Guia Docente Biologia 2 - Nuevo Huellas by Macmillan Education

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BIOLOGÍA

Cambios y diversidad en los seres vivos Marcela Gleiser

Guía docente

HUELLAS

GUÍA DOCENTE NUEVO HUELLAS BIOLOGÍA 2 es un proyecto ideado y realizado por el Departamento Editorial de Editorial Estrada S.A.

Edición: Luz Salatino Corrección: Marina Rouco Diagramación: Marcela Jiménez Ilustración de tapa: Criska Fotografías: Archivo de imágenes Grupo Macmillan, 123RF, Wikimedia Commons Coordinación de Arte: Natalia Otranto Gerencia Editorial: Judith Rasnosky

Gleiser, Marcela Guía docente Biología 2 ES : cambios y diversidad en los seres vivos / Marcela Gleiser. - 1a ed . - Boulogne : Estrada, 2020. Libro digital, PDF - (Nuevo huellas) Archivo Digital: descarga y online ISBN 978-950-01-2517-8 1. Educación Secundaria. 2. Biología. I. Título. CDD 570.712

© Editorial Estrada S.A., 2020. Editorial Estrada S.A. forma parte del Grupo Macmillan. Av. Blanco Encalada 104 – San Isidro, provincia de Buenos Aires, Argentina. Internet: www.editorialestrada.com.ar Obra registrada en la Dirección Nacional del Derecho de Autor. Hecho el depósito que marca la Ley 11.723. Impreso en Argentina. Printed in Argentina. ISBN 978-950-01-2517-8 La presente obra se ha elaborado teniendo en cuenta los aportes surgidos de los encuentros organizados por el Instituto Nacional contra la Discriminación, la Xenofobia y el Racismo (INADI) con los editores de texto. Las personas que hicimos esta guía docente estamos comprometidas con los valores de la diversidad, la igualdad y la no discriminación. Por eso, buscamos que el lenguaje utilizado en nuestros textos sea inclusivo y esté libre de estereotipos. Solo usamos el masculino genérico para facilitar la lectura en aquellos casos en los que no hemos encontrado una mejor alternativa.

Índice ïndice

Planificaciones

Solucionario del libro

Solucionario del Saber Hacer

• Nuevo Huellas 2 • Biología

Las Ciencias Biológicas y su enseñanza en el 2.º año del Ciclo Básico de la Escuela Secundaria 4

Planificación • Nuevo Huellas • Biología 2 es

Las Ciencias Biológicas y su enseñanza en el 2.º año del Ciclo Básico de la Escuela Secundaria El estudio de las ciencias naturales en los primeros años de la escuela secundaria se organiza en torno del propósito general de la alfabetización científica de los estudiantes. La enseñanza de la Biología en el nivel medio responde a una serie de motivaciones que buscan construir una mirada crítica de los ciudadanos sobre los procesos y los productos de la ciencia. “La ciencia en la escuela busca formar, no solo ciudadanos competentes en cuestiones científicas o conocedores de ideas de ciencias, sino también sujetos críticos respecto del quehacer científico.” 1 De acuerdo con los lineamientos curriculares, la enseñanza debe estructurarse en torno a situaciones en las cuales los estudiantes puedan desarrollar herramientas que les permitan tomar decisiones responsables sobre cuestiones relacionadas con los fenómenos biológicos y el desarrollo científico y tecnológico. Dos de los campos en los que se ponen en juego estas decisiones son la salud y los temas ambientales, que tienen especial preponderancia en los currículos escolares. Desde el punto de vista conceptual, la enseñanza de la biología en la escuela secundaria se organiza en torno al desarrollo de tres lógicas de pensamiento biológico que, en conjunto, permiten relacionarlos con el mundo: la del pensamiento ecológico, la del pensamiento evolutivo y la del pensamiento fisiológico. La primera se ocupa de las relaciones entre los organismos, haciendo hincapié en las propiedades emergentes de las poblaciones y las comunidades biológicas. La lógica de pensamiento evolutivo se propone analizar los sistemas biológicos y su diversidad a partir de la historia evolutiva y entender la adaptación como el producto de la interacción de los organismos con un ambiente dinámico. La lógica del pensamiento fisiológico se basa en los mecanismos físicos y químicos que subyacen a un proceso biológico. Busca comprender y describir las relaciones de las partes de un sistema biológico. Estas tres formas de pensamiento permiten que el sujeto se relacione con los fenómenos de la vida desde una mirada crítica, capaz de comprender las

características de un mundo cambiante. Todo fenómeno biológico puede abordarse desde estas tres lógicas. En cada caso, una de las formas de pensamiento podrá prevalecer sobre otras. Sin embargo, el diálogo entre las tres permitirá acceder a una mirada integrada y abarcativa de los fenómenos. En el segundo y tercer año del Ciclo Básico de la Escuela Secundaria, la Biología se plantea como una materia específica que debe constituirse como un puente entre los estudiantes y las principales teorías y modos de pensamiento propios de la disciplina. El conjunto de teorías y modos de conocer de la Biología debe asistir a los jóvenes en la construcción de un criterio que les permita participar activamente en la toma de decisiones sobre temas que vinculan las ciencias de la vida con aspectos éticos, sociales, económicos, culturales y religiosos, entre otros. Esta mirada abierta posibilita la construcción de una actitud crítica y comprometida respecto de los fenómenos biológicos que convocan la atención de la ciudadanía. El mundo cambiante en que vivimos impone la necesidad de tomar partido respecto de un amplio conjunto de temas. El uso de organismos genéticamente modificados (OGM) en la elaboración de productos para consumo humano, la clonación humana, el patentamiento del genoma de diversos seres vivos, el congelamiento de embriones humanos son algunos de ellos. La construcción de una ciudadanía plena es uno de los objetivos más importantes de la enseñanza, que implica el desarrollo de herramientas conceptuales que permitan comprender el mundo. El desarrollo del pensamiento ecológico, evolutivo y fisiológico se presenta como un factor decisivo para el alcance de estas metas, puesto que los temas biológicos que nos convocan como ciudadanos responsables no pueden entenderse si no es a partir de un enfoque integrado y abarcador.

1 Diseño Curricular para la Educación Secundaria de la Provincia de Buenos Aires, 2º. año (SB). La Plata, Dirección General de Cultura y Educación, Gobierno de la Provincia de Buenos Aires, 2008.

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BIOLOGĂ?A

Cambios y diversidad en los seres vivos

Planificaciones

HUELLAS

Planificación • Nuevo Huellas • Biología 2 es

BLOQUE 1: Los materiales Capítulo

Contenidos

Expectativas de logro

Situaciones de enseñanza

Este capítulo introductorio tiene por objetivo repasar los temas vinculados a los seres vivos que se vieron en Ciencias Naturales de 1er año. Además, anticipa qué temas serán tratados en Biología 2.

• Tipos de biodiversidad. • Biodiversidad a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. • Los fósiles. • Los estratos geológicos. • Distintas formas de explicar la biodiversidad: fijismo y evolucionismo. • Criterios de clasificación de los seres vivos. • La clasificación en función de la teoría del ancestro común. • Los árboles filogenéticos.

Antes de empezar Biología 2

La biodiversidad en la Tierra

• Dar argumentos para sostener la teoría del ancestro común basados tanto en las observaciones que la teoría explica como en sus predicciones. • Explicar fenómenos observables o predecir otros apelando a la teoría del ancestro común. • Interpretar árboles filogenéticos teniendo en cuenta la teoría del ancestro común y la idea de que unos organismos derivan de otros.

• La noción del ancestro común permite darle sentido a la clasificación linneana de los seres vivos vista en primer año y es un acceso a entender la evolución, que luego se explica mediante los mecanismos de selección natural y deriva. • La idea de ancestro común, ofrece una oportunidad para aproximarse a cómo se construye una teoría científica y a su poder para explicar y dar cuenta de vastos conjuntos de observaciones. • Además de dar cuenta de observaciones, una idea teórica como la idea de ancestro común, permite realizar predicciones que pueden ser puestas a prueba. Una de esas predicciones, que pueden ser trabajadas en clase, es que deberán existir formas intermedias entre diferentes formas fósiles. Se puede ofrecer a los alumnos/as algunos casos en los que estas predicciones fueron probadas con éxito, por ejemplo, el hallazgo de formas intermedias en la evolución de diferentes organismos como los cetáceos y los mamíferos terrestres. La conexión entre las aves y los dinosaurios, a partir del ejemplo de la forma intermedia Archeopteryx, es un ejemplo claro que suele resultar muy interesante para los alumnos/as.

La teorías acerca de la evolución

• Interrogantes acerca de los cambios en los seres vivos. • La teoría de Lamarck. • Las evidencias de Darwin. • El viaje en el Beagle. • La teoría de la selección natural. • El origen de la vida según Darwin. • Darwin y la herencia biológica. • Origen del neodarwinismo. • Lamarck y el neodarwinismo.

• Analizar y explicar casos de adaptaciones de los seres vivos al ambiente y extinciones en términos de variabilidad en las poblaciones, presión ambiental y reproducción diferencial. • Analizar críticamente textos que refieren a las adaptaciones de los seres vivos como finalidades o como predeterminaciones. • Distinguir variaciones heredables de no heredables y dar ejemplos de ambas. • Discutir otras teorías —incluyendo sus propias ideas iniciales— sobre la adaptación de los seres vivos al ambiente utilizando los argumentos que brinda la selección natural.

• Las ideas de los alumnos/as acerca del concepto de población deberán complejizarse y enriquecerse para hacerlas funcionales a la comprensión del mecanismo de selección natural. Se pueden retomar conocimientos de años anteriores y hacer hincapié en que las especies no son agrupaciones de individuos idénticos, sino que existe una gran variedad entre ellos. Y enfatizar que la existencia de estas variaciones es la característica más importante para estudiar de las poblaciones. Esto permitirá que los alumnos/as comprendan luego que la evolución, y en particular las adaptaciones al ambiente, no se producen por modificaciones en los individuos, sino por el cambio en las frecuencias de las variadas formas que existen dentro de una población. • Es sabido que la mayor parte de los estudiantes —y también personas no especializadas— imaginan a las adaptaciones como el resultado de una influencia del ambiente sobre los individuos y les resulta contraintuitivo pensar que la variabilidad es previa y que, sobre ella, el ambiente ejerce su presión selectiva. El docente, deberá proponer situaciones y problemas que promuevan la discusión en torno de estas ideas para luego contrastarlas con las ideas lamarckianas y darwinianas y analizar las diferentes explicaciones. • Este capítulo brinda una excelente oportunidad para abordar aspectos históricos de la ciencia, ya que la figura de Darwin es una de las más estudiadas. Su viaje en el Beagle y sus observaciones en la Argentina y en las islas Galápagos son ejemplos riquísimos y hasta paradigmáticos para analizar la personalidad y modo de pensamiento de un científico. También, permiten relacionar la génesis de una idea con las condiciones culturales reinantes en ese momento. • Por otra parte, el pensamiento poblacional resulta crítico para entender situaciones de selección de importancia económica o sanitaria como la resistencia a antibióticos o insecticidas.

Planificación • Nuevo Huellas • Biología 2 es

Capítulo

El origen de las especies

Contenidos

Expectativas de logro

• El neodarwinismo. • Fuentes de diversidad genética: mutaciones y migraciones. • Mecanismos alternativos a la selección natural: la deriva genética. • Mecanismos de especiación. Especiación alopátrica, parapátrica y simpátrica. • Críticas al darwinismo. • Teoría de los equilibrios puntuados.

• Justificar la importancia del estudio de las poblaciones para comprender la adaptación de los seres vivos al ambiente y los mecanismos de especiación. • Discutir otras teorías —incluyendo sus propias ideas iniciales— sobre la adaptación de los seres vivos al ambiente utilizando los argumentos que brinda la selección natural.

Situaciones de enseñanza • En esta etapa, se retomará el concepto de especie visto en el Capítulo 1, como un conjunto de organismos interfértiles que dan lugar a organismos fértiles. Los mecanismos de especiación podrán ser analizados a partir de considerar la aparición de barreras reproductivas. En este sentido, la especiación alopátrica es un ejemplo claro para trabajar con los alumnos/as. • Este capítulo, ofrece diversas oportunidades para discutir temas de importancia económica o de salud. • Por ejemplo, da un contexto concreto para discutir el valor de la biodiversidad, en relación con la importancia de la existencia de variantes en una población para persistir en el tiempo como tal, y para analizar los efectos de la extinción de especies por impacto de las actividades humanas.

BLOQUE 2: La célula y la evolución Capítulo

El origen de la vida

Contenidos

Expectativas de logro

• El fin de la teoría de la generación espontánea. • Experimentos de Pasteur. • El origen de la vida en la Tierra: hipótesis. Evolución prebiótica. Exobiología. • Nuevos hallazgos sobre el origen de la vida. • Los primeros seres vivos: las bacterias. • Nutrición de los primeros seres vivos. Comienzo de la fotosíntesis.

• Describir el surgimiento de las primeras moléculas complejas a partir de las condiciones de la Tierra primitiva (presencia de moléculas simples en el océano, atmósfera sin oxígeno, ausencia de capa de ozono, rayos ultravioletas). • Explicar el origen de la vida apelando a la teoría de Oparín y Haldane y discutir las limitaciones de esta teoría.

Situaciones de enseñanza • El estudio del origen de la vida permite reflexionar sobre cuáles son las necesidades básicas de los sistemas biológicos y, de ese modo, comenzar a abordar la estructura y función de las células, sin ahondar demasiado en detalles morfológicos, que se verán en el capítulo siguiente. • El tema del origen de la vida también da la oportunidad de trabajar con los alumnos temas de la historia de la ciencia, como las diferentes teorías que explicaban el origen de la vida a lo largo de los siglos como la creencia en la generación espontánea y las experiencias de Francesco Redi para refutarla, que pueden incluso ser recreados en clase. • Preguntarse acerca de las condiciones básicas para la existencia de la vida y las necesidades de un sistema biológico abre la puerta a considerar qué condiciones deben existir en otros planetas para que pueda surgir la vida, vinculando el tema con ejemplos recientes como las expediciones a Marte. En esta misma línea, puede discutirse con los alumnos/as cuáles son las evidencias de la presencia de vida en un planeta en relación con los cambios que los organismos generan en el ambiente. Esto permite introducir la cuestión del impacto que los seres vivos tienen sobre el medio en el que viven mencionando, por ejemplo, la aparición de una atmósfera oxidante a partir de la aparición de organismos fotosintéticos y los cambios que esto trajo aparejado sobre toda la vida en el planeta; o las consecuencias de las actividades humanas sobre el medioambiente.

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La células

• La teoría celular. • Estructura básica de la célula. • Tipos de células: procariota y eucariota. • Célula animal y célula vegetal. • Otros tipos de células eucariotas (hongos, algas y protozoos). • Estructura y función de las organelas celulares. • La membrana plasmática • Transporte. • Teoría endosimbiótica. • Los niveles de organización • Las funciones de las células: nutrición, relación y reproducción.

• Identificar partes fundamentales de una célula (núcleo, membrana plasmática, citoplasma, mitocondrias y cloroplastos) en imágenes de células de diferente tipo y explicar sus funciones en términos sencillos. • Reconocer diferentes tipos de células (procariotas, vegetales, diferentes clases de células animales) al microscopio óptico y en láminas o fotografías. Esquematizar sus partes principales en relación con lo observado. • Justificar la presencia de la membrana plasmática con relación a la importancia de establecer un medio intracelular diferente del extracelular, basándose en las condiciones de origen. • Explicar el origen de cloroplastos y mitocondrias a la luz de la teoría endosimbionte, mencionando las evidencias que dan cuenta del origen procariota de cloroplastos y mitocondrias y vinculándolo con la teoría del ancestro común. • Describir el proceso de mitosis, en términos de la generación de dos células idénticas a partir de una sola, haciendo referencia a la distribución equitativa de la información genética. • Relacionar la mitosis tanto con el crecimiento de organismos pluricelulares como con la reproducción de organismos unicelulares.

• En este capítulo, se aborda la estructura y función de las células desde una perspectiva evolutiva. • La diferencia entre células procariotas y eucariotas se abordará también desde una mirada evolutiva, analizando con los alumnos/as la teoría endosimbiótica. • A menudo, los alumnos/as piensan que las células procariotas tienen poca importancia biológica por ser células “primitivas” y son solo un escalón hacia las células eucariotas, más evolucionadas.Enfatizar el éxito evolutivo de las bacterias, en cuanto a su permanencia en el planeta, diversidad y número, ayuda a romper con esta concepción errónea y a que los alumnos/as comprendan su relevancia biológica. • La teoría de la endosimbiosis seriada permite trabajar con los alumnos/as cuestiones metodológicas fundamentales de la construcción del conocimiento científico y en particular de las ideas teóricas, como las predicciones que surgen a partir de un modelo explicativo, el rol de las evidencias a la hora de dar sustento a una idea teórica y las limitaciones que la misma conlleva. • Se compararán las ventajas y desventajas adaptativas de la unicelularidad y la pluricelularidad —por ejemplo, en relación con la velocidad de reproducción y a la posibilidad de tener células especializadas—. • Se vinculará la pluricelularidad con la evolución de organismos complejos, cuyas células adquieren diferentes funciones. • Finalmente, se introducirá la idea de mitosis como el mecanismo que da origen a la pluricelularidad, por un lado, y que asegura la continuidad en el tiempo de los organismos unicelulares, por otro. • Se recomienda utilizar el microscopio —en caso de tener acceso a él— para observar células de diferente tipo. En este sentido, es importante aclarar que el trabajo con el microscopio requiere que el docente guíe de cerca a los alumnos/as, no solo para que aprendan a utilizar el instrumento, sino para enseñarles a “ver”.

Bloque 3: La reproducción en los seres vivos Capítulo

La función de reproducción

Contenidos

Expectativas de logro

• La reproducción de los seres vivos. • La reproducción de las células. • Mitosis. • Gametogénesis. • Reproducción asexual en organismos unicelulares y multicelulares. • Reproducción sexual en organismos multicelulares. • El desarrollo de los seres vivos. • Los amniotas. • Ideas sobre la reproducción en la historia. • Estrategias reproductivas r y K. • Cortejo. • Dimorfismo sexual. • Reproducción y coevolución.

• Comparar la reproducción sexual y asexual en relación con la generación de variabilidad. • Justificar las ventajas adaptativas de los organismos con reproducción sexual, basándose en la generación de variabilidad y el mecanismo de selección natural. • Analizar diferentes ejemplos de reproducción sexual en animales y plantas identificando sus aspectos comunes: presencia de gametos masculinas y femeninas con diferentes características, encuentro de gametos, protección del embrión, cuidado de crías. • Dar ejemplos de diferentes estrategias reproductivas en animales y plantas y relacionarlas con el modo de vida del organismo. • Analizar las ventajas y desventajas adaptativas de diferentes estrategias reproductivas en animales y plantas.

Situaciones de enseñanza • Este capítulo permite introducir un tema central de la biología, la reproducción, pero esta vez en el contexto de la evolución. • Al comparar la reproducción sexual con la asexual, se deberá hacer eje en la generación de variabilidad asociada a la reproducción sexual, generación asociada al hecho de que participan dos individuos diferentes. Los alumnos podrán comprender intuitivamente que dos individuos proveen más variedad de información que uno solo, este concepto se retomará en el Capítulo 8, acerca de la genética mendeliana y la teoría cromosómica de la herencia. • En este capítulo se tratan algunas adaptaciones particulares ligadas a la reproducción sexual como diversidad de “adquisiciones” evolutivas más que como un muestrario de rarezas. Ejemplos de esto son las estrategias K y r y los casos en los que se observa evidencia de coevolución, como la relación entre flores y polinizadores. Este es un terreno fértil para animar a los alumnos/as a formular conjeturas acerca de cómo ha sido la historia evolutiva de los organismos que diOcomo resultado esas estructuras y/o comportamientos, teniendo en cuenta lo estudiado acerca de la selección natural. • El cortejo de animales y el dimorfismo sexual abre las puertas para discutir la idea de selección sexual. • En los contenidos, se compara al polen con el gameto masculino de animales cuando en realidad no lo es. Esta simplificación tiene por objetivo poner de relieve las similitudes de los mecanismos reproductivos entre los diferentes reinos, con el fin de que los alumnos construyan y consoliden la idea de unidad de los sistemas vivientes.

Capítulo

Contenidos

Expectativas de logro

• El estudio del cortejo o el cuidado paterno permite examinar metodologías que se valen de observaciones en el hábitat natural y que los alumnos/as pueden realizar por sí mismos con mascotas, animales de granja, o a través de análisis de videos o la visita a un zoológico. La polinización permite discutir el rol de los insectos en la producción agrícola.

La función de reproducción (cont.)

La reproducción humana

Situaciones de enseñanza

• Particularidades de la reproducción humana. • Diferencias entre la reproducción de los humanos y la de otros mamíferos. • Caracteres sexuales. • Cambios en la pubertad. • Sistema reproductor masculino. • Sistema reproductor femenino. Ciclo ovárico y menstrual. • Fecundación. • Gestación. Parto. • Medicina, tecnología y reproducción. • Infecciones de transmisión sexual. • La prevención de ITS y la reproducción responsable.

• Identificar aspectos fundamentales de la reproducción sexual en el caso de los humanos y comparar la reproducción humana con la de otros organismos. • Explicar enfermedades de transmisión sexual como el VIH-sida, en términos de la reproducción de los organismos patógenos. Comunicar las formas de prevención de este tipo de enfermedades.

• Al estudiar la reproducción humana, el énfasis estará puesto en sus aspectos evolutivos. Se destacará al ciclo menstrual como algo diferente del ciclo estral de otros mamíferos, destacando los períodos fértiles y receptivos a la cópula y sus implicancias evolutivas en la estructura familiar original de los humanos. • Por otro lado, en esta sección se estudian infecciones de transmisión sexual, en particular el VIH/sida y alguna de origen bacteriano como la sífilis. La idea es estudiar esas enfermedades como estrategias de reproducción y propagación de los microorganismos involucrados. De este modo, se estudia el tema de las enfermedades infectocontagiosas en el contexto de las diferentes estrategias reproductivas de variados organismos. • También, se trabajará el tema de prevención de dichas enfermedades en base a la comprensión de la biología de los agentes que las causan. Se hará énfasis en el uso de preservativo como forma fundamental de prevenir tanto los embarazos no deseados como las enfermedades de transmisión sexual. • En este sentido, el docente marcará la dificultad de establecer límites claros entre lo biológico y lo cultural. Asimismo, deberá generar oportunidades para discutir aspectos ligados al control de la natalidad, de la prevención de enfermedades de transmisión sexual y a la necesidad de una maternidad/paternidad responsables. Finalmente, promoverá el conocimiento de los avances tecnológicos relacionados con la reproducción asistida en humanos.

BLOQUE 4: La herencia biológica Capítulo

Los seres vivos y la herencia

Contenidos

Expectativas de logro

• Los experimentos de Medel. • Las leyes de Mendel: principio de uniformidad, principio de segregación, principio de distribución independiente. • Teoría cromosómica de la herencia. • Experimentos de Boveri y • Sutton. • Experimentos de Morgan. • Herencia ligada al sexo. • Genotipo y fenotipo. • Excepciones a las leyes de Mendel. • Genes y cromosomas. • Heterocigosis y homocigosis. • Meiosis. • Reproducción y diversidad.

• Distinguir variaciones heredables de no heredables y dar ejemplos de ambas. • Resolver problemas sencillos de cruzas de dos individuos que involucren a uno o más caracteres y a alelos dominantes y recesivos. • Identificar los genotipos y fenotipos de los padres y la progenie en dichos problemas. • Predecir las características de la progenie en función tanto del genotipo como del fenotipo de los padres. • Deducir las características de los padres en función de las de la progenie. • Explicar los experimentos de Mendel identificando en ellos las variables medidas, los grupos experimentales y los tratamientos utilizados. • Explicar los resultados de los experimentos de Mendel utilizando el concepto de meiosis. • Dar ejemplos de condiciones dominantes y recesivas en humanos. • Explicar la meiosis como mecanismo que genera gametas variadas y vincularla con la generación de variabilidad biológica y la selección natural.

Situaciones de enseñanza • Este capítulo aborda temas clave de la genética clásica y hace foco en los mecanismos celulares de generación de la variabilidad genética en las poblaciones asociados a la reproducción sexual de los organismos. De esta manera, la unidad es una culminación de las líneas de indagación abiertas en los capítulos anteriores, integrando las ideas de continuidad y evolución de los seres vivos. • El marco conceptual ideado por Mendel es exitoso para explicar los patrones de herencia de numerosos rasgos observables en plantas y en animales, incluidos los humanos; pero es importante destacar que las leyes de Mendel no dan cuenta de la herencia de todas las características y que, por lo tanto, el esquema por él propuesto es útil pero tiene las limitaciones inherentes a toda explicación científica. • El conocimiento de la meiosis se presentará como una herramienta para explicar los resultados experimentales de Mendel a nivel celular, y resolver algunas de las incógnitas que se han ido planteando a lo largo del año, como la generación de variabilidad genética en una población. • Una de las ideas centrales de la unidad es la diferencia entre fenotipo y genotipo. El trabajo con problemas facilitará que los alumnos/as aprendan a distinguir entre ambos conceptos y predecir los resultados de la cruza de individuos con diferente genotipo, o predecir el genotipo de los individuos que dieron origen a una cierta progenie. Habrá que recordar que la selección natural opera sobre el fenotipo y no sobre el genotipo. • La meiosis deberá estudiarse desde un punto de vista funcional y como uno de los pilares centrales de la teoría cromosómica de la herencia. En su enseñanza, el docente

Planificación • Nuevo Huellas • Biología 2 es

Capítulo

Los seres vivos y la herencia (cont.)

Contenidos

Expectativas de logro

Situaciones de enseñanza pondrá el foco en que este concepto constituye la explicación en términos celulares de las leyes de Mendel, con especial atención a la ley de segregación independiente. Esto implica concentrarse en la existencia de cromosomas homólogos y en el hecho de que en el producto final de la meiosis, cada célula contiene un solo juego de homólogos. También habrá que subrayar que en la segregación de homólogos no importa el origen paterno o materno de los mismos, sino el carácter aleatorio del proceso y cómo esto conduce a la variabilidad en la generación de gametos y, por ende, en la reproducción sexual. • La unidad podrá tratarse primero de manera fenomenológica, comenzando por las observaciones problemáticas que se desea explicar, para luego introducir las ideas teóricas que explican esa fenomenología. • Por ejemplo, el hecho que de dos padres iguales -que comparten una característica, como podría ser tener ojos marronesaparezca descendencia que no se les parece —por ejemplo, una hija de ojos azules— se explica mediante la idea teórica de que los organismos contienen dos copias no idénticas de la misma información, pero que sólo una de ellas se expresa en los caracteres visibles. Así, vemos cómo las ideas de diploidía, heterocigosis y dominancia no son observables, sino que son ideadas para explicar ese cruzamiento llamativo. • El tema permite, también, reflexionar con los alumnos/as acerca del diseño experimental usado por Mendel para encontrar patrones en la transmisión de caracteres. • La segunda ley de Mendel para numerosos loci es la que asegura el éxito económico de los híbridos de maíz para las industrias productoras de semillas, un caso interesante para analizar con alumnos/as familiarizados con la producción agrícola. Esta es también una oportunidad para introducir el tema de la patente de variedades genéticas y su comercialización.

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BIOLOGĂ?A

Cambios y diversidad en los seres vivos

Solucionario

HUELLAS

Solucionario • Nuevo Huellas • Biología 2 es

Capítulo 0. Antes de empezar Biología 2

Página 12. Actividades

Página 11. Preguntas anticipatorias

1. ¿A qué se llama sistema?, ¿qué significa que sean una abstracción? Es una porción de la naturaleza que se estudia separada de su entorno. Se consideran una abstracción ya que esa separación es una estrategia de estudio (no es “real” que ese conjunto de elementos esté separado de su contexto).

Observen las imágenes de estas páginas. 1. ¿Cuáles pueden describir? Dados los conocimientos previos de las alumnas y los alumnos, lo más probable es que puedan describir sin dificultad a los seres vivos, las fotos de microscopía y el esquema de la célula. Con cierta orientación docente, puede que reconozcan los procesos que se muestran en las fotos de microscopía (fecundación y mitosis). También es probable que describan la foto de los investigadores en trabajo de campo. En cuanto a la foto de Darwin y la pintura de Lamarck, es poco probable que sepan quiénes son, pero seguramente dirán que fueron científicos importantes. Es poco probable también que interpreten la imagen de las mariposas y el manuscrito con relación a las teorías de la evolución, pero estas pueden funcionar como disparadores para empezar a hablar de estos temas.

2. ¿Reconocen algún rostro? ¿El de quién? ¿Cómo lo conocen? Quizás reconozcan a Darwin a través de algún texto o libro de divulgación (o incluso por alguna imagen de tipo humor científico). 3. Hagan una lista de los temas que recuerden haber estudiado el año pasado que se relacionen con los seres vivos. Se espera que en el año anterior hayan trabajado con varios temas en relación con los seres vivos, y que puedan dar cuenta de ello. Algunos temas podrían ser: -Diversidad de los seres vivos. -Clasificación de los seres vivos de acuerdo con su nutrición: autótrofos y heterótrofos. -Los seres vivos y los ecosistemas. -El organismo humano y sus funciones. 4. ¿Qué saben acerca de la evolución? ¿Dónde lo aprendieron? Seguramente, será poco lo que conozcan sobre la evolución. Lo más probable es que conozcan el nombre de Darwin y el de la teoría que postuló (teoría de la evolución por selección natural), por haber visto algún programa de divulgación científica o un documental, o por haberlo leído en alguna revista.

2. Averigüen qué es un protozoo (si es que no lo recuerdan). ¿Qué nivel de organización alcanza? Un protozoo es un organismo unicelular heterótrofo como, por ejemplo, la ameba. Alcanza el nivel de célula (pero se trata de un individuo que cumple todas las funciones, ya que es un organismo unicelular). 3. ¿Qué niveles de organización alcanzamos las personas?, ¿y un calamar? Tanto las personas como los calamares, de forma individual, alcanzamos un nivel de complejidad correspondiente al de organismo, pero también formamos parte de poblaciones, comunidades y biomas. Página 13. Actividades 1. ¿Recuerdan las diferencias entre células vegetales y células animales? Mencionen una. Es probable que recuerden que las células vegetales y animales tenían diferencias como, por ejemplo, la presencia de cloroplastos en las células vegetales (ligada a la posibilidad de hacer fotosíntesis), o la presencia de pared en las células vegetales (ausente en las células animales). 2. ¿Cuál es la utilidad de clasificar a los seres vivos? ¿Qué otras formas de clasificar conocen además de las que se mencionan aquí? La clasificación de los seres vivos permite y facilita estudiarlos de manera organizada. En cuanto a otras formas de clasificar, puede que mencionen la clasificación de organismos unicelulares y pluricelulares (según la cantidad de células que los conforman), o la clasificación en microorganismos y organismos macroscópicos (según si se pueden ver a simple vista o si se deben ver con un microscopio). Quizás también mencionen otras clasificaciones que no son generales para todos los seres vivos, pero sí dentro de ciertos grupos (por ejemplo, vertebrados e invertebrados en animales, o vasculares y no vasculares en plantas); o según la nutrición:

autótrofos, heterótrofos y las subcategorías herbívoros y carnívoros, por ejemplo.

de animales y plantas, hongos y organismos unicelulares).

