biologia 2

Reforma Integral de la Educación Media Superior (RIEMS)

Los derechos de autor de todas las marcas, nombres comerciales, marcas registradas, logos e imágenes que apa-recen en esta Guía Didáctica de Apren-dizaje pertenecen a sus respectivos propietarios.

N. del Ed. Las citas que aparecen en la presente Guía -transcritas de fuentes impresas o de páginas digitales-, no fueron intervenidas ni modificadas, ya que son textuales.

Queda prohibida la reproducción por cualquier medio, impreso y/o digital, parcial o total, de la presente guía, sin previa autorización de la Fundación Cobao, ac.

Impreso y hecho en Oaxaca, Méx.

equipo disciplinar elaborador

Lic. Gabino Cué MonteagudoGobernador Constitucional del Estado de Oaxaca

Act. José Germán Espinosa SantibáñezDirector General del Colegio de Bachilleres del Estado de Oaxaca (Cobao)

Lic. Elizabeth Ramos AragónDirectora Académica

cp Rogelio Cadena EspinosaDirector de Administración y Finanzas

Ing. Manuel Estrada MontañoDirector de Planeación

Ing. Raúl Vásquez DávilaGerente de la Fundación Cobao ac

GUÍA DIDÁCTICA DE BIOLOGÍA2ª Edición.© 2012 Fundación Cobao, ac.® En trámite.

Av. Belisario Domínguez 1219Yalalag, Sta. Lucía del Camino cp 71228, Oaxaca, México.Tel/Fax (951) 5132688 [email protected]

Ilustración de portada:Henri Rousseau

Edición:Alejandra Martínez GuzmánAzael Rodríguez Teodoro Eugenio Santibáñez Gruhl Benjamín Méndez MartínezErick Ricardo Osorio Casas

Correción de estilo:Efraín Velasco Sosa

Diseño y cuidado editorial:Mextli Cruz Lavariega

DIRECtoRIo

Biól. América Fernández SantiagoPl. 02 El Espinal Biól. Mónica Kuri CastilloPl. 07 Tuxtepec Méd. Silvia Espinoza ToledoPl. 09 Tapanatepec

Biól. Eustolia Rivera AguilarPl. 08 Huajuapan

Biól. Mabel Rosario Juárez LópezPl. 29 Guichicovi

Lic. Martha E. Hernández RamosResponsable metodológico

Dra. Tatianne Gizelle Marques SilvaRevisión de contenido

cd María del Socorro Rueda GómezJefa del Departamento de Química y Biología

→ÍNDICE

3GUÍA DIDÁCTICA DE APRENDIZAJE >BIOLOGÍA II

Presentación

introducción

Bloque iIdentIfIcas los tIpos de reproduccIón celular y de los organIsmos, y su relacIón con el avance cIentífIco.

anexosfuentes documentales

Bloque iireconoces y aplIcas los prIncIpIos de la herencIa.


Bloque iiivaloras las aportacIones más relevantes de la bIotecnología.


Boque iVdescrIbes los prIncIpIos de la evolucIón bIológIca y los relacIonas con la bIodIversIdad de especIes.


Boque Vconoces los prIncIpIos estructurales y funcIonales de los seres humanos y los comparas con otros organIsmos del reIno anImal.


Boque Vireconoces a las plantas como organIsmos complejos de gran ImportancIa para los seres vIvos.


5

7

11

5157

61

95101

105

123127

131

169175

179

247265

269

297301

→presentAción


en el Colegio de Bachilleres del Estado de Oaxaca nos queda claro que la educación de calidad es una exigen-cia de las y los estudiantes de la sociedad de México

para fortalecer la formación integral y contribuir a la trans-formación, desarrollo y solución de sus problemas, en el marco de su contexto comunitario, académico y laboral.

La consolidación de la Reforma Integral de la Educación Media Superior es la tarea que nos ocupa para construir nuevos horizontes educativos, acordes a los tiempos de este nuevo milenio, que nos permitan estar a la vanguardia y enfrentar los retos que la sociedad nos impone y ante los cuales debemos estar preparados.

Los esfuerzos que, se han realizado en nuestra Institu-ción, se reflejan en estas Guías Didácticas de Aprendizaje que hoy tenemos la satisfacción de poner en manos de la juventud que acude a nuestras aulas, no sólo para abrevar el conocimiento de la comunidad docente, sino para adquirir las herramientas que le permitan construir su propio juicio y convertirse en forjadores de su destino.

Atendiendo de forma precisa los procesos de ense-ñanza-aprendizaje encauzados en contextos disciplinares, curriculares y sociales amplios, hoy por hoy, estas Guías permitirán al estudiantado, en equipos y de forma plenaria, discutir y reflexionar sobre actividades que redundarán en la consecución de su aprendizaje, es decir, de sus compe-tencias, para ampliar posibilidades como individuos inmer-sos en circunstancias sociales y culturales particulares.

Este material está diseñado de tal forma que permitirá al docente ejercer su labor desde dos perspectivas: prime-ro, enseñar para el cambio, para lo nuevo, incluso para lo desconocido; enseñar a producir conocimientos no sólo a consumirlos. Segundo: enseñar para la transformación, para que la o el estudiante reflexione crítica y creativamen-te sobre los conocimientos que ha construido y que debe utilizar en el acontecer cotidiano, transformando positiva-mente su entorno para encontrar mejores formas de vida.

Corresponde pues, al docente, revisar y replantear supuestos teóricos y prácticas en el aula, de tal suerte que estimule de manera decisiva a sus estudiantes, para integrar a su educación ingenio, creatividad y compromiso, porque hay que tener siempre presente que en la tarea docente, quien no evoluciona en la doble tarea de enseñar y aprender, no cambia nada.

6

El especialista y maestro en pedagogía, Porfirio Morán Oviedo, cita: “…La docencia no consiste únicamente en transmitir conocimientos, sino despertar en el estudiante el gusto y la alegría por aprender, crear en su alma un vínculo afectivo con los demás que le rodean; desarrollar al indivi-duo desde adentro y entender que no se puede enseñar a las masas y en serie, porque todos son diferentes. La misión de la docencia es la de formar personas conscientes de su mundo y de lo que son capaces de hacer a favor de ese mundo. La verdadera docencia es aquella que propicia que el estudiante se forje la necesidad de aprender por su cuenta y que encuentre en el docente una guía, un acompañante de travesía para llegar al conocimiento y en el aula un espacio de encuentro, de intercambio, discusión y confrontación de ideas”.

