resultante, compuesta por ribonucleótidos que contienen las bases adenina, citosina, guanina y uracilo, actúa como una copia molecular móvil de la secuencia de ADN original. La transcripción en procariotas y en eucariotas requiere que la doble hélice de ADN se desenrolle parcialmente en la región de la síntesis de ARN.

    Opción Múltiple

    ¿Durante qué etapa de la transcripción bacteriana está involucrada la subunidad σ de la ARN polimerasa?

    1. iniciación
    2. elongación
    3. terminación
    4. empalmar
    Contestar

    A

    ¿Cuál de los siguientes componentes está involucrado en el inicio de la transcripción?

    1. imprimación
    2. origen
    3. promotor
    4. codón de inicio
    Contestar

    C

    ¿Cuál de las siguientes no es función de la caperuza 5' y la cola poli-A 3' de una molécula de ARNm eucariota madura?

    1. para facilitar el empalme
    2. para prevenir la degradación del ARNm
    3. para ayudar a la exportación de la transcripción madura al citoplasma
    4. para ayudar a la unión del ribosoma al transcrito
    Contestar

    A

    El ARNm maduro de un eucariota contendría cada una de estas características excepto ¿cuál de las siguientes?

    1. ARN codificado por exón
    2. ARN codificado por intrones
    3. Tapa de 5'
    4. Cola poli-A de 3'
    Contestar

    B

    Rellenar el espacio en blanco

    Un ARNm ________ es uno que codifica múltiples polipéptidos.

    Contestar

    policistrónico

    El complejo proteico responsable de eliminar las secuencias de ARN codificadas por intrones de los transcritos primarios en eucariotas se llama ________.

    Contestar

    Empalmeosoma

    Respuesta Corta

    ¿Cuál es el propósito del procesamiento de ARN en eucariotas? ¿Por qué los procariotas no requieren un procesamiento similar?

    A continuación se muestra una secuencia de ADN. Imagina que esta es una sección de una molécula de ADN que se ha separado en preparación para la transcripción, por lo que solo estás viendo la hebra antisentido. Construir la secuencia de ARNm transcrita a partir de este molde.

    Cadena de ADN antisentido: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'

    Pensamiento Crítico

    Predecir el efecto de una alteración en la secuencia de nucleótidos en la región —35 de un promotor bacteriano.

    11.4: Síntesis de Proteínas (Traducción)

    La síntesis de proteínas consume más energía de una célula que cualquier otro proceso metabólico. A su vez, las proteínas representan más masa que cualquier otra macromolécula de organismos vivos. Realizan prácticamente todas las funciones de una célula, sirviendo como elementos funcionales (e.g., enzimas) y estructurales. El proceso de traducción, o síntesis de proteínas, la segunda parte de la expresión génica, implica la decodificación por un ribosoma de un mensaje de ARNm en un producto polipeptídico.

    Opción Múltiple

    ¿Cuál de los siguientes es el nombre de la secuencia de tres bases en el ARNm que se une a una molécula de ARNt?

    1. Sitio P
    2. codón
    3. anticodón
    4. Sitio de unión a CCA
    Contestar

    B

    ¿Qué componente es el último en unirse al complejo de iniciación durante la iniciación de la traducción?

    1. la molécula de ARNm
    2. la subunidad ribosómica pequeña
    3. la subunidad ribosómica grande
    4. el ARNt iniciador
    Contestar

    C

    Durante el alargamiento en la traducción, ¿a qué sitio ribosómico se une una molécula de ARNt cargada entrante?

    1. Un sitio
    2. Sitio P
    3. Sitio E
    4. Sitio B
    Contestar

    A

    ¿Cuál de los siguientes es el aminoácido que aparece en el extremo N de todos los polipéptidos procariotas y eucariotas recién traducidos?

    1. triptófano
    2. metionina
    3. selenocisteína
    4. glicina
    Contestar

    B

    Cuando el ribosoma alcanza un codón sin sentido, ¿cuál de las siguientes ocurre?