Capítulo 1. La biodiversidad

2. Expliquen en qué consiste cada uno de los niveles de organización que se mencionaron. Se mencionan tres niveles de organización: individuo, especie y ecosistema. El individuo es un único organismo de una determinada especie. Los individuos de una misma especie constituyen una población, y pueden reproducirse y dejar descendencia fértil. El ecosistema está constituido por un conjunto de poblaciones de distintas especies que se relacionan entre sí.

Página 19. Estudio de caso Luego de leer el texto en la tablet:

1. ¿Qué causas han provocado la disminución de las poblaciones del ciervo de los pantanos en la Argentina? La caza y la modificación de su hábitat a raíz de la actividad forestal. 2. ¿Cómo se vería afectada la diversidad de este ambiente si este ciervo desapareciera? Esta pregunta apunta a recoger saberes previos de las alumnas y los alumnos en cuanto a las relaciones entre los seres vivos dentro de un ecosistema. Es probable que respondan que no solo se vería afectada esta especie, sino que también habrá un impacto en todas las especies con las que estos ciervos se vinculan (seguramente, sea fácil para ellos reconocer la influencia sobre las especies con las que se relacionan de forma trófica como, por ejemplo, los predadores que se alimentan de ellos). 3. ¿Qué es lo distintivo de las poblaciones del

delta del Paraná? Existe diversidad entre los individuos de la población.

Página 21. Actividades 1. Observen la caricatura de la página anterior. a. ¿Les parece que es una representación ade-

cuada de la realidad? ¿Por qué? Se trata de una representación recortada de la realidad, ya que solamente figura un número muy limitado de especies. Por otro lado, la representación no pretende ser “realista” (son dibujos que responden más bien a criterios estéticos y/o de diseño, con diversidad de colores y tamaños que no siempre tienen un correlato real). b. ¿Están representados todos los grupos de seres vivos que conocen? ¿Cuáles faltan? No. Están representados fundamentalmente los animales vertebrados y algunas plantas. Falta todo el resto de los seres vivos (otro tipo

a. ¿Qué importancia tiene la diversidad de individuos en una población? Cuanta más diversidad de individuos haya en una población, más podrá esa población soportar situaciones adversas, ya que hay más probabilidades de que existan individuos capaces de sobrevivir. b. ¿Cómo se llama ese tipo de diversidad? Diversidad genética. Página 21. Estudio de caso Lean nuevamente la publicación en la tablet al comienzo del capítulo:

1. ¿Qué característica distintiva tiene la población de ciervos del delta del Paraná comparada con poblaciones de otros lugares? Se caracteriza por tener una gran diversidad genética. 2. ¿Cuál consideran que es la importancia de mantener el número de ejemplares de esa población? Gracias a su variabilidad genética, esa población tiene más posibilidades de persistir frente a cambios en el ambiente. Página 23. Actividades 1. Expliquen en qué consisten las dos principales formas de explicar la biodiversidad. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que una de las formas la explica a través de la existencia de un plan divino o un diseño de un ser superior bajo el cual todas las especies fueron creadas en un momento determinado, y que la otra postura considera que la biodiversidad es el

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resultado de los cambios de los seres vivos a lo largo del tiempo a través del proceso de evolución.

2. Reúnanse en grupo y piensen entre todos: ¿cómo relacionan las ideas de Buffon sobre los seres vivos con su propia condición de noble? ¿Por qué creen que aplicaba la idea de fijismo solo a algunos niveles y a otros no? De elaboración de las alumnas y los alumnos. Seguramente, señalen que en esa clasificación de los seres vivos se establece cierta analogía con la existencia de clases sociales, y que los organismos “nobles” eran los más elevados y permanecían inalterables. Buffon aplicaba la idea de fijismo en esos organismos nobles (que no cambiaban con el tiempo), y asociaba esta condición de “inalterabilidad” con la condición de “nobleza” y superioridad. 3. ¿Por qué se considera a Empédocles uno de los primeros evolucionistas? ¿Para él, los cambios siempre eran positivos? Porque proponía que algunos seres vivos se formaban por cambios y transformaciones a partir de otros (los animales a partir de las plantas), lo que implicaba que no hubo un único acto de creación, ni que las especies permanecen invariables a lo largo del tiempo. No todos los cambios eran positivos: decía que, en el proceso de formación de animales a partir de plantas, muchos no sobrevivían (como, por ejemplo, si se formaba un animal con raíces, incapaz de desplazarse para buscar su alimento).

3. ¿Por qué causas disminuye la biodiversidad luego de una extinción masiva? Porque muchas especies mueren, y las pocas que sobreviven se expanden. En grandes territorios quedan muchos seres vivos de pocas especies (poca diversidad específica). Página 27. Actividades 1. Dibujen un diagrama en el que expliquen cómo clasificaba a los seres vivos Aristóteles y otro que represente la agrupación según la temperatura de la sangre. La elección del formato del diagrama es de elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que, en el primer caso, haya dos grandes grupos (plantas y animales), y en el segundo caso, se consideren otros dos grupos (animales de sangre caliente y de sangre fría). 2. Si se agrupan todos los alumnos de una escuela según si son altos o bajos para su edad, ¿se los está agrupando en función de su origen?, ¿por qué? No se estaría teniendo en cuenta nada relacionado con su información genética y/o parentesco. 3. ¿Qué errores se puede cometer al clasificar a un ser vivo solo por su aspecto? No se estaría teniendo en cuenta la relación evolutiva con otras especies, que se establece a partir de las homologías genéticas.

Página 25. Actividades

Página 28. Conocimientos en práctica

1. ¿Cuál fue la interpretación de Cuvier de los restos fósiles? ¿A qué corriente de pensamiento pertenecía? Cuvier propuso que hubo una sucesión de creaciones divinas y catástrofes, y que las catástrofes fueron las responsables de la muerte de esas especies cuyos fósiles se encontraron. Pertenecía a corriente creacionista y fijista, ya que adhería a la idea de que las especies eran creadas de forma divina, y que no variaban.

1. Dibujen en la carpeta un árbol como este y ubiquen en él los nombres de las especies que están debajo.

2. ¿Qué observaron los evolucionistas del registro fósil? ¿Qué evidencia a la evolución aportan estos restos? Los evolucionistas observaron que había similitudes entre algunos fósiles y especies actuales, lo que podía ser tomado como evidencia de que ocurrían cambios en las especies a lo largo del tiempo.

2. Expliquen cómo fue su razonamiento para ubicar cada especie. ¿Con qué especie está más emparentado el ser humano? De elaboración personal de las alumnas y los

alumnos. Se espera que digan que, en primer lugar, pusieron la merluza, ya que es el único animal que no tiene cuatro miembros. En la rama en la que se marca la aparición de plumas, van las dos especies de aves (calandria y ñandú). En la siguiente se coloca la liebre (sola) en la rama que aparece después de A; al yaguareté y al puma en la rama que aparece después de B (ya que son dos felinos), y en la última, al chimpancé y al ser humano (ya que están más emparentados entre sí que con los otros dos mamíferos).

3. Nombren alguna característica que tengan todos los mamíferos, pero que además compartan con otras especies no mamíferas (por ejemplo, las aves). Podrían mencionar la regulación de la temperatura corporal interna y la respiración a través de pulmones. 4. Investiguen en otras fuentes y completen

el árbol con una característica que compartan todos los mamíferos y que no compartan con ninguna especie que no sea mamífero en este árbol. ¿En qué lugar del árbol incluirían esa característica?, ¿en A, B o C? Justifiquen su respuesta. Podrían hablar de la presencia de pelos (incluso los cetáceos presentan pelos distinguibles en estadios de su desarrollo), o la presencia de glándulas mamarias productoras de leche. Iría en “A”, ya que, a partir de allí, todas las especies del árbol son mamíferos.

Página 29. Ciencia en acción 1. Reúnanse en grupos y discutan. a. ¿Cómo sería la biodiversidad genética de

una población de tilacinos vuelta a la vida? ¿Creen que subsistiría mucho tiempo dicha población? ¿Por qué? La diversidad sería muy limitada, puesto que provendrían de uno o muy pocos ejemplares. Esto implicaría que la población recuperada sería muy propensa a volver a extinguirse, ya que todos los individuos responderían del mismo modo frente a las adversidades.

b. ¿Creen que es suficiente clonar una población a partir de un solo individuo? (Piensen en la reproducción). No, ya que se generarían individuos de un solo sexo, y sería imposible que se pudieran reproducir entre sí (habría que seguir clonando para generar nuevos individuos).

c. ¿Qué opinan de la posibilidad de aumentar la población de una especie que está en peligro de extinción a partir de la clonación? ¿Qué precauciones tomarían? Esta acción puede ser beneficiosa, puesto que los individuos de esa especie generados por clonación aún encontrarán las condiciones naturales del ecosistema en el que habitan (y probablemente se recuperarían ciertos desequilibrios causados por la disminución de su población). No obstante, habría que procurar generar individuos con variabilidad genética (no clonar a partir de un solo individuo), y también tener cuidado de producir una cantidad pareja de machos y hembras (y/o la necesaria, de acuerdo con la dinámica reproductiva de dicha especie). Páginas 30 y 31. Taller de ciencias 1. Reúnanse en grupos de 5 personas. 2. Por grupo, observen el gráfico que se mues-

tra en esta página. 3. Identifiquen los períodos de aumento y disminución de la riqueza de especies.

Existen dos momentos bien definidos de aumento de especies: uno que abarca el cámbrico y el ordovícico, y otro que va desde el jurásico hasta la actualidad. Las disminuciones son abruptas, y coinciden con los cinco puntos marcados. Cabe aclarar que luego de los cinco puntos señalados siempre hay un pequeño período de incremento.

4. Calculen el número de especies extintas en cada una de las extinciones. (Para ello, tienen el dato del porcentaje y la cantidad de especies en el eje vertical). Vuelquen los datos en una tabla como la siguiente. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos (variará de acuerdo a la estimación del número inicial de familias). Puntos destacados

Número inicial de familias

Número estimado de familias extintas

Número estimado final de familias

450

396

480

413

417

217

200

295

260

610

543

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Aclaración: si consideran que es necesario, pueden orientar a sus alumnas y alumnos en el cálculo de las familias extintas, que se hace con el porcentaje de extinción. Ese porcentaje se debe aplicar al total de familias iniciales que estimen a partir del gráfico.

¿Qué resultados esperamos? 1. ¿Qué representan los puntos 1, 2, 3, 4 y 5 del gráfico? Representan grandes extinciones. 2. ¿Cuántas familias de especies desaparecieron en cada extinción? Según los cálculos que se realizaron para completar la tabla (ejemplo que se presentó más arriba): Extinción 1: 54 Extinción 2: 67 Extinción 3: 217 Extinción 4: 35 Extinción 5: 67 3. ¿Qué representa la zona dentro del círculo? Es el punto que corresponde al momento en el que termina el proceso de extinción, y la cantidad de familias que quedaron. 4. Más allá de las extinciones masivas, ¿cuál es la tendencia global de la biodiversidad desde el cámbrico? La tendencia general es a aumentar. 5. ¿Aceptaron la hipótesis? ¿Y la predicción? Se refutó la hipótesis y la predicción, porque se ve que hay cambios a lo largo del tiempo. 6. Algunas de las extinciones producidas a lo largo de la historia de la Tierra fueron graduales, mientras que otras, como la del final del cretácico, fueron bruscas o catastróficas. a. ¿Cómo puede explicarse que unas extinciones sean instantáneas (en términos geológicos) y otras progresivas? Las extinciones casi instantáneas (en términos geológicos) responden a cambios bruscos y catastróficos en el ambiente (como, por ejemplo, la caída de un meteorito lo suficientemente grande). Las extinciones progresivas se deben a cambios más graduales. b. ¿Influyen esos tipos de extinción en el volumen de especies que desaparecen? Las extinciones instantáneas generan una pérdida de especies mayor que las progresivas.

Páginas 32 y 33. Actividades de repaso 1. ¿Por qué interviene la policía en este caso? Se espera que las alumnas y los alumnos señalen que existe una legislación que protege ciertos ambientes (y las especies que viven en él); la policía se encarga de controlar su cumplimiento. 2. ¿Cuál es la importancia de que existan leyes de conservación de la flora y la fauna de los ambientes de nuestro país? Se espera que las alumnas y los alumnos indiquen que la conservación es importante para preservar la biodiversidad. 3. ¿Qué consecuencias tiene la caza de una especie en un ambiente determinado? Se espera que las alumnas y los alumnos señalen que la caza puede disminuir considerablemente la población de una especie y ponerla en riesgo de extinción, y que eso impacta sobre las otras especies con las que esta se vincula. 4. Debido a que se extiende a lo largo de dife-

rentes latitudes y a su relieve, el territorio de nuestro país tiene muchas zonas con diferentes condiciones climáticas. El territorio de Costa Rica, por otro lado, posee un solo tipo de clima, el tropical. ¿Qué tipo de biodiversidad es mayor en la Argentina? ¿Qué tipo de biodiversidad consideran que es alta en Costa Rica? Justifiquen sus respuestas. En la Argentina, es mayor la biodiversidad de ecosistemas, debido a que hay biomas muy diversos asociados a condiciones geográficas y climáticas diversas, mientras que en Costa Rica es elevada la biodiversidad específica (dentro de la selva).

5. Observen el siguiente gráfico e indiquen:

a. ¿Cuál de los países mencionados posee mayor biodiversidad específica de reptiles? ¿Y de anfibios? Australia tiene la mayor biodiversidad de reptiles, y Brasil, la mayor biodiversidad de anfibios. b. Solo con este gráfico, ¿pueden responder qué país tiene mayor biodiversidad específica en general? ¿Por qué? No sería suficiente con este gráfico, por varios motivos. Por un lado, se presentan distintos países para cada grupo de seres vivos (para poder comparar la biodiversidad total en base a estos cuatro grupos, la información debería corresponder a los mismos cinco países). Por otro lado, aquí solamente se presentan cuatro grupos de seres vivos, y para conocer la biodiversidad específica en general habría que tener información de todos los seres vivos. 6. Una población de cucarachas se ve drásticamente reducida debido a un insecticida. Solo una pareja sobrevive. Después de un tiempo, la población recupera su número original de individuos. En términos de biodiversidad, comparen la población inicial con la final. La población final tiene mucha menos diversidad genética que la inicial, puesto que proviene únicamente de dos individuos iniciales. 7. Observen los siguientes elementos. C

Divídanlos en grupos con tres criterios diferentes e indiquen cuál fue el criterio utilizado. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que puedan formular tres criterios diferentes. Por ejemplo, los tres criterios podrían ser: -Frutas ácidas vs. frutas que no son ácidas. -Frutas que tienen las semillas fuera vs. frutas que tienen las semillas dentro. -Frutas que están como un conjunto vs. frutas individuales. Otros criterios podrían ser el color o la época del año en la que están disponibles.

8. Las aves y los murciélagos poseen alas, mientras que los ratones y cocodrilos no las tienen. Las alas de los murciélagos están formadas por extensiones de piel que se prolongan entre los huesos de los dedos. Sin embargo, las alas

de las aves están constituidas por plumas que cubren toda la extensión del ala.

¿Es posible afirmar que estas especies están más emparentadas entre sí que con los ratones y cocodrilos? En este caso, ¿las alas son un carácter homólogo o análogo? ¿Qué tipo de características son tenidas en cuenta al elaborar un árbol filogenético? Si se consideran las alas como “miembros anteriores”, se puede decir que las alas de las aves y las de los murciélagos son estructuras homólogas, y lo son también con respecto a las patas delanteras de cocodrilos y ratones. Sin embargo, como alas en sí, su evolución difiere en murciélagos y en aves (como evidencia su estructura) por lo que, desde ese punto de vista, se las puede considerar estructuras análogas. A la hora de elaborar un árbol filogenético, se tienen en cuenta las homologías. Es importante la descripción del carácter para definir los grupos. Si se describe, por ejemplo, “miembros anteriores con esqueleto interno”, cocodrilos, aves y mamíferos (ratones y murciélagos), quedarían en el mismo grupo. Si se considera el carácter “ala” haciendo la distinción de su anatomía (ala formada por membranas interdigitales vs. alas formadas por un brazo y plumas), quedarán separados murciélago, de aves. Esta actividad pretende poner en evidencia que los criterios de clasificación pueden ser muy sutiles y que el análisis de un grupo filogenético puede ser muy complejo.

9. De acuerdo con la siguiente figura, ¿cuál es el ancestro común más cercano de los murciélagos y las aves? ¿Se encuentran en el mismo grupo?

El ancestro común es aquel en el que aparecieron cuatro extremidades. Como se ve en el

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árbol, hay otro ancestro común que hace que estén más emparentados entre sí el murciélago con el ratón, y el ave con el cocodrilo. El ave y el murciélago no están en el mismo grupo.

parecida genéticamente (y probablemente resistente al insecticida).

Las preguntas de la 10 a la 13 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

1. ¿A qué corriente de pensamiento perteneció Charles Darwin? ¿Qué lo llevó a preguntarse sobre los cambios en los seres vivos? Perteneció a la corriente de los evolucionistas. Darwin se preguntaba si, generación tras generación, los seres vivos permanecían iguales o cambiaban. Su observación de las similitudes y diferencias entre los seres vivos lo llevaron a preguntarse cómo cambiaban a lo largo del tiempo.

Red conceptual

Capítulo 2. Las teorías acerca de la evolución Página 35. Estudio de caso Observen la publicación en Instagram de la página anterior. Lean el epígrafe de la foto.

Página 37. Actividades

2. Expliquen la importancia de la observación y de las preguntas en las ciencias. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que la observación conduce a la formulación de preguntas, y las preguntas favorecen la generación de hipótesis y teorías. 3. De acuerdo con Lamarck, ante un cambio en el ambiente, ¿cuántos individuos de una población podían transformarse� Según Lamarck, ante un cambio en el ambiente, todos los individuos podrían transformarse.

1. ¿Opinan que es posible la hipótesis de la persona que publicó la imagen? Se espera que las alumnas y los alumnos, después de haber transitado por la primera unidad, puedan decir que no es el insecticida el que convierte a la cucaracha, sino que la población de cucarachas tenía diversidad genética entre sus individuos, y esta “súper cucaracha” ya era así. Sin embargo, es esperable que expliquen la evolución de las poblaciones de cucarachas desde una perspectiva lamarckiana.

4. ¿Cómo piensan que explicó Lamarck el largo cuello de las jirafas? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que, por algún motivo, no quedaron ramas inferiores de los árboles, lo que llevó a que las jirafas se transformaran y estiraran su cuello para llegar a las ramas más altas.

2. ¿Qué efecto piensan ustedes que tienen los insecticidas en las poblaciones de cucarachas? Los insecticidas matan a la mayoría de las cucarachas, pero si alguna tiene la capacidad de resistir, sobrevive (como es el caso de esta “súper cucaracha”).

Vuelvan a leer la publicación en Instagram de la página 34. ¿Cómo consideran que explicaría Lamarck que existan súper cucarachas que sean resistentes a un insecticida? Lamarck diría que es el impulso interno a alcanzar la “perfección” al ambiente que llevó a esta súper cucaracha a transformarse para resistir al insecticida y sobrevivir.

3. ¿Cómo se imaginan que serán los hijos de esa cucaracha?, ¿por qué? La descendencia de esta cucaracha será muy

Página 37. Estudio de caso

Página 39. Actividades 1. ¿Cómo influyeron en la teoría de Lamarck las ideas de su época? Lamarck compartía los ideales de la Revolución Francesa (momento en el que vivió): “Igualdad, libertad y fraternidad”. Creía en la capacidad de mejorar de las personas, y llevó esta idea a la biología: todos los individuos son iguales y tienen la capacidad de mejorar frente a los cambios externos. 2. ¿Cómo explicaba Lamarck la evolución con respecto a la herencia de las características de los padres? ¿Cómo se descartó esa hipótesis? Lamarck sostenía que los caracteres adquiridos se transmitían a la descendencia. Esta hipótesis se descartó a través de un experimento con ratones a los que se les cortó la cola: por 20 generaciones esta característica nunca se transmitió a la descendencia (los ratones nacían con cola). 3. ¿Qué cosas observó Darwin que lo llevaron

a entender que los seres vivos evolucionan? Por un lado, observó el registro fósil, y sostuvo que era una prueba de la presencia de organismos en épocas pasadas que eran ancestros de los que hoy en día vemos. Por otro lado, observó las modificaciones de animales y plantas que las personas realizan para su propio provecho (la cría de perros de raza y la selección de plantas para cultivo), que interpretó como prueba de la posibilidad de cambio de los seres vivos a través de las generaciones. Por último, a partir de la comparación entre seres vivos y la identificación de semejanzas y diferencias dentro de un grupo, concluyó que podía ser una muestra de que dichos seres vivos poseen ancestros comunes a partir de los que evolucionaron.

Página 41. Actividades 1. ¿De qué manera contribuyó el viaje que hizo Darwin a bordo del HMS Beagle a elaborar una explicación sobre la evolución de las especies? Encontró muchas evidencias como, por ejemplo, la existencia de fósiles de animales similares a los actuales, pero de un tamaño mayor (gliptodontes parecidos a las mulitas y megaterios similares a los perezosos actuales), señal de que hubo cambios graduales que llevaron a originar especies de tamaño más pequeño.

2. Reúnanse en grupo y elaboren una hipótesis que explique la existencia de las distintas especies de pinzones de las islas Galápagos. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. La idea final a la que deberían arribar es que, dado el aislamiento geográfico, en cada isla sobrevivieron ejemplares con picos más adaptados a los recursos disponibles para alimentarse. Esta pregunta funciona para explorar saberes previos relacionados con los mecanismos de especiación que se verán en el Capítulo 3. Página 43. Actividades 1. Expliquen, utilizando el concepto de niveles de organización, cuál es la unidad de cambio para Darwin y cuál es para Lamarck. La unidad de cambio para Darwin es la población, mientras que para Lamarck es el individuo. 2. ¿Qué afirmaba Darwin en cuanto a las características que son heredables a los hijos? Darwin suponía que las características que se transmiten a los hijos no eran las adquiridas, sino las que ya estaban presentes en los progenitores al nacer. 3. ¿Cuál es el factor que modificó la población de cangrejos en Japón? ¿Es selección natural? Fueron los pescadores quienes seleccionaron los cangrejos que eran devueltos al mar. Es selección artificial, ya que hay intervención de los seres humanos. 4. ¿Cómo aparece una adaptación según la teoría de selección natural? Cuando ocurre una modificación en el ambiente, los individuos que poseen características más favorables para desarrollarse en esas condiciones son los que dejarán más descendientes y aumentarán en proporción. Página 44. Conocimientos en práctica 1. ¿Por qué creen que despareció la mayoría de las colonias de bacterias? Porque todas las que desaparecieron no resistieron la acción del antibiótico. Pasados unos días se observó que las bacterias de la colonia sobreviviente se habían multiplicado y que todas las bacterias de la placa sobrevivían a la acción del antibiótico.

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2. ¿Cómo se puede explicar que el antibiótico haya perdido su eficacia? Porque todas las bacterias de la placa provienen de la colonia que sobrevivió, que era resistente al antibiótico, y heredaron la resistencia. Página 45. Actividades 1. ¿Cómo influye la biodiversidad genética en la evolución? La biodiversidad genética es el “motor” de la evolución por selección natural; son esas variaciones que naturalmente poseen las poblaciones sobre las que actúa el proceso de selección natural. Es importante señalar que cuando Darwin postuló su teoría, aún no se conocía nada sobre los genes (por eso él no hablaba de “biodiversidad genética”, sino de “variabilidad de las poblaciones”). 2. ¿Qué otros factores influyen en el cambio de una población a lo largo del tiempo según Darwin? Los recursos limitados del ambiente y la competencia por dichos recursos, que establece que quienes estén mejor preparados para las condiciones del ambiente podrán dejar más descendientes. 3. ¿Por qué piensan que tuvieron tanta resistencia las ideas publicadas en El origen de las especies? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que, sobre la base del texto de esta página, señalen que dichas ideas estaban en conflicto con las creencias religiosas (sobre todo la idea de desplazar al ser humano del lugar de haber sido creado a imagen y semejanza de Dios, y que pasara a ser un animal más, con una historia en común con los otros animales). Página 47. Actividades 1. Sobre la base de lo que leyeron en la página anterior, reúnanse en grupos y respondan: a. ¿La ciencia avanza únicamente por los hallazgos y el ingenio de personas individuales? No. La “coincidencia” entre Wallace y Darwin demuestra que ambos construyeron su teoría sobre la base de los descubrimientos y las ideas de otros científicos. b. De no haber nacido Darwin ni Wallace, ¿piensan que existiría la explicación de la evo-

lución por selección natural? ¿Por qué? Seguramente, otro científico habría llegado a las mismas conclusiones, y la habría postulado en otro momento, justamente porque es el resultado de otras observaciones e ideas. c. ¿Qué factores externos a la ciencia influyeron en el reconocimiento de Darwin a lo largo de la historia? De acuerdo con lo que se menciona en el texto, Darwin tuvo más reconocimiento que Wallace por distintos motivos –o porque estaba en una mejor posición económica, o porque tenía ideas políticas menos repudiadas que las de Wallace, o bien porque Wallace tenía ciertas ideas cercanas al “espiritualismo”–.

2. ¿En qué consiste el neodarwinismo? Es una teoría que reúne y combina la teoría de Darwin, las leyes de la herencia de Mendel y los conocimientos acerca del ADN, y da una explicación mucho más detallada sobre cómo evolucionan las especies. Página 49. Ciencia en acción 1. ¿Por qué la evolución de los Pokémon es diferente a la evolución de las especies tal como la conocemos? Porque los pokemones evolucionan de forma intencional (no es el ambiente quien rige esa evolución) y, además, cambia cada individuo. 2. Pikachu es un pokémon que no evoluciona por voluntad propia, ¿eso se ajusta al modelo evolutivo de los seres vivos reales? ¿Por qué? No, porque en verdad no evoluciona (intencionalmente decide no evolucionar). En el modelo evolutivo de los seres vivos reales, no hay intención (es el ambiente el que se selecciona). 3. Si tuvieran que comparar la evolución pokémon con alguna de las teorías que vieron en este capítulo, ¿a cuál se ajustaría más? Justifiquen su respuesta. Se ajustaría más a la teoría de Lamarck, ya que habría una decisión/intención de adaptarse y evolucionar. 4. ¿Cómo piensan que influyó en Satoshi Tajiri y en sus creaciones su amor por la naturaleza? De elaboración personal de los alumnos y alumnas. Se espera que mencionen su afición por coleccionar insectos. Esto podría haberlo llevado a observar el proceso de metamorfosis de este grupo de animales, el cual es más parecido a la evolución de sus pokemones.

Páginas 50 y 51. Taller de ciencias Actividades 1. ¿Qué representaban los cables? ¿Qué representa el paso en el que agregaron un cable más por cada uno que quedó? Los cables representaban los individuos de la especie que es predada. El cable extra por cada uno que quedó representa a la descendencia. 2. ¿Hubo algún color más elegido que el resto? ¿Cómo interpretan dicho resultado? Se espera que en cada fondo sean más detectables los colores más contrastantes, y que hayan sido estos los más elegidos. 3. Diseñen un modelo similar a este, pero para observar el mecanismo propuesto por Lamarck. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que no es posible observar el mecanismo según Lamarck con este modelo, ya que los cables deberían cambiar de color por su cuenta, y todos ponerse del color del fondo (la “intención” de adaptarse al medio). Páginas 52 y 53. Actividades de repaso 1. Vuelvan a responderlas, teniendo en cuenta

lo que aprendieron a lo largo de este capítulo. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que luego de haber transitado por el capítulo puedan contestar las preguntas fundamentando con la teoría de Darwin, que puedan corregir las respuestas, en el caso de que hayan brindado una explicación equivocada e, incluso, que puedan identificar si utilizaron algún argumento de tipo lamarckiano.

2. ¿Cambió su visión de la evolución luego de aprender sobre las diferentes teorías? ¿Cómo? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Seguramente, reconozcan que tenían algunas ideas de tipo lamarckiano (por ejemplo, que los seres vivos se adaptaban al ambiente de forma intencional). 3. Entre todas las alumnas y los alumnos de su curso, elaboren una encuesta dirigida al resto de los estudiantes de la escuela, que tenga por objetivo evaluar si tienen una visión lamarckiana o darwiniana sobre la evolución de los

seres vivos. Pueden usar la publicación de Instagram como ejemplo o uno similar, como el efecto de los antibióticos en la aparición de bacterias resistentes. a. ¿Qué preguntas incluirían? b. ¿Cómo dividirían los grupos de encuestados? c. ¿Cómo podrían analizar los datos? Sugerencia: pueden utilizar los formularios de encuestas de Google docs. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere que la encuesta la elaboren en grupos, y que haya un intercambio y una puesta en común. Sería conveniente fomentar a que piensen más ejemplos (además del de la cucaracha o las bacterias). Pueden mencionar también el de la serpiente y la jirafa (que aparecen en el capítulo), y proponer otros. Sería interesante realizar un análisis en conjunto de las encuestas realizadas, para obtener conclusiones.

4. ¿Cuál es la diferencia entre la explicación que daba George Cuvier al registro fósil con respecto al que daban los evolucionistas? Cuvier no veía transformación en el registro fósil, sino una sucesión de creaciones. Según Cuvier, hubo varias creaciones y extinciones, pero no transformaciones. 5. ¿Cómo explicaría Lamarck la modificación de las alas de los pingüinos en aletas? Lamarck diría que los pingüinos cambiaron de forma intencional sus alas en aletas, para poder adaptarse al medio acuático, y que esa transformación fue heredada por la descendencia. 6. ¿Cuál fue la importancia del viaje de Darwin en el HMS Beagle para la elaboración de su teoría? Tuvo la posibilidad de conocer muchos lugares y ambientes diversos, y observar una enorme cantidad de seres vivos. a. ¿Cuáles fueron sus observaciones más relevantes y qué dedujo de cada una? Por un lado, observó fósiles de animales similares a los actuales, pero de un tamaño mayor, y dedujo que estaban emparentados (que los animales se habrían transformado gradualmente hasta llegar a las especies actuales, de menor tamaño). Por otro lado, observó los picos diferentes de los pinzones en las islas Galápagos, cada uno adaptado a una alimentación distinta, señal de

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que en cada una de las islas había sobrevivido mayormente la variedad con el pico más adaptado a los recursos del lugar. b. ¿Cuál fue la hipótesis de Darwin acerca de las especies de pinzones que observó en las islas Galápagos? Las condiciones de cada isla “seleccionaron” a las variedades cuyo pico estaba más adaptado a los recursos alimenticios del lugar.