Las herramientas están a la mano de todas y todos los que directa e indirectamente estamos involucrados en el proceso educativo del Colegio; depende de nosotras y nosotros que las cosas cambien en la sociedad, elevando nuestro nivel educativo, acorde a los tiempos, de forma tal que contribuyamos a que Oaxaca crezca y se desarrolle tanto en lo social, como en lo económico y cultural, siempre avanzando y encontrando nuevas perspectivas en el hori-zonte para anteponer a la zozobra un haz de luz, una luz de esperanza indispensable para que la humanidad pueda acceder a estadios elevados de paz, libertad y justicia social: la educación.

acT. JosÉ GerMÁn espinosa sanTibÁÑeZdirecTor General


→inTroducción

La Guía DiDáctica De aprenDizaje De BioLogía ii, es un documento que organiza información acerca de los contenidos de la asig-natura, que orienta en relación a la metodología establecida y al enfoque del curso, y que, además, ofrece indicaciones generales y actividades que apoyan al docente.

Es una propuesta metodológica orientada a apoyar tanto a estudiantes como a maestras y maestros poniendo a su dis-posición un planteamiento para la implementación en el aula, teniendo como referencia las unidades de competencia, así como los indicadores de desempeño de los saberes requeri-dos de cada bloque y de las diferentes estrategias didácticas para el abordaje de los mismos.

Es importante señalar algunas funciones básicas de la guía didáctica:

1 Sugiere estrategias didácticas y de aprendizaje para lograr el desarrollo de conocimientos, habilidades, actitudes y valores en el alumnado.

2 Proporciona información sobre los indicadores de desempeño y saberes requeridos de cada bloque del programa de estudio.

3 Provee una orientación en relación al plan de evaluación continua.

4 Establece las unidades de competencia y los atributos de las competencias genéricas específicos por cada bloque que corresponden a la asignatura.

La base para aplicar una didáctica centrada en el apren-dizaje es, reflexionar cómo lograr que paulatinamente los estudiantes conquisten un nivel óptimo en calidad de compe-tencias. Esto será un generador que propicie la selección de una secuencia lógica, graduada y generadora de actividades donde el principal actor sea el propio estudiante.

Se establece la información que deberá contener cada uno de los componentes como los propósitos y fines para los cua-les está estructurado así como este instrumento educativo.

La Guía Didáctica es flexible, así tu docente podrá rea-lizar adecuaciones a las actividades de acuerdo al contexto, siempre y cuando cumpla con la estructura pedagógica establecida.

→bloque iidenTiFicas los Tipos de reproducción celular Y de los orGanisMos, Y su relación con el aVance cienTÍFico.

11GuÍa didÁcTica de aprendiZaJe >bioloGÍa ii

→bloque iidenTiFicas los Tipos de reproducción celular Y de los orGanisMos, Y su relación con el aVance cienTÍFico.

deseMpeÑos del esTudianTe al concluir el

bloque

» Reconoce la reproducción de los organismos como un mecanismo mediante el cual se perpetúan los seres vivos.

» Identifica la reproducción celular asexual como la base para la conservación de las características del organismo, y a la reproducción celular sexual como la base para la conjugación de las características de la especie.

» Identifica las etapas del ciclo celular y considera las implicaciones de las desviaciones que este proceso puede presentar, como es el caso del cáncer.

obJeTos de

aprendiZaJe

» Tipos de reproducción en los seres vivos.

Estructuras químicas y biológicas involucradas en la reproducción celular.

coMpeTenciasa desarrollar

» Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información.

» Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

niVelesde

conociMienTo

Comprensión.

Comprensión.

sesiones: 3

TieMpo del bloque: 9 horas

insTruMenTos de

eValuación

» Guía de Observación 1.

» Lista de Cotejo.

» Guía de Observación 2

» Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes.

» Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.

Aplicación. » Ciclo celular.

» Enfermedades relacionadas con el desorden del ciclo celular.

12

insTruMenTos de

eValuación

» Explicita las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

» Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

» Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

Análisis. » Avances científico- tecnológicos en el campo de la reproducción celular y sus implicaciones en la sociedad.

» Reconoce los avances científico- tecnológicos que han permitido mejorar la calidad de vida.

» Rúbrica.

» Lista de Cotejo.

deseMpeÑos del esTudianTe al concluir el

bloque

coMpeTenciasa desarrollar

niVelesde

conociMienTo

obJeTos de

aprendiZaJe

13

BLOQUE I

GUÍA DIDÁCTICA DE APRENDIZAJE >BIOLOGÍA II

→encuadrePresentación del personal docente y estudiantes en el grupo.

El personal docente te da a conocer los contenidos del programa y la importancia de trabajar con la Guía Didáctica de Aprendizaje, los criterios de evaluación, la importancia de la asistencia y puntualidad a las clases de esta asignatura. Así como el respeto que se debe establecer entre ambas partes: docente-estudiante.

Mediante una actividad, tu docente rescata las expectativas y alcances en torno a la asignatura de Biología II con la finalidad de conocer las condiciones del grupo del cual formas parte y así generar un am-biente propicio para el proceso enseñanza-aprendizaje dentro de un marco de respeto y responsabilidad de ambos lados.

15

BLOQUE I


deseMpeÑo del esTudianTe:Reconoce la reproducción de los organismos como un mecanismo mediante el cual se per-petúan los seres vivos.

sesión 1

apertura

Observa cuidadosamente las dos imágenes y contesta las siguientes preguntas.

responde

a) b)

¿A qué organismo corresponde cada imagen?

¿Cuáles son las diferencias entre las dos imágenes?

a)

a) b)

b)

16

Formas de reproducción asexual.