    1. se incorpora una metionina
    2. el polipéptido se libera
    3. formas de un enlace peptídico
    4. el sitio A se une a un ARNt cargado
    Contestar

    B

    Rellenar el espacio en blanco

    La tercera posición dentro de un codón, en la que los cambios a menudo resultan en la incorporación del mismo aminoácido en el polipéptido en crecimiento, se llama ________.

    Contestar

    posición de bamboleo

    La enzima que agrega un aminoácido a una molécula de ARNt se llama ________.

    Contestar

    Aminoacil-ARNt sintetasa

    Verdadero/Falso

    Cada codón dentro del código genético codifica un aminoácido diferente.

    Contestar

    Falso

    Respuesta Corta

    ¿Por qué termina la traducción cuando el ribosoma alcanza un codón de parada? ¿Qué pasa?

    ¿En qué se diferencia el proceso de traducción entre procariotas y eucariotas?

    ¿Qué se entiende por que el código genético sea casi universal?

    A continuación se muestra una secuencia de ADN antisentido. Traducir la molécula de ARNm sintetizada usando el código genético, registrando la secuencia de aminoácidos resultante, indicando los extremos N y C.

    Cadena de ADN antisentido: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'

    Pensamiento Crítico

    Marque lo siguiente en la figura: sitios ribosómicos E, P y A; ARNm; codones; anticodones; polipéptido en crecimiento; aminoácido entrante; dirección de translocación; unidad ribosómica pequeña; unidad ribosómica grande.

    Una línea larga en la parte inferior tiene muchas letras y está etiquetada G. Cada conjunto de 3 letras es círculos y etiquetada D. Adjunta a esta hay una cúpula grande (I) y un óvalo pequeño (3). Adjunto a un grupo de 3 letras hay un rectángulo 9etiquetado C); las 3 letras en la parte inferior del rectángulo están etiquetadas H. Un círculo al final del rectángulo está etiquetado B. El rectángulo en el centro de la cúpula con la etiqueta I tiene una larga cadena de círculos unidos a él etiquetada A. Una flecha en la parte inferior apunta a la derecha y está etiquetada F.

    Antes de la elucidación del código genético, destacados científicos, entre ellos Francis Crick, habían predicho que cada codón de ARNm, que codificaba uno de los 20 aminoácidos, necesitaba tener al menos tres nucleótidos de longitud. ¿Por qué no es posible que los codones sean más cortos?

    11.5: Mutaciones

    Una mutación es un cambio heredable en la secuencia de ADN de un organismo. El organismo resultante, llamado mutante, puede tener un cambio reconocible en el fenotipo en comparación con el tipo silvestre, que es el fenotipo más comúnmente observado en la naturaleza. Un cambio en la secuencia de ADN se confiere al ARNm a través de la transcripción, y puede conducir a una secuencia de aminoácidos alterada en una proteína en la traducción.

    Opción Múltiple

    ¿Cuál de los siguientes es un cambio en la secuencia que conduce a la formación de un codón de parada?

    1. mutación sin sentido
    2. mutación sin sentido
    3. mutación silenciosa
    4. mutación por deleción
    Contestar

    B

    La formación de dímeros de pirimidina resulta de cuál de las siguientes?

    1. errores espontáneos por ADN polimerasa
    2. exposición a radiación gamma
    3. exposición a la radiación ultravioleta
    4. exposición a agentes intercalantes
    Contestar

    C

    ¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de una mutación de desplazamiento de marco?

    1. una deleción de un codón
    2. mutación sin sentido
    3. mutación silenciosa
    4. deleción de un nucleótido
    Contestar

    D

    ¿Cuál de los siguientes es el tipo de reparación del ADN en el que los dímeros de timina son desagregados directamente por la enzima fotoliasa?

    1. reparación directa
    2. reparación por escisión de nucleótidos
    3. reparación de desajuste
    4. corrección
    Contestar

    A

    ¿Cuál de las siguientes cosas respecto a la prueba de Ames es verdad?