7. Mencionen dos ejemplos en los cuales factores que están por fuera de la ciencia hayan influido en el reconocimiento o descrédito de una teoría. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Puede que mencionen cuestiones vinculadas con las creencias religiosas o las orientaciones políticas. 8. Observen la siguiente serie de esquemas

y escriban una descripción para cada viñeta. Escriban un texto que describa el proceso.

modificaban las especies a través del tiempo? Le faltaba comprender los procesos de transmisión de la información de generación en generación. a. ¿Cómo se conoce la corriente de pensamiento que sostiene las ideas darwinistas en la actualidad? Se llama neodarwinismo. b. ¿En qué se diferencia de las ideas originales de Darwin? Es una teoría más completa, ya que tiene en cuenta las leyes de la herencia de Mendel y los conocimientos con relación al ADN.

10. Completen el siguiente cuadro comparativo.

Unidad de la evolución

Origen de la variabilidad

Lamarckismo

Darwinismo

Neodarwinismo

Individuo.

Población.

Potencial de cambio de cada individuo.

Necesidad “Motor ante el de la evocambio. lución” Búsqueda de perfección.

De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que relacionen este dibujo con el caso de “conocimientos en práctica”. Sobre un cultivo de bacterias se aplica un antibiótico; varias mueren, pero algunas sobreviven (las que eran resistentes), se reproducen y recuperan la población. En este caso, son las que están representadas con pared roja. Se espera que digan que hay menor variabilidad en la población final que en la inicial (en la población final todas tienen pared roja).

9. ¿Qué información le faltaba a Darwin para poder comprender completamente cómo se

Cambios del ambiente Cambios del (operando ambiente sobre las (operando diferencias sobre la entre los diversidad individuos genética de que no la población). pudo explicar).

Selección natural.

11. ¿Cuáles son los cuatro factores sobre los que se basa el proceso de evolución? ¿Con cuál de ellos se relaciona la publicación de Malthus? Los cuatro factores son: la variabilidad, los límites del ambiente, la competencia por los recursos y la herencia de los caracteres. La publicación de Malthus se relaciona con la competencia por los recursos. 12. Expliquen qué significa que la ciencia es un proceso colectivo. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que reconozcan que las teorías no las propone una única persona de forma aislada, sino que resultan de una sucesión de ideas, observaciones y experimentos de distintos científicos.

13. Escriban un texto con los siguientes conceptos. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Las preguntas de la 14 a la 16 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

el nombre de dimorfismo sexual). Además, pueden tener aspectos diferentes, pero si se pueden reproducir con otras orcas y dejar descendencia fértil, no se trata de otra especie (y eso no puede saberse solo con un criterio morfológico).

Red conceptual

Página 57. Actividades

Capítulo 3. El origen de las especies

1. ¿Cuáles son las causas de los cambios graduales en la biodiversidad genética de una población? Las variantes genéticas se producen al azar, y se transmiten de una generación a la otra. Los cambios en el ambiente seleccionan aquellas variantes que resultan más ventajosas. 2. En una población de 150 conejos, un macho nació con una mutación genética que lo hizo estéril (incapaz de producir espermatozoides). ¿Esperarían encontrar una mayor proporción de individuos estériles en la siguiente generación? ¿Por qué? No, ya que, al ser estéril, esa característica no se la podrá pasar a su descendencia (ya que no podrá tener descendencia).

Página 55. Estudio de caso 1. Busquen en internet fotografías de orcas y compárenlas con el aspecto del animal que se muestra en la nota. ¿Pueden identificar alguna diferencia con respecto a las orcas que han visto hasta ahora? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Dada la parte del cuerpo de la orca que se puede llegar a ver en la foto de la nota, lo más probable es que puedan notar que el parche blanco detrás de los ojos es más pequeño. 2. ¿Es suficiente el aspecto de una población de seres vivos para determinar que son una especie nueva? ¿Por qué? Se espera que digan que no alcanza la comparación morfológica para determinar que se trata de una especie nueva. Por un lado, es probable que mencionen que las similitudes o diferencias genéticas no se desprenden de la mera observación del aspecto. Por otro lado, en una misma especie hay individuos con características morfológicas diferentes, y en algunos casos los machos y las hembras tienen aspectos muy diferentes (lo que se conoce con

3. ¿Cómo se explica la existencia en una especie, de características que no presentan ninguna ventaja para el ambiente? Se explican a partir de la deriva génica, proceso mediante el cual algunas variantes aumentan o disminuyen sin que haya habido una presión de selección. Dos ejemplos de deriva génica son el efecto fundador y el cuello de botella. Página 59. Actividades 1. ¿Sobre qué concepto de especie están basados los diferentes tipos de especiación estudiados por el neodarwinismo? ¿Por qué? Están basados sobre el concepto de Mayr, ya que el foco está puesto en la reproducción. 2. ¿Es suficiente que dos partes de una población queden aisladas reproductivamente para que se transformen en dos especies distintas? ¿Qué otras cosas deben ocurrir? No solo debe haber un aislamiento reproductivo, sino que también deben acumularse la suficiente cantidad de mutaciones como para que, si vuelven a estar en contacto, ya no puedan dejar descendencia, o su descendencia no sea fértil. 3. ¿Es siempre necesaria una barrera geográfica para que dos partes de una población que-

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den aisladas reproductivamente? Justifiquen su respuesta. El aislamiento geográfico es la causa de la especiación alopátrica. No obstante, la especiación simpátrica o parapátrica ocurren sin que los individuos estén aislados geográficamente (la causa de la especiación, en este caso, no es la existencia de una barrera geográfica).

Página 59. Estudio de caso Vuelvan a leer la noticia de la página 54. ¿Les parece que esta nueva especie pudo haber surgido por especiación alopátrica? ¿Qué tipo de especiación puede explicar este caso? ¿Por qué? Seguramente, no surgió por especiación alopátrica, ya que no parece haber habido ningún tipo de aislamiento geográfico. Puede haber surgido por especiación parapátrica o simpátrica.

Página 60. Conocimientos en práctica La siguiente imagen es una hipótesis acerca de la evolución de los cetáceos.

que el registro fósil es discontinuo? ¿Por qué? Porque no hay fósiles de aspectos intermedios entre una especie hipotética y la siguiente.

3. Elaboren una posible explicación a la discontinuidad del registro fósil. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Puede que estén actuando otros mecanismos diferentes de la selección natural, que producen cambios bruscos (no graduales). Página 61. Actividades 1. ¿Cuáles son las principales críticas que se le hicieron a la teoría de Darwin desde la ciencia? ¿Cuáles se resolvieron? ¿Cómo se respondieron esas incógnitas? -La existencia de características no adaptativas. Esta situación se explicó a través del proceso de deriva génica. -El registro fósil es discontinuo. Este es un punto aún sin resolver; Darwin y los neodarwinistas propusieron que todavía falta descubrir fósiles (el registro fósil está incompleto). -La edad estimada de la Tierra es insuficiente como para que todas las especies se hayan generado por cambios graduales. Esto se explicó a través de la existencia de otros mecanismos (más allá de la selección natural) que tienen un impacto más veloz sobre los cambios en las especies. 2. Reúnanse en grupos y discutan la siguiente afirmación: “Una vez que una teoría es aceptada por la comunidad científica, permanece siempre como verdad”. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que concluyan que en la ciencia todas las verdades son transitorias (no hay verdades que se asuman como absolutas, es decir, que sean sostenidas como verdad por siempre). Página 63. Actividades

1. ¿A partir de qué evidencia se realizaron esos

dibujos? Los dibujos se realizaron teniendo en cuenta las características de las especies de cetáceos actuales y los fósiles de los esqueletos de las especies extintas.

2. Sobre la base de esta imagen, ¿podrían decir que están de acuerdo con la afirmación de

1. ¿Qué evidencia pretende explicar la teoría del equilibrio puntuado? ¿Con qué tipo de especiación se relaciona? ¿Por qué? Pretende explicar la discontinuidad del registro fósil. Se relaciona con la especiación peripátrica o instantánea, ya que la aparición de las nuevas especies se produciría muy rápidamente. 2. Si fuera cierto que los seres vivos evolucionan de forma totalmente gradual, ¿cómo se

vería el registro fósil si mostrara exactamente el proceso evolutivo? El registro fósil debería mostrar todas las especies intermedias (debería ser continuo).

3. ¿Qué dos tipos de corrientes de pensamiento se combinan en la teoría del diseño inteligente? Combina el evolucionismo (ya que asume que hay evolución, es decir, que las especies cambian a lo largo del tiempo) con el creacionismo, ya que sostiene que el cambio es pautado y dirigido por una inteligencia superior. Página 64. Actividades 1. ¿Qué significa que la teoría sintética y la de los equilibrios puntuados no sean excluyentes? Estas teorías no son excluyentes, ya que ambas pueden explicar algún aspecto de la evolución. La teoría de equilibrios puntuados explica los grandes cambios que suceden de forma brusca; en los períodos de estasis, la evolución (que ocurre a través de cambios graduales) se puede explicar a partir de la selección natural. La evolución implica, entonces, una combinación de mecanismos de especiación instantáneos relacionados con el azar, y cambios graduales que resultan de la presión de selección natural. 2. La teoría de los equilibrios puntuados también se llama “saltacionismo”, ¿por qué? Porque el ritmo de la evolución no es continuo, sino que sucede en lapsos breves o “saltos”, separados por períodos largos de estabilidad. Página 65. Ciencia en acción 1. ¿Qué entienden por exaptación? Es una característica o cualidad en los seres vivos que en principio no parecía darles ninguna ventaja, pero que en un determinado momento de la evolución se transformó en algo ventajoso y con una función específica, o bien una cualidad que tiene una función en un momento de la historia evolutiva de una especie, y que luego se transforma en algo con otra función. 2. ¿Cómo definieron Gould y Lewontin el concepto de enjuta en los seres vivos? Las enjutas en los seres vivos son las exaptaciones que surgieron a partir de estructuras sin

ninguna función, pero que aparecieron como el resultado inevitable de otras transformaciones evolutivas, generadas sí quizás gracias a la selección natural. Estas exaptaciones, a lo largo del desarrollo evolutivo, luego resultaron ventajosas para cumplir una determinada función (lo mismo que las enjutas en las cúpulas de la basílica).

3. ¿Qué factor externo a la biología fue clave para explicar estos conceptos? Discutan en grupos la afirmación “para entender la ciencia solo hace falta saber de ciencia”. Se espera que mencionen la analogía con conocimientos propios de la arquitectura –el concepto de “enjuta”–. En la discusión se espera que las alumnas y los alumnos valoren la diversidad de conocimientos de disciplinas diversas en tanto fuentes de analogías. 4. ¿Cómo se ajustan los conceptos de exaptación y de enjuta a lo que en la teoría de equilibrios puntuados se entiende como etapas de cambios bruscos? Las exaptaciones y las enjutas permiten explicar la aparición de cambios y/o estructuras con nuevas funciones en tiempos breves (a nivel geológico), lo que podría también ir de la mano de la generación de especies nuevas en lapsos pequeños (lo que sería una etapa de cambios bruscos en la teoría de los equilibrios puntuados). Páginas 66 y 67. Taller de ciencias Después de que las moscas de cada grupo produjeron varias generaciones bajo las condiciones a las que se las estaba sometiendo, puso en las mismas peceras a moscas de ambas peceras, y midió la frecuencia de apareamiento.

Análisis de los resultados 1. ¿A qué conclusiones creen que arribó la investigadora a partir de los resultados? Los cambios que se produjeron en las sucesivas generaciones de las poblaciones de moscas en cada jaula son los responsables de la disminución en los cruces entre moscas de distintas poblaciones. Si bien aún pueden reproducirse, es un indicio de que con más generaciones podrían llegar a originarse especies diferentes, que ya no se crucen. 2. ¿Aceptarían la hipótesis que se plantea en este taller? ¿Y la predicción?

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La hipótesis es demostrada parcialmente. La predicción no se cumple, aunque las evidencias muestran que se va camino a la especiación. Habría que repetir el experimento con más generaciones.

3. Al final del experimento, ¿ya hay especies diferentes? ¿Qué debe suceder para que sean especies diferentes? Todavía no son especies diferentes, ya que pueden reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil (aunque el texto no lo aclara). Lo que sí se evidencia es que hay un cambio en el comportamiento de elección de la pareja reproductiva. 4. ¿Actuó la selección natural? ¿En qué etapa del experimento? Sí, durante las sucesivas generaciones, una vez que fueron separadas en jaulas distintas con alimentos diferentes. 5. ¿Se puede asegurar que si las peceras hubieran tenido el mismo alimento no hubiera habido cambios en las subpoblaciones? ¿Por qué? ¿Qué otro mecanismo evolutivo pudo haber influido? ¿De qué forma? No se podría asegurar, puesto que podrían haber actuado otros mecanismos, como los de evolución peripátrica o instantánea. Actividades 1. ¿Por qué Drosophila melanogaster es un buen modelo para estudiar la evolución? Porque es fácil de criar en condiciones de laboratorio, y tiene ciclos de vida cortos, de modo que se pueden observar muchas generaciones. 2. ¿Cómo contribuyó este experimento a las teorías acerca del origen de las especies? Permitió mostrar la influencia de los dos mecanismos: la especiación por divergencia (en este caso, alopátrica), y el impacto de la selección natural. 3. ¿Cómo se relaciona el experimento con lo que observó Darwin en las islas Galápagos? Las poblaciones de pinzones aisladas geográficamente en cada isla sufrieron el moldeado de la selección natural, y con las generaciones se originaron especies distintas, adaptadas mayormente a la fuente de alimento preponderante en la isla (en el caso de las jaulas y las moscas, también el tipo de alimento actuó

como presión de selección de los individuos de las distintas generaciones).

4. ¿Este experimento confirma que todas las especies emparentadas que se encuentran aisladas geográficamente se produjeron por especiación alopátrica? ¿Por qué? No. Solo demuestra que el aislamiento geográfico es una de las causas de la especiación. 5. ¿Se puede demostrar inequívocamente cómo se generó cada especie existente en el planeta? No. Las teorías evolutivas son difíciles de demostrar mediante la experimentación, ya que explican fenómenos que suelen darse en períodos de tiempo geológico, que exceden a los de una vida humana. No es posible trabajar con seres biológicos extintos ni poner a prueba eventos que naturalmente sucederían en millones de años. Solamente, se pueden elaborar explicaciones que se ponen a prueba a través de evidencias del pasado (como fósiles), se puede estudiar la distribución actual de especies y/o trabajar con algunos modelos (como de la mosca de la fruta). Páginas 68 y 69. Actividades de repaso 1. ¿Qué tipo de orcas son las que fueron analizadas? Distintas poblaciones conocidas como del tipo D, de la especie Orcinus orca. a. ¿Cuál es la hipótesis de la investigación? La hipótesis es que existen tres especies diferentes de orcas (la Orcinus orca y las otras dos que se observaron entre 1981 y 1983). b. ¿Cuáles son los métodos para ponerla a prueba? Se deberían comparar los individuos de las dos supuestas nuevas especies con todas las poblaciones de orcas. c. ¿Por qué piensan que no se pudo concluir nada acerca de las nuevas especies propuestas entre 1981 y 1983? ¿Por qué es posible ahora? Las nuevas especies propuestas entre 1981 y 1983 se basaron en diferencias en el aspecto y en el comportamiento, pero no se pudo concluir nada porque los individuos observados eran muy pocos y no se los pudo comparar con el resto de las poblaciones a nivel global para determinar si existió especiación. Hoy día es posible sumar pruebas a nivel genético. 2. Los diferentes tipos de orcas viven en distintos climas y se alimentan de diferentes anima-

les. Propongan un modelo de especiación que pueda explicar que aparezca una nueva especie con un perfil genético distinto a la original. Los cambios genéticos ocurren, fundamentalmente, de forma azarosa. Estos cambios pueden dar origen a cualidades que resulten ventajosas para ciertas condiciones ambientales (climas y tipo de alimentos), y luego ser seleccionadas. También puede ocurrir que una determinada población sufre, debido a alguna causa, una condición de “cuello de botella”, o bien pocos individuos migran hacia otra región. Las nuevas poblaciones provienen de unos pocos individuos, que tendrán menos variabilidad genética que la población original, y heredará las mutaciones de los pocos individuos que las generaron.

3. ¿Cuáles son las fuentes de cambios de la diversidad genética de una población? Expliquen de qué forma la modifica cada uno. Una de las fuentes son las mutaciones en el material genético, que son cambios en las moléculas de ADN de las células que ocurren de forma azarosa. Si un individuo que nació con una mutación tiene descendencia que hereda su ADN mutado, entonces aparece una nueva variante genética en la población. Ante un cambio en el ambiente, ciertas mutaciones pueden resultar ventajosas, ser seleccionadas y persistir en la población. La otra fuente es la migración, que es el traslado de individuos de una población a otra de la misma especie. Tanto con el ingreso como con la salida de individuos hacia o desde una población, se producen cambios en la diversidad genética (cuando emigran disminuye, y cuando se incorporan a nueva población, aumenta). 4. ¿Cuál es el principal factor que conduce a que surja una nueva especie a partir de otra? (Pista: piensen en la reproducción). El principal factor es el aislamiento reproductivo, que responde a distintas causas. 5. En una laguna que está cerca de una fábrica, existe una especie de plantas acuáticas cuya floración ocurre bajo determinada temperatura. Las flores son los órganos reproductores de las plantas. En un sector de la orilla, durante el invierno, la fábrica libera agua que se encuentra a una temperatura más alta que la del resto de la laguna. Allí, un grupo de plantas empieza a florecer en esos meses, aunque el período de floración natural ocurre durante el verano.

a. ¿Creen que puede ocurrir un fenómeno de especiación en este caso? ¿Por qué? Puede ocurrir un fenómeno de especiación, puesto que, al haber poblaciones que florezcan en distintos momentos, van a quedar aisladas reproductivamente. b. ¿De qué tipo de especiación se trataría? Justifiquen su respuesta. Sería un tipo de especiación parapátrica, que se caracteriza por ocurrir sin barreras geográficas, pero en territorios contiguos en los que algunas condiciones cambian, y actúan como presión de selección (en este caso la zona que recibe el agua que libera la fábrica). 6. En una población de España que se encuentra entre zonas montañosas, existe un alto porcentaje de habitantes de dicha región que tiene un grupo sanguíneo particular, O Rh negativo. ¿A través de qué fenómeno puede explicarse que se presente tan a menudo esa característica en esta zona? Esto se puede explicar a partir del hecho de que esa población derive de un grupo pequeño de individuos, a raíz de un cuello de botella, y por eso tienen poca variabilidad genética. 7. El albinismo es una condición de ausencia de

pigmentación en la piel, en los ojos y en el pelo. En el mundo, la frecuencia de albinismo es de 1 cada 17.000 personas. En un pueblo de la provincia de La Rioja, llamado Aicuña, la frecuencia es mucho más alta: 1 de cada 90 personas es albina. Elaboren dos hipótesis diferentes que, mediante los conceptos que vieron en este capítulo, expliquen este fenómeno. Una de las explicaciones podría ser que la población de ese pueblo ha atravesado un período de reducción (por alguna causa catastrófica), en el que ha sobrevivido poca gente (es decir, un “cuello de botella”), motivo por el cual la población tiene poca variabilidad genética. Otra explicación más probable sería que ese pueblo ha sido habitado por unos pocos migrantes, y por eso la población que se generó tiene poca variabilidad genética (lo que se conoce como “efecto fundador”).

8. ¿Cómo explican Gould y Eldredge que el registro fósil no presente formas intermedias? Gould y Eldrege proponen que esas formas intermedias no existieron, ya que la aparición de nuevas especies no se dio de forma gradual, sino en un lapso breve, a través de cambios bruscos.

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9. Unan los siguientes enunciados con la teoría correspondiente.

Las preguntas de la 12 a la 15 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

Red conceptual

10. Observen las siguientes imágenes e in-

diquen cuál se corresponde con la visión del darwinismo, y cuál con la de la teoría de los equilibrios puntuados. Justifiquen su respuesta.

Capítulo 4. El origen de la vida Página 73. Estudio de caso Lean la noticia que se muestra en la tablet de la página anterior.

1. ¿Por qué parece ser importante el descubriEl primer esquema corresponde a la visión del darwinismo, ya que implica la aparición de cambios de forma gradual. El segundo esquema es el que corresponde a la teoría de los equilibrios puntuados, ya que implica que en un tiempo muy breve (que en el gráfico es un punto) aparecen varias ramas, y que por un lapso grande esas ramas se mantienen.

11. Los perros evolucionaron de lobos y fue-

ron transformados por el ser humano desde hace aproximadamente 10.000 años. Imaginen que, en el año 3014, y sin saber nada de perros, analizan sus restos fósiles. ¿Bajo qué teoría explicarían los cambios observados durante ese período de domesticación? ¿Por qué? Si dentro de más de 1.000 años una persona descubre restos fósiles de perros actuales, probablemente plantee la hipótesis de que se trataba de especies distintas (debido a que los fósiles solo permiten observar diferencias morfológicas) que surgieron en un breve período de tiempo. Se podría explicar bajo la teoría saltacionista (si no se supiera nada acerca de que son variedades de una misma especie, seleccionadas por los humanos).

miento? ¿Qué grado de credibilidad posee la información que aparece en el posteo? Lo más probable es que las alumnas y los alumnos digan que ese descubrimiento podría ser una evidencia de que existe vida extraterrestre (tal como en la Tierra o parecida). En relación con la credibilidad, es importante que registren que un tuit no es una fuente confiable.

2. Elaboren una hipótesis acerca del origen de la vida sobre la base de esta noticia. Seguramente, las alumnas y los alumnos digan que podría pensarse en un origen extraterrestre de la vida. 3. Si pudo haber sucedido que la vida (o los precursores de ella) hayan llegado a la Tierra desde el espacio, ¿podemos asegurar que existen seres inteligentes en otros lugares del cosmos? ¿Por qué? Se espera que las alumnas y los alumnos digan que, aunque las primeras células pueden haber llegado desde el espacio, eso no garantiza que exista vida inteligente (que en la Tierra fue el resultado de millones de años de evolución).

Página 75. Actividades 1. ¿Qué demostraron los experimentos de Redi y de Pasteur? ¿Por qué fueron importantes para que la ciencia descarte la teoría de la generación espontánea? Redi demostró que las moscas en la carne solamente provenían de larvas que ponían otras moscas, y Pasteur demostró que los microorganismos solamente provienen de otros microorganismos. Fueron muy importantes ya que, gracias a ellos, se terminó de demostrar que todos los seres vivos provienen de otros seres vivos, es decir, ninguno se genera de forma espontánea. 2. ¿De dónde provienen los seres vivos de acuerdo con la biología actual? De acuerdo con las concepciones actuales, todos los seres vivos provienen de otro ser vivo. 3. ¿Cómo creían ustedes que se originaban las lombrices y los caracoles que aparecen después de la lluvia? ¿Cambió lo que piensan después de leer estas páginas? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que, con la información que tienen de años anteriores, no adhieran a la teoría de la generación espontánea, pero puede que respondan que no se lo habían puesto a pensar, o bien que esos animales aparecieron porque se desplazaron desde otro sitio. Página 77. Actividades 1. ¿Por qué se dice que no se puede saber con

exactitud cómo surgió la vida en la Tierra? La pregunta acerca de cómo se originó el primer ser vivo no se puede responder con exactitud, dado que se trató de un evento único (o una serie de eventos únicos) ocurrido cuando la Tierra presentaba condiciones muy diferentes de las actuales.

2. ¿Qué herramientas se utilizan en la ciencia para poder aproximarse a conocer cómo se originaron los seres vivos? Los eventos que dieron origen a la vida en las condiciones de la Tierra primitiva se intentan reconstruir desde varias disciplinas (como la biología, la química, la geología, la física y la astronomía); por una parte, se investigan procesos químicos capaces de producir componentes presentes en los seres vivos que podrían haberse dado en las condiciones del planeta en aquel momento; por otra parte, se

estudian rocas, restos de meteoritos y otros elementos presentes en la corteza terrestre desde épocas muy antiguas, para conocer su composición química y la presencia de restos de seres vivos en ellos. Además, se analizan procesos astronómicos, como por ejemplo la formación de estrellas, de planetas y de otros cuerpos celestes.

3. Busquen otros ejemplos de pseudociencia. ¿Cuáles encontraron? ¿En qué consisten? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Es muy probable que mencionen a la astrología. Es muy importante que reconozcan que en todas las pseudociencias, las afirmaciones parecen plantearse como científicas, pero no lo son, debido a que no pueden ser verificadas. Página 79. Actividades 1. ¿Por qué se cree que los primeros compuestos orgánicos que habrían dado origen a los coacervados no hubiesen podido subsistir en una atmósfera como la que existe en la actualidad? Debido a que el oxígeno los habría degradado. 2. ¿Qué tienen en común y en qué se diferencian la hipótesis de Oparin y Haldane y la teoría de la generación espontánea? Que en ambos casos la vida surge a partir de compuestos simples, y no a partir de otro ser vivo. Página 81. Actividades 1. ¿Cómo se relacionan las teorías modernas sobre el origen extraterrestre de la vida en la Tierra con lo que sostenía Anaxágoras? ¿En qué difieren? Anaxágoras sostenía que la vida se originó en el espacio exterior y llegó a la Tierra en algún cuerpo celeste, como la cola de un cometa o un meteorito. Las teorías modernas sostienen que lo que llegó a través de los meteoritos fueron los materiales necesarios para el desarrollo de la vida (y no un ser vivo). 2. Mark Sephon es coautor del estudio del meteorito encontrado en Australia, él sostiene: “los componentes básicos de la vida podrían haber sido esparcidos por todo el cosmos”. ¿A qué se refiere con esta afirmación? Es probable que las alumnas y los alumnos contesten que, así como ese meteorito cayó

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en la Tierra, otros cuerpos que contienen estos componentes pueden haber caído en otros sitios (por ejemplo, en otros planetas del Sistema Solar).

mento, los organismos fotoautótrofos tuvieron más chances de sobrevivir y dejar descendientes, debido a que no tuvieron que competir con los organismos heterótrofos.

Página 81.

2. ¿Cómo modificó la biodiversidad la aparición de los metabolismos fotoautótrofos? Como resultado de la fotosíntesis de los organismos fotoautótrofos, se comenzó a liberar oxígeno a la atmósfera. Este gas provocó la muerte de algunos organismos, pero por otro lado habilitó la aparición de una gran diversidad de organismos aeróbicos, capaces de usar el oxígeno para el proceso de respiración celular.

Estudio de caso Lean nuevamente el tuit sobre el origen de la vida: 1. ¿Qué implicancias tiene el descubrimiento que se realizó en el meteorito que cayó en Australia? El descubrimiento muestra que existen compuestos de carbono extraterrestres, similares a los compuestos que se hallan en los seres vivos.

2. En 2018, la NASA anunció que su robot mó-

vil “Curiosity” había detectado metano (un gas con un átomo de carbono y 4 de hidrógeno) en la atmósfera de Marte. ¿Qué podría significar ese hallazgo? Esto muestra que en Marte hay compuestos en base al átomo de carbono, y que podría ser una señal de vida similar a la que hay en la Tierra.

Página 83. Actividades 1. Expliquen en qué consistió el hallazgo de la ciudad de Quebec, Canadá. ¿Qué evidencia indica que se trata de restos de seres vivos? La evidencia consistió en pequeños filamentos y tubos, rastros de bacterias que vivieron hace 3.770 millones de años en las zonas hidrotermales del óceano, cerca de volcanes submarinos. Las estructuras halladas tienen una forma muy similar a la de las bacterias que se encuentran actualmente en ese tipo de ambientes.

Página 85. Ciencia en acción 1. ¿A qué se llama zona “Ricitos de Oro”? ¿Es

una zona exclusiva del Sistema Solar? ¿Por qué? Se llama “Ricitos de Oro” a la zona con condiciones intermedias de temperatura (no extremas) que se consideran compatibles con las formas de vida que conocemos. No es una zona exclusiva del Sistema Solar, ya que también refiere a las regiones en las que se hallan los exoplanetas (planetas fuera de nuestro sistema).

2. Investiguen qué es una analogía y expliquen cómo se relaciona ese concepto con este artículo. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que es una relación de similitud o semejanza que permite comparar dos cosas diferentes. En este caso, se establece una analogía entre las condiciones intermedias de la sopa “ideal” que encuentra Ricitos de Oro, y las condiciones óptimas para el desarrollo de la vida, que son intermedias.

Página 84. Actividades

3. Reúnanse en grupos y graben un video en el que expliquen la importancia de la literatura en relación con la ciencia. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se les puede sugerir que tomen como punto de partida el último párrafo del texto.

1. ¿Cuál fue la ventaja adaptativa de los primeros fotoautótrofos? Debido al aumento de la cantidad de organismos heterótrofos y la competencia por el ali-

4. ¿Qué son los exoplanetas? Son planetas que forman parte de otros sistemas estelares (orbitan otras estrellas que no son el Sol de nuestro sistema).

2. ¿A qué se llama metabolismo anaeróbico? Es el metabolismo que ocurre en ausencia de oxígeno.

Páginas 86 y 87. Taller de ciencias

Actividades

nal no entran en contacto con el oxígeno que respiramos. 2. ¿Cómo harían para comprobar que en el recipiente con la vela se consiguió eliminar el oxígeno? Diseñen una experiencia que incluya este control (una pista: tengan en cuenta la respuesta que tendrían otros organismos aerobios en un ambiente con esas condiciones). a. En el control, ¿utilizarían un ser vivo microscópico, como las bacterias, o uno que pudiera analizarse a simple vista? b. ¿Elegirían un organismo autótrofo o uno heterótrofo? ¿Por qué? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que elijan, como control, un organismo que pueda detectarse a simple vista, y que no sea autótrofo (fotoautótrofo), porque produciría oxígeno a través del proceso de fotosíntesis.