Tipos de reproducción en los seres vivos

Al observar la naturaleza, nos damos cuenta de la gran diversidad de plantas, animales y microorganismos que exis-ten, te has preguntado, ¿cuál es el motivo de su perpetuación sobre la tierra? La respuesta, es la reproducción, proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos.Existen dos tipos de reproducción: la asexual y la sexual. La reproducción asexual es la primera en aparecer en la tierra, se caracteriza por la presencia de un único progenitor, capaz de originar otros individuos nuevos por medio de la mitosis, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético, lo que impide la recombinación genética. Existen muchas formas en las que puede ocurrir la reproducción asexual.

lee

17

BLOQUE I


reproducción asexual en orGanisMos unicelulares

Se da en organismos unicelulares y se clasifica en: bipartición o fisión binaria, gemación o esporulación.

bipartición o fisión binaria. El organismo se divide a la mitad y da origen a dos células hijas de igual tamaño. Este tipo de reproducción se presenta en algas, bacterias y protozoarios.

Gemación. El organismo se divide en dos células de diferente tamaño. El proceso empieza con la formación de un pequeño brote o yema que termina por separarse de la célula materna. Esta modalidad reproductiva es característica de las levaduras.

esporulación. Consiste en la formación de varias células (esporas) en el medio interior de una célula madre. Las esporas son formadas por división del núcleo celular. Los es-porozoarios son un grupo de protozoarios que se reproduce por esta modalidad; entre estos se encuentra el Plasmodium, que produce el paludismo.

»Bacterias.

»Levadura.

»Esporulación..

18

reproducción asexual en orGanisMos pluricelulares

En los organismos pluricelulares, las unidades reproducto-ras pueden ser una porción importante del cuerpo o células y se clasifican en; gemación, esporulación, reproducción vegetativa, fragmentación, regeneración y partenogénesis.

Gemación. En este tipo de reproducción, a un organismo le sale un pequeño brote o yema que crece y se desprende dan-do origen a un nuevo organismo. Estos se dan en las esponjas y en las hidras.

esporulación. Se forman esporas que contienen núcleo y una pequeña porción de citoplasma (puede ocurrir en hongos, musgos y helechos). Por lo general, son muy livianas y poseen una pared protectora, características que le permiten ser transportadas a grandes distancias por medio de corrientes de aire, permitiendo la propagación.

reproducción vegetativa. En algunos vegetales la unidad reproductora puede ser un tallo, un tubérculo o rizomas, una hoja, que al desprenderse del cuerpo materno da origen a una nueva planta. Esta capacidad reproductiva de los tejidos vegetales es utilizada en la producción agrícola o a nivel do-méstico. La reproducción vegetativa artificial puede ser por:

injertos. Consiste en insertar en una planta una rama similar de otra planta.

estacas. La reproducción por estacas consiste en cortar la rama con brotes o yemas, plantarla en otro lugar y obtener así una nueva planta.

esquejes o gajos. Tallos que se preparan, en recipientes con agua o en tierra húmeda, donde forman nuevas raíces, tras lo cual pueden plantarse.

»Esqueje »Fuente: Flickr.com »Fotografía: Kim Kruse

»Hidras.

»Esporulación en hongos.

esporas

19

BLOQUE I


estolones. Crecimiento del tallo de algunas plantas. Los estolones se arrastran sobre la superficie de la tierra y a intervalos echan raíces; ejemplo la fresa.

rizomas. Cuando el estolón es subterráneo, se le llama rizoma; las hojas son muy reducidas, carecen de clorofila. En los rizomas las raíces pueden crecer principalmente en los nudos o estar distribuidas. Ejemplo de rizomas, los pastos tipo césped.

cormos y bulbos. En el azafrán y la gladiola, su cormo es un pequeño tallo que se encuentra bajo tierra en latencia, con muchas reservas nutritivas. La diferencia entre bulbos y cormos es que en los primeros los órganos de almacenamiento de alimento son las hojas que están muy engrosadas y forman las escamas del bulbo que rosean al tallo, como cebollas y tulipanes.

•Tubérculos: Algunos rizomas delgados tienen ciertas partes muy engrosadas en las que se almacenan alimentos y se llaman tubérculos; un ejemplo es la papa.

•Propágulos: Pequeñas formaciones multicelulares que sirven para la reproducción asexual en helechos, musgos y hepáticas, en la Marchantia los propágulos se forman en conceptáculos especiales del tallo, en forma de yemas y pequeños vástagos propagadores.

Fragmentación: Es la división del cuerpo en varias partes que pueden transformarse en individuos completos, ejemplos: corales, medusas, gusanos planos, esponjas de mar, anélidos poliquetos y tunicados; este proceso debe ir acompañado de la regeneración que es la formación de nuevas células para dar origen al individuo completo a partir de los fragmentos que se generaron. En el caso de la estrella de mar, el género Linckia se reproduce por estos dos procesos.

»Estrella de mar (Genero Linckia).

»Cultivo de fresas.

»Algunos tubérculos.

20

»Partenogénesis.

Empieza la regeneración

Corte de 3 secciones

Planarias nuevas

regeneración. A diferencia de la fragmentación, la regenera-ción considera sólo la restitución de una parte del organismo. Ejemplo la planaria.

Partenogénesis. Consiste en el desarrollo de células sexuales femeninas no fecundadas. Se desarrolla un nuevo organismo a partir de un óvulo, sin que haya sido fecundado. Para que se lleve a cabo, requiere que las hembras pongan huevos sin fertilizar, ejemplo: abejas carpas, hormigas y cier-tas especies de lagartijas.

»Regeneración en planarias.

21

BLOQUE I


»Fecundación externa en peces.

»Fecundación interna.

reproducción sexual

La reproducción sexual es otro tipo de división celular, propia de los gametos, el gameto masculino es el espermatozoide, el gameto femenino es el óvulo, se requiere de la unión de los núcleos de dos células de diferente sexo (una masculina y otra femenina), lo que recibe el nombre de fecundación, para producir el huevo o cigoto, que dará origen a un nuevo ser, lográndose la combinación de la información genética de dos líneas progenitoras, favoreciendo la variabilidad genética. Di-cha reproducción constituye un cambio radical en la evolución de los organismos. Los procesos fundamentales y comunes de la reproducción sexual son: gametogénesis, fecundación y desarrollo embrionario.