    1. Se utiliza para identificar mutantes auxotróficos recién formados.
    2. Se utiliza para identificar mutantes con actividad biosintética restaurada.
    3. Se utiliza para identificar mutantes espontáneos.
    4. Se utiliza para identificar mutantes que carecen de actividad de fotorreactivación.
    Contestar

    B

    Rellenar el espacio en blanco

    Un mutágeno químico que es estructuralmente similar a un nucleótido pero que tiene diferentes reglas de emparejamiento de bases se llama ________.

    Contestar

    análogo de nucleósido

    La enzima utilizada en la reparación de luz para dividir dímeros de timina se llama ________.

    Contestar

    fotóliasa

    El fenotipo de un organismo que se observa más comúnmente en la naturaleza se llama ________.

    Contestar

    tipo salvaje

    Verdadero/Falso

    Los carcinógenos son típicamente mutagénicos.

    Contestar

    Cierto

    Respuesta Corta

    ¿Por qué es más probable que las inserciones o deleciones sean más perjudiciales para una célula que las mutaciones puntuales?

    Pensamiento Crítico

    A continuación se presentan varias secuencias de ADN que se mutan comparadas con la secuencia de tipo silvestre: 3'-T A C T G A C G A T C-5'. Imagina que cada una es una sección de una molécula de ADN que se ha separado en preparación para la transcripción, así que solo estás viendo la hebra plantilla. Construir las secuencias de ADN complementarias (indicando los extremos 5' y 3') para cada secuencia de ADN mutada, luego transcribir (indicando los extremos 5' y 3') las cadenas molde, y traducir las moléculas de ARNm usando el código genético, registrando la secuencia de aminoácidos resultante (indicando los extremos N y C). ¿Qué tipo de mutación es cada una?

    Cadena Plantilla de ADN Mutado #1:3'-T A C T G T C T G A C G A T C-5'

    Secuencia de ADN complementaria:

    Secuencia de ARNm transcrita a partir del molde:

    Secuencia de aminoácidos del péptido:

    Tipo de mutación:

    Cadena Plantilla de ADN Mutado #2:3'-T A C G G A C T G A C G A T C-5'

    Secuencia de ADN complementaria:

    Secuencia de ARNm transcrita a partir del molde:

    Secuencia de aminoácidos del péptido:

    Tipo de mutación:

    Cadena Plantilla de ADN Mutado #3:3'-T A C T G A C T G A C T A T C-5 '

    Secuencia de ADN complementaria:

    Secuencia de ARNm transcrita a partir del molde:

    Secuencia de aminoácidos del péptido:

    Tipo de mutación:

    Cadena Plantilla de ADN Mutado #4:3'-T A C G A C T G A C T A T C-5'

    Secuencia de ADN complementaria:

    Secuencia de ARNm transcrita a partir del molde:

    Secuencia de aminoácidos del péptido:

    Tipo de mutación:

    ¿Por qué cree que la prueba de Ames es preferible al uso de modelos animales para cribar compuestos químicos para detectar mutagenicidad?

    11.6: Cómo los procariotas asexuales logran la diversidad genética

    ¿Cómo crean diversidad genética los organismos cuyo modo reproductivo dominante es asexual? En procariotas, la transferencia génica horizontal (HGT), la introducción de material genético de un organismo a otro organismo dentro de una misma generación, es una forma importante de introducir la diversidad genética. El HGT permite que incluso especies distantemente relacionadas compartan genes, influyendo en sus fenotipos.

    Opción Múltiple

    ¿Cuál es el mecanismo por el cual la escisión inadecuada de un profago de un cromosoma bacteriano da como resultado el empaquetamiento de genes bacterianos cerca del sitio de integración en una cabeza de fago?

    1. conjugación
    2. transducción generalizada
    3. transducción especializada
    4. transformación
    Contestar

    C

    ¿Cuál de los siguientes se refiere a la captación de ADN desnudo del entorno circundante?

    1. conjugación
    2. transducción generalizada
    3. transducción especializada
    4. transformación
    Contestar

    D

    El plásmido F está involucrado en cuál de los siguientes procesos?

    1. conjugación
    2. transducción
    3. transposición
    4. transformación
    Contestar

    A

    ¿Cuál de los siguientes se refiere al mecanismo de transferencia horizontal de genes naturalmente responsable de la propagación de genes de resistencia a antibióticos dentro de una población bacteriana?