1. Redacten un texto con las conclusiones a las

Páginas 88 y 89. Actividades de repaso

Resultados ¿En qué caso observaron mayor cantidad de colonias? ¿Cómo lo explicarían? Se espera que obtengan colonias de bacterias en ambos casos, ya que en la boca hay bacterias tanto aeróbicas como anaeróbicas (que son facultativas, no aeróbicas estrictas). ¿Todas las colonias tuvieron el mismo aspecto? ¿A qué se debe esto? ¿Se confirmó la hipótesis de la experiencia? No se confirmó totalmente, puesto que se obtuvieron colonias de bacterias en condiciones anaeróbicas.

que llegaron a partir de sus resultados. En un informe de biología, en esta parte se incluyen argumentos para intentar explicar los resultados. Usen estas preguntas como guía. a. ¿Se cumplió la predicción inicial? En caso afirmativo, ¿cómo se explica, según los conocimientos previos? b. ¿Puede haber habido fallas en el procedimiento? ¿Cuáles? ¿Cómo podrían modificar los resultados obtenidos? c. A partir de estos argumentos, ¿se sigue sosteniendo que la hipótesis pudo o no pudo comprobarse? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que mencionen que la predicción no se cumplió, puesto que también crecieron bacterias en condiciones anaeróbicas. Con relación a las fallas, puede que señalen que: -Puede no haberse consumido por completo todo el oxígeno. -Puede haber habido contaminación con otras bacterias. También es probable que mencionen que la hipótesis no pudo comprobarse, y que en todo caso habría que repetir el experimento varias veces, tratando de evitar las “fallas” mencionadas, para ver si se vuelven a obtener los mismos resultados. Es posible que también discutan acerca del enunciado de la hipótesis (en la que se explica que las bacterias deben ser aeróbicas porque los seres humanos somos aeróbicos); el oxígeno ingresa a nuestro organismo por el tracto respiratorio, y viaja por la sangre. Las bacterias del interior del sistema gastrointesti-

1. ¿Qué teoría se elaboró posteriormente sobre la base de las hipótesis del biólogo Hermann Richter? ¿Qué evidencias existen que apoyen dicha teoría? La teoría de la exogénesis. En el capítulo se mencionan dos evidencias: -En la misión Apolo 12, en 1970, se analizó una sonda que había sido enviada a la Luna tres años, y se encontró que había bacterias terrestres que habían sobrevivido allí sin las condiciones de nuestro planeta. -En el 2008, se descubrieron sustancias orgánicas complejas en un meteorito que cayó en Australia en 1969. 2. En caso de considerar verosímil la teoría de Richter, ¿qué tipo de organismos serían los cosmozoarios? ¿Qué relación tiene esto con la búsqueda de vida en otros planetas? Serían organismos unicelulares o estructuras similares a virus o a nanobios. 3. Uno de los investigadores que analizó los restos fósiles de bacterias de 3.770 millones de años en Canadá opinó que el descubrimiento les brinda más esperanzas para encontrar vida en otros planetas como Marte. Esto se debe a que los microfósiles vivieron en la Tierra al mismo tiempo que en Marte hubo océanos, según los últimos hallazgos. ¿Qué opinan sobre esta afirmación, están de acuerdo? ¿Por qué? ¿Cómo se relaciona con la teoría de Richter y con las posteriores teorías relacionadas a esta? Se espera que digan que así como probable-

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mente la vida se desarrolló en los océanos en la Tierra, pudo haber vida en los océanos de Marte. En relación con la teoría de Richter, esos seres vivos de Marte pudieron haber surgido de cosmozoarios, llegados a través de meteoritos.

la atmósfera primitiva, lograron obtener en el laboratorio moléculas orgánicas pequeñas presentes en los seres vivos. Sidney Fox logró obtener “microesferas” compuestas por aminoácidos rodeados por una membrana.

4. Reúnanse en grupos y juntos elaboren una

8. ¿Cuál era la teoría de Svante Arrhenius sobre el origen de la vida? ¿Cómo puede relacionarse el descubrimiento de la misión Apolo 12 con dicha teoría? ¿La desacredita o la fortalece? ¿Por qué? Svante Arrhenius propuso que había esporas o “gérmenes de la vida” que viajaban por el espacio, y podían “sembrar” vida en los sitios donde encontrasen las condiciones adecuadas. El descubrimiento de la misión Apolo 12 fortalece la teoría, puesto que las bacterias terrestres habrían soportado tres años en las condiciones lunares (señal de que pueden encontrar condiciones favorables en otros cuerpos celestes además de la Tierra).

explicación acerca de por qué la hipótesis de Oparin y Haldane sobre el origen de la vida es diferente a la teoría de la generación espontánea. Se espera que respondan que la hipótesis de Oparin y Haldane fue parcialmente demostrada a través de experimentos, como el de Miller y Urey (no se logró generar una célula, pero sí producir moléculas orgánicas pequeñas). En cambio, la teoría de la generación espontánea fue refutada por los experimentos de Redi y Pasteur. Además, la hipótesis de Oparin y Haldane propone un proceso gradual en el que las primeras células se habrían originado a partir de compuestos complejos, que se formaron a su vez a partir de compuestos inorgánicos con un aporte de energía externo. Por el contrario, la teoría de la generación espontánea postula que organismos complejos se generan en días a partir de materiales sin vida, gracias a un impulso vital.

5. ¿Por qué se considera que los primeros compuestos orgánicos que habrían dado origen a los coacervados no hubiesen podido sobrevivir en una atmósfera como la que existe en la actualidad? Porque el oxígeno los habría degradado. 6. ¿Por qué fue crucial, en las células primitivas, la formación de una membrana que separase el interior celular del medio en el que se encontraban? Este fue el inicio de lo que algunos científicos llaman evolución prebiológica. Algunas moléculas rodeadas por membrana, llamadas “coacervados”, comenzaron a acumularse y asociarse, y finalmente dieron origen a la primera célula. Esta división permitió separar las reacciones químicas que ocurrían en el interior de los coacervados de las del medio. Así se desarrollaron los primeros metabolismos. 7. ¿Cuál fue la importancia del experimento de Miller y Urey? ¿Cómo lo complementó Sidney Fox? El experimento de Miller y Urey fue una de las pruebas a favor de la teoría de Oparin y Haldane ya que, recreando las condiciones de

9. ¿Qué evidencias indican que los primeros se-

res vivos eran similares a las bacterias actuales? En el año 2017, un grupo de científicos británicos descubrió en Quebec que son rastros de bacterias (pequeños filamentos y tubos que tienen una edad aproximada de 3.770 millones de años). Las estructuras halladas tienen una forma muy similar a la de las bacterias que se encuentran actualmente en ese tipo de ambientes.

10. Acerca de los cambios en la atmósfera terrestre: a. ¿Por qué piensan que los científicos sostienen que las bacterias primitivas eran anaeróbicas, es decir, que vivían en ausencia de oxígeno? Porque la atmósfera primitiva carecía de oxígeno. b. Cada vez es más frecuente que múltiples productos, como detergentes y desinfectantes para diversos fines, anuncien que poseen “oxígeno activo”. ¿Cuál será su acción? ¿Cómo se relaciona su efecto con el surgimiento de la fotosíntesis? El oxígeno mata a los microorganismos anaeróbicos. Cuando surgió la fotosíntesis, la aparición del oxígeno en la atmósfera implicó la muerte de muchos organismos anaeróbicos. 11. Lean los siguientes pares de palabras. Redacten una definición que abarque ambos conceptos y luego, una explicación sobre las características que los diferencian. De elaboración personal de las alumnas y los

alumnos. Aquí se señalan algunas de las diferencias que se espera que indiquen: a. Heterótrofo: adquiere su alimento del medio; autótrofo: fabrica su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas. b. Respiración aeróbica: en presencia de oxígeno; respiración anaeróbica: en ausencia de oxígeno. c. Fotoautótrofo: su proceso de fabricación de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas aprovecha la energía solar; quimioautótrofo: el proceso de fabricación de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas aprovecha la energía de una reacción química. d. Procariota: célula más primitiva, sin estructuras internas; eucariota: célula más moderna, con estructuras internas separadas por membrana.

12. ¿Qué características se buscan en los exoplanetas para considerar que puedan albergar vida? Entre otras cosas, se requiere que, dada su ubicación, no tengan temperaturas extremas, lo que posibilite la existencia de agua en estado líquido. También es necesario que tengan una atmósfera y un campo magnético que proteja al planeta de tormentas solares que puedan afectar su atmósfera. a. Esta ilustración muestra la estructura hipotética de Europa, una luna de Júpiter ¿Consideran que podría existir la vida allí? ¿Por qué? Es probable que las alumnas y los alumnos señalen que, según la ilustración, parece haber agua en estado líquido, condición necesaria para la vida (tal como se desarrolla en la Tierra). No obstante, a partir de la ilustración, no se puede saber nada acerca de la existencia o no de atmósfera, y de las condiciones de temperatura. Las preguntas de la 13 a la 15 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

Red conceptual

Capítulo 5. La célula Página 91. Estudio de caso Lean el diálogo entre Santino y Lucía. 1. ¿Qué recuerdan acerca de las células? Esta pregunta apunta a recoger los saberes previos. Es probable que las alumnas y los alumnos recuerden bastante sobre las células, ya que es un tema que seguramente se vio en varias ocasiones años anteriores (casi seguro, el año previo). Es probable que puedan hablar de los tipos de células (vegetal/animal), quizás procariota/eucariota, y que mencionen algo acerca de las organelas y/o estructuras internas (en parte guiados por el dibujo que está en la apertura).

2. ¿Alguna vez se preguntaron lo mismo que Santino?, ¿se lo preguntan ahora? Propongan una respuesta posible a esta pregunta. Probablemente, esa pregunta no se la hayan hecho, así como también es probable que les sea difícil elaborar una respuesta posible. Quizás digan que los antibióticos matan específicamente bacterias, y no otras células. 3. ¿Qué tema le sugerirían a Santino para que busque en el libro? Puede que mencionen algo con relación a la clasificación de las células, o a los microorganismos. Página 93. Actividades 1. ¿Quién fue el primer investigador que observó células? ¿En qué época lo hizo? ¿Cómo lo logró? ¿Se trataba de células vivas? ¿Por qué las llamó así? El primero que observó células fue Robert Hooke, en el siglo XVIIl, con un microscopio. Se trataba de restos de paredes de células vegetales (no células vivas), y las llamó así porque parecían celdas (como las celdas de un panal de abejas). 2. ¿Por qué se necesita usar el microscopio para observar distintos tipos de células? Porque son estructuras muy pequeñas, invisibles a simple vista.

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3. Comenten con sus palabras la siguiente afirmación: “La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos”. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que todos los organismos están formados por células, ya sea por una sola o por muchas, y que allí ocurren todas las reacciones metabólicas. 4. ¿Existió alguna excepción en la historia de la vida a la afirmación “toda célula proviene de otra”? ¿Cuál? La excepción sería la primera célula (dado que se supone que todas las células tienen un único ancestro común). Esa primera célula no habrá provenido de ninguna otra célula. Página 95. Actividades 1. Mencionen las características comunes a todas las células. Indiquen cuáles de esas características se corresponden con las funciones de nutrición, reproducción y relación. Todas las células tienen una membrana plasmática, que la separa del medio y permite que interactúe con él (función de relación), tienen material genético que regula funcionamiento y que se transmite a las células hijas (función de reproducción y nutrición), y tienen un medio interno donde ocurren todas las reacciones (función de nutrición) y poseen estructuras llamadas ribosomas, que participan en la fabricación de proteínas (relacionada con la función de nutrición). 2. ¿En qué se diferencian las células eucariotas

y las procariotas? Las células procariotas son más pequeñas, más simples y no tienen núcleo verdadero, mientras que las eucariotas son más grandes, y tienen su material genético dentro de un núcleo. Existen otras diferencias que no se especifican en estas páginas.

3. Comenten la siguiente afirmación: “Las células tienen formas muy diversas”. Busquen en internet, por lo menos, cinco imágenes que sirvan como ejemplo. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere guía en la búsqueda de fuentes confiables. Pueden sugerirles buscar en atlas histológicos y/o fotos de preparados de distintos tipos celulares.

Página 95. Estudio de caso Santino se plantea algo perfectamente comprensible: si las bacterias son células, y nosotros estamos constituidos también por células, ¿por qué las sustancias que matan a las bacterias no dañan las células de nuestro cuerpo? a. ¿Qué características tienen las células de las bacterias? Son células procariotas. b. Si tuvieran que diseñar un antibiótico y pudieran disponer de cualquier sustancia conocida o creada en un laboratorio, ¿qué estructura de las bacterias podría destruir para ser efectivo? Justifiquen su respuesta. (Pista: lean también la página que sigue.) De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que ataca algo propio de las bacterias, por ejemplo, la pared. c. Elaboren una nueva hipótesis para responder la pregunta de Santino, ahora que leyeron más acerca de las células procariotas. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que las sustancias que matan a las bacterias no dañan las células de nuestro cuerpo, porque solamente actúan sobre estructuras presentes en células procariotas, y las células de nuestro cuerpo son eucariotas.

Página 97. Actividades 1. Describan las características generales de las células eucariotas. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que además de las características comunes a todas las células (membrana plasmática, información genética en forma de ADN, citoplasma y ribosomas), tienen organelas (estructuras internas delimitadas por membrana) entre las que se encuentra el núcleo (que contiene al ADN asociado a proteínas, conformando la cromatina). 2. Identifiquen, en los esquemas de la célula ani-

mal y de la célula vegetal, las estructuras que son comunes a ambos tipos de células eucariotas. Los dos tipos de células poseen: núcleo, membrana plasmática, mitocondrias, citoplasma, ribosomas, retículo endoplasmático, complejo de Golgi.

3. Realicen un cuadro comparativo para presentar las diferencias entre las células eucariotas animales y las vegetales. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Quizás requieran una guía para seleccionar categorías de comparación (y que el cuadro no sean simplemente dos columnas con una descripción de cada tipo de célula). Entre las diferencias seguramente identifiquen: presencia o ausencia de cloroplastos, presencia o ausencia de lisosomas, presencia o ausencia de pared celular, presencia o ausencia de centriolo, vacuola única y grande o vacuolas pequeñas, presencia o ausencia de plastos. 4. ¿Cuáles son las organelas que “digieren” los nutrientes en las células animales? ¿Cómo obtienen su alimento las células vegetales? Las organelas que “digieren” los nutrientes en las células animales son los lisosomas. Las células vegetales fabrican su propio alimento dentro de los cloroplastos. Página 99. Actividades 1. Comparen las células de los hongos con las de los animales y las plantas. ¿Qué semejanzas y qué diferencias encuentran con cada una de ellas? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Entre otras cosas podrán decir que al igual que las plantas, las células de los hongos tienen pared, pero que está formada por otra sustancia (quitina), y que al igual que las células animales, carecen de cloroplastos y no pueden hacer fotosíntesis. 2. De los tipos de organismos que estudia-

ron en la página anterior, ¿cuáles pueden ser unicelulares o multicelulares?, ¿cuáles son únicamente unicelulares? Los hongos y las algas pueden ser uni o pluricelulares, mientras que los protozoos son únicamente unicelulares.

3. En un laboratorio se observan al microscopio muestras con tres organismos unicelulares eucariotas: un hongo, un alga y un protozoo. ¿Qué características se deberán tener en cuenta para poder identificar a cada uno? El hongo debería tener pared de quitina, el alga debería tener cloroplastos y/o otros plástidos, y el protozoo no tendría ni pared ni plástidos, y podría tener estructuras de desplazamiento, como cilias o flagelo.

4. ¿Qué avances en el estudio de las células fueron posibles luego de la creación del microscopio electrónico? El microscopio permitió el estudio de las estructuras internas de las células. Página 101. Actividades 1. Describan la estructura del núcleo celular y comenten cuál es su función. El núcleo tiene como límite una estructura llamada envoltura nuclear, que está formada por dos membranas y tiene poros por donde ingresan o salen algunas sustancias. En su interior se ubica el ADN asociado a proteínas, formando la cromatina. El ADN controla el funcionamiento de la célula, y posee la información que se transmitirá a las células hijas. 2. ¿Qué organela tiene como función la síntesis de proteínas? ¿Cuál se ocupa de la producción de lípidos? El retículo endoplasmático rugoso (que contiene ribosomas) participa en la síntesis de proteínas, y el retículo endoplasmático liso participa en la síntesis de lípidos. Es importante hacer una salvedad: las organelas son estructuras delimitadas por membrana; los ribosomas no son verdaderas organelas, sino estructuras más pequeñas, formadas por ARN y proteínas (aunque funcionalmente hayan sido descriptas como una organela más, ya que tienen una función específica). 3. ¿Qué organelas son características de las células eucariotas de plantas y algas? ¿Qué función cumplen? Los cloroplastos. Son las organelas en las que ocurre el proceso de fotosíntesis. 4. ¿En qué consiste el proceso de respiración celular? ¿Dentro de qué organela se lleva a cabo? Es el proceso mediante el cual todas las células obtienen energía. Se lleva a cabo en las mitocondrias. 5. Mencionen y describan las estructuras que dan forma y sostén a las células eucariotas. El citoesqueleto es la estructura que da forma y sostén a las células eucariotas. Consiste en una red de tubos y de filamentos de proteínas.

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Página 102. Conocimientos en práctica La yaracurusú es una serpiente de la familia de las yararás. Su veneno es un “cóctel” de sustancias tóxicas que, entre otros efectos, puede causar la destrucción de los glóbulos rojos de la sangre, que son los encargados de transportar el oxígeno que las células del cuerpo necesitan para vivir. Entre los componentes de este veneno se encuentran fosfolipasas, unas sustancias que destruyen un tipo de molécula que les resultará conocida: los fosfolípidos.

• Escriban un párrafo que relacione la pre-

sencia de fosfolipasas en el veneno de las serpientes con los problemas que afectan a las víctimas de la yaracurusú. El texto debería incluir las siguientes palabras: membrana, glóbulos rojos y bicapa. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que la membrana de los glóbulos rojos (al igual que la membrana de todas las células) contiene fosfolípidos, y que las fosfolipasas presentes en el veneno de las serpientes los rompen, y de ese modo destruyen los glóbulos rojos.

Página 103. Actividades

hidrofóbicas se orientan en sentido opuesto a las cabezas y forman el interior de la bicapa. De este modo, el interior de la membrana es totalmente hidrofóbico, y funciona como una barrera casi impermeable para el pasaje de compuestos que se disuelven en agua.

4. Comparen en un cuadro las distintas formas de transporte de sustancias a través de la membrana: difusión simple, difusión facilitada, transporte activo, transporte en masa. De realización personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación en la selección de categorías de comparación. A continuación, se presenta una respuesta posible: Difusión simple

TransDifusión Transporporte en facilitada te activo masa

¿Qué sucede Sin gasto. Sin gasto. con la energía?

Con gasto.

¿Cómo es el pasaje de acuerdo con el gradiente?

En contra.

A favor.

1. ¿Qué funciones desempeña la membrana

plasmática? Comenten con sus propias palabras la importancia de esta estructura para la célula. La membrana plasmática cumple muchas funciones: ofrece un límite entre el medio externo y el interior de la célula; actúa como filtro selectivo para el ingreso y la salida de sustancias, y detecta señales externas que transmite al interior.

Iones o Iones y SusTipo de sustansustantancias suscias hicias hihidrofótancias que son bicas pe- drofílicas drofílicas pequetranspor- queñas y pequeñas. ñas. el agua. tadas

2. ¿Qué tipo de moléculas forman la membra-

na plasmática? ¿Qué particularidad tienen? La membrana plasmática está formada fundamentalmente por fosfolípidos, un tipo de lípidos que tiene la particularidad de tener una parte hidrofilíca y una hidrofóbica, motivo por el cual se organizan en forma de bicapa. La membrana también tiene otras moléculas: colesterol (otro tipo de lípido), proteínas y cadenas cortas de hidratos de carbono.

3. Describan la estructura y el funcionamiento de la doble capa formada por los fosfolípidos. Los extremos o cabezas hidrofílicas de los fosfolípidos se ubican hacia el líquido extracelular y el citoplasma, que son acuosos, y las colas

¿Cómo pasan por la membrana?

A través A través de de los proteínas fosfolípitranspordos. tadoras.

Grandes cantidades, moléculas muy grandes o incluso microorganismos, como bacterias.

Mediante la formación de vesícuA través las, o la de bomfusión de bas. vesículas con la membrana.

Página 105. Actividades 1. Expliquen la diferencia entre los pares de conceptos relacionados con la nutrición de las células. Proporcionen ejemplos para cada tipo de nutrición.

a. Heterótrofa – autótrofa. Nutrición autótrofa: elaboración del propio alimento a partir de sustancias inorgánicas (agua y dióxido de carbono, por ejemplo) que toman del medio, gracias a la energía aportada por la luz del Sol, o reacciones químicas del ambiente. Ejemplo: cianobacterias, bacterias quimioautótrofas y células eucariotas de plantas y algas. Nutrición heterótrofa: obtención de materiales orgánicos que constituyen el alimento desde el medio. Este es el caso de las células eucariotas de los hongos y de los animales, y de muchas bacterias y protozoos. b. Aeróbica – anaeróbica Aeróbica: tipo de respiración que ocurre en presencia de oxígeno. Anaeróbica: tipo de respiración que ocurre en ausencia de oxígeno. 2. Clasifiquen los siguientes organismos según el tipo de nutrición de su(s) célula(s): protozoo – alga – cianobacteria – levadura – caracol – pasto. Protozoo: heterótrofa. Alga: autótrofa. Cianobacteria: autótrofa. Levadura: heterótrofa. Caracol: heterótrofa. Pasto: autótrofa. 3. ¿Por qué una célula debe duplicar su ADN antes de dividirse? Porque las células hijas deben recibir una dotación completa de ADN. Página 107. Actividades FE DE ERRATAS: en la primera edición del libro, en la página 106, donde dice “200 millones de años”, debe decir “2.000 millones de años”.

1. ¿Cómo se formaron las células eucariotas de animales y hongos según la teoría de la endosimbiosis seriada?, ¿y las de plantas y algas? Todas las células eucariotas, de acuerdo con esta teoría, se formaron por endocitosis de bacterias; las de animales y hongos, solo por endocitosis de bacterias que respiraban oxígeno, mientras que las de plantas y hongos se formaron por la endocitosis de esas bacterias y de bacterias fotosintéticas. 2. ¿Por qué, según esta teoría, se originaron primero las células eucariotas animales y, luego, las vegetales?

Porque primero se dio la endocitosis con bacterias de respiración aeróbica, y luego la endocitosis de bacterias fotosintéticas.

3. ¿Cómo puede explicarse la presencia de una doble membrana en las mitocondrias y en los cloroplastos? Esta doble membrana es el resultado de haber ingresado por la membrana plasmática por un mecanismo similar al transporte en masa (esa “capa” más externa de membrana formaba parte de la membrana plasmática cuando ocurrió la endocitosis). 4. Comenten cómo se relacionan entre sí la teoría de la endosimbiosis seriada y la del plegamiento de la membrana. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen algunos aspectos en común, como por ejemplo que ambas aportan explicaciones para la formación de organelas que determinaron la aparición de las células eucariotas. Página 108. Actividades 1. Construyan afirmaciones válidas con cada uno de los siguientes grupos de palabras. a. algas – pluricelulares – reproducción – movilidad b. unicelulares – bacterias – colonias – procariotas c. eucariotas – animales – multicelulares – plantas eucariotas – algas – multicelulares – autótrofos – unicelulares De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. 2. Ordenen los siguientes tipos de organismos según el momento en que aparecieron, desde los más antiguos hasta los más actuales: unicelular eucariota – multicelular – unicelular procariota – colonia de eucariotas unicelulares Unicelular procariota – unicelular eucariota – colonia de eucariotas unicelulares – multicelular. Página 109. Ciencia en acción 1. ¿En qué se diferencian las células madre del resto de las células del organismo humano? Las células madre son algo así como las células originales de nuestro organismo, sin una función específica, y a partir de ellas se generan todas las demás células con funciones especializadas.

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2. ¿Por qué el desarrollo de la terapia con células madre podría convertirse en una alternativa al trasplante de órganos? Porque a partir de las células madre es posible generar distintos tipos de células y tejidos. 3. Según el Ministerio de Educación, Cultura, Ciencia y Tecnología, hasta mediados de 2019, el Incucai (Instituto Nacional Central Único Coordinador de Ablación e Implante) ha autorizado la realización de tres ensayos clínicos con células madre para evaluar potenciales terapias en el tratamiento de ataques cerebrovasculares (ACV), lesiones en el cartílago de la rodilla y en otras articulaciones, quemaduras graves. En los tres casos, la fuente de origen de las células es el mismo paciente. ¿De qué manera es posible obtener las células madre a partir del paciente? Desde la médula ósea (o del cordón umbilical, en el caso de que se hubiera conservado). Páginas 110 y 111. Taller de ciencias ¿Qué resultados esperamos? 1. ¿Pudieron identificar algunas partes de las células? ¿Cuáles? Se espera que digan que pudieron identificar los núcleos (en el caso de la cebolla o la muestra de mucosa con colorante), la pared celular y los cloroplastos (en el caso de las células de la elodea), flagelo o cilias (en algún protozoo presente en la muestra de agua estancada).

2. Además del color, ¿qué otras diferencias observaron en los preparados en los que se agregó agua y en los que se agregó colorante? Con el agregado del colorante se pudo ver el núcleo, y/o los cromosomas (si las células están en división). 3. ¿Cuáles de las células observadas son del tipo procariota? ¿Cómo lo saben? Seguramente, vean células procariotas en el yogur que, para el mismo aumento, se ven mucho más pequeñas que las otras. 4. Si no supieran de qué organismo proceden, ¿podrían determinar el tipo de célula al que pertenecen las células de la elodea y de la mucosa solo a partir de lo observado? En ambos casos se puede determinar que son eucariotas, porque en las de elodea se perciben los cloroplastos, y en las de la mucosa (teñidas) se ve el núcleo, ambas organelas solo presentes en las células eucariotas.

5. ¿En qué muestras fue necesario mayor

aumento para poder distinguir las células? ¿En cuáles pudieron observar las células con menor aumento? ¿Qué relación puede establecerse entre este hecho y el tipo de células observadas? En la muestra en la que se necesitó más aumento fue en la de yogur. También en el agua estancada es posible que hayan tenido que usar más aumento para poder ver mejor las bacterias presentes (además de los protozoos).

6. ¿Se confirmó la hipótesis? ¿Y las predicciones? Se espera que confirmen la hipótesis y las predicciones. Actividades 1. ¿Cuáles son las ventajas de usar colorantes para la observación de las células? Averigüen sobre otras técnicas de tinción empleadas en los laboratorios. Indiquen en qué casos se emplea cada una. Los colorantes permiten observar mejor ciertas estructuras subcelulares. En relación con las tinciones, se sugiere orientación docente en la búsqueda de fuentes confiables. Pueden consultar acerca de la tinción de hematoxilina-eosina, una de las más frecuentes. 2. Mencionen qué otros factores, además del empleo de colorantes o no, pueden afectar la observación de las muestras al microscopio. Piensen, por ejemplo, en factores físicos, como la luz; biológicos, como la contaminación de las muestras, y psicológicos, como los conocimientos previos que tiene el observador acerca de aquello que observa. De elaboración personal de los alumnos y alumnas. Se espera que mencionen otros factores más además de los que se mencionan en esta consigna, por ejemplo, una mala preparación de la muestra (muestra muy gruesa, en la que es difícil de percibir nada), limitaciones de los instrumentos y/o mal funcionamiento de estos. En relación con los aspectos de la percepción individual, sería interesante generar un debate al respecto, ya que las alumnas y los alumnos no suelen considerar que lo que se percibe está condicionado por lo que se está esperando percibir. 3. ¿Qué relación pueden establecer entre las imágenes que ustedes observaron con el microscopio y lo que observaron Hooke y Leeuwenhoek, hace aproximadamente cuatrocientos años?

De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que en la muestra de la elodea o en la cebolla vieron un fragmento de un tejido que se parece a las observaciones de Hooke (aunque Hooke vio las paredes celulares de las células muertas de un tejido), y que en la muestra de agua estancada vieron microorganismos, como Leeuwenkoek.

Páginas 112 y 113. Actividades de repaso Los antibióticos son producidos naturalmente por seres vivos. Su eficacia para combatir el desarrollo de ciertas bacterias se basa en que su acción se centra en atacar algunas estructuras celulares que no existen en las células humanas o bien, si existen, presentan diferentes características.

1. ¿Cuáles son las estructuras celulares presentes en las células que constituyen a las bacterias que no se encuentran en las células humanas? Las células bacterianas tienen pared, mientras que las células humanas no la tienen. También pueden tener un flagelo. 2. ¿Qué estructuras celulares tienen diferentes características en las bacterias y en las células humanas? ¿En qué consisten esas diferencias? Las células humanas son eucariotas, mientras que las bacterias son procariotas. Ambas tienen membrana plasmática, material genético, citoplasma y ribosomas. Las bacterias no tienen núcleo ni organelas, y tienen el ADN desnudo y circula libre en el citoplasma. Las células eucariotas, en cambio, tienen organelas, su ADN está asociado a proteínas en forma de cromatina, y se encuentra dentro de un núcleo. 3. Las bacterias pueden desarrollar (y, de hecho, han desarrollado) mecanismos que les permiten ser inmunes a los antibióticos, es decir, adquirir una resistencia a ellos. a. Teniendo en cuenta lo que estudiaron acerca de la evolución, ¿cómo explicarían la aparición de poblaciones de bacterias resistentes a los antibióticos? En la población de bacterias, existe variabilidad natural entre individuos, que genera algunas células con resistencia al antibiótico; cuando se aplica la droga, se mueren todas las bacterias salvo las resistentes, que luego se reproducen y generan una nueva población, todas con resistencia al antibiótico.

b. ¿Qué acciones consideran que favorecen el

desarrollo de poblaciones de bacterias resistentes a los antibióticos? El uso indebido y/o excesivo de antibióticos puede favorecer la selección de bacterias resistentes.

4. Relacionen cada tipo de célula con las características que la describen. Una misma característica puede corresponder a más de un tipo de célula. Protozoo: organismo unicelular/heterótrofa/material genético está en el núcleo/eucariota. Célula de un hongo de un sombrero: organismo multicelular/heterótrofa/pared celular de quitina/eucariota/material genético en el núcleo. Bacteria: organismo unicelular/material genético libre en el citoplasma/procariota. Célula de una hoja de un árbol: parte de un organismo multicelular/material genético en el núcleo/eucariota/pared celular de celulosa/heterótrofa. Célula de hígado de vaca: parte de un organismo multicelular/material genético en el núcleo/eucariota/heterótrofa. Cianobacteria: organismo unicelular/autótrofa/ material genético libre en el núcleo. 5. Coloquen junto a cada esquema la letra del epígrafe que le corresponde.

6. Justifiquen las elecciones que realizaron en la actividad anterior, indicando al menos dos características de cada tipo de célula. A. Tiene pared, cilios y flagelo. B. Tiene vacuola grande, pared y cloroplastos. C. No tiene pared celular y tiene organelas. 7. En cada afirmación, tachen las opciones que no correspondan. a. Las células de las plantas siempre / a veces / nunca son eucariotas. b. Las células de los animales siempre / a veces / nunca tienen organelas que fabrican el alimento a partir de sustancias inorgánicas. c. Las bacterias siempre / a veces / nunca tienen el material hereditario contenido dentro de un núcleo. d. Las levaduras siempre / a veces / nunca tienen el material hereditario contenido dentro de un núcleo.