Tipos de Fecundación

externa. Es propia de casi todos los animales acuáticos y de los anfibios. Las parejas liberan sus óvulos y espermatozoides simultáneamente en el agua, donde se produce la fecundación. Los huevos que resultan de la fecundación originan larvas, que se desarrollan hasta convertirse en adultos. Ejemplo: los peces.

interna. Se da cuando los espermatozoides son depositados en o cerca del tracto reproductor femenino y los gametos se unen dentro del cuerpo de la hembra. Casi todos los animales terrestres presentan fecundación interna, la cual es una adaptación que protege a los huevos en desarrollo del calor excesivo y de la desecación. La fecundación interna requiere por la general de copulación. También requiere de sistemas reproductores complejos, incluyendo órganos copuladores y receptáculos para almacenar espermatozoides y transportarlos hasta los óvulos. Es característica de los animales terrestres y de algunos peces, como los tiburones y las rayas. La naturaleza estimula la atracción entre macho y hembra, necesaria para que ocurra la fecundación interna.

ovas semen

22

Heterogámica o anisogámica: Unión de dos clases de ga-metos que difieren de tamaño, pero ambos llevan flagelos. Ocurre en algunas Florideophyceae (algas marinas).

»Isogamia.

Isogámica: Las dos células que se unen son iguales en tama-ño y estructura, como en las especies de Chlamydomonas (un tipo de alga verde primitiva).

»Heterogámica o anisogámica.

»Fecundación cruzada en lombrices.

»Taenia.

cruzada: Algunos anélidos, moluscos o hermafroditas se fe-cundan entre sí, por ejemplo: la lombriz de tierra y el caracol de jardín.

autofecundación: El organismo hermafrodita se fecunda a sí mismo; por ejemplo, la Taenia (fecundación cruzada entre distintas proglótides del mismo individuo).

Otras de las formas de reproducción sexual, se encuentran en las plantas fanerógamas (con flores y semillas) y dentro de éstas en las angiospermas (con semillas encerradas). En las flores de las plantas se encuentran los órganos reproduc-tores sexuales.

23

BLOQUE I


1. ¿Cuál es la diferencia entre la reproducción asexual y sexual?

2. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada una de ellas?

actividad Forma equipos y realiza un mapa conceptual de los tipos de reproducción con base en la lectura realizada. Al azar se selecciona un equipo para realizar la exposi-ción ante el grupo.

Contesta las siguientes preguntas y coméntalas en grupo.

responde

cierre

25

BLOQUE I


sesión 2deseMpeÑo del esTudianTe:Identifica la reproducción celular asexual como la base para la conservación de las características del organismo, y a la reproducción celular sexual como la base para la conjugación de las características de la especie.Identifica las etapas del ciclo celular y considera las implicaciones de las desviaciones que este proceso puede presentar, como es el caso del cáncer.

El ácido desoxirribonucléico se quiere desacidodesoxirribonucleicoizar.

Aquél que lo desacidodesoxirribonucleicoice, un buen desacidodesoxirribonucleicoizador, será.

apertura

Trabajo independienteForma equipos y prepara el material biológico para la práctica: Demostración del proceso reproductivo de la célula (Mitosis) de acuerdo al Manual de prácticas de Biología II del Cobao.

Tienes un texto invertido, conviértelo a un texto nor-mal, escríbelo en las líneas de abajo y léelo en voz alta.

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adn (Ácido desoxirribonucleico)

Utilizando una fotografía de una difracción de rayos X de la molécula de ADN obtenida por Franklin y Wilkins en 1951, Watson y crick elaboraron el modelo de la doble hélice de la molécula de ADN en 1953. Su modelo adquirió gran importancia para comprender la replicación, la síntesis proteica y las mutaciones en dicho compuesto. En diciembre de 1962 “recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por el descubrimiento de la doble hélice”. 1

»Watson y Crick en 1953 construyendo el modelo de la doble hélice en el ADN. En la figura de la derecha, el modelo terminado.

Generalidades del adn

• El ADN, es una molécula que se localiza en todos los organismos y casi todos los virus.

• Además posee la información de la herencia genética, que son, rasgos heredados que pasan de una generación a otra.

• Las iniciales del ADN se refieren a su nombre químico: ácido desoxirribonucleico. La palabra nucleico, su ‘apellido’, significa que este ácido se localiza en el núcleo de la célula.1

• Contiene la información necesaria para construir un organismo y mantenerlo con vida. Si se da un cambio en esta molécula, provoca alteraciones genéticas conocidas como mutaciones.

1 GALLARDO, C, M. Atrapados en la doble hélice. Pangea Editores. 1991, México, pp. 31.

estructura del adnCada molécula de ADN está constituida por dos cadenas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos; que se compone de ácido fosfórico, un azúcar llamado desoxirribosa y una base nitrogenada.

lee

Fosfato

azúcar

basenitrogenadap

cH

nH2

Hc c

n c c

o ocH

H HH

oH oH

H

n n

n

o

-o

-o

27

BLOQUE I


NucleótidoLa base nitrogenada que integra al nucleótido del ADN está formada por anillos que tienen en su estructura nitrógeno, hidrógeno y carbono. Las bases de dos anillos se llaman purinas y las de un anillo pirimidinas.

Purina Pirimidina

»Bases nitrogenadas de dos y un anillo del ADN.

»Bases nitrogenadas del ADN.

bases niTroGenadas del adn

GuaninaAdeninaTiminaCitosina

o

cc

cc

nHn

nn

cH

H2n

nH2

ccH

cH

n

nco

H

o

cc cH3

cH

Hn

nco

H

nH2

cc

c

nn

nn

cH

Hc

H

28

La estructura de la doble hélice del ADN propuesta por Watson y Crick está constituida por dos cadenas de polinu-cleótidos que se enrollan en torno a un eje común y están unidas por medio de puentes de hidrógeno entre los pares específicos de bases.

La doble hélice del ADN “…tiene un diámetro de 2nm, que una vuelta completa mide 3.4 nm de longitud y en ella caben diez pares de nucleótidos separados por una distancia de 0.34 nm”.2

»Doble hélice del ADN.