    1. conjugación
    2. transducción generalizada
    3. transducción especializada
    4. transformación
    Contestar

    A

    Rellenar el espacio en blanco

    Una molécula de ADN pequeña que tiene la capacidad de extirpar independientemente de una ubicación en una molécula de ADN más grande e integrarse en el ADN en otra parte se llama ________.

    Contestar

    transposón o elemento transponible

    ________ es un grupo de mecanismos que permiten la introducción de material genético de un organismo a otro dentro de una misma generación.

    Contestar

    Transferencia genética horizontal

    Verdadero/Falso

    Los organismos que se reproducen asexualmente carecen de mecanismos para generar diversidad genética dentro de una población.

    Contestar

    Falso

    Respuesta Corta

    Describa brevemente dos formas en las que el ADN cromosómico de una célula donante puede transferirse a una célula receptora durante el proceso de conjugación.

    Describir lo que sucede cuando se introduce una mutación sin sentido en el gen que codifica la transposasa dentro de un transposón.

    11.7: Regulación Génica - Teoría de Operones

    El ADN genómico contiene tanto genes estructurales, que codifican productos que sirven como estructuras celulares o enzimas, como genes reguladores, que codifican productos que regulan la expresión génica. La expresión de un gen es un proceso altamente regulado. Mientras que la regulación de la expresión génica en organismos multicelulares permite la diferenciación celular, en organismos unicelulares como los procariotas, asegura que los recursos de una célula no se desperdicien produciendo proteínas que la célula no necesita en ese momento.

    Opción Múltiple

    Es probable que un operón de genes que codifican enzimas en una ruta biosintética sea cuál de los siguientes?

    1. inducible
    2. reprimible
    3. constitutivo
    4. monocistrónico
    Contestar

    B

    Se dice que un operón que codifica genes que se transcriben y traducen continuamente para dotar a la célula de niveles intermedios constantes de los productos proteicos es ¿cuál de los siguientes?

    1. reprimible
    2. inducible
    3. constitutivo
    4. activado
    Contestar

    C

    ¿Cuál de las siguientes condiciones conduce a la máxima expresión del operón lac?

    1. lactosa presente, glucosa ausente
    2. lactosa presente, glucosa presente
    3. lactosa ausente, glucosa ausente
    4. lactosa ausente, glucosa presente
    Contestar

    A

    ¿Cuál de los siguientes es un tipo de regulación de la expresión génica exclusiva de los eucariotas?

    1. atenuación
    2. uso de factor σ alterno
    3. modificación química de histonas
    4. alarmones
    Contestar

    C

    Rellenar el espacio en blanco

    La secuencia de ADN, a la que pueden unirse los represores, que se encuentra entre el promotor y el primer gen estructural se llama ________.

    Contestar

    operador

    La prevención de la expresión de operones que codifican vías de uso de sustrato para sustratos distintos de la glucosa cuando la glucosa está presente se llama _______.

    Contestar

    represión de catabolitos

    Respuesta Corta

    ¿Cuáles son las dos formas en que las bacterias pueden influir en la transcripción de múltiples operones diferentes simultáneamente en respuesta a una condición ambiental particular?

    Pensamiento Crítico

    La siguiente figura es del trabajo original de Monod sobre el crecimiento diáuxico mostrando el crecimiento de E. coli en presencia simultánea de xilosa y glucosa como únicas fuentes de carbono. Explique lo que sucede en los puntos A-D con respecto a la fuente de carbono que se utiliza para el crecimiento, y explique si el operón de uso de xilosa se está expresando (y por qué). Nótese que la expresión de las enzimas requeridas para el uso de xilosa está regulada de manera similar a la expresión de las enzimas requeridas para el uso de lactosa.

    Una gráfica con tiempo (horas) en el eje X y densidad de bacterias en el eje Y. Una pendiente ascendente es etiquetada A. A continuación, es una meseta etiquetada B. A continuación hay una pendiente ascendente etiquetada C. Y finalmente es una meseta etiquetada como D.


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