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e. Las células de los animales siempre / a veces / nunca tienen mitocondrias. f. Los hongos siempre / a veces / nunca son organismos unicelulares. g. Una célula siempre / a veces / nunca proviene de otra preexistente. h. La nutrición celular siempre / a veces / nunca ocurre en ausencia de oxígeno.

8. Anoten el concepto que corresponde a cada definición. Los conceptos definidos están mezclados con otros en el recuadro de abajo Concepto

Definición

cromosoma

Estructura en la que está organizado el material genético.

citoplasma

Medio interno de la célula donde se llevan a cabo la mayor parte de las reacciones químicas de la célula.

citoesqueleto

Red de fibras proteicas que mantiene la forma de la célula y la disposición de las organelas, y posibilita el movimiento celular.

vacuola

Organela que suele estar ubicada en el centro de la célula de las plantas, y además de almacenar sustancias de reserva, contribuye a que la célula mantenga su forma.

mitocondria

Organela dentro de la cual se lleva a cabo el proceso de respiración celular.

ribosoma

Estructura formada únicamente por moléculas de ácido ribonucleico, que participa en el proceso de fabricación de proteínas.

9. Indiquen qué función de la célula se observa en cada secuencia de imágenes. Relaten lo que ocurre en cada proceso. a. Mitosis. Primero se copia y se reparte el material genético, y luego se separa el citoplasma. b. Endocitosis, digestión intracelular, exocitosis. Las preguntas de la 10 a la 12 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Red conceptual

Capítulo 6. La función de reproducción Página 117. Estudio de caso Observen la publicación que hizo Camila en el grupo “Mariposas & polillas de Argentina”.

1. ¿Por qué Camila publica esas fotos en un grupo acerca de mariposas y polillas? Probablemente, las alumnas y los alumnos mencionen que Camila supone que puede tratarse de una de las etapas en el desarrollo de una mariposa o la polilla (quizás conozcan el término “pupa” o “crisálida”). 2. ¿Por qué Camila dice “otros insectos”? ¿Es un insecto lo que muestran sus fotos? Es posible que digan que, si forma parte del ciclo de una mariposa o polilla, se trata de un insecto. 3. ¿Podrían explicar qué tipo de organismo encontró Camila en el patio de su casa de Santa Fe? Quizás esta pregunta les resulta un tanto amplia, y en parte se solapa con la anterior. Es probable que digan que es un insecto, pero que no tiene aún el aspecto que tendrá finalmente, cuando termine de desarrollarse. Página 119. Actividades 1. ¿Por qué se dice que la función de reproducción beneficia más a la especie que al individuo en sí? Porque asegura la continuidad de la especie, pero no es una función imprescindible para la vida de un individuo. 2. Comenten las teorías de la epigénesis y la preformación a la luz de los conocimientos actuales sobre la reproducción sexual. De elaboración personal de los alumnos y alumnas. Se espera que digan que, a la luz de los conocimientos actuales, es la teoría de la epigénesis la que mejor explica la formación de los nuevos seres vivos (no están previamente formados en ninguno de los dos gametos). Página 121. Actividades 1. Numeren los siguientes eventos relacionados

con la división de una célula eucariota, en el orden

en que suceden luego del momento en que la célula crece y se duplican las organelas. Las copias de cada cromosoma se separan y se desplazan hacia los polos contrarios de la célula. 4 Se forman las nuevas membranas nucleares que determinan los dos núcleos hijos. 5 Los cromosomas se condensan por completo. 1 La membrana nuclear se desintegra. 2 Se produce la división del citoplasma. 6 Los cromosomas se acomodan en el plano ecuatorial de la célula. 3

3. Expliquen el cambio en la cantidad de ADN por célula en los distintos tiempos. Razonen la respuesta refiriéndose a cada una de las fases del ciclo celular. Los sectores indicados con el número 1 se corresponden con el período G1 de la interfase. El sector indicado con el número 2 corresponde al período S, en el que ocurre la replicación. El sector indicado con el número 3 es el momento previo a la división, es decir, el período G2. Por último, el sector indicado con el número 4 corresponde a la mitosis.

2. Realicen un cuadro comparativo con las características en común y las diferencias entre el proceso de fisión binaria y la mitosis. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen similitudes y diferencias, entre otras cosas, en relación con: -cantidad de cromosomas. -desplazamiento de los cromosomas. -separación por formación de pared y/o membrana.

4. ¿En qué momento esperarían encontrar un mayor número de células? En el segundo sector indicado con el número 1, ya que corresponde al momento posterior a la división.

Página 121. Conocimientos en práctica Un grupo de científicos y científicas estudia la cantidad de ADN en un cultivo de células humanas que se encuentran en período de división celular. El gráfico representa la cantidad de ADN por célula en algunas muestras de esas células tomadas a distintos tiempos. El eje horizontal representa el tiempo (medido en horas), y el eje vertical muestra la cantidad de ADN.

Página 123. Actividades 1. ¿Existen organismos que puedan reproducirse tanto de manera asexual como sexual? En caso de que la respuesta sea afirmativa, den ejemplos. Sí, hay organismos que tienen mecanismos de reproducción sexual y asexual, que en muchos casos se alternan. Es frecuente en plantas, algas, hongos y animales como las esponjas, las medusas, los gusanos planos y los erizos de mar. 2. ¿Qué diferencia existe entre la fisión binaria y la fisión múltiple? En la fisión binaria, las células se dividen en dos partes iguales luego de la mitosis (y se producen dos células hijas), mientras que en la fisión múltiple se producen varias mitosis, y cada célula da lugar a varias células hijas. 3. ¿Cuáles son las semejanzas y las diferencias

1. ¿En qué momento se observa la mayor

cantidad de ADN por célula? ¿Cómo se dieron cuenta? El momento en el que se observa la mayor cantidad de ADN por célula es en el sector indicado con el número 3.

2. ¿En qué momento se observa la menor cantidad de ADN por célula? El momento en el que se observa la menor cantidad de ADN por célula es en los sectores indicados con el número 1.

que podrían señalar entre la gemación en los organismos unicelulares y en los multicelulares? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que mencionen semejanzas en cuanto a la formación de un nuevo individuo a partir de una pequeña formación o porción, llamada brote o gema, y diferencias con relación a las características del nuevo individuo (en el caso de los unicelulares), lo que se desprende es una única célula, mientras que, en los pluricelulares, es una estructura con muchas células, que al seguir dividiéndose darán origen al nuevo organismo.

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Página 125. Actividades 1. Resuman en un cuadro las principales características de los gametos femeninos y masculinos. ¿Qué diferencias hay entre los gametos de los animales y los gametos de las plantas? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que mencionen las diferencias entre los gametos masculinos (los de los animales suelen tener movilidad propia, mientras que los de las plantas deben ser transportados por un agente), y similitudes entre los gametos femeninos (son más grandes que los masculinos, y carecen de movilidad). 2. Representen en forma esquemática el ciclo reproductivo de una planta angiosperma, desde la fecundación hasta la germinación de la semilla. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. El esquema se basará en la imagen de la página 125.

3. Describan cómo se produce la polinización cruzada. ¿Por qué este tipo de polinización aporta mayor variabilidad a una especie vegetal, en comparación con la polinización directa? Cuando la polinización es cruzada, el polen de una flor hermafrodita llega al pistilo de otra flor. Esto aporta mayor variabilidad ya que, aunque los gametos de un mismo individuo son diferentes entre sí (y diferentes al organismo en el que se generan), tienen menos variabilidad que con gametos de otro individuo. Página 127. Actividades 1. ¿Por qué les parece que la fecundación externa de los animales ocurre generalmente en un medio acuático? ¿Por qué los individuos de ambos sexos liberan gran cantidad de gametos a ese medio? En un medio acuático, los gametos se pueden mover y encontrar, y no requieren estructuras que los protejan de la deshidratación (que sí

necesitarían si fuera en un medio aeroterrestre). La liberación de gran cantidad de gametos es una estrategia para asegurar el encuentro (son tantos, que aumenta la probabilidad de que se encuentren y ocurra la fecundación).

2. Confeccionen un cuadro en el que clasifiquen a los animales vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos) según el tipo de fecundación y de desarrollo embrionario. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. A continuación, se ofrece un ejemplo: Cabe destacar que hay varias excepciones: Ciertos tiburones, algunos peces óseos y anfibios y algunas serpientes y lagartos son ovovivíparos; es decir, son animales con fecundación interna, en los que el embrión se desarrolla en un huevo que la madre retiene dentro de su organismo. Algunos tiburones y algunos mamíferos, como los ornitorrincos y los equidnas, son ovíparos. 3. ¿Qué adaptaciones a la vida en ambientes terrestres presenta la reproducción de reptiles, aves y mamíferos? Los embriones de los reptiles, las aves y los mamíferos se encuentran protegidos por cuatro estructuras: el saco vitelino, el amnios, el alantoides y el corión. Estas estructuras tienen diversas funciones, entre las que se destacan las de nutrición y protección contra los golpes. Los huevos de las aves y los reptiles, además, tienen un cascarón que los protege de la deshidratación y de los golpes, ya que se encuentran fuera del cuerpo de la hembra –en los mamíferos, del desarrollo es interno–. Página 128. Estudio de caso Vuelvan a observar las imágenes del organismo que se muestran en la tablet de la página 116. ¿De qué trata? ¿Qué tipo de desarrollo tiene esta especie? Es la pupa o crisálida de una polilla o mariposa. El desarrollo es indirecto. ¿En qué etapa de su desarrollo consideran que se encuentra? En la etapa de pupa del ciclo de vida de una mariposa o una polilla. Es el estadio intermedio entre la oruga (larva) y el adulto (insecto con alas).

Página 129. Actividades 1. Miren el siguiente video acerca del desarrollo de la rana común: https://youtu.be/Czx6GRssv48. Luego, grafiquen su ciclo de vida. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que hagan un esquema que muestre los diferentes (principales) estadios del ciclo de vida de una rana: huevo, renacuajo sin patas, renacuajo con patas y rana adulta. 2. ¿Qué relación pueden establecer entre el dimorfismo sexual y el cortejo? Ejemplifiquen profundizando la información acerca de alguna de las especies mencionadas en estas páginas. Las características llamativas de los miembros de uno u otro sexo influyen en la respuesta del miembro del sexo contrario en el cortejo. En cuanto a la búsqueda de información, es de elaboración personal de las alumnas y los alumnos, pero se sugiere guía para la selección de fuentes confiables. 3. Los colores u olores llamativos que presentan los machos de algunas especies podrían hacer que sean más fáciles de percibir por parte de los predadores. Sin embargo, desde el punto de vista de la reproducción, esas características pueden constituir una ventaja; expliquen por qué. Estos colores u olores llamativos aportan una ventaja adaptativa con relación a la obtención de pareja durante el cortejo, y por ende también están ligados al éxito reproductivo y a la capacidad de dejar más descendientes. Página 131. Actividades

informe en el que ejemplifiquen las características de cada estrategia reproductiva. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere intervención docente para orientar en la búsqueda de fuentes confiables.

Página 133. Actividades Analicen los siguientes casos y explíquenlos desde el punto de vista de la coevolución. a. Las plantas de pasiflora han evolucionado de modo que producen toxinas que resultan perjudiciales para la mayoría de los insectos que podrían alimentarse de ellas. Por su parte, las mariposas de la especie Heliconius, que son un agente polinizador de las pasifloras, han evolucionado de modo que no solo no son afectadas por esas toxinas, sino que además las almacenan en su organismo como recurso que les permite protegerse de los depredadores, especialmente de las aves. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que la evolución conjunta de las plantas de pasiflora y las mariposas Heliconius se dio debido a que la interacción entre las dos especies resultó una ventaja adaptativa para ambas, lo que implicó que la relación fuera “seleccionada”.

b. El león ha evolucionado de modo que su

olfato le permite identificar a las presas y la fuerza de sus garras le permite atraparlas. Por su parte, el antílope (una presa habitual del león) ha evolucionado de modo que se ha vuelto más resistente y veloz en la carrera. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que la relación de predación es un ejemplo de coevolución, en el que se pone en evidencia la selección de características que resultan una ventaja adaptativa para los individuos involucrados: en el león, características que mejoran su capacidad de cacería, y en el antílope, características que hacen más eficiente su habilidad para huir. Los individuos con estas particularidades (tanto de una especie como la otra) tuvieron más chances de sobrevivir y dejar descendientes.

1. ¿Cuáles son las condiciones ideales para el crecimiento de una población en un ecosistema? ¿Por qué estas condiciones cambian a medida que crece la población? Las condiciones ideales son: gran abundancia de recursos, ausencia de depredadores y suficiente disponibilidad de espacio. A medida que aumenta la población, los recursos empiezan a ser más limitados, los individuos comienzan a competir por dichos recursos, y aparecen predadores, atraídos por la abundancia de presas.

Página 134. Actividades

2. Elijan una especie que responda a la estrategia r y otra que responda a la estrategia K. Busquen información en internet acerca de cada una de las especies elegidas. Redacten un

FE DE ERRATAS: en la primera impresión de este libro, la pregunta número 1 está repetida de la página 129. Ya fue respondida anteriormente. Se reemplazó con las siguientes preguntas:

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1. ¿Cuáles son, de acuerdo con lo que se explica en el texto, las desventajas que presenta la reproducción sexual en los seres vivos? Como se menciona, la reproducción sexual puede implicar un riesgo de contraer enfermedades, y además implica mayor gasto energético. La población crece más lento en especies con este tipo de reproducción.

Páginas 136 y 137. Taller de ciencias

2. ¿Con qué estrategia reproductiva está más vinculada la reproducción asexual? Por lo general, las especies que se reproducen exclusivamente de esta forma tienen una estrategia del tipo r.

2. Comparen sus observaciones con la imagen de la página 122. ¿Pudieron observar algo similar? En caso de que no, ¿qué consideran que pudo haber sucedido en el proceso? Puede ser que observen alguna levadura en gemación, pero lo óptimo sería que luego del añadido del azúcar, las levaduras estuvieran unas dos o tres horas a temperatura constante óptima.

3. ¿Cuáles son, desde el punto de vista evolutivo, las ventajas de la reproducción sexual respecto de la asexual? La principal ventaja es la variabilidad genética: los individuos que se generan a partir de la reproducción sexual son todos diferentes y, por lo tanto, existen más chances de que, frente a cambios en el ambiente, alguno resista las nuevas condiciones y sobreviva. Esta variabilidad también permite la aparición de combinaciones que pueden ser más ventajosas en términos adaptativos. Página 135. Ciencia en acción 1. Al comienzo de esta unidad, leyeron que la función de reproducción no es fundamental para el individuo, pero sí para la especie. Comenten el caso de la rana acuática de Sehuencas en relación con esa afirmación. Tanto Romeo como Julieta podían vivir –y podrían haber continuado su vida– sin reproducirse, pero su encuentro y reproducción es fundamental para que la especie persista. 2. Describan la fecundación que se relata en esta noticia usando los conceptos que aprendieron al estudiar el tema de reproducción. Se trata de fecundación externa, ya que los gametos se encuentran fuera del cuerpo de la hembra. Ambos individuos liberan sus gametos al exterior, y esto ocurre cuando el macho abraza a la hembra. 3. Señalen las conductas de Romeo que podrían estar relacionadas con el cortejo en esta especie de ranas. El canto (cuando Romeo vio a Julieta, comenzó a croar, y también cantó cuando la abrazó); también realizó un movimiento especial de sus patas, extendiendo los dedos.

Primera parte. Resultados 1. ¿Se confirmó la hipótesis? ¿Y la predicción?

Se espera que no se confirme ni la hipótesis ni la predicción. La gemación no es un proceso inmediato (lleva entre dos y tres horas).

3. Averigüen si las levaduras se reproducen de algún otro modo. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación docente en la búsqueda de fuentes confiables. Es probable que mencionen que también se reproducen de forma sexual. 4. ¿Cuál fue la función del azúcar en la reproduc-

ción de las levaduras? ¿Qué les parece que hubiera sucedido si no se hubiese utilizado? ¿Por qué? El azúcar brinda la energía para el metabolismo de las levaduras. Si no se hubiese utilizado, la reproducción habría sido más lenta y menos frecuente.

Primera parte. Resultados 1. ¿Qué sucedió con las plantas? ¿Mantuvieron su tamaño? ¿Formaron raíces? ¿Brotaron hojas? Se espera que la que contenía el nudo (la que se cortó por debajo del nudo) haya crecido y formado raíces. 2. ¿Hubo alguna diferencia entre las dos ramas? Se espera que la rama que contenía el nudo sea la que haya crecido. 3. ¿Confirmaron su hipótesis? ¿Por qué? La refutaron, porque la rama que no contenía el nudo no habrá crecido, señal de que no cualquier órgano tiene células totipotentes. 4. ¿Qué tipo de células deben tener las ramas para poder crecer y generar tejidos y estructuras nuevas?

Deben tener células totipotentes, que están presentes en los nudos.

que el estadio larval y el adulto tienen hábitos diferentes, y no compiten.

5. ¿Qué les parece que hubiera sucedido si se colocaban las plantas en tierra en vez de hacerlo en agua? Para lo que se quiere verificar en esta actividad no habría habido diferencia, porque la capacidad de que crezca la nueva planta depende de que en ese fragmento haya células totipotentes.

2.Observen el siguiente árbol filogenético y respondan.

6. ¿Cómo son, desde el punto de vista genético, las plantas de las botellas y la planta de la cual se sacaron las ramas? Son genéticamente idénticas. Actividades 1. ¿Qué diferencia existe entre la reproducción celular en las levaduras y en las plantas? ¿Qué implicancia tiene para el organismo en cada caso? En el caso de las levaduras, la reproducción celular implica la generación de un nuevo individuo. En el caso de las plantas, en cambio, la reproducción celular determina el crecimiento. No obstante, cuando de forma artificial se separa una porción de la planta que contiene células totipotentes, como es uno de los casos de la experiencia, la reproducción celular implicará el crecimiento de ese nuevo individuo. 2. ¿Qué tipo de células tienen las levaduras? ¿Y la planta? ¿Qué proceso del ciclo celular tiene lugar durante la reproducción celular en ambos casos? En ambos casos se trata de células eucariotas. La levadura es un organismo unicelular, mientras que la planta es un organismo pluricelular. En ambos casos, la reproducción celular implica que pasen por el período S, en el que el ADN se duplica. Páginas 138 y 139. Actividades de repaso 1. Las orugas se alimentan y crecen muy rápidamente. ¿Por qué consideran que sucede eso? ¿Qué limitaciones y desventajas piensan que tiene el desarrollo holometábolo? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Es probable que mencionen que la oruga es el estadio larval, y por eso se alimenta y crece rápidamente. En cuanto a las ventajas y desventajas de este tipo de desarrollo, puede que identifiquen que el proceso requiere gran cantidad de energía (desventaja), pero

En el grupo de insectos que se representa, ¿el desarrollo holometábolo es primitivo o derivado con respecto al hemimetábolo? (Consulten el Capítulo 1). Derivado respecto al hemimetábolo.

3. Anoten la letra que corresponde al concepto definido en cada caso. Tipo de reproducción en la que participa un único organismo, de la que se originan descendientes idénticos a él. H Tipo de reproducción que requiere la participación de dos sexos: masculino y femenino. D Organismo capaz de producir gametos tanto femeninos como masculinos. F Célula que resulta de la unión del gameto femenino con el masculino. B Proceso por el cual las células germinales con dos juegos de cromosomas dan origen a los gametos (con un único juego de cromosomas). I Tipo de reproducción asexual de los animales en la que intervienen únicamente células sexuales femeninas. G Órgano femenino de las flores. A Animal con fecundación externa y desarrollo del embrión también externo. C Conjunto de comportamientos que favorecen el encuentro sexual en los animales. J Proceso de evolución conjunta que ocurre entre dos tipos de organismos durante millones de años. E A. pistilo • B. cigoto • C. ovulíparo • D. sexual • E. coevolución • F. hermafrodita • G. partenogénesis • H. asexual • I. gametogénesis • J. cortejo 4. Relacionen cada imagen con alguno o algunos de los temas que estudiaron en la unidad. Para cada imagen, escriban un párrafo breve donde desarrollen las relaciones que encontraron. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Debajo de cada foto, se pone una sugerencia de tema.

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a. Reproducción sexual en insectos. b. Cortejo sexual. c. Polinización-coevolución. d. Fecundación y desarrollo en aves.

5. Las siguientes afirmaciones son erróneas. Realicen los cambios necesarios para redactarlas de manera correcta. a. Todos los mamíferos son vivíparos, excepto los marsupiales. Todos los mamíferos son vivíparos, excepto los ornitorrincos y equidnas, que son ovíparos. b. Los organismos procariotas se reproducen de manera asexual por mitosis. Los organismos procariotas se reproducen de manera asexual por bipartición o fisión binaria. c. Las células germinales de un organismo tienen un juego de cromosomas. Los gametos tienen un juego de cromosomas. d. Las levaduras se reproducen asexualmente por fisión binaria. Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación. e. La polinización directa aporta mayor variabilidad que la cruzada. La polinización cruzada aporta mayor variabilidad que la directa. f. Entre los anfibios, el macho abraza a la hembra para introducir los espermatozoides en el cuerpo de esta. Entre los anfibios, el macho abraza a la hembra para liberar los espermatozoides al exterior, y que fecunden los huevos que la hembra libera al exterior también. g. Los organismos que tienen una estrategia de reproducción K suelen presentar una baja tasa de natalidad y no proporcionan cuidados a las crías. Los organismos que tienen una estrategia K suelen presentar una baja tasa de natalidad, y proporcionan muchos cuidados a las crías. 6. Observen las siguientes parejas de macho y hembra de distintas especies y comenten si se aprecia a simple vista dimorfismo sexual. Si hay casos de dimorfismo, busquen información en internet para determinar cuál es la hembra y cuál es el macho. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación en la búsqueda de fuentes confiables. Los leones y los patos silvestres tienen dimorfismo sexual, mientras que los loros azules no. Las preguntas 7 y 8 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

Red conceptual

Capítulo 7. La función de reproducción en las personas Página 141. Estudio de caso Luego de ver el posteo de la cuenta de Instagram “Neurona inquieta”, respondan las siguientes preguntas.

1. ¿Qué saben acerca de la nutrición del feto durante el desarrollo? ¿Por qué no utiliza los pulmones? ¿Qué ocurre con el sistema digestivo? ¿Cómo elimina sus desechos? Se espera que las alumnas y los alumnos indiquen que los nutrientes los aporta la madre, y también es el cuerpo de la madre quien se encarga de eliminar los desechos. Puede ser que mencionen que este intercambio ocurre a través de vasos sanguíneos, y quizás mencionen la placenta y/o conozcan la función del cordón umbilical. 2. ¿Por qué las mujeres deben restringir o suprimir algunos hábitos durante el embarazo? Es probable que contesten que todo lo que consume la madre (por ejemplo, en el caso del alcohol) llega al embrión o feto en desarrollo. 3. ¿Qué es la placenta? ¿Qué otros seres vivos tienen placenta? Puede que contesten que es el órgano que vincula a la madre con el feto, y que está presente en los mamíferos (puede que no tengan tan en mente que existen mamíferos no placentarios, como los monotremas y marsupiales).

Página 143. Actividades 1. Caractericen la reproducción humana teniendo en cuenta los siguientes aspectos: fecundación, desarrollo del embrión, cuidado del recién nacido. Fecundación interna, desarrollo interno (vivíparos), vínculo estrecho y prolongado entre las crías y sus progenitores. 2. Mencionen una característica de la reproducción humana que esté presente en los marsupiales, otra que esté presente en los chimpancés y otra que comparta con todos los mamíferos. Hay más de una respuesta posible; a continuación, se ofrece una. Comparten con los marsupiales la alimentación de las crías por leche materna, con los chimpancés comparten un vínculo estrecho y prolongado entre las crías y los progenitores, y con todos los mamíferos comparten la fecundación interna. 3. ¿Qué cambios evolutivos presenta la re-

producción de los humanos respecto de la del resto de los homínidos? La evolución dio como resultado que los seres humanos nazcan en un estadio de desarrollo relativamente más temprano con relación a los de otros simios. Nacemos con un cerebro pequeño y un cráneo cuyos huesos no están soldados aún. Esto permite que la cabeza se acomode al nacer y que los huesos se suelden una vez que el cerebro haya crecido.

Página 145. Actividades 1. ¿A qué edad alcanzan los seres humanos la madurez sexual? Debatan con sus compañeros: ¿consideran que en la actualidad esta es la edad adecuada para tener hijos? ¿Por qué? En la pubertad, etapa que va desde los 10 a los 14 años. Se espera que las alumnas y los alumnos mencionen que, pese a que físicamente los cuerpos adquieran la capacidad de reproducirse, a esa edad no están preparados ni emocional ni psicológicamente para tener hijos. 2. ¿Cuál es la diferencia entre los caracteres sexuales primarios y los secundarios? Enumeren los cambios que ocurren en los caracteres sexuales primarios y secundarios de los seres humanos durante la pubertad. Se espera que expliquen que los caracteres

sexuales primarios son los órganos del sistema reproductor. Los caracteres sexuales secundarios, en cambio, son otras características físicas asociadas a cada sexo biológico, que se desarrollan en la pubertad. En el caso de la mujer, los caracteres sexuales secundarios incluyen el aumento de los órganos genitales, el desarrollo y crecimiento de las mamas, con elevación de los pezones, el ensanchamiento de los muslos, el redondeamiento y ensanchamiento de las caderas, el aumento del grosor de los muslos, el crecimiento del vello en las axilas, las piernas y el pubis, y la aparición de la primera menstruación. En los varones, los caracteres sexuales secundarios incluyen el crecimiento de los genitales, el ensanchamiento de la espalda, el aumento de la musculatura, la aparición de vello en la cara, en el pubis y en el tórax, el cambio en el tono de voz, y la aparición de las primeras eyaculaciones.

Página 147. Actividades 1. Describan los órganos que integran el sistema genital masculino. Pene: tiene forma cilíndrica, y posee un extremo abultado y sensible, llamado glande, que está recubierto del prepucio, una capa de piel muy fina, en forma de repliegue. Testículos: son dos, tienen forma ovoide, y se encuentran dentro de una “bolsa” de piel llamada escroto. Uretra: conducto interno que atraviesa al pene, por donde el semen viaja hasta salir al exterior. Esta estructura se comparte con el sistema urinario. Conductos deferentes y epidídimo: estructuras en forma de conducto por las que los espermatozoides siguen su recorrido una vez que salieron de los testículos, y continúan su proceso de maduración. Glándulas (vesículas seminales, próstata y glándulas de Cowper): contribuyen a la formación del líquido seminal que, junto con los espermatozoides, conforma el semen. 2. ¿Qué funciones desempeñan los testículos? Los testículos tienen dos funciones: por un lado, son las gónadas, es decir, los órganos productores de gametos, y por el otro, actúan como glándulas, ya que producen hormonas sexuales. 3. Enumeren las estructuras y los procesos que intervienen en la producción del semen. Intervienen los testículos, las vesículas seminales, las glándulas de Cowper y la próstata. En

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los testículos se forman y maduran los espermatozoides, y las glándulas contribuyen a la formación del líquido seminal.

Página 147. Conocimientos en práctica a. ¿Qué beneficio les trae a los espermatozoides la presencia de numerosas mitocondrias? En las mitocondrias ocurre el proceso de respiración celular, gracias las células obtienen energía. Las numerosas mitocondrias aportan más energía a estas células. b. ¿Cómo relacionarían la presencia de mitocondrias con la función de los espermatozoides? Los espermatozoides se mueven, y deben recorrer grandes distancias. Las mitocondrias aportan la energía para que los espermatozoides puedan moverse dentro del tracto femenino, y llegar a encontrarse con el óvulo. Página 149. Actividades 1. Enumeren los órganos que integran el sistema genital femenino. ¿Qué características tiene cada uno de esos órganos y qué funciones cumple? Órganos externos Vulva: comprende dos pares de pliegues de piel, llamados labios, el clítoris −un pequeño órgano cilíndrico compuesto por tejido eréctil que se llena de sangre al ser estimulado− y el orificio vaginal, que conecta los órganos externos con los internos. Órganos internos Vagina: es un conducto muscular que comunica al útero con el exterior a través del orificio vaginal, que recibe al pene durante el coito, y constituye el canal de parto por el que sale el feto. Útero: órgano muscular y hueco con forma similar a una pera invertida, cuya pared interna presenta un tejido rico en vasos sanguíneos y glándulas llamado endometrio. Trompas de Falopio: conductos que comunican los ovarios con el útero. Ovarios: son las gónadas femeninas, donde se forman los gametos (los óvulos) y se secretan las hormonas sexuales femeninas. 2. Expliquen la siguiente afirmación: “A diferencia de los varones, las mujeres nacen con un número determinado de células sexuales, no generan nuevas”. La ovogénesis comienza durante el desarrollo

embrionario de las mujeres, y las ovogonias comienzan a transformarse en ovocitos primarios. Cuando las mujeres nacen, no tienen más ovogonias que puedan generar nuevos gametos. La maduración de los ovocitos primarios se reactiva en la pubertad.

3. ¿Cómo se forman los ovocitos? Compárenlos con los espermatozoides La ovogénesis comienza en la vida embrionaria; en ese momento, las ovogonias comienzan a transformarse en ovocitos primarios. Los ovocitos primarios, rodeados de una capa de células, constituyen los folículos primordiales, y su maduración permanece detenida hasta la pubertad, cuando se reactiva. Aproximadamente una vez por mes, crece la estructura folicular de un folículo hasta el momento de la ovulación. Luego de la ovulación, las células foliculares se transforman en el cuerpo lúteo. El ovocito se convierte en óvulo solo en el momento en el que es fecundado. La espermatogénesis comienza en la pubertad, no en la vida fetal. La maduración de los espermatozoides puede ocurrir en cualquier momento, no una vez por mes. Los espermatocitos no están rodeados de capas de células en forma de folículos. Si lo considera necesario o útil, el o la docente puede sugerir la realización de un cuadro comparativo. Página 151. Actividades 1. Comenten las diferencias entre el ciclo menstrual y el ciclo estral en los mamíferos. El ciclo estral comienza con un sangrado vaginal provocado por la ruptura de vasos sanguíneos. El celo ocurre después del sangrado, y coincide con la ovulación. Si no se produjo la fecundación, la pared interna del útero (el endometrio) es reabsorbida por el organismo. En el ciclo menstrual no hay celo, sino que el coito puede ocurrir en cualquier momento del ciclo. Tiene lugar de manera simultánea con el ciclo ovárico o ciclo de maduración de los ovocitos. Comienza con un sangrado por la vagina, llamado menstruación. A diferencia del ciclo estral, la menstruación no se debe a la ruptura de capilares sanguíneos, sino a la eliminación de tejido del endometrio. Esto sucede cuando, luego de la ovulación, no hay fecundación. Si lo considera necesario o útil, el o la docente puede sugerir la realización de un cuadro comparativo.