2 PIÉ, Contijoch, Monserrat. El mensaje hereditario. Ed. Trillas. 1995, México, pp.97.

El nucleótido en cada cadena que constituye al ADN está flanqueada por un grupo fosfato a un lado y una base al otro. El grupo fosfato se une a la desoxirribosa y forman los lados de la escalera; las bases nitrogenadas están enfrentadas por parejas y forman los travesaños.

Las dos cadenas se enlazan entre sí a través de sus bases nitrogenadas. Estas bases se unen por medio de enlaces débiles de puentes de hidrógeno. Las bases nitrogenadas se unen de manera específica: la adenina con la timina, las cuales se unen por medio de dos puentes de hidrógeno; la citosina con la guanina se unen a través de tres puentes de hidrógeno. La orientación de la desoxirribosa en las dos cadenas de los nucleótidos en la molécula de ADN queda en diferentes posiciones, los extremos determinados por los carbonos quedan en la cadena izquierda, 5’ arriba y 3’ abajo, y en la derecha 3’ y 5’ abajo.

»Estructura del ADN modificada.

3’ 5’

5’ 3’

a

G

c

T

T

c

G

a

puentes de hidrógeno

azúcar

Fosfato

p

p

p

p

p

p

p

p

29

BLOQUE I


2 PIÉ, Contijoch, Monserrat. El mensaje hereditario. Ed. Trillas. 1995, México, pp.97.

Función del adn

El ADN tiene una doble función durante la vida de un ser vivo:Ejerce el control total sobre las actividades metabólicas para mantener sus funciones vitales.

Determina la transmisión de sus caracteres hereditarios de una generación a otra, permitiendo que las especies so-brevivan cientos o miles de años.

actividad En la siguiente sopa de letras marca con colores los conceptos relacionados con la molécula del ADN:

30

• ¿Qué son los cromosomas?

• ¿Cuál es la relación del ADN y los cromosomas?

• ¿Cuál es la estructura de los cromosomas?

• ¿Tipos de cromosomas?

• ¿Qué es el genoma humano?

»Estructura del cromosoma.

1. A continuación se te presenta una figura de un cromosoma, escribe el nombre de sus estructuras correspondientes.

actividad

Trabajo independiente En equipo realiza una investigación documental ilus-trada sobre la estructura y función de los cromosomas (Ver Anexo 2), donde consideres:

actividad Con base en tu investigación documental y con ayuda del docente, contesta lo siguiente y comenta tus res-puestas en el grupo:

31

BLOQUE I


3. Escribe el nombre de los cromosomas de acuerdo a la posición del centrómero.

»Clasificación de los cromosomas de acuerdo al centrómero.

a)

c)

b)

d)

2. ¿Qué nombre recibe la región del cromosoma que se fija al huso acromático durante la mitosis o meiosis?

32

6. La especie Bos taurus (vaca) tiene 60 cromosomas. Subraya la afirmación que es correcta.

a) Los espermatozoides de Bos taurus tendrán 60 cromosomas.

b) En Bos taurus, n=60;

c) En Bos taurus, 2n=60;

d) Si la especie humana tiene 46 cromosomas, Bos taurus no puede tener más.

5. De acuerdo a la figura anterior escribe cuáles son los cromosomas homólogos.

4. De acuerdo a la siguiente figura, ilumina los heterocro-mosomas.

»Tipos de cromosomas.

33

BLOQUE I


7. La representación ordenada del conjunto de los cromoso-mas de una célula se denomina:

a) Ideograma

b) Cariotipo

c) Ordenación cromosómica

d) Tabla cromosómica

8. Si las células somáticas 2n de una determinada especie de helecho tienen 16 cromosomas, sus esporas tendrán:

a) 4

b) 8

c) 16

d) 32

9. Completa el nombre de las estructuras relacionadas con el material genético de los eucariontes.

»Formación del cromosoma.

34

Div

isió

nce

lula

r

»Ciclo Celular y sus fases.

ciclo celular

Cuando las células se van a reproducir entran en un proceso llamado ciclo celular, que es el tiempo que tarda para formar otra célula, su material genético se divide en partes iguales y se producen células hijas idénticas a las de la madre.

Este ciclo se divide en cuatro fases:

G1. Al inicio de esta etapa la célula está recién formada, se dedica a crecer y a prepararse para entrar a la etapa siguien-te. 6-12 horas.s. La célula se prepara para la fabricación de proteínas nu-cleares y copia sus cromosomas. 6-8 horas.G2. La célula entra en un periodo corto de crecimiento, en el cual se fabrican mitocondrias y otros organelos, así como partes celulares que son necesarias para la división celular. 4 horas.M. Se lleva a cabo la mitosis, reproducción celular. 1 hora.

lee

35

BLOQUE I


Mitosis

Proceso de división celular en el cual se producen dos células hijas idénticas a la original. Este proceso ocurre en las cé-lulas eucarióticas ya que las células procarióticas no tienen un núcleo bien definido y no tienen compactado su material genético.

comprende las siguientes etapas:

1) profase: Los cromosomas se forman con el material genético, se inicia con el ciclo celular. La membrana nuclear desaparece y los cromosomas que están duplicados se llama cromátide, posteriormente se forma el áster que son filamentos de los centriolos. En la célula vegetal no hay cen-triolos pero aparecen al centro de las comátides una serie de fibras llamadas huso acromático.

2) Metafase: Los cromosomas se alinean en la parte media de la célula.

3) anafase: Las cromátides se separan y se van a la parte de los extremos de la célula.

4) Telofase: Las cromátides se rodean de una nueva mem-brana nuclear, después se divide el citoplasma y se forma la membrana celular para las dos nuevas células hijas que contienen el mismo número y tipo de cromosomas de la célula madre. »MITOSIS

spindlefibers

proFase

MeTaFase

anaFase

TeloFase

36

MeiosisProviene del latín meioum que quiere decir disminuir, es el proceso de división celular por medio del cual las células sexuales se forman.

comprende las siguientes etapas:

primera etapa reductora.

1) profase i. Una vez que los cromosomas se han dividido se extienden a lo largo de las cromátidas, a este proceso se le llama cigotene. Porque cada cromosoma tiene dos cromátidas iguales y se forman cuatro cromátidas o tétra-das.

