Variación — diferencias entre individuos en una población — proviene de genes heredados (genético), condiciones de desarrollo (ambiental) o una combinación. Generalmente hay gran variación genética dentro de una población; todas las variantes genéticas surgen de mutaciones — la mayoría no tienen efecto sobre el fenotipo, algunas lo influyen, muy pocas lo determinan. Una mutación rara que produce un nuevo fenotipo adecuado para un cambio ambiental puede alterar rápidamente a la especie.
Evolución: un cambio en las características heredadas de una población con el tiempo, mediante selección natural, lo cual puede resultar en una nueva especie. Todas las especies evolucionaron desde formas de vida simples que surgieron hace más de tres mil millones de años. Selección natural: variación → el fenotipo mejor adaptado al entorno sobrevive y se reproduce → esas características se transmiten. Si dos poblaciones se vuelven tan diferentes que no pueden aparearse para producir descendencia fértil, se han formado dos nuevas especies.
Cría selectiva (selección artificial): elige padres con la característica deseada de una población mixta → cría → elige los mejores descendientes → repite durante muchas generaciones. Usos: resistencia a enfermedades en cultivos alimenticios; animales con más carne o leche; perros con temperamentos dóciles; flores grandes o inusuales. Riesgo: endogamia — razas propensas a enfermedades o defectos hereditarios.
Ingeniería genética: modificar el genoma introduciendo un gen de otro organismo para obtener una característica deseada — cultivos GM resistentes al ataque de insectos o herbicidas (mayores rendimientos); bacterias modificadas para producir insulina humana. (HT) Pasos: las enzimas aíslan el gen requerido → se inserta en un vector (plásmido bacteriano o virus) → el vector inserta el gen en las células deseadas → se transfiere temprano en el desarrollo para que el organismo se desarrolle con la característica deseada. Sopesa beneficios (medicina, agricultura) contra riesgos (poblaciones de plantas silvestres e insectos, efectos en la salud no explorados) y objeciones éticas.
Clonación (biológica): cultivo de tejidos — grupos pequeños de células vegetales crecen en nuevas plantas idénticas (preservando especies raras; viveros); estacas — método simple, usado por jardineros experimentados; transplantes embrionarios — división de células no especializadas de un embrión animal en desarrollo en embriones idénticos colocados en madres huésped; clonación de células adultas — núcleo removido de un óvulo sin fertilizar → núcleo de una célula corporal adulta insertado → choque eléctrico lo hace dividirse en un embrión → bola de células colocada en el útero.
Aplicar variación, selección y biotecnología
Comience con la variación — caso de plántulas escrito por el profesor. Las plántulas difieren en resistencia hereditaria a enfermedades. Plantas genéticamente idénticas crecen hasta diferentes alturas bajo distintas condiciones de luz. Identifique la variación genética y ambiental, luego explique lo que podría ocurrir durante un brote de enfermedad.
Razonamiento resuelto. Los alelos de resistencia proporcionan variación genética; las condiciones de luz pueden causar diferencias ambientales en la altura. El fenotipo a menudo depende de ambos. Las plantas resistentes pueden sobrevivir a la enfermedad y reproducirse con mayor éxito, transmitiendo alelos favorables a la descendencia. A lo largo de las generaciones, los alelos de resistencia pueden volverse más comunes. Las mutaciones cambian el ADN; no ocurren porque un organismo necesita un cambio particular.
Transferencia de examen — adaptado del AQA Junio 2024 Papel 2H Pregunta01.2. Describa la selección natural utilizando insectos que ya varían en resistencia hereditaria a insecticidas.
Razonamiento resuelto. El insecticida es una presión de selección: mueren más insectos susceptibles. Los supervivientes resistentes se reproducen y transmiten alelos de resistencia a la descendencia. Las características hereditarias de la población cambian a lo largo de las generaciones; un individuo no evoluciona simplemente por ser rociado. La especiación requiere que las poblaciones se vuelvan incapaces de aparearse para producir descendencia fértil.
Compare mecanismos — caso de cultivos escrito por el profesor. Un cultivador desea resistencia hereditaria a enfermedades sin transferir un gen. Seleccione padres resistentes de una población mixta, crícelos, seleccione descendencia resistente y repita durante muchas generaciones. Esto es cría selectiva, no selección natural ni ingeniería genética. Criar repetidamente parientes cercanos conlleva riesgos de defectos hereditarios y reducción de la variación genética.
Explicación vinculada al examen — adaptada del AQA Junio 2024 Papel 2H Pregunta09.1. Las plantas de soja GM resisten al glifosato. Explique cómo rociar el campo puede aumentar el rendimiento.
Razonamiento resuelto. El glifosato mata las malezas pero el cultivo resistente sobrevive. Menos competencia permite que el cultivo obtenga más luz, agua e iones minerales. Más luz y agua pueden apoyar la fotosíntesis, produciendo glucosa para la respiración y construyendo biomasa. Los iones nitrato apoyan la síntesis de aminoácidos y proteínas. Vincule recursos con crecimiento y rendimiento cosechado; decir “GM significa mayor rendimiento” omite el mecanismo. Estos son puntos de explicación autorados verificados contra el esquema, no un modelo oficial ni una puntuación garantizada.
HT — siga un gen. Las enzimas aíslan un gen requerido (por ejemplo, insulina humana). Insértelo en un vector como un plásmido bacteriano; use el vector para introducirlo en las células deseadas. Las células modificadas expresan el gen y producen la sustancia. Para un animal o planta en desarrollo, introduzca el gen temprano para que el organismo se desarrolle con la característica deseada.
Evaluar — escenario GM escrito por un docente. Un cultivo resistente a insectos sufre menos daño del plaga objetivo, pero un estudio reporta menos insectos no objetivo cercanos sin establecer la causa. La reducción del daño puede mejorar la cosecha. La disminución de insectos plantea una preocupación en la red trófica; comparar campos modificados y no modificados mientras se consideran el hábitat y el uso de pesticidas. Una asociación por sí sola no demuestra que el gen insertado causó la declinación. Juzgar la modificación particular y la evidencia.
Biología — elegir y ordenar métodos de clonaje. Una vivera puede usar cultura de tejidos para cultivar plantas a partir de pequeños grupos de células, o esquejes de una planta madre. Los trasplantes embrionarios dividen células antes de que se especialicen e insertan embriones idénticos en madres hospederas. El clonaje de células adultas elimina el núcleo de un óvulo no fecundado, inserta un núcleo de célula corporal adulta, estimula la división con una descarga eléctrica y transfiere la bola de células al útero. El donante de la célula corporal adulta proporciona la información genética nuclear. Las diferencias ambientales aún pueden afectar el fenotipo de un clon.