2. Indiquen cuál es el período fértil de una mujer en relación con la fecha en que se produce la menstruación. Los ovocitos tienen un tiempo de vida media de aproximadamente 72 horas, y los espermatozoides, de entre 24 y 72 horas. Los días en los que es más probable que se produzca la fecundación son los tres días previos y los tres días posteriores a la ovulación. Considerando un ciclo regular (con ovulación en el día 14), los días fértiles abarcarían el período del día 11 al 17, contando como 1 al día de inicio de la menstruación. Cabe destacar que hay factores externos o internos que pueden alterar el ciclo ovárico, por lo que el día de ovulación puede variar cada mes y, por ende, variar el intervalo de días fértiles. 3. Señalen los procesos que ocurren antes y después de la formación del cigoto. Antes de que se forme el cigoto: Primero, debe ocurrir el coito, y el depósito de semen dentro de la vagina. Los espermatozoides deben subir por el tracto femenino y alcanzar el ovocito en la trompa de Falopio. Finalmente, uno de los espermatozoides debe fecundar al ovocito. Después de que se forma el cigoto: Alrededor de 24 horas más tarde, el cigoto comienza a dividirse y se forma el embrión. El embrión desciende desde la trompa de Falopio hacia el útero. A los tres días, el embrión está formado por ocho células, y recibe el nombre de mórula. Siete días después de la fecundación, el embrión ya se encuentra en el útero; su aspecto es el de una esfera hueca rodeada de células, que recibe el nombre de blastocisto. Luego, el blastocisto penetra en el endometrio y se adhiere a él, lo que se conoce como implantación, momento a partir del cual el ciclo menstrual se interrumpe. 4. ¿Por qué la interrupción del ciclo menstrual

puede interpretarse como señal del inicio de la gestación? Porque la interrupción puede deberse a que el embrión se implantó en el endometrio.

Página 152. Estudio de caso Lean nuevamente el posteo de Instagram de la cuenta “Neurona inquieta”, al comienzo del capítulo.

1. ¿Qué función tiene la placenta? ¿Qué transporta la placenta entre la madre y el feto en una y otra dirección? La placenta permite el intercambio de sustancias entre el embrión o feto y la madre. A través de la placenta, el feto recibe oxígeno y nutrientes y elimina dióxido de carbono y otros desechos (el oxígeno y los nutrientes viajan desde la placenta hacia el feto, y el dióxido de carbono y otros desechos van desde el feto hacia la placenta). 2. ¿Qué estructura comunica al feto con la placenta? ¿Por qué se corta cuando nace el bebé? El cordón umbilical. Se lo debe cortar para que el bebé recién nacido termine de separarse de la madre. Página 153. Actividades 1. ¿Cómo se forma la placenta? ¿Qué función tiene? Es una estructura que se forma a partir del corion, vasos sanguíneos y el endometrio. Una de sus funciones principales es el intercambio de sustancias con el feto (los nutrientes pasan de la sangre de la madre al feto a través de la placenta, y los desechos fetales son eliminados hacia la placenta y el torrente sanguíneo materno). 2. Organicen en un cuadro la información sobre la gestación. Indiquen qué características aparecen en el embrión en cada mes. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación al momento de elegir categorías de organización del cuadro (para evitar que simplemente copien lo que dice el texto del libro). 3. Cuando un bebé nace, comienza a respirar con los pulmones, que estaban comprimidos dentro del útero. Si no utiliza los pulmones, ¿cómo respira el feto? El oxígeno (que está presente en la sangre materna) ingresa desde la placenta, por el cordón umbilical, hacia su propio torrente sanguíneo. 4. ¿Qué estudios se realizan durante el embarazo? ¿Cuáles de ellos pueden implicar un cierto riesgo para el feto? Se realizan ecografías una vez por mes, que no representan un riesgo para el feto. También existen otros estudios, como la extracción de

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líquido amniótico o de parte del corion, que se efectúan para saber si hay alteraciones genéticas; como estos sí pueden acarrear cierto riesgo, no se realizan siempre, sino en los casos en los que los médicos consideren que es necesario.

Página 155. Actividades 1. ¿Cómo se transmiten las ITS? Se transmiten de un individuo a otro durante las relaciones sexuales, que implica no solo el contacto pene-vagina, sino que también incluye el contacto que pueda existir entre los órganos genitales externos entre sí o con la boca o el ano. 2. ¿Cuáles de las infecciones que se comentan

en estas páginas son causadas por virus? ¿Cuáles por bacterias? ¿Qué diferencias pueden señalar entre ambos tipos de agentes infecciosos? Causadas por virus: VIH, virus del papiloma humano. Causadas por bacterias: sífilis y gonorrea. Los virus no se pueden reproducir por sí mismos; por eso deben ingresar a las células y utilizar las estructuras que estas poseen. Las bacterias, en cambio, son organismos unicelulares que en principio se desarrollan en las zonas por las que ingresan (genitales, boca o ano).

3. ¿Qué le recomendarían a una persona que sospecha que podría haber contraído VIH, aunque todavía no manifiesta síntomas? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Seguramente, le recomendarán tomar recaudos y acercarse a alguna institución para hacerse un análisis; puesto que, aunque no manifieste síntomas, puede transmitírselo a otras personas. Página 157. Actividades 1. ¿Qué son los métodos anticonceptivos? ¿En

qué grupos se los clasifica? ¿Cuáles son las características de los métodos de cada grupo? Los métodos anticonceptivos son métodos que impiden que, al mantener relaciones sexuales, se produzca la fecundación. Hay tres tipos de métodos anticonceptivos: hormonales o químicos, de barrera y quirúrgicos. -Los hormonales o químicos por lo general se basan en sustancias que impiden la ovulación. -Los de barrera impiden el ingreso de los espermatozoides al tracto femenino.

-Los quirúrgicos consisten en cirugías que impiden la salida de los gametos.

2. Luis y Sol son una pareja que se conoce desde hace algunas semanas. Luego de una de sus citas, Luis invita a Sol a su departamento y deciden tener relaciones sexuales. Luis se da cuenta de que olvidó comprar preservativos y le pregunta a Sol si ella toma pastillas anticonceptivas. Sol responde que sí, y mantienen relaciones sin preservativo. ¿Les parece correcta la decisión que tomaron Luis y Sol? ¿Qué riesgos están asumiendo? ¿Cuál de los dos es responsable de la decisión? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que digan que la decisión no es correcta, porque si bien Sol toma pastillas (lo cual representa una protección contra embarazos no deseados), el preservativo es el único método que protege contra las ITS. Sería interesante responder esta pregunta en forma de debate/ intercambio de opiniones. Es importante resaltar que la responsabilidad es de ambos. 3. Mencionen las distintas técnicas de reproducción asistida e indiquen en qué casos se utiliza cada una. Estimulación ovárica: se utiliza en casos donde hay dificultades en la ovulación. Inseminación artificial: se utiliza cuando los espermatozoides son escasos o tienen problemas de movilidad, o bien si se desconoce la causa de la infertilidad. Fecundación in vitro y transferencia de embriones: esta técnica se utiliza cuando hay bloqueos de las vías genitales masculinas o, al igual que la inseminación artificial, cuando los espermatozoides son escasos o tienen problemas de movilidad. Página 158. Actividades 1. ¿Cuál es el único método anticonceptivo que sirve, además, para prevenir las ITS? Enumeren los casos en los que recomendarían usarlo. El preservativo es el único método anticonceptivo que también sirve para prevenir las ITS. Se deben usar en cualquier tipo de contacto sexual, no solo en el contacto pene-vagina. 2. A partir de la información de esta página y la de las páginas 154 y 155, elaboren un cuadro sobre las its. Indiquen, para cada its, el agente causante, las vías de contagio, el tratamiento y las formas de prevención.

De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Una versión simple podría ser la siguiente: ITS

Agente causante

Vías de contagio

Tratamiento

VIH

Vía sexual (genital, anal u oral), vía sanguíMedicanea (al mentos Virus de compartir que la inmu- materiales nodefi- infectados, permiten ciencia como agu- controlar humana. jas) y de la el virus. madre al hijo (durante el embarazo, el parto y la lactancia).

Uso de preservativo.

VPH

Contacto Virus del sexual papiloma (genitales, humano. boca, ano).

Estudio regular (papanicolau).

Uso de preservativo. Vacuna.

A través de lesiones existentes Antibiótien los Bacteria genitales, cos, como TrepoSífilis la penicila nema lina. boca pallidum. o el ano.

Gonorrea

Bacteria Neisseria gonorrhoeae.

Genitales, boca y ano.

Antibióticos. En algunos casos, penicilina, y en otros, con antibióticos más fuertes, llamados cefalosporinas.

Formas de prevención

Uso de preservativo.

Página 159. Ciencia en acción 1. Según el artículo, ¿cuáles serían las causas del incremento de los casos de sífilis en la Argentina? Algunas de las causas que se mencionan son: -la falta de uso del preservativo; -la falta de efectividad del preservativo en algunos casos, ya que los chancros pueden no estar en el área cubierta por el látex; -el incremento de la pobreza. 2. Analicen los dos gráficos y respondan: a. ¿En qué año se produjo el mayor incremen-

to en la tasa de casos notificados de sífilis? El mayor incremento se dio del año 2016 al 2017 (fue de 11,2). b. ¿Cuál es el grupo de edad con mayor tasa de casos de sífilis? ¿Cuál es la tasa aproximada correspondiente a ese grupo? ¿A cuántas personas de ese grupo equivale? El grupo de edad con mayor tasa de casos de sífilis es el de 15 a 24 años. La tasa aproximada es de 85 personas cada 100.000 habitantes, y equivalen aproximadamente a 6.500 casos. c. ¿Qué medidas se sugieren en el artículo para combatir el aumento de la sífilis entre la población? ¿Se les ocurre alguna otra medida? El texto sugiere que se lleven a cabo políticas que faciliten el acceso a la salud y campañas eficaces de prevención entre los sectores más desprotegidos. Es posible que las alumnas y los alumnos mencionen que debería incluirse la prueba de sífilis en los análisis de sangre de rutina, y que las campañas estén dirigidas a toda la población, no solo a los sectores más desprotegidos.

Páginas 160 y 161. Taller de ciencias Resultados 1. Analicen los datos obtenidos. ¿En qué te-

Uso de preservativo.

mas las respuestas incorrectas fueron mayores que las correctas? ¿En cuáles fueron menores? ¿Hubo algún tema en que la cantidad de respuestas correctas e incorrectas fueron iguales? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

2. A partir de los datos de la encuesta, ¿qué puede concluirse en relación con los conocimientos sobre la reproducción y la sexualidad de los encuestados? ¿Saben lo suficiente? ¿Necesitan informarse más?

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Los resultados dependerán de la población encuestada. Se espera que los resultados pongan en evidencia que existen mitos por desarraigar.

3. Expresen las conclusiones obtenidas gráficamente y compártanlas con el resto de sus compañeros. En relación con la confección de gráficos, podrían realizar gráficos de barras, ya sea de forma manual o con el uso de un software, como el Excel. Actividades 1. Analicen nuevamente los resultados, separándolos por edad y por sexo de los encuestados. 2. Planteen nuevas hipótesis que puedan aceptar o rechazar con los datos obtenidos en el punto 1. 3. En función de los resultados de la encuesta, discutan en clase junto al docente cuáles son los temas sobre los que los adolescentes están mejor informados, y cuáles son los temas sobre los que se maneja información incorrecta. 4. Evalúen junto al docente y a las autoridades de la escuela la posibilidad de realizar charlas o talleres en los que se traten algunos de los temas encuestados. Se espera que los resultados pongan en evidencia que aún hay algunas (o varias) cuestiones por trabajar. Con base en lo obtenido, se puede elaborar algún tipo de campaña, charla o talleres, ya sea convocando a un profesional o por parte de las alumnas y los alumnos. Esta actividad, además, puede ser una buena estrategia de cierre y evaluación del capítulo. Página 162 y 163. Actividades de repaso 1. ¿Cuál o cuáles de las ubicaciones de la placenta que se observan en las imágenes les parece que corresponden a una placenta previa? ¿Y a la ubicación normal de la placenta? La placenta previa corresponde a la segunda y la tercera imagen (sobre todo la tercera). La placenta tapa total o parcialmente el cuello uterino, de lo que seguramente las alumnas y los alumnos infieran que eso puede traer complicaciones a la hora del parto. Pueden leer la información en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000900.htm La ubicación normal corresponde a la primera imagen. 2. Teniendo en cuenta lo que muestran las imágenes, ¿qué región está bloqueando la

placenta cuando es “previa”? ¿Qué está sucediendo en el desarrollo del feto alrededor de la semana 20? Está bloqueando el cuello del útero (el sitio por donde el feto pasaría al canal de parto). La semana 20 corresponde aproximadamente al quinto mes, en el que el feto mide unos 20 cm, y la madre ya puede sentir que se mueve dentro del útero.

3. ¿Qué es una ecografía y qué nos permite saber del feto? Es un método de diagnóstico por imágenes que utiliza el eco producido por sonidos de alta frecuencia para formar una imagen del interior del cuerpo. La ecografía no le causa daño al feto, y permite hacer un seguimiento detallado de su desarrollo. 4. ¿Por qué piensan que se realiza primero la translucencia? Investiguen qué riesgos conlleva la punción de líquido amniótico. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación docente en la búsqueda de información sobre la punción de líquido amniótico. Pueden consultar en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/003921.htm 5. Comenten por qué la sexualidad humana abarca otros aspectos, además de la reproducción. Comparen con lo que sucede con otras especies de seres vivos. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que señalen que, en los seres humanos, la sexualidad no está exclusivamente ligada a la reproducción (como sucede con las otras especies), sino que constituye una forma de vincularse con los otros. Se sugiere hacer un intercambio oral o debate, de forma grupal. 6. Escriban un párrafo en el que caractericen la reproducción humana. Usen las expresiones incluidas en el recuadro. sexual – mamífero – placentario – primate – cuidado de la cría – ciclo menstrual – ciclo estral – mamas – placenta – canal de parto – tamaño del cerebro De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Dada la selección de palabras, se espera que las alumnas y los alumnos hagan una contextualización de la reproducción humana con relación al grupo al que pertenecen (mamíferos placentarios), que mencionen las

similitudes con los primates, la diferencia con otros mamíferos (ciclo estral vs. ciclo menstrual), y algo con relación al desarrollo embrionario y el parto.

7 . Señalen las semejanzas y las diferencias,

desde el punto de vista de la reproducción, entre las especies de las fotografías. Tengan en cuenta: el tipo de fecundación, el período fértil de la hembra, el desarrollo del embrión y el cuidado de la cría. Realicen las búsquedas de información que necesiten para resolver la consigna. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que reconozcan que hay un marsupial (el koala) y el resto son placentarios, que el primate y el ser humano tienen ciclo menstrual y un cuidado más intenso de la cría, mientras que el león y el koala tienen ciclo estral. Con el texto del capítulo (sin buscar información extra), es posible que mencionen lo siguiente: Koalas: Tipo de fecundación: interna. Período fértil de la hembra: estro o época de celo (sigue ciclo estral). Desarrollo embrionario: parte dentro del útero, y parte dentro de bolsa o marsupio (son marsupiales, no placentarios). Leones: Tipo de fecundación: interna. Período fértil de la hembra: estro o época de celo (sigue ciclo estral). Desarrollo embrionario: son mamíferos placentarios. El desarrollo ocurre completamente en el útero. Chimpancés: Tipo de fecundación: interna. Período fértil de la hembra: ciclo menstrual. Desarrollo embrionario: son mamíferos placentarios. El desarrollo ocurre completamente en el útero. Gran cuidado de la cría.

¿Qué es?

Es el período en el cual los órganos genitales se desarrollan, y los individuos adquieren su capacidad reproductiva. También se desarrollan los caracteres sexuales secundarios.

¿A qué edad se produce?

Entre los 10 y los 14 años.

Cambios en las mujeres

Cambios en los hombres

Aparición de vello púbico y axilar. Crecimiento de las mamas. Ensachamiento de caderas. Crecimiento de los genitales. Comienzo de la menstruación. Cambio en el tono de voz. Aparición de vello púbico y axilar. Aparición del vello facial. Ensanchamiento de hombros y espalda. Crecimiento de genitales. Comienzo de las eyaculaciones. Cambio en el tono de voz.

9. Analicen el material gráfico de la página siguiente acerca de las situaciones en que puede transmitirse el VIH y aquellas en las que no hay riesgo de transmisión. a. Redacten un texto de tres párrafos en el que expongan de manera verbal esa información. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. b. Busquen información acerca de las precauciones que deben tomarse en las situaciones de transmisión (por ejemplo, usar guantes descartables cuando se trata a un paciente que puede sangrar) y, a partir de los datos encontrados, redacten un cuarto párrafo De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Pueden consultar las páginas: https://www.huesped.org.ar/ http://www.msal.gob.ar/sida/ Las preguntas 10 y 11 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

Red conceptual

Humanos: Tipo de fecundación: interna. Período fértil de la hembra: ciclo menstrual. Desarrollo embrionario: son mamíferos placentarios. El desarrollo ocurre completamente en el útero. Gran cuidado de la cría.

8. Completen un cuadro como el siguiente acerca de la pubertad. ¿Qué es?

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Capítulo 8. Las leyes de la herencia Página 167. Estudio de caso Luego de ver el posteo de Facebook en la tablet: 1. ¿Por qué creen que el prognatismo era tan frecuente en esta dinastía real española? Seguramente, respondan que se trata de una característica hereditaria, y su transmisión se favorecía porque había matrimonios consanguíneos (entre familiares).

2. ¿Cómo piensan que afecta en la biodiversidad genética de una población el hecho de que en ella exista un alto porcentaje de reproducción entre parientes muy cercanos? Se espera que las alumnas y los alumnos digan que la diversidad genética es más baja en la reproducción entre parientes muy cercanos que cuando ocurre entre personas con un vínculo genético más lejano. Página 169. Actividades 1. ¿Cómo se explicaba la herencia biológica a través de la teoría de la mezcla? Según esta explicación, los hijos eran una mezcla de las características de ambos padres, de modo parecido a lo que ocurre al mezclar pinturas de dos colores: al mezclar pintura amarilla y pintura roja, se obtiene pintura de color anaranjado. 2. ¿Qué características de la planta Pisum sativum hacen que sea ideal para el estudio de la herencia biológica? -Presentan variantes de algunas de sus características, como el color de las flores y la textura de las semillas. -Tienen un ciclo de vida corto, y cada generación origina numerosos descendientes. - Como tienen flores con órganos masculinos y femeninos, permiten una amplia variedad de cruzamientos, incluso la autofecundación. 3. ¿Qué eran las líneas puras con las que trabajó Mendel? ¿Mediante qué procedimiento las obtuvo? Las líneas puras eran grupos de plantas que producían descendientes con una única variante de un carácter (por ejemplo, solo

flores púrpuras, o solo semillas lisas). Esto lo consiguió fecundando cada flor con su propio polen y repitiendo el procedimiento por varias generaciones.

Página 171. Actividades 1. ¿En qué se diferencian una línea pura y un híbrido? Los híbridos provienen de la cruza de dos líneas puras. 2. ¿Cómo demostró Mendel que la teoría de la mezcla no era válida? A través del experimento que lo llevó a establecer la primera ley o principio de uniformidad: “cuando se cruzan dos individuos que difieren en un carácter, todos los individuos de la generación filial resultante tendrán el mismo aspecto para dicho carácter, serán idénticos entre sí y se parecerán solamente al progenitor que posea la variante dominante”. Por ejemplo, cuando cruzó flores púrpuras con flores blancas, en la primera generación obtuvo todas flores púrpuras. Si la teoría de la mezcla hubiese sido válida, tendría que haber obtenido en la descendencia plantas con flores de colores intermedios. 3. ¿Qué son la variante dominante y la recesiva en la teoría de Mendel? Mendel denominó dominante a la variante del carácter que se mantenía en la F1, y recesiva a la variante que “desaparecía”. 4. A través de sus experimentos, Mendel llegó a la conclusión de que la variante dominante para el color de semilla es el amarillo y la variante recesiva es el verde. Grafiquen el modo en que se comprueban la primera y la segunda ley con respecto a esta característica. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que tomen como modelo las representaciones con las flores púrpuras y las blancas. Se espera que, en la F1, todas sean semillas amarillas, y que en la F2 haya un 25% de semillas verdes. Página 173. Actividades 1. ¿A qué se denomina dihíbrido? Líneas puras que difieren en dos caracteres. 2. ¿Qué resultados obtuvo Mendel al experimentar con individuos dihíbridos?

En la F1, todos los individuos tenían apariencia dominante para ambos caracteres (amarillo y liso). Las semillas de la F2 eran de cuatro tipos: amarillas y lisas; verdes y lisas; amarillas y rugosas, y verdes y rugosas. En los siguientes esquemas, se muestran los resultados de los dos experimentos, en una proporción de 9:3:3:1.

3. ¿Cómo llegó Mendel a la conclusión de que en los cruces con dihíbridos se mantenía la proporción 3:1? Mendel hizo el cálculo de la proporción en la F2 considerando un único carácter, y obtuvo la relación 3:1. Página 175. Actividades 1. ¿Por qué los gametos constituían el lugar más probable para buscar la presencia física de los factores hereditarios? Ejemplifiquen con alguna de las experiencias de Mendel que se vieron en las páginas anteriores. Porque los gametos constituyen la única conexión entre los progenitores y la descendencia. Cuando Mendel cortó las anteras y las acercó a los pistilos de otra flor, trabajó con los gametos de las plantas. 2. ¿Qué establece la teoría cromosómica de la herencia? ¿Por qué resultó importante en el momento en que fue enunciada? La teoría cromosómica establece que existe una correspondencia entre las unidades invisibles que constituían los factores hereditarios postulados por Mendel con las estructuras visibles que constituyen los cromosomas (es decir, los factores hereditarios están en los cromosomas). Resultó importante, ya que brindó un correlato físico concreto al abordaje abstracto de los factores hereditarios. 3. ¿Qué relación existe entre el principio de segregación de Mendel y las observaciones de Sutton y Boveri? Durante la gametogénesis, los cromosomas se juntan o aparean con su compañero; luego, se separan, de manera que cada integrante del par se dirige a un polo opuesto de la célula y, finalmente, forma parte de un gameto diferente. Cada cromosoma segrega independientemente del resto. Esto se condice con el principio de segregación de Mendel.

Página 177. Actividades 1. ¿Por qué, en el experimento de Morgan, la mitad de los individuos de la F1 es de sexo femenino y la otra mitad, de sexo masculino? Porque el sexo está determinado por un par de cromosomas, que es XX para mujer y XY para hombre. En la formación de los gametos masculinos, la mitad recibe el cromosoma X y la otra mitad recibe el cromosoma Y, lo que en la fecundación generará genotipos XX o XY. X

De la combinación de cromosomas (de acuerdo con la ley de segregación), la mitad de la F1 es de sexo masculino, y la otra mitad, de sexo femenino.

2. ¿Qué es la herencia ligada al sexo? La herencia de caracteres que se encuentran en el par de cromosomas sexuales (que no son idénticos, es decir, no tienen el mismo tipo de información). 3. Expliquen por qué, en los seres humanos, la hemofilia es una característica hereditaria ligada al sexo. Porque se encuentra en el cromosoma X del par sexual. En los hombres, solo con recibir la variante mutada en el cromosoma X, se expresa la enfermedad. Página 179. Actividades 1. ¿Qué corrección hizo Bateson al tercer principio de Mendel? ¿En qué hecho se basó? Bateson observó entonces que no todos los caracteres se heredaban de manera independiente, como postula la tercera ley de Mendel, sino que muchos se transmitían juntos. Concluyó que un cromosoma contenía una serie de factores, y que el tercer principio de Mendel se cumple, siempre y cuando se trate de factores que se ubican en cromosomas diferentes. 2. ¿Qué son los genes? ¿Qué función desempeñan en los mecanismos de la herencia biológica? Un gen es una porción del cromosoma que puede ser “leída” por la célula y que tiene la

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información necesaria para fabricar una molécula que interviene en el funcionamiento o en la forma del organismo.

Página 180.

3. ¿Qué significa que el ser humano es un organismo diploide? Que tiene pares de cromosomas, y en cada miembro del par tienen un alelo para un gen (es decir, hay dos alelos o variantes por gen).

El prognatismo es una condición que puede deberse no solo a la herencia, sino también a otros factores; sin embargo, en el caso de la familia Habsburgo, actualmente se piensa que se debía a la combinación de varios genes.

4. Caractericen los gametos y el cigoto humanos según sean diploides o haploides. ¿Qué cantidad de cromosomas tiene cada una de estas células? Gametos: haploides. Tienen 23 cromosomas. Cigoto: diploide. Tiene 23 pares de cromosomas, es decir, 46 en total.

1. En uno de los genes involucrados en el prognatismo de los Habsburgo, el alelo sería recesivo. ¿Qué quiere decir esto? ¿En qué tipo de cromosomas se encuentra? NOTA: este caso se plantea para que las alumnas y los alumnos elaboren una hipótesis acerca de posibles fenotipos y genotipos de la familia real. No se pretende ni se espera que investiguen el mecanismo por el cual se dio esta condición en la vida real en la familia de Carlos II. Que el alelo sea recesivo significa que todos los miembros que lo expresaban (que tenían ese fenotipo) eran homocigotas recesivos para ese carácter (o tenían solo ese alelo, si se tratara de una enfermedad ligada al sexo). Solamente con la información acerca de la existencia de la enfermedad en varias generaciones de hombres, no es posible afirmar el tipo de cromosomas (si es del par sexual o no). Si fuera ligado al sexo, ese gen debería transmitirlo la madre a sus hijos (no de los padres enfermos), aunque como se trataba de cruces entre miembros emparentados, podría ser que las mujeres también tuvieran prognatismo (ese dato no está), y por lo tanto fueran homocigotas recesivas. Si el carácter se encuentra en un par no sexual, se puede asegurar que los hombres que expresaron la enfermedad (Carlos II y sus antepasados) eran homocigotas recesivos. Las mujeres pueden haber sido homocigotas recesivas o heterocigotas.

5. Distingan los conceptos de genotipo y fenotipo. Ejemplifiquen con lo que estudiaron acerca del color de ojos de la mosca de la fruta. Genotipo: combinación de alelos. Fenotipo: característica que se expresa. El caso de la mosca de la fruta es un caso de un carácter ligado al sexo. Cruce de macho de ojos rojos con hembra de ojos blancos

X (R)

X(r)

X (R) X(r). Hembra Heterocigota (genotipo) ojos rojos (fenotipo)

X(r)

X (R) X(r). Heterocigota/ojos rojos

Cruce de macho de ojos blancos con hembra de ojos rojos

X (r)

X(R)

Y X(r) Y. Macho Ojos blancos (fenotipo) X(r) Y. Macho Ojos blancos (fenotipo)

X (R) X(r). HemX(R) Y. Macho bra Heterocigota Ojos rojos (feno(genotipo) tipo) ojos rojos (fenotipo) X (R) X(r). Heterocigota/ojos rojos

X(R) Y. Macho Ojos rojos (fenotipo)

No se puede hablar de genotipo (combinación de alelos) en los machos, porque tienen una variante sola.

Estudio de caso

2. Si el gen responsable del prognatismo fuera uno solo (el locus “P”, siendo “P” el alelo “normal” y “p” el del prognatismo), ¿qué probabilidad tienen los hijos de una pareja de primos, ambos de genotipo Pp, de manifestar esta condición? Si se considera que el prognatismo está en un par no sexual, tienen una probabilidad del 25%. P

Página 181. Actividades 1. En la semilla de planta de arveja que

estudió Mendel, la variante amarilla (A) es dominante sobre la verde (a). Indiquen cuál es el genotipo y el fenotipo de cada uno de los siguientes individuos: homocigota dominante, homocigota recesivo, heterocigota. Homocigota dominante: AA (genotipo). Amarilla (fenotipo). Heterocigota: Aa (genotipo). Amarilla (fenotipo). Homocigota recesivo: aa (genotipo). Verde (fenotipo). 2. Siguiendo con el mismo caso planteado en la actividad anterior, analicen el cruzamiento de un individuo homocigota dominante con uno homocigota recesivo para el carácter del color de la semilla; tengan en cuenta el fenotipo y el genotipo de los descendientes. Hagan lo mismo con el cruzamiento de dos individuos de esa descendencia F1. Homocigota dominante (AA) con homocigota recesivo (aa). A

100% de la F1 heterocigota (Aa) y amarilla. Heterocigota (Aa) con heterocigota (Aa). A

Genotipos 25% homocigota dominante (AA) 50% heterocigota (Aa) 25% homocigota recesivo (aa) Fenotipos 75% amarillas 25% verdes (Relación 3 a 1)

3. ¿Por qué los genes que se encuentran en los

cromosomas sexuales no siguen las proporciones descriptas por Mendel en sus experimentos? Porque el fenotipo de la descendencia depende del sexo del progenitor que tenga el fenotipo dominante.

Página 183. Actividades 1. Expliquen la relación entre el mecanismo de la meiosis y el principio de segregación enunciado en la segunda ley de Mendel. El principio de segregación está relacionado con la separación de los cromosomas homólogos en la meiosis I (los alelos se separan). 2. ¿En qué se diferencian la mitosis y la meiosis? En la mitosis se generan dos células hijas diploides, con idéntica información genética. En la meiosis se generan cuatro células hijas haploides, con la mitad de material genético y diferente de la célula madre, debido a la recombinación que ocurre en la meiosis I. Si lo considera necesario, el o la docente puede sugerir la realización de un cuadro comparativo. 3. ¿Qué es la recombinación? ¿Por qué está relacionada con la variabilidad de la herencia? La recombinación es un proceso que consiste en el intercambio de algunos alelos entre los cromosomas: el alelo del cromosoma paterno termina siendo parte del cromosoma materno, y viceversa. Como resultado de este fenómeno, denominado recombinación o entrecruzamiento, las células hijas tienen cromosomas modificados con respecto a la célula original, lo que aumenta la variabilidad genética. Página 183. Conocimientos en práctica En las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), los genes que determinan el color del cuerpo y el tamaño de las alas están en el mismo cromosoma.

a. Si una hembra fuera heterocigótica para ambas características, ¿qué tipo de gametos podría formar si hubiera recombinación? ¿Y si no hubiese recombinación? Llamemos “C” al color (“C” alelo dominante, “c” alelo recesivo) y “T” al tamaño (“T” alelo dominante y “t” alelo recesivo). Heterocigota para ambos caracteres: Cc Tt Sin recombinación solamente podría formar un tipo de gametas, dependiendo de qué alelos se encuentran ligados. CT y ct (si estuvieran ligados el dominante con el dominante, y el recesivo con el recesivo), o

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bien Ct y cT (si estuvieran ligados el dominante con el recesivo de cada carácter). Con recombinación, podría formar todas las posibilidades (CT, Ct, cT y ct). b. Si se considerase una hembra homocigótica para ambos caracteres, ¿qué tipo de gametos podría formar si hubiera recombinación? ¿Y si no hubiese recombinación? En ese caso no cambiaría, porque siempre se trataría del mismo alelo. Si fuera dominante: CT. Si fuera recesiva: ct.