2) Metafase i. Los cromosomas homólogos se orientan en la parte central de la célula. La región del centrómero homólogo se ha duplicado en esta fase y las fibras del huso se unen con los cinetocoros.

3) anafase i. Los cromosomas homólogos son separados y viajan a los polos, se produce la reducción de 2n a n.

4) Telofase i. Las células sólo tienen la mitad de cromo-somas del número original. Se establece una interfase, e inmediatamente ocurre la segunda división celular.

37

BLOQUE I


segunda etapa reductora.

1) profase ii. En esta etapa es la única en que los cromo-somas son visibles.

2) Metafase ii. Las fibras del huso se integran con los cinetocoros y los tres pares de cromátidas de cada núcleo viajan a los extremos de la célula.

3) anafase ii. Los cromosomas se separan de las cromá-tidas y viajan a los extremos de la célula.

4) Telofase ii. Se forma la nueva membrana nuclear rodeando los cromosomas y se produce la división del citoplasma.

Te has preguntado ¿Por qué es importante este proceso en los organismos vivos?

La meiosis establece la mayor parte de la variabilidad genética, es decir, lo que permite que existan diferentes individuos y permite la probabilidad de supervivencia en una población.

38

Tipo de reproducción

nÚMero de diVisiones

nÚMero de cÉlulas

resulTanTes

paqueTe croMosóMico

VenTaJas desVenTaJas

»Cuadro de tipos de reproducción celular.

actividad Por parejas completen el siguiente cuadro comparativo de la mitosis y la meiosis y coméntenlo en el grupo.

MiTosis

Meiosis

BLOQUE I

GUÍA DIDÁCTICA DE APRENDIZAJE >BIOLOGÍA II 39GuÍa didÁcTica de aprendiZaJe >bioloGÍa ii

»Mitosis en la raiz de la cebolla. »Fuente: Flickr.com »Autor: agross96

»Exp

erim

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i

experimento

actividad Práctica de laboratorio 1: demostración del proceso reproductivo de la célula (mitosis) de acuerdo al Ma-nual de prácticas de Biología II del Cobao.

40

Gametogénesis

Proceso por el cual da origen a las células sexuales. La meiosis forma parte de este proceso. Cuando las células se dividen se obtienen cuatro células haploides que contienen la mitad de número de cromosomas de las células originales. Este es el origen de los óvulos (ovogénesis) y el de los esper-matozoides (espermatogénesis).

OVOGÉNESIS

2n

2n

2n

n

nn n n

n

corpúsculos polares

ÓVULO

ESPERMATOGÉNESIS

2n

2n

2n

n n

n n n nespermátidas

espermiogénesis

espermatozoides

MA

DU

RA

CIÓ

NP

RO

LIFE

RA

CIÓ

N

CRECIMIENTO

GONIAS

CITOS I orden

CITOS II orden

»Gametogénesis.

lee

41

BLOQUE I


GaMeToGÉnesis

oVoGÉnesis esperMaToGÉnesis

»Cuadro comparativo de gametogénesis.

actividad Con ayuda de tu docente, completa el siguiente cuadro comparativo de las características principales de los procesos de espermatogénesis y ovogénesis.

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enFerMedades relacionadas con el desorden del ciclo celular

apoptosis y riñónMaría del Carmen Ávila Casado

Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez y Facultad de Medicina, UNAM.

La muerte celular por apoptosis, uno de los dos mecanismos básicos de muerte celular, ha suscitado un gran interés dentro de todos los campos de la biología de tal manera que es muy difícil encontrar un área en la cual no le haya sido asignado un papel significativo. Además de que juega un papel importante en las enferme-dades autoinmunes, su función principal está relacionada con: 1) los procesos de remodelación tisular que se llevan a cabo durante el desarrollo de los vertebrados y 2) en la pérdida de células en respuesta a diversos estímulos, ya sea externos o internos (renovación tisular).

El término apoptosis fue utilizado para describir este tipo especial de muerte celular, tomado del término griego apo (aparte) y ptosis (caído), que en el mundo clásico se utilizaba para describir el proceso normal de la caída de las hojas du-rante el otoño. La descripción original de este tipo de muerte celular se debió a las observaciones histológicas de Kerr, en 1972, cuando realizó un experimento en el que ligó la vena porta y cortó el suministro sanguíneo a hepatocitos. Alrededor de la zona de necrosis central isquémica de hepatocitos (muerte celular con hinchazón y ruptura de la membrana celular), él observó una franja de tejido en el que las células en lugar de hincharse, parecían haberse contraído y antes de utilizar el término apoptosis, le llamó “necrosis por contracción”. En estas células, en las que seguramente la muerte es más lenta porque la isquemia que sufren no es absoluta, se conservaba la integridad de las membranas celulares y se formaban ampollas y bulas hacia la superficie. Curiosamente los organelos estaban preservados, y entre éstos se observaban incluso mitocondrias. Todos estos hallazgos se observaron bajo el microscopio óptico. La característica morfológica distintiva de la apoptosis es la condensación nuclear y la formación de cuerpos apoptóticos.

El estudio de los mecanismos y regulación de la apoptosis ofrece para el futuro un enorme potencial terapéutico en diferentes campos: en oncología para la elimi-nación de tumores; en neurología para evitar la pérdida neuronal por apoptosis; en inmunología para evitar la eliminación apoptótica de los linfocitos de tipo CD4 en los pacientes con SIDA y para estimular la apoptosis de células auto-reactivas en enfermedades autoinmunes, entre otros.

»Fuente: Revista de la Facultad de Medicina, Vol. 43, No 001 (2000) http://www.revistas.unam.mx/index.php/rfm/article/view/12511

Lee detenidamente el siguiente texto y con ayuda de tu docente contesta las preguntas que se encuentran al final del mismo.

lee

43

BLOQUE I


1. ¿Qué importancia tiene la muerte celular para los seres vivos?

2. ¿Cuál es la importancia de la apoptosis dentro del ciclo celular?

3. ¿Qué relación existe entre el cáncer y la apoptosis?