Página 184. Actividades 1. ¿Qué relación hay entre la variabilidad genética y la evolución? La variabilidad genética es el “motor” de la evolución, puesto que la existencia de variantes sobre la cual actúa la selección natural son consecuencia, en gran medida, de las nuevas combinaciones de genes que poseen los descendientes respecto de sus progenitores, en particular en aquellos individuos originados por reproducción sexual. 2. ¿En qué se basan las cruzas de individuos realizadas artificialmente? ¿En su genotipo o su fenotipo? ¿Cuál es el objetivo de tales cruzas? Se basan en el fenotipo, pero con las generaciones se van obteniendo cada vez más genotipos homocigotas. El objetivo es conservar una determinada característica a lo largo de las generaciones. 3. ¿Por qué los perros de raza son más susceptibles a enfermedades que los perros mestizos? Debido a que poseen un alto grado de homocigosis, algunas relacionadas con enfermedades (más allá de las homocigosis “deseadas”, que son las que determinan el fenotipo elegido). Página 185. Ciencia en acción 1. Suponiendo que las leyes de Mendel rijan también en Canción de hielo y fuego: a. ¿Qué tipos de alelos serían los que se corresponden al fenotipo “pelo negro” y “ojos azules” con respecto a los de otros colores de pelo y ojos? Justifiquen su respuesta. Son alelos dominantes, ya que la única copia (que proviene del padre) es suficiente para determinar el fenotipo.

b. ¿Les parece que esos alelos están en el mis-

mo cromosoma? ¿Por qué? Seguramente, se trate de genes ligados, y en el mismo cromosoma el rey tiene la variante dominante para ambos (si consideramos a estas características como monogénicas): ojos azules y pelo negro. No obstante, si los hijos con Cersei son legítimos, se puede deducir que el rey es heterocigota, y que en el otro cromosoma tiene los alelos recesivos para ambos caracteres. c. Sobre la base de la información que recopiló Ned Stark, ¿dirían que Joffrey Baratheon es el heredero legítimo del trono? ¿Por qué? Basándose en lo que recopiló Ned Stark, se podría dudar. No obstante, existe una forma racional de explicar que Joffrey puede ser un hijo legítimo: el rey puede ser heterocigota (y las variantes, recesivas haberlas recibido de la madre).

2. ¿Cómo cambiarían las conclusiones de esta observación si se probara la existencia de un hijo o una hija biológica de Robert que tuviera pelo claro? Los hijos biológicos con pelo claro son prueba de que el rey les aportó un alelo recesivo y es, por lo tanto, heterocigota. 3. ¿Qué importancia creen que tiene el estudio de la herencia en los sistemas monárquicos de gobierno? Como el poder se pasa por vínculo sanguíneo, es importante el estudio de la herencia para poder asegurar esa consanguinidad. Páginas 186 y 187. Taller de ciencias 1. Para cada uno de los parientes que participen de este taller, anoten su fenotipo respecto de las siguientes características: Analicen el siguiente árbol genealógico de una familia, que un grupo de estudiantes armó para el carácter “capacidad para plegar la lengua”, y en el que se indican los genotipos de cada pariente, deducidos a partir de los datos recolectados. NOTA: están pintados con celeste los que pueden plegar la lengua, y con anaranjado, los que no. Sería conveniente que el o la docente aclare que los que están pintados de celeste corresponden a individuos que pueden doblar la lengua, y los que están de naranja son aquellos que no pueden hacerlo.

a. ¿Están de acuerdo con los genotipos propuestos? El genotipo de la mujer de la generación I que se puso como homocigota dominante debería ponerse como U (según su fenotipo “capacidad de doblar la lengua”, podría ser homocigota dominante o heterocigota, pero como los tres hijos tienen ese fenotipo también, no es posible saber si tiene un alelo recesivo o no). b. ¿La capacidad para plegar la lengua es la variante dominante o recesiva? Es una variante dominante. c. Si en la generación II no hubiera personas que no pueden enrollar la lengua, ¿cuál sería el genotipo posible de la madre? No es posible determinarlo con exactitud. En primer lugar, porque como se trata de una variante dominante, la descendencia podría ser heterocigota. Por otro lado, habría que ver también cuál es el genotipo del padre. La madre podría ser homocigota recesiva, pero si el padre es homocigota dominante o heterocigota, puede que toda la descendencia herede la variante dominante del padre, y expresen la capacidad de enrollar la lengua. 3. Confeccionen sus propios árboles genealógicos para los datos que obtuvieron de los caracteres analizados. Traten de deducir cuál es el fenotipo dominante y cuál el recesivo para cada uno de los caracteres que analizaron. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere no proponer trabajar con todas las familias, sino con algunas elegidas de forma criteriosa, ya que puede ser un tema que exponga situaciones personales e incomode (por ejemplo, en el caso de jóvenes adoptados o adoptadas, o jóvenes que han perdido a sus progenitores, o fueron criados por otros adultos). ¿Qué resultados esperamos?

1. ¿Pudieron determinar los genotipos de sus parientes para todos los caracteres analizados? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

2. ¿Hubo algún carácter cuyo fenotipo fue el mismo en todos los casos? ¿Cuál? ¿A qué pudo deberse? Es probable que contesten que puede deberse a la vinculación genética entre familiares (y que puede ser que se trate de un carácter recesivo, caso en el que, si ambos progenitores son homocigotas recesivos, toda su descendencia lo será también). 3. ¿Todos los caracteres analizados se ajustan a los tres principios de la herencia de Mendel? ¿Cuáles no? En esos casos, ¿qué principio de Mendel no cumplen? En el caso de encontrar alguna “anomalía” respecto de los principios de Mendel, el motivo será que los genes están ligados (se encuentran en el mismo cromosoma), y entonces no se cumple del todo el tercer principio. Actividades 1. Comparen los análisis realizados por ustedes con los realizados por sus compañeros. a. ¿Hay diferencias entre las variantes consideradas dominantes o recesivas en cada grupo familiar? Por ejemplo, ¿la variante “lóbulo de la oreja pegado a la cabeza” resultó recesiva en una familia y dominante en otra? Conversen acerca de los motivos de esas diferencias, si las hubiera. Las variantes resultarán siempre con la misma característica (en todas las familias una variante será la dominante, y otra la recesiva). b. A partir de las coincidencias que hayan surgido entre los fenotipos de los distintos grupos familiares, propongan una hipótesis que explique esas coincidencias, teniendo en cuenta otras características (por ejemplo, la procedencia de las familias). Dependerá de los resultados de las familias analizadas. De acuerdo con la consigna, si hubiera resultados bastante parecidos, podría explicarse también por cercanía genética (no tanta como la familiar, pero sí si proceden de un mismo pueblo, por ejemplo, si hay antepasados migrantes del mismo origen). 2. ¿Les parece que en alguno de los caracteres analizados el fenotipo puede variar en función del medio? ¿Cuál? Justifiquen su respuesta. Por ejemplo, quizás mencionen el tema del uso de la mano derecha e izquierda, sobre todo en los parientes de mayor edad (antes se obligaba a todas y todos a escribir con la mano derecha).

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3. Busquen información acerca de otros rasgos de los seres humanos que dependan de un gen autosómico, según los principios de Mendel. Mencionen cuáles de ellos son recesivos y cuáles dominantes. De elaboración personal de los alumnos y alumnas. Se sugiere orientación docente en la búsqueda de información en fuentes confiables. Páginas 188 y 189. Actividades de repaso 1. ¿Por qué el aporte de alelos iguales por parte de las parejas formadas por familiares afecta a la descendencia? ¿Qué sucede con la variabilidad? Porque si se trata de una enfermedad recesiva, la descendencia será homocigota recesiva, y la expresará. Las parejas formadas por familiares acarrean menos variabilidad genética, ya que los progenitores están emparentados, y sus descendientes recibirán menos variantes que si provinieran de individuos no cercanos genéticamente. 2. ¿A qué se debe la alta mortalidad infantil en la dinastía de los Habsburgo? ¿Por qué piensan que Carlos II no pudo tener descendencia? Ambos fenómenos están vinculados con la consanguinidad (seguramente eran el resultado de expresión de enfermedades recesivas).

daban las características de ambos padres de forma mezclada, de modo parecido a lo que ocurre al mezclar pinturas de dos colores diferentes. La teoría de Mendel, en cambio, decía que había variantes cuyas características eran dominantes y otras recesivas; las características de la descendencia dependían de la combinación de alelos –se expresaba una u otra característica, pero no una mezcla de ambas–. La teoría de Mendel es la que mejor explica la herencia biológica; décadas más tarde se descubrió que la molécula que contiene la información hereditaria es el ADN, que se encuentra en los cromosomas, y que la separación de los cromosomas en la meiosis explica por qué los alelos se separan. No obstante, cabe destacar que hay casos en los que no se cumplen las leyes de Mendel (genes ligados, es decir, que están en un mismo cromosoma, o genes que están en el par sexual).

6. Analicen la siguiente ilustración, que sintetiza los resultados la experiencia de Mendel con plantas de Pisum sativum con tallos de distinta longitud: alto (T) y enano (t). Resuelvan las consignas.

3. ¿Qué significa que las enfermedades mencionadas en el texto ocurren por “mutaciones recesivas”? Que las variantes que generan la enfermedad solamente se expresan cuando no hay ninguna otra variante presente (en homocigosis), lo que implica que los dos progenitores hayan aportado ese alelo. 4. Escriban el genotipo de Carlos II para cada uno de los siguientes locus: • El locus del gen que se relaciona con el déficit hormonal múltiple (DHM), suponiendo que “G” es el alelo sano y “g” es el alelo defectuoso. Homocigota recesivo (gg). • El locus del gen relacionado con la acidosis tubular renal (ATR), suponiendo que “R” es el alelo sano del gen y “r” es el alelo defectuoso. Homocigota recesivo (rr). 5.Comparen la teoría de la mezcla con la teoría de Mendel. ¿Cuál de las dos explica mejor los fenómenos relacionados con la herencia biológica? ¿Por qué? Según la teoría de la mezcla, los hijos here-

a. Las plantas de la generación P son líneas puras. ¿Cómo las obtuvo Mendel? Fecundando cada flor con su propio polen y repitiendo el procedimiento por varias generaciones, hasta obtener individuos que presentaban una sola variante para un carácter (en este caso, tallo alto o tallo enano). b. ¿En qué generación se obtienen híbridos? En la F1 ya son híbridos.

c. ¿En qué se diferencian las plantas de tallo alto de la generación P y la F1: en el fenotipo o en el genotipo? En la generación P, las plantas que tienen un fenotipo de tallo alto son genotípicamente homocigotas dominantes, y las que tienen un fenotipo de tallo enano son homocigotas recesivas. En la F1, el genotipo de todos los individuos es heterocigota, y su fenotipo es tallo alto. c. Completen los casilleros en blanco con el genotipo de cada planta. d. Expresen en forma numérica la proporción entre plantas de tallo alto y enano en la generación F2. Tallo alto: 75%. Tallo enano: 25%. e. ¿Cuál es el gen d.ominante para el carácter que se estudia en el experimento? ¿Cuál es el gen recesivo? ¿Por qué? Dominante: tallo alto. Recesivo: tallo enano. El tallo enano es el que “desaparece” en la primera generación. f. Indiquen cuál es el individuo homocigota dominante y el homocigota recesivo en la generación P. La planta de tallo alto es homocigota dominante, y la planta de tallo enano es homocigota recesiva. g. Si tienen una planta con tallo alto y otra con tallo enano, ¿pueden decir con seguridad que alguna de las dos es homocigota? Justifiquen su respuesta. La única de la cual se puede afirmar con seguridad que es homocigota es la de tallo enano, ya que se trata de una característica recesiva. La de tallo alto podría ser homocigota dominante o heterocigota. 7. En cada afirmación, tachen la opción que no corresponde. a. Los genes que se encuentran en los cromosomas sexuales siguen / no siguen las proporciones descriptas en las experiencias de Mendel. b. Un grano de polen de una planta tiene la misma cantidad / la mitad / el doble de cromosomas que una célula de la hoja de esa misma planta. c. Las células resultantes de la meiosis I son / no son idénticas, ya que tienen distintos / idénticos miembros de cada par de homólogos. d. El fenómeno de la recombinación, que se produce en la profase I / profase II, favorece la invariabilidad / variabilidad de la descendencia.

e. Por la meiosis, de una célula diploide / haploide se obtienen dos / cuatro células diploides / haploides, es decir, con un solo juego / dos juegos de cromosomas f. Cuando para un gen un individuo tiene dos alelos iguales, entonces se dice que es homocigota / heterocigota para ese gen.

8. Alejo n desarrolla DHM, pero lleva un alelo que causa la enfermedad. Laura no desarrolla ATR, pero posee un alelo mutado que, al expresarse, genera esa patología. a. Escriban el genotipo y fenotipo de Alejo para ambas enfermedades. Alejo: Para DHM es heterocigota (genotipo), y fenotípicamente sano. Para ATR es homocigota dominante (genotipo), y fenotípicamente sano. b. Escriban el genotipo y fenotipo de Laura para ambas enfermedades. Laura: Para ATR es heterocigota (genotipo), y fenotípicamente sana. Para DHM es homocigota dominante (genotipo), y fenotípicamente sana. c. Si Alejo y Laura deciden tener hijos juntos, ¿qué probabilidades hay de que tengan hijos que desarrollen alguna de las enfermedades si estos genes no están ligados? Realicen los esquemas necesarios para justificar sus respuestas. Como se trata de enfermedades aparentemente recesivas, la probabilidad sería nula, puesto que en la F1 solamente se obtendrían individuos homocigotas dominantes o heterocigotas, que no expresarían la enfermedad. A

50% genotipo homocigota dominante. 50% genotipo heterocigota. 100% fenotipo sano.

9. ¿Qué ideas acerca de la herencia y los genes tenían antes de leer el capítulo? ¿Algunas de esas ideas cambiaron? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Las preguntas 10 y 11 son de elaboración personal de las alumnas y los alumnos.

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Red conceptual

ran ratones sin pelo. Pero si la caída de pelo fue debido a una enfermedad adquirida, no se la transmitirían a su descendencia (los ratones nacerían sin pelo). En todo caso, se enfermarían si el agente que genera la enfermedad está en el ambiente.

3. Comparen el experimento de la página 38 con el proceso de selección artificial, ejemplificado con el caso de un granjero que selecciona, de entre un grupo de vacas, aquellas que dan más leche. SABER HACER Páginas 1 y 2. La evolución de los seres vivos, según Lamarck 1.

a. ¿Cuál de las ideas expresadas en las citas se pone a prueba en el experimento? Se pone a prueba la segunda cita. b. ¿Cómo podría ponerse a prueba la idea expresada en la otra cita? Propongan un posible experimento: formulen la hipótesis y describan el procedimiento. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se espera que propongan un ejemplo de un experimento en el que, debido a la falta de uso de un órgano, con las generaciones, este desaparezca (es más sencillo que poner a prueba que el órgano se fortalece). c. A partir de lo que estudiaron en el capítulo, indiquen cuál sería el resultado más probable del experimento que propusieron en la consigna anterior. ¿Se verificaría la hipótesis? La hipótesis se refutaría, puesto que, según lo que se vio en el capítulo, es el ambiente quien selecciona los individuos cuyas características le aportan una ventaja adaptativa, tienen más chances de sobrevivir y, por ende, de dejar descendientes. Un órgano que aparentemente no tiene un uso definido resulta “neutral” para el ambiente (no actúa sobre él la presión de selección).

2. Supongan que, en vez de haberse cortado la cola de las parejas de ratones, se hubieran seleccionado para el experimento parejas de ratones que quedaron sin pelo debido a alguna enfermedad. ¿Podría haberse comprobado la hipotésis y que nacieran ratones sin pelo? ¿Por qué? Si se debiera a una enfermedad genética (y no adquirida en la vida adulta), puede que nacie-

Respondan: ¿cuál es la diferencia más importante entre el proceso realizado por el granjero y el procedimiento aplicado en el experimento? Marquen con una X la explicación que consideren más adecuada. El granjero actúa sobre una característica que naturalmente ya poseen algunas vacas; en cambio, en los ratones del experimento, se alteran sus características artificialmente. X El granjero actúa sobre una característica (la cantidad de leche) que poseen todas las vacas desde su nacimiento; en cambio, en el experimento se actúa sobre una característica de los ratones que es adquirida posteriormente (la ausencia de cola). El granjero actúa sobre una característica de las vacas que se puede modificar artificialmente (la cantidad de leche que producen); en cambio, en el experimento se actúa sobre una característica que no se puede modificar artificialmente (la presencia de cola en los ratones).

Páginas 3 y 4. Eldredge, Gould, y el equilibrio puntuado 1. Indiquen el rasgo del registro fósil que llevó a Gould y Eldredge a postular la teoría del equilibrio puntuado. El rasgo del registro fósil que los llevó a postular esa teoría fue el problema de la discontinuidad (el hecho de que no se encontraran fósiles intermedios).

2. Subrayen las características de los fósiles analizados por Eldredge. Se encontraban en diferentes estratos geológicos. Se encontraban en un mismo estrato geológico. Pertenecían a especies del mismo grupo de seres vivos. Pertenecían a especies de diferentes grupos de seres vivos. Habían vivido en la era Cámbrica. Correspondían a diferentes eras geológicas. Entre algunos se observaban pequeñas variaciones y entre otros se observaban grandes variaciones. 3. Observen los siguientes gráficos. Señalen cuál de ellos corresponde al modelo del equilibrio puntuado y cuál al gradualista. Luego, escriban un breve epígrafe que explique lo que se observa en cada gráfico.

El primero corresponde al modelo gradualista, y el segundo corresponde al modelo del equilibrio puntuado. Se espera que las alumnas y los alumnos señalen que, en el primer caso, la variación tiene una tasa constante (por eso la representación es una recta creciente), mientras que en el segundo hay períodos breves con tasas de variación abruptas, y largos períodos casi sin cambios.

4. Lean el siguiente fragmento de un artícu-

lo de Niles Eldredge y, luego, respondan las consignas. “Los fenómenos asociados con el equilibrio puntuado ocurren regionalmente a nivel de ecosistemas completos e involucran a muchas especies diferentes y no relacionadas entre sí, cuyos patrones de evolución, persistencia y extinción ocurren en forma casi simultánea. […] Estos eventos de cambio tienen causas profundamente ecológicas y surgen, en principio, de cambios a gran escala en el ambiente físico. Así es como finalmente comprendemos cómo el ambiente físico, vía los sistemas ecológicos, influencia los procesos de la evolución y de la extinción”. Niles Eldredge, “Las Especies, la especiación y el medio ambiente”, en Actionbioscience,

http://www.actionbioscience.org/esp/evolucion/eldredge.html. a. Indiquen cómo caracteriza Eldredge los fenómenos vinculados al equilibrio puntuado de acuerdo con los siguientes aspectos. • Áreas donde se producen: ecosistemas completos. • Cantidad de especies involucradas: muchas especies diferentes. • Tipos de especies involucradas: no relacionadas entre sí. • Forma en que se producen: cambios a gran escala en el ambiente físico. b. ¿Cuáles son, según Eldredge, las principales causas de los fenómenos asociados al equilibrio puntuado? Los cambios a gran escala en el ambiente físico.

5. Ejemplifiquen cómo el ambiente físico puede influenciar los procesos de evolución y extinción. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Puede ser que mencionen eventos catastróficos, como la caída de un meteorito o la erupción de un volcán, que produce la desaparición masiva de gran cantidad de especies. 6. La teoría del equilibrio puntuado constituye una alternativa a la teoría del gradualismo de la evolución de las especies. Completen el siguiente cuadro para comparar ambas teorías. Tengan en cuenta que no necesariamente las dos teorías difieren en todos los aspectos. Gradualismo

Equilibrio puntuado Millones de años (de estabilidad), y unos pocos millones o miles de años de cambios. No constante (períodos breves de gran cantidad de cambios, y períodos largos de casi nula variación).

Parámetro del tiempo evolutivo (miles de años / millones de años).

Millones de años.

Ritmo de evolución de las especies.

Constante.

Caracterización del registro fósil.

Completo (deberían encontrarse todas las instancias intermedias).

Incompleto.

Influencia del ambiente en el surgimiento de nuevas especies.

Los cambios del ambiente determinan la selección natural.

Los grandes cambios físicos que producen extinciones masivas.

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Páginas 5 y 6. Pasteur y la generación espontánea 1. Indiquen el propósito de cada una de las siguientes acciones realizadas en el experimento. Acción Preparación del caldo nutritivo Colocación del caldo en matraces. Doblado del cuello de los matraces en forma de “S” o cuello de cisne. Calentamiento del caldo. Inclinación de algunos recipientes, de modo que el caldo quede en contacto con lo que quedará atrapado en el cuello de cisne.

Propósito Generación de un medio en el que los microbios se desarrollan y reproducen fácilmente. Ubicación del caldo en un recipiente en el que se llevará a cabo la experiencia. Dejar salir el vapor, pero impedir que entren las partículas presentes en el aire. Matar todas las células presentes en este. Demostrar que allí quedaban los microbios que estaban en el cuello de cisne y que son los que luego produjeron que el caldo se “pudriera”.

2. Determinen qué resultados se habrían obtenido en el experimento en los siguientes casos. a. Se dejaban los recipientes a temperatura ambiente. No se habrían muerto los microorganismos. b. Se ponía mayor cantidad de caldo en los matraces destinados a quedar quietos y menor cantidad de caldo en los matraces restantes. No habría cambiado nada. La diferencia no está en la cantidad de caldo, sino en si entran en contacto o no con partículas provenientes del exterior. c. Luego de calentar el caldo y dejarlo enfriar lentamente, se colocaban los matraces en una cámara frigorífica En el caso del recipiente que inclinaron, habrían crecido microorganismos, pero la reproducción y el desarrollo habrían sido más lentos. 3. Relean, en la página 72, el relato del experimento que hizo Francesco Redi en 1668. Luego, comparen ese experimento con el experimento de Pasteur y con el que realizó Lazzaro Spallanzani en 1768, que se resume a continuación. Spallanzani colocó en varios recipientes un caldo nutritivo; selló herméticamente algunos recipientes y dejó abiertos otros. Luego, hirvió los recipientes entre 30 y 45 minutos. Al cabo de ese tiempo, observó que en los recipientes abiertos se habían desarrollado microorganis-

mos, mientras que en los recipientes cerrados no había ningún microorganismo. a. ¿El tipo de organismo objeto del experimento era el mismo en las tres experiencias? No. En el caso de Redi se trataba de moscas. b. ¿Cuál fue el resultado de los tres experimentos? En los tres se vio que el aislamiento impide el desarrollo de los organismos (en el de Redi, aunque la carne se pudrió, se vio que no aparecían moscas, mientras que en el de Pasteur y Spallanzani, en los recipientes en los que el medio estuvo aislado (luego de haber calentado el caldo nutritivo) no creció ningún microorganismo. c. En su momento, varios investigadores sostuvieron que Spallanzani solo había demostrado que los microorganismos no podían multiplicarse sin aire. ¿Cuál era el fundamento de esa afirmación? ¿Qué hizo Pasteur, al diseñar su experimento, para superar esa objección? El fundamento de la afirmación era que los frascos que habían quedado herméticos no dejaban pasar el aire. Por eso Pasteur diseñó la estrategia de cuello de cisne, que permitía el intercambio gaseoso, pero no el ingreso de partículas de polvo y microorganismos desde el aire, que quedaban depositadas en el cuello. d. Como tal vez conozcan por haberlo estudiado en años anteriores, en los experimentos se pueden distinguir tres tipos de variables: • variables independientes, que el investigador controla y modifica; • variables dependientes, que varían en relación con las variables dependientes y son medidas por el investigador; • variables controladas, que se mantienen constantes. Teniendo esto presente, determinen la variable dependiente y la independiente en cada experimento. Tipo de variable

Independiente

Dependiente

Redi

Spallanzani

Pasteur

Contacto con Contacto con Contacto con el ambiente. el ambiente. el ambiente.

Aparición de moscas.

Crecimiento de microorganismos en en el caldo.

f. ¿En cuál o cuáles de los experimentos hay

un control? ¿En qué consiste ese control? En los experimentos de Redi y Spallanzani, hay un control, que es la condición en la que no se modifica la variable. Redi: frasco sin tapa. Sapallanzani: recipiente abierto. El control sirve como referencia para contrastar los resultados con el tratamiento (aquellos en los que la variable independiente se modifica).

Páginas 7 y 8. Schwann y Schleiden 1. Las imágenes que siguen corresponden al mismo tipo de muestras observadas por Schwann y Schleiden (la muestra del estambre de una flor pertenece a la antera, el extremo superior del estambre). Las imágenes, obtenidas a través de microscopios, tienen distintos aumentos. a. Anoten junto a cada imagen a qué muestra corresponde.

Estambre de una flor.

Lámina de papa.

Muestra de agua estancada.

Fragmento del ala de un mosquito.

b. Intenten identificar al menos alguna estruc-

tura celular y márquenla. ¿Pueden reconocer características comunes entre las células que se observan en las imágenes? De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Puede que en algunos casos reconozcan el núcleo, en otros la pared celular. En la mayoría de los casos, es evidente el límite de cada célula (salvo en el fragmento de ala de mosquito). c. ¿A qué grupos de seres vivos pertenecen las muestras observadas? Estambre y papa: plantas. Mosquito: animales. Muestra de agua estancada: protistas.

d. ¿Qué relación hay entre el hecho de que se trata de seres vivos de distintos grupos con la conclusión de la experiencia? Son distintos tipos de seres vivos, y todos están formados por células.

2. Lean el siguiente fragmento de un artículo y, luego, respondan las consignas. “Hubo atisbos de que la célula es el componente básico de todo organismo vivo desde antes de 1838-1839, período en que la teoría celular fue oficialmente formulada. […] El abad Felice Fontana (1730-1805) percibió el núcleo en las células epiteliales en 1781 […]. En 1831, el botánico escocés Robert Brown (1773-1858) fue el primero en reconocerlo (él introdujo el término “núcleo”) como constituyente esencial de las células vivas. […] Mientras tanto, se llevaban a cabo avances en la microscopía. La principal desventaja de los microscopios desde la época de Van Leeuwenhoek era lo que ahora llamamos aberración cromática, que disminuye el poder de resolución del instrumento cuando el número de aumentos es alto. Recién en la década de 1830 se introdujeron los microscopios acromáticos, que permitieron realizar observaciones de tejidos más precisas. También mejoraron las técnicas de conservación y tratamiento de tejidos”. Paolo Mazzarello, “La historia de la teoría celular, un concepto unificador”, en Elementos: Ciencia y cultura, México, 2000 (adaptación). a. Subrayen los aportes que contribuyeron al mayor conocimiento de la célula, antes de que Schwann y Schleiden formularan la teoría celular. ¿Cuáles de esos aportes se relacionan con la tecnología? ¿Cuáles específicamente con el conocimiento científico? Felice Fontana fue el primero que observó el núcleo, y Robert Brown, quien lo consideró constituyente esencial de las células vivas. Estos aportes son de conocimiento científico –son las ideas sobre las cuales construyeron Schwann y Schleiden su teoría–. Por otro lado, la aparición de microscopios con menor aberración cromática constituyó un aporte de tipo tecnológico. b. En el texto se menciona a Van Leeuwen-

hoek, que vivió en el siglo xvii. ¿Cuál fue el principal aporte que él hizo? ¿Qué vinculo puede establecerse entre ese aporte y la formulación de la teoría celular, doscientos años más tarde?

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Van Leeuwenhoek observó por primera vez diversos tipos de células vivas al microscopio: protozoos, algas unicelulares, espermatozoides, glóbulos rojos e, incluso, algunas bacterias. Esta observación fue uno de los puntapiés iniciales para postular la teoría celular.

3. Las ilustraciones que siguen pertenecen al libro de Schwann y Schleiden Investigaciones microscópicas sobre la similitud en la estructura y el crecimiento de la fauna y de la flora, publicado en 1839, en el que presentan la teoría celular. La primera imagen corresponde a las células del parénquima de una cebolla; la segunda, a las células de un renacuajo, y la tercera, a las células de un pasto. a. Marquen en las imágenes las partes de las células que reconozcan. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Nuevamente, es probable que reconozcan en todas las imágenes el límite de las células (que en algunos casos es la membrana, y en otros es la pared celular). Es posible que marquen los núcleos. b. Comparen estas imágenes con las imágenes de la página anterior. ¿Con qué dificultades y limitaciones les parece que tenían que lidiar los científicos de entonces en comparación con los de ahora? Mencionen al menos dos motivos al respecto. Los científicos de ahora tienen otro tipo de herramientas para tomar y analizar registros (fotografías, videos, análisis de las imágenes por computadora), mientras que los científicos de aquel entonces debían hacer dibujos de lo que observaban al microscopio. Páginas 9 y 10. Spallanzani y la reproducción 1. Marquen con una X la respuesta que consideren correcta. a. ¿Cuál era la hipótesis del experimento de Spallanzani? Los dos gametos (el masculino y el femenino) son necesarios para la formación de un nuevo ser. x Los gametos de una especie solo dan origen a un nuevo ser cuando se combinan con otro gameto de la misma especie, pero del sexo opuesto. En la reproducción, la única función del gameto (masculino o femenino) es la de activar al gameto del sexo opuesto.

b. ¿Por qué Spallanzani mantuvo encerrada a

la perra que eligió para su experimento? Porque de ese modo se aseguraba de que la perra era fértil. Porque deseaba comprobar si la perra podía quedar embarazada sin aparearse con un perro. Porque de ese modo eliminaba la posibilidad de que la perra quedara embarazada de varios perros y, por lo tanto, diera a luz cachorros de diferentes padres. x c. ¿Por qué Spallanzani prefirió extraer el semen del perro e inseminar artificialmente a la perra, en vez de dejar que se aparearan? Porque así podía evitar que, eventualmente, el perro le contagiara alguna enfermedad a la perra. Porque de ese modo podía comprobar si el semen del perro era necesario en la reproducción y, en caso de que lo fuera, asegurarse su origen. x Porque ello le permitía saber qué cantidad de semen era necesaria para que la perra quedara embarazada.