Trabajo independienteForma equipos y elabora una maqueta donde repre-sentes la estructura de los cromosomas y cómo se organiza el ADN en su interior. (Ver anexo 3)

cierre

Exposición de la maqueta en un tiempo no mayor de 10 minutos.

responde

45

BLOQUE I


sesión 3deseMpeÑo del esTudianTe.Reconoce los avances científico-tecnológicos que han permitido mejorar la calidad de vida.

aVances cienTÍFico - TecnolóGicos en el caMpo de la reproducción celular Y sus iMplicaciones en la sociedad.Observa las imágenes.

Avances científicos y tecnológicos

apertura

¿Qué idea te dan las imágenes? responde

desarrollo

lee

46

cÁncer

En un organismo multicelular es importante que las diferen-tes células se dividan de manera adecuada y participen en el crecimiento y reemplazo de las células que son eliminadas por el organismo. Si en este proceso se crea un desbalance, por ejemplo, un aumento exagerado en la división de una célula, se ocasiona una interrupción en el funcionamiento normal del órgano, y finalmente del organismo que puede desencadenar algunas alteraciones como es el caso del cáncer, enfermedad que puede causar la muerte.

¿Qué es el cáncer?El cáncer es una enfermedad genética que resulta de la acumulación de daños y alteraciones en varios genes, los cuales pertenecen a grupos pequeños pero importantes: los oncogenes y los genes supresores, cuyos productos normalmente realizan funciones fundamentales para el buen funcionamiento, crecimiento y muerte de la célula. La pérdida o inactivación de estos genes, da lugar a la división celular descontrolada y a la formación de tumores.

Durante la transformación de células normales en células cancerosas o tumorales ocurren variaciones genéticas como la de aquellos que controlan el ciclo celular. Los investigadores han reconocido varias proteínas capaces de asumir o inducir la acción de éstos genes controladores del ciclo celular.

Es de vital importancia consultar a un especialista ante la presencia de una masa extraña en el cuerpo, o bien, cuando sucedan cambios en la coloración de la piel, a fin de que reali-ce las pruebas necesarias y diagnostique, detecte o descarte alguna anomalía que ponga en riesgo la salud. Es importante desarrollar una cultura de la salud preventiva, enseñar y alentar el uso de procedimientos de autoexploración y la realización de exámenes periódicos para poder detectar en forma precoz esta enfermedad, lo cual aumentará la posibili-dad de controlarla y curarla.

Existen avances científicos y tecnológicos que ayudan a los enfermos de cáncer a tener una detección oportuna y a tratar ésta enfermedad. En los últimos años, ha surgido la Oncología Radioterápica, como una conjunción de los progresos en el campo informático, el gran desarrollo de la tecnología de la imagen, así como el gran conocimiento de las bases moleculares del cáncer.

47

BLOQUE I


No hay que olvidar que los tratamientos tienen por objeto curar a las y los pacientes, ayudar a mejorar su calidad de vida y prolongarla. Algunos tipos frecuentes de cáncer, como los de mama, de cuello del útero y de colon-recto, tienen tasas elevadas de curación si son detectadas a tiempo.

Los principales métodos de tratamiento para el cáncer son: la cirugía que extirpa el tumor canceroso, la radioterapia que es local y la quimioterapia. Así como las vacunas y las nuevas técnicas de control a través de la prueba para buscar el virus del papiloma humano dan una oportunidad sin prece-dentes para que los países pobres comiencen a controlar la enfermedad.

La investigación médica en relación al ciclo celular ha encontrado grupos de genes que controlan este ciclo celular, suprimiendo o activando mecanismos que lo detienen y permitiendo que la célula corrija los errores de la síntesis del ADN, ya que cuando una célula se divide pueden ocurrir errores en la síntesis. Si los errores no se corrigen, la célula hereda mutaciones que provocan un efecto en cadena y muchas veces terminan en la formación de una célula tumoral. Los genes que controlan el ciclo celular permiten que se lleve a cabo la corrección mediante una serie de proteínas que detienen el ciclo celular, permitiendo la reparación del ADN.

Tratamientos actuales de cáncerTrasplantes de células madre y de médula ósea: utilizado para tratar varios tipos de cáncer, permiten que el paciente reciba dosis altas de quimioterapia y mejora las posibilidades de curar la enfermedad.

Las células madre se pueden conseguir directamente de la médula ósea o de la sangre periférica. Si se extraen de la médula, habrá que realizar múltiples aspiraciones en los huesos de la cresta ilíaca bajo anestesia general.

Medicamentos hormonales individuales: Su principio es interferir con la producción o el efecto de hormonas particulares en el cuerpo que actúan como mensajeros químicos y ayudan a controlar la actividad de células y órganos.

También se están utilizando citoquinas, una especie de «hormonas de la médula ósea» que hacen salir las células madre a la sangre periférica y son recogidas con unos separadores celulares mediante un procedimiento denominado aféresis o leucoféresis, a través de una máquina similar a la de diálisis. Cuando la médula se introduce en el interior del torrente sanguíneo a través de un catéter central, éstas células madre se dirigen hacia las cavidades de los huesos donde implantan, maduran y se multiplican, por lo que el paciente puede producir de nuevo células sanguíneas sanas.

»Un paciente de preparación para el criba-do del cáncer de mama mediante mamo-grafía.

48

Tratamiento biológico, se están utilizando proteínas producidas por el cuerpo, estimulan los mecanismos de defensa del propio cuerpo con el fin de combatir a las células cancerosas.

Factores hematopoyéticos de crecimiento, son proteínas elaboradas naturalmente en el cuerpo, estimulan a la mé-dula ósea para que fabrique las diferentes clases de células sanguíneas, para que el cuerpo pueda combatir la infección.

Anticuerpos monoclonales: se usa para destruir ciertas clases de células cancerosas, una de sus ventajas es que causan poco daño a las células normales.

Tratamiento fotodinámico: terapéutica que abarca a un agente fotosensibilizante que hace a la células más sensibles a la luz y, al producir esto, causa la destrucción de las células cancerosas cuando se dirige una luz láser sobre una zona cancerosa.

Estudios clínicos, prueban nuevos tratamientos y explo-ran novedosas combinaciones de los existentes o cambios en la manera en que son administrados a fin de hacerlos más eficaces o para reducir los efectos secundarios.

actividad En plenaria discute las siguientes interrogantes.