2. De acuerdo con lo que respondieron en la primera pregunta de la actividad anterior, ¿se verificó la hipótesis? Justifiquen su respuesta. Sí. La descendencia tenía características de ambos progenitores, señal de que la información vino de ambos gametos. 3. Algunos años antes de la experiencia con los perros, Spallanzani realizó las siguientes experiencias con sapos y ranas. Spallanzani tomó varios sapos y ranas machos y les colocó una especie de calzoncillo. Luego, los machos, al abrazar a las hembras para que estas liberen los huevos al exterior, expulsaron el semen, el cual quedó retenido en los calzoncillos. De este modo, evitó que el semen entrara en contacto con los huevos depositados por las hembras en el agua. Spallanzani recogió el semen y observó qué sucedía con los huevos. Estos permanecieron sin cambios. A continuación, extrajo semen de las vesículas seminales de un macho, los esparció sobre los huevos y comprobó que nacían renacuajos. a. Teniendo en cuenta lo que leyeron en el Capítulo 6 acerca de la polémica entre ovistas y animalculistas, formulen la posible pregunta que condujo a Spallanzani a realizar el experimento. ¿Los gametos (femenino o masculino) tienen en su interior un ser vivo entero en miniatura que se activa con la fecundación?

b. Establezcan la hipótesis que pudo haber

guiado el experimento. Para que nazcan nuevos renacuajos hace falta que los gametos entren en contacto. c. Indiquen las conclusiones que podrían establecerse a partir de los resultados obtenidos. Solamente hay desarrollo de nuevos sapos cuando los gametos entran en contacto. Los huevos solos no pueden generar renacuajos. d. Propongan una variante del experimento que incluya la recolección de gametos femeninos como parte del procedimiento. Se debería poner esa suerte de calzoncillo en la hembra, no en el macho.

4. Comparen el experimento realizado con los sapos con el efectuado con los perros. a. ¿En qué se parecen? Se parecen en el hecho de que se aísla el semen del macho, y se controla la unión de los gametos. b. ¿En qué se diferencian? En que, en los perros, como la fecundación es interna, el semen extraído del macho debió ser inyectado en el tracto femenino, mientras que en los sapos el semen se esparció sobre los huevos que colocó la hembra, dado que la fecundación es externa. c. ¿Las conclusiones son las mismas en los dos casos? ¿Por qué? No. En el caso de los sapos, la conclusión tenía que ver con la necesidad de que haya contacto entre los dos gametos para que haya desarrollo de un nuevo ser vivo. En el caso de los perros, la conclusión hacía referencia a cuál era la participación de los gametos en la reproducción. Páginas 11 y 12. Berthold: las gónadas y los caracteres sexuales 1. Mencionen los conocimientos que en la época de Berthold se tenían respecto de la castración animal y la novedad que introdujo Berthold al respecto. Cuando Berthold hizo su experimento, se sabía desde la Antigüedad que, al extirpar los testículos de ciertos animales, se modificaban algunas de las características que los diferencian de las hembras y, a partir de los resultados de Hunter, se sabía que los caracteres sexuales secundarios de gallos castrados podían mantenerse cuando se les reimplantaban los testículos. La novedad que introdujo Berthold fue reimplantar testículos de otro gallo.

2. Indiquen cuál fue la variable dependiente y la o las variables independientes de los experimentos. • Variable dependiente: caracteres sexuales secundarios. • Variables independientes: reimplantación de testículos o no. 3. ¿Los experimentos incluyeron una variable de control? ¿Cuál? Sí. Los gallos que no fueron reimplantados. 4. En la época en la que Berthold realizó sus experimentos con gallos, se conocía la función de los nervios en la trasmisión de señales a través del cuerpo. Los testículos reimplantados no estaban conectados a los nervios; sin embargo, Berthold observó que “funcionaban” y ejercían efectos sobre el organismo. ¿Cómo se relaciona este hecho con la conclusión de los experimentos? La conclusión fue que los testículos liberaban sustancias químicas, responsables de los cambios que se observaban en los animales (y no que había una acción a través de nervios). 5. Expliquen qué les parece que hubiera sucedido si los testículos reimplantados no eran de gallos, sino de una especie distinta. Puede que hubieran obtenido resultados similares en relación con las hormonas (porque en otras especies, los testículos también producen testosterona). No obstante, quizás hubiera habido algún tipo de rechazo (de tipo inmunológico). 6. Los experimentos de Berthold han sido considerados un modelo para la investigación de la acción de ciertas glándulas sobre el organismo. ¿De qué tipo de glándulas se trata? ¿Cuándo lograron ser identificadas? Son glándulas endocrinas. Con los experimentos de Barliss, Starling y Laqueur en los que se determinó la existencia de sustancias químicas liberadas por algunos órganos, que eran transportadas por la sangre y que tenían efectos en tejidos del cuerpo alejados del lugar donde se produjeron. 7. Según el modelo elaborado a partir de las experiencias de Berthold, en la investigación de las glándulas antes aludidas se seguían cuatro pasos: a. ¿Cuáles de estos cuatro pasos pueden reconocer en los experimentos de Berthold? Menciónenlos e indiquen con qué parte de las experiencias de Berthold se corresponde cada paso.

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1. Extraer la glándula en estudio y observar los cambios que produce en el animal. 2. Recolocar la glándula para ver si los cambios observados desaparecen. 1. Extraer la glándula en estudio y observar los cambios que produce en el animal. Fue la primera parte del experimento. A los seis gallos de los tres grupos se les extirpó los testículos. 2. Recolocar la glándula para ver si los cambios observados desaparecen. Esto lo realizó luego de la extirpación, con los grupos 1 y 2. b. ¿Cuál es la clase de sustancia a la que se hace referencia en el último paso? La hormona testosterona. 7. Con sus conocimientos de años anteriores, expliquen brevemente el funcionamiento de las glándulas mencionadas antes: a qué sistema pertenecen, qué tipo de cambios provocan en el organismo, cómo se distribuyen, qué relación tienen con otros sistemas del cuerpo. Ejemplifiquen con lo estudiado en el Capítulo 7. Los testículos pertenecen al sistema reproductor masculino y, a su vez, al sistema endocrino (por ser una glándula endocrina). Los testículos producen testosterona, una hormona que viaja por la sangre y ejerce su acción en otros órganos, fomentando el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios. El sistema endocrino cumple la función de control y regulación de otros sistemas del cuerpo. Las glándulas endocrinas fabrican sustancias químicas, llamadas hormonas, que viajan por la sangre y ejercen su acción en tejidos y órganos lejanos. Los efectos de las hormonas suelen no ser inmediatos, pero son duraderos. Páginas 13 y 14. Sutton y Boveri y la teoría cromosómica de la herencia 1. Entre los cuarenta años que transcurrieron desde que Mendel publicó su trabajo sobre la herencia hasta que este fue redescubierto, ocurrieron una serie de avances científicos. Marquen con una X los descubrimientos de la lista que les permitieron a Sutton y Boveri efectuar sus hallazgos. Justifiquen sus elecciones. Fusión de los núcleos de un óvulo y un espermatozoide durante la fecundación (1876). x Proceso de mitosis (1879). Presencia de la mitad de cromosomas en los

gametos (1885). x Bacterias autótrofas (1880). Proceso de meiosis (1890). x Anticuerpos de la sangre (1891). Mitocondrias de las células (1890). Existencia de los virus (1898). El conocimiento acerca del mecanismo de la meoisis, la presencia de la mitad de cromosomas de los gametos y la fusión de los núcleos de los gametos en la fecundación permitieron a Sutton y Boveri relacionar lo que ocurría con los cromosomas en la meiosis y la ley de la segregación de Mendel.

2. ¿Cuál es la estructura celular en la que Sutton y Boveri localizaron los factores hereditarios de Mendel? ¿Cuáles son las características de esa estructura? Los cromosomas. Son visibles bajo el microscopio durante la división celular, y la forma en la que se reparten en la meiosis (división celular que ocurre en los gametos) es consistente con los principios de Mendel. 3. ¿Qué condición debe reunirse para poder observar esa estructura? Los cromosomas solo son visibles durante la división celular (y deben ser teñidos con un colorante). 4. ¿En qué parte de la célula se encuentra esa estructura? ¿Qué pudo haber llevado a Sutton y Boveri a buscar los factores mendelianos allí y no en otra región celular? Se encuentra en el núcleo. Resultaba poco probable que el material hereditario se encontrase en el citoplasma, ya que el espermatozoide, a diferencia del óvulo, posee muy poco citoplasma; en cambio, el núcleo tiene el mismo tamaño en ambos gametos. 5. Dibujen a continuación la estructura que caracterizaron anteriormente e identifiquen sus partes. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. 6. Completen el cuadro, anotando, junto a cada una de las características que Mendel atribuyó a los factores hereditarios, la característica correspondiente observada en los cromosomas por Sutton y Boveri.

Tipo de variable

Redi

Existen un par de factores por cada carácter.

Hay pares de cromosomas que se aparean.

El par de factores hereditarios que determinan la variante de un carácter se distribuyen separadamente.

Un cromosoma del par migra hacia un polo, y el otro cromosoma migra hacia el otro polo.

Cada par de factores hereLa migración relativa de ditarios que determinan la un cromosoma de un par variante de un carácter se y otro cromosoma de otro transmite independientepar son independientes, mente de los demás pares y puede ocurrir de una de factores. forma u otra.

7. Escriban un párrafo con las conclusiones de las experiencias de Sutton y Boveri. Empleen, entre otros, los siguientes términos: factor, carácter, gen, alelo, célula, gameto. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. 8. ¿Qué hubiera sucedido si, tanto Sutton como Boveri, en vez de centrar sus observaciones en los gametos, hubieran considerado solo las células somáticas (las que forman parte del resto del organismo)? ¿Habrían llegado a las mismas conclusiones? ¿Por qué? No, ya que en la división de las células somáticas (mitosis) no se separan los pares de cromosomas, sino las cromátidas hermanas, y ese fenómeno no sería consistente con las leyes de Mendel. Páginas 15 y 16. Morgan, la mosca de la fruta y los cromosomas 1. ¿Qué se proponía demostrar Morgan mediante el experimento? Quería comprobar que los factores hereditarios se hallaban efectivamente en los cromosomas. 2. ¿Por qué les parece que Morgan eligió para sus investigaciones la mosca de la fruta? ¿Qué ventajas presentaba ese insecto? Porque sus células tienen pocos pares de cromosomas (cuatro). 3. ¿Cuál era la variante dominante para el carácter “color de ojos” y cuál, la recesiva? El rojo era la dominante, y el blanco la recesiva. 4. ¿Qué similitudes encuentran entre el procedimiento seguido por Mendel en sus investigaciones y el realizado por Morgan?

Ambos cruzaron individuos de líneas puras, y observaron el fenotipo de la descendencia.

5. De acuerdo con los resultados obtenidos por Morgan, ¿se mantenía en la generación F1 la proporción 3:1 de la variante dominante respecto de la recesiva, que Mendel había observado en las plantas de arveja? Justifiquen su respuesta. No se mantenía la proporción, ya que daba 2: 2, siendo todos machos los que expresaban la variante recesiva, y las hembras todas con fenotipo dominante. Este resultado fue el que les permitió postular que el color de ojos de las moscas era una característica que se hallaba en el par sexual. En el caso de las plantas de arvejas, la F1 resultante de la combinación de dos líneas puras daba 100% fenotipo dominante, y la F2 respetaba la relación 3:1. 6. A principios del siglo xx, la genetista estadounidense Nettie Stevens (1861-1912) descubrió que en los gusanos de la harina (una especie de escarabajo) y en otros insectos los machos diferían de las hembras en que tenían un cromosoma Y. ¿Qué importancia tuvo este descubrimiento para los experimentos de Morgan? Le permitió elaborar una hipótesis para explicar los resultados de los experimentos, y proponer que el cromosoma Y no tenía la misma información que el otro miembro del par (en este caso, carecía de alelos para la característica en estudio). 7. Determinen cuáles hubiesen sido las conclusiones del experimento si Morgan hubiese obtenido los siguientes resultados para el carácter “color de ojos”. a. Estos resultados se podrían explicar si el cromosoma Y fuera el que tuviera el alelo blanco, y el X solo el alelo rojo. b. Este resultado se parece más a los resultados hallados por Mendel en sus estudios con las plantas de arvejas. Sería una característica no ligada al par sexual, en la que el alelo dominante es el rojo por sobre el blanco. c. Este resultado se parece más a los resultados hallados por Mendel en sus estudios con las plantas de arvejas. Sería una característica no ligada al par sexual, en la que el alelo dominante es el blanco por sobre el rojo. d. Estos resultados se podrían explicar si el cromosoma Y fuera el que tuviera el alelo rojo, y el X solo el alelo blanco.

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8. ¿Cuál de las siguientes conclusiones NO puede extraerse de la experiencia de Morgan? Táchenla. Justifiquen su elección. Como habían indicado Sutton y Boveri, los factores hereditarios se encuentran en los cromosomas. El factor que determina el color de los ojos de la mosca de la fruta se encuentra en el cromosoma X del par de cromosomas sexuales. El factor que determina el color de los ojos de la mosca de la fruta se encuentra en una sección específica del cromosoma X. Algunos factores hereditarios dependen del sexo. Los resultados del experimento no se relacionan de ningún modo con sectores del cromosoma X. Página 17. El análisis del registro fósil 1. Cómo se vio en los primeros capítulos del libro, se ha encontrado gran cantidad de evidencia que indicaría como los seres vivos han evolucionado (cambiaron a lo largo de generaciones) durante la historia de la vida en la Tierra. • Observen la figura y respondan. Según la ley de superposición de los estratos, ¿cuál es el estrato ... …más reciente? El primer estrato. …más antiguo? El cuarto estrato. Justifiquen sus respuestas: Las capas de sedimentos o estratos geológicos brindan información sobre los fósiles. Los más antiguos se depositan antes, y los más modernos, después. Es decir, que en los estratos más profundos del suelo se encuentran los seres vivos más antiguos, mientras que los más modernos están en los estratos superficiales. 2. Al observar los restos fósiles de los glipto-

dontes y observar en simultáneo a los armadillos, ¿qué concluyó Darwin? Den otro ejemplo, que apoye la conclusión de Darwin entre una especie viva y una extinta. Eran una evidencia de que los seres vivos cambian con el tiempo. Las especies pertenecientes a los fósiles fueron cambiando lenta y gradualmente a través de muchas generaciones, hasta originar las especies más pequeñas. Otro ejemplo es el fósil de megaterio, emparentado con el actual perezoso.

3. Según lo postulado por Darwin, los cambios entre las especies ancestrales y actuales

fueron graduales; por eso, según él, debería haber evidencias fósiles correspondientes a los estados intermedios entre ambas. a. ¿Cuáles eran las características de Arcbaeopteryx lithographica similares a las de las aves? Alas amplias, con plumas y habilidad para volar. b. ¿Cuáles eran las características de esta especie similares a los dinosaurios carnívoros extintos? Mandíbulas con dientes afilados, tres dedos con garras, una larga cola huesuda y dedos segundos hiperextensibles. c. ¿Por qué se los considera como fósiles de transición? Porque tiene algunas características comunes a los dinosaurios, y otras similares a las de las aves.

Página 18. Evidencias anatómicas de la evolución 4. Los cambios que han ocurrido a lo largo del tiempo, en algunos casos, tuvieron como resultado la reducción, la desaparición o la supresión de funciones de ciertos órganos. Por ejemplo, los huesos pélvicos en las serpientes o el apéndice en las personas. • Lean la lista de estructuras vestigiales en humanos que se muestra en la tabla. Sugieran una posible función para cada estructura en el pasado. Estructura Coxis.

Posible función Formar parte de la cola.

Muelas de juicio.

Moler y triturar alimentos duros.

Músculos que permiten mover las orejas.

Responder a estímulos sonoros, de acuerdo con la dirección del sonido.

Página 18. Visiones sobre la evolución: Darwin y Lamarck 5. Lucas piensa que el cuello de todas las jirafas se alargó debido al esfuerzo para alcanzar la copa de los árboles y así alimentarse y que esta característica se fue transmitiendo de padres a hijos. Cecilia piensa que las jirafas tienen cuellos largos debido a que las jirafas que nacieron con cuello largo

fueron capaces de alcanzar su alimento, sobrevivir y reproducirse, mientras que aquellas con el cuello corto murieron al no poder alimentarse. • Decidan quién piensa como Lamarck y quién piensa como Darwin. Justifiquen brevemente su elección. Lucas piensa como Lamarck, ya que propone que hubo un cambio intencional de las jirafas, y que ese cambio adquirido fue transmitido a la descendencia. Cecilia, en cambio, piensa como Darwin, ya que propone que las jirafas que ya nacieron con cuello largo son las que tienen más chances de sobrevivir.

6. En una población de gusanos, algunos individuos emergen del suelo durante la noche y otros durante el día. Las aves que se alimentan de esta especie de gusanos cambiaron su comportamiento y solo lo hacen durante el día. Identifiquen en este caso los factores que influyen en la evolución de acuerdo con la teoría de la selección natural. El factor que influye es el hábito de las aves predadoras (que pasó a ser diurno). Los gusanos con hábitos nocturnos serán los quetengan más chances de sobrevivir. Página 19. Orígenes de la vida en la Tierra 1. Teniendo en cuenta lo que estudiaron en los Capítulos 4 y 5, decidan si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Luego, reescriban las afirmaciones falsas de manera que sean verdaderas. a. La vida hace 3.400 millones de años no contenía ningún organismo similar a los actuales. Falsa. La vida hace 3.400 millones de años contenía seres vivos unicelulares con células de tipo procariota, con estructuras muy similares a las actuales. b. No hay similitudes entre las funciones que realizan las células de distintos organismos. Falsa. Todas las células realizan funciones en común: nutrición, reproducción y relación. c. Los procesos evolutivos tempranos de las células eucariotas incluyen la combinación con células procariotas. Verdadera. d. El estudio y conocimiento de la vida a través del tiempo se basa en múltiples tipos de evidencias. Verdadera. 2. Lean el siguiente caso y, luego, respondan las preguntas.

En 1966, el microbiólogo Kwang Jeon se encon-

traba estudiando una colonia de amebas infectadas por un tipo de bacterias, a las cuales Jeon llamó bacterias X. Al principio, la mayoría de las amebas morían. Sin embargo, pasados varios meses, las pocas amebas sobrevivientes (y, luego, sus descendientes) inesperadamente parecían gozar de una excelente salud. Jeon y sus colegas se preguntaron entonces si las amebas habrían eliminado a las bacterias exitosamente. Para su sorpresa, hallaron que las bacterias no habían muerto, sino que seguían dentro de las amebas, pero ya no las infectaban. Más tarde, observaron que, al suministrarles a las amebas antibióticos para matar a las bacterias, las amebas también morían. Finalmente, Jeon y su equipo descubrieron que las amebas necesitaban una proteína que las bacterias producían. La relación entre ambas especies había cambiado: de la defensa y el ataque pasaron a la cooperación. Tanto las amebas como las bacterias que vivían en su interior en un comienzo obtenían energía, se reproducían y elaboraban sus propias proteínas cada una por sí sola; pero, luego, comenzaron a trabajar juntas, hasta que, de alguna manera, se fusionaron.

a. ¿Qué teoría apoya este tipo de evidencia? ¿Qué sostiene esa teoría? ¿Quién la formuló? Se relaciona con la teoría endosimbiótica según la cual, las células eucariotas se originaron hace millones de años, como resultado de que algunas células procariotas de mayor tamaño incorporaran, por endocitosis, bacterias más pequeñas que eran capaces de transformar los alimentos en presencia de oxígeno para obtener energía, y que, en lugar de digerirlas y alimentarse de ellas, las conservaron y las transmitieron a las células hijas. Se habría originado una relación de dependencia mutua (simbiosis), a través de la cual las dos células obtuvieron beneficios: las células más grandes (huéspedes de las más pequeñas) aumentaron su capacidad para obtener energía y realizar nuevas funciones, y proveyeron de alimento a las procariotas más pequeñas (algo similar a lo que ocurrió entre las amebas y las bacterias X). Paulatinamente, ambos tipos de células se volvieron más interdependientes hasta convertirse en un solo organismo. Fue formulada por la bióloga estadounidense Lynn Margulis. b. ¿Qué organismos de los estudiados por Jeon cumplirían una función similar a las de las mitocondrias y los cloroplastos en las células? Las bacterias X.

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Página 20. Estructura y función de la célula 3. Observen los siguientes esquemas de células e indiquen junto a cada una de estas si son eucariotas (E) o procariotas (P). En cada caso, indiquen con flechas al menos una característica que hayan tenido en cuenta para determinar de qué tipo de célula se trata.

4. Los siguientes esquemas corresponden a

una célula vegetal y una célula animal. Agreguen los rótulos de las partes que se indican. Luego, completen el cuadro con la función de cada parte y el tipo de célula en la que se encuentra (animal, vegetal o ambas)

Parte

Función

Aporta el límite a las células, y permite un interMembrana cambio selectivo de sustancias con el medio. Síntesis de Retículo enlípidos que doplasmático formarán parte rugoso de la membrana plasmática. Recibe las proteínas que se forman en el retículo Aparato de Golgi endoplasmático, las modifica, las empaqueta y las acumula en vesículas. Obtención de Mitocondria energía. Albergar el material genético, Núcleo que controla el funcionamiento de las células.

Presente en células… Vegetales y animales.

Vegetales y animales.

Vegetales y animales. Vegetales y animales.

Cloroplasto

Realización de fotosíntesis.

Vegetales.

Pared celular

Dar límite y sostén a las células.

Vegetales.

vacuola

Mantenimiento de turgencia (en las células vegetales). Acumulación de sustancias (en las células animales).

Vegetales y animales.

Páginas 21 y 22. Reproducción: características, mecanismos y estrategias 1. A partir de lo que estudiaron en los Capítulos 6 y 7, respondan las siguientes preguntas. a. ¿Por qué los organismos destinan bastante energía a la reproducción? La reproducción no solo permite que las especies subsistan en el tiempo: también hace posible la evolución. La reproducción sexual requiere aún más energía que la asexual, pero parece haber sido un rasgo seleccionado y mantenido a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. Los individuos de una población generados a través de la reproducción sexual son todos diferentes y, por lo tanto, existen más chan-

ces de que, frente a cambios en el ambiente, alguno resista las nuevas condiciones y sobreviva. La variabilidad genética también permite la aparición de combinaciones que pueden ser más ventajosas en términos adaptativos. b. ¿Por qué los gametos femeninos suelen ser más grandes que los masculinos? Los gametos femeninos no deben desplazarse, y son los que aportan la mayor parte del citoplasma que formará parte del cigoto.

2. Las especies poseen diversos mecanismos y

estrategias reproductivas. Lean la información que sigue y, luego, respondan las consignas:

I. Canguro rojo (Macropus rufus)

Estos animales son marsupiales herbívoros de gran tamaño. Viven en manadas, encabezadas, por lo general, por la hembra más madura. Durante la época reproductiva, los machos pelean por las hembras. El macho victorioso deposita su esperma dentro de varias hembras. Luego de, aproximadamente, 33 días, nace un canguro. La cría, sin pelo y ciega, se dirige directamente a la bolsa de su madre, donde completa su desarrollo durante siete meses. Cuando la cría, ya desarrollada, deja la bolsa, la hembra está lista para parir una nueva cría. En promedio, las hembras suelen tener tres crías cada dos años.

II. Escorpión de arena (Paruroctonus mesaensis) Durante el cortejo, el macho de estos escorpiones toma a la hembra con sus pinzas y la mueve en círculos. Luego, deposita el esperma sobre alguna superficie y lleva a la hembra para que quede sobre el esperma. Esta toma el esperma y fecunda sus óvulos internamente. Enseguida, el macho se escapa en busca de otras parejas. En ocasiones, la hembra lo pica y lo come. Los embriones se desarrollan unos doce meses dentro de la hembra. Tras el nacimiento, se colocan en el lomo de su madre. En promedio, una hembra lleva en sus espaldas alrededor de 33 crías. Cuando el alimento escasea, las crías son comidas por su madre o por otras crías. III. Ajo silvestre (Allium canadense) Esta planta crece a partir de bulbos. Durante el invierno, los bulbos permanecen latentes para reproducirse y crecer en la primavera y principios del verano. Aunque todos los individuos son hermafroditas, no pueden autopolinizarse, por lo que para reproducirse dependen de

animales polinizadores. Así, las semillas que se originan tras la fecundación contienen información genética de ambos progenitores. Además de reproducirse de esta manera, el ajo también lo hace a partir de bulbos secundarios o bulbiles, ubicados debajo de las flores, que caen al suelo. En este caso, las nuevas plantas son idénticas a su progenitor

IV. Salmonela (Salmonella typhimurium)

Esta bacteria, presente a veces en ciertos alimentos crudos (como los huevos y la carne), habita en el cuerpo de varios reptiles y en las heces de algunos animales. En el caso de los alimentos, cuando estos son ingeridos, la bacteria ingresa al organismo y, al llegar al intestino delgado, se divide rápidamente, produciendo múltiples copias de sí misma. De este modo, infecta a un número cada vez mayor de células. Entre las 12 y las 72 horas posteriores, se sienten los síntomas de la infección bacteriana. Si bien nuestro sistema inmune la ataca, para eliminarla totalmente es necesario tomar antibióticos. a. Completen el cuadro con la información que se indica. Estructura que protege al embrión (si es que la posee) Primero el útero y luego la bolsa (marsupio).

Estrategia reproductiva (K / r)

Parte

Tipo de reproducción (sexual / asexual)

Sexual.

Cuerpo de la hembra.

III

Sexual y asexual.

Bulbos.

Asexual.

Ninguna.

Cabe destacar que podrán observar que el escorpión no es muy fácil de clasificar (tiene muchas crías, pero tiempo de gestación largo y cuidado). Tampoco es tan fácil de clasificar el ajo, en función de la información presentada.

b. ¿Quiénes poseen mayor variabilidad: los

individuos que se reproducen sexualmente o los que lo hacen asexualmente? ¿Por qué? Los que se reproducen de forma sexual, pues-

Solucionario • Nuevo Huellas • Biología 2 es

to que el proceso de formación de gametos genera variabilidad (no son idénticos a los individuos que les dan origen), y la unión de gametos también aporta variabilidad.

c. ¿Por qué consideran que en algunas espe-

cies el embrión está más protegido que en otras? Está relacionado con la estrategia. En las especies con estrategias “K”, se producen menos embriones, pero como la protección es mayor, hay más chances de que sobrevivan. 4. En la mayor parte de las especies conocidas existe algún grado de dimorfismo sexual: los machos y las hembras presentan rasgos externos que permiten distinguirlos con relativa facilidad. a. Completen el cuadro mencionando un ejemplo de una especie perteneciente a cada grupo y las características externas que difieran entre hembras y machos. De elaboración personal de las alumnas y los alumnos. Se sugiere orientación en la búsqueda de fuentes confiables. A continuación, se ponen algunos ejemplos. Grupo

Ejemplo

Hembra

Macho

Mamíferos

León.

No tiene melena, y es más pequeña.

Tiene melena y es más grande.

Peces

Luchador de Siam.

Aletas más pequeñas y colores menos brillantes.

Aletas más grandes.

Aves

Insectos

Pavo real.

El macho tiene La hembra es una longitud de más pequeentre 100-115 ña, con una cm del pico a la longitud de cola, y alcanza los unos 95 cm 195-225 cm hasta y un peso de el extremo de 2,75-4 kg. las largas plumas No tiene cola que conforman el que se abra abanico. Su peso en abanico es mayor que el como el de la hembra, de macho. entre 4 y 6 kg.

Pueden medir entre 28 y 54 mm, con Ciervo mandíbulas volante. de menor tamaño que los machos.

Puede medir entre 30 y 90 mm. Las mandíbulas del macho son mucho más grandes y tienen un color rojizo.

5. ¿Cuáles de las características relacionadas con la reproducción que indicaron en las actividades anteriores se reconocen en los seres humanos? Las ventajas de la reproducción sexual. El gameto femenino mucho mayor que el masculino.. La estrategia “r”. El dimorfismo sexual. Páginas 23 y 24. Las leyes de Mendel 1. Como leyeron en el Capítulo 8, se debe a Gregor Mendel el descubrimiento de los mecanismos básicos de la herencia en los seres vivos. Estos mecanismos fueron formulados en las leyes conocidas como leyes de Mendel. Lean los siguientes casos y resuelvan las consignas.

FE DE RRATAS: en la F1 deberían ser todos los gatos de color negro.

a. ¿Consideran que en este ejemplo se cumplen al menos algunas de las leyes de Mendel? ¿Por qué? ¿Qué leyes se cumplen? Se cumplen la primera y la segunda ley. b. ¿Cuál es la variante dominante en cuanto al color del pelaje de los gatos? ¿Y la variante recesiva de ese carácter? La variante dominante es el pelaje negro, y la recesiva es el pelaje blanco. c. Expliquen cómo el resultado de la segunda generación (F2) prueba que la información genética pasa de una generación a la siguiente, incluso cuando alguno de los caracteres evaluados (en este caso, el color del pelaje) no es visible. La primera generación es heterocigota, motivo por el cual tiene el fenotipo dominante. No obstante, en la segunda generación ya hay una posibilidad de que se junten dos alelos recesivos (con un 25% de probabilidades); por eso la proporción obtenida es 3 a 1. Caso II Este año, se incorporan cuatro hermanos a tu colegio. El mayor de los hermanos, Francisco, tiene cabello y ojos marrones. Por otro lado, Antonio, el segundo hermano, tiene cabello marrón y ojos azules. Lucas, el tercer hermano, también tiene ojos azules, pero su cabello es rubio. Por último, el hermano menor, Sebastián, tiene cabello rubio, pero ojos marrones. d. ¿Qué ley de Mendel se representa en este ejemplo? La tercera ley o de la distribución independiente.

e. ¿Cuáles son los caracteres que se comparan

en este caso? Color del pelo y color de los ojos. f. ¿El factor que produce las diferentes variantes de dichos caracteres entre los hermanos es de origen genético o ambiental? ¿Por qué? De origen genético; no obstante, el fenotipo siempre depende también de la influencia del ambiente.

2. Unan cada término con su definición.

Genotipo, fenotipo y ambiente

Se sabe que de la cruza de una oveja hembra homocigota para lana blanca y una oveja ma-

cho heterocigota para lana negra, la lana negra es dominante sobre la lana blanca. A partir de esta información, completen el cuadro con los genotipos y fenotipos que se obtendrían.

FE DE ERRATAS: en el cuadro los sexos están al revés. Machos

bB Lana negra

bb Lana blanca

bB Lana negra

bb Lana blanca

Hembras

¿En qué tipo de células y mediante qué proceso se produce la variabilidad que observamos en los individuos de este y de otros ejemplos? En las células sexuales que dan origen a los gametos, a través de la meiosis.