¿Sabías que en el caso de tener una enfermedad grave es tu derecho que el médico te diga lo que tienes?

Suponiendo que tuvieras una hija menor de edad ¿permitirías que se le aplicara la vacuna del virus del papiloma humano? Si tu respuesta es SÍ o NO funda-menta la misma.

Trabajo independiente 1. Forma equipos e investiga en tu centro de salud de tu comunidad ¿cuáles son los tipos de cáncer que en mayor porcentaje se presentan?2.- Elijan un tipo de cáncer e investiguen: la causa, los síntomas, el tratamiento a seguir y la esperanza de vida que tienen los pacientes. Entreguen por escrito su reporte. (Ver anexo 4).

Traer cartulina blanca, marcadores, pegamento, tijeras, cinta adhesiva, recortes de imágenes relacio-nados con los temas del bloque I.

49

BLOQUE I


En plenaria discutan los resultados de su investigación y lleguen a una conclusión grupal.

cierre

actividad

actividad

Forma equipos para elaborar un cartel donde destaques los conceptos de ADN, cromosomas, reproducción celular y su relación con los avances científicos y tecnológicos en la sociedad. El cartel deberá tener las siguientes medidas 1.20 m x 1.00 m; cada imagen deberá llevar los conceptos ya mencionados. Los carteles son expuestos en el grupo y se da un tiempo no mayor de diez minutos para su exposición. (Ver anexo 4).

→ANEXOS

51

52

lisTa de coTeJo para eValuar el TrabaJo de inVesTiGación docuMenTal sobre la esTrucTura Y Función de los croMosoMas

FUENTES DE INFORMACIÓNIncluye al autor, título, editorial y año (en el caso de referencia bibliográfica) y las referencias digitográficas.

LINEAMIENTOS DE EDICIÓNSe presentó con letra arial número 12 y a doble espacio.

CONCLUSIONES PROPIAS El vocabulario utilizado fue hecho sin hacer uso de la redacción del libro, con una secuencia lógica, un orden y con un juicio de valor.

INFORMACIÓN La información del tema está escrita de manera resumida, sintetizada y con imágenes.

PRESENTACIÓN El trabajo está limpio, sin manchas, sin adornos y en carpeta.

No.

ESTRUCTURA DEL TRABAJOPresenta portada, índice, paginación, desarrollo, conclusión y bibliografía.

SÍ NANOOBSERVACIONES

REGISTRO DE CUMPLIMIENTOCRITERIOS A

EVALUAR

1

3

2

4

5

6

7 ENTREGA DEL TRABAJOEntrega en tiempo y forma.

Evaluó:

ANEXO 1

53

BLOQUE I


GuÍa de obserVación para eValuar la MaqueTa del croMosoMa

Presenta en tiempo y forma la maqueta.

Existe limpieza en la presentación de la maqueta.

Es creativo y original en los materiales utilizados.

Incluye todas las estructuras de cómo se organizan los cromosomas.

Detalla las estructuras del cromosoma externa e interna.

No.

Organiza y participa en la distribución de las funciones a desempeñar en el equipo.


REGISTRO DE CUMPLIMIENTOACCIONES A

EVALUAR

1

3

2

4

5

6

Evaluó:

ANEXO 2

54

rÚbrica del reporTe sobre los Tipos de cÁncer

indicadores de eValuación

excelenTe bueno reGular suFicienTe

PRESENTACIÓN Y ESTRUCTURA

Cumple los puntos solicitados para el reporte y se observa orden secuencial en la estructura de su trabajo, incluyendo aspectos significativos.

Cumple los puntos solicitados en el reporte, no se incluyen aspectos significativos.

No incluye en su totalidad los puntos solicitados en su reporte y no se cumple con un sustento teórico.

No existe orden en la presentación de su trabajo y no se incluyen puntos solicitados. Sus ideas están en desorden.

ESCRITO CON ELEMENTOS DE LENGUAJE (ortografía y gramática).

Cumple en su totalidad con las reglas ortográficas y gramaticales.

Cumple con las reglas ortográficas pero hay algunos errores en construcción gramatical.

Existen errores gramaticales y ortográficos.

Descuida la ortografía y la gramática.

TRABAJO EN EQUIPO

Existe solidaridad, coordinación y armonía en el trabajo.

Existe sólo solidaridad y coordinación en el equipo.

Hubo poca coordinación y colaboración para la realización del trabajo.

No hubo trabajo en equipo.

Evaluó:

ANEXO 3

55

BLOQUE I


lisTa de coTeJo para eValuar el carTel que desTaca los concepTos del adn, croMosoMas, reproducción celular Y su relación con los aVances cienTÍFicos Y TecnolóGicos en la sociedad.

Se entrega en tiempo y forma.

Es creativo y original en la estructura del cartel.

Cuida la ortografía y no comete más de 3 errores.

Coherencia y orden en la presentación del tema.

Contiene la información requerida.

No.

Establece la relación entre los conceptos y las imágenes correspondientes al bloque.


REGISTRO DE CUMPLIMIENTOCRITERIOS

1

3

2

4

5

6

Evaluó:

ANEXO 4


→FuenTes docuMenTales

biblioGrÁFicasENCICLOPEDIA ENCARTA, 2003.

FLORES, Raúl, Calixto. et al. 2010. Vive la Biología. Progreso Editorial. pp. 32-35

GALLARDO, Cabello, Manuel. 1991. Atrapados en la doble hélice. Pangea Editores. México. pp. 25 y 31.

Manual de laboratorio de Biología Celular. Universidad Vera-cruzana, 1998.

OÑATE, Ocaña Leonor, Biología II. Editorial CENGAGE; 2011.

PIÉ, Contijoch, Monserrat. 1995. El mensaje hereditario. Ed. Trillas. México. 96, 97 y 168 pp.

HeMeroGrÁFicasRevista de la Facultad de Medicina, vol. 43, no 001 (2000).

diGiToGrÁFicashttp://www.revistas.unam.mx/index.php/rfm/article/view/12511.Fecha de consulta: 29 de septiembre del 2011.

57GuÍa didÁcTica de aprendiZaJe >bioloGÍa ii

biologia 2

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