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Cuadros de Punnett en la herencia de caracteres1Proyecto

Competencias1. Interpreta los procesos de respuesta a estímulos internos y externos, así como la transmisión de carac-

teres hereditarios, como resultado de funciones biológicas en el organismo.

6. Desarrolla proyectos que ha diseñado con base en la formulación de preguntas y el planteo de hipótesis verificables por medio del registro ordenado, el análisis y la interpretación de datos, tomando en cuenta el margen de error experimental.

Indicadores de logro1.3 Explica los procesos de la herencia biológica.

6.1 Defiende los resultados de sus experimentos ante un público.

Contenido

Unidad 2: Ciencias Biológicas Bloque 1: El cuerpo humano

Recursos

1. Para desarrollar el proyecto, el o la docente debe preparar para cada grupo:

Cuadros de Punnett (Anexo 1)• Problemas con cuadros de Punnett (Anexo 2)•

2. Cada grupo de estudiantes debe tener:4 vasos plásticos• 4 goteros• 8 cajas de Petri o porcelanas• 1 marcador• 1 hoja de papel blanco• 1 hoja de papel cuadricula pequeña• 1 rollo pequeño de • masking tape8 palillos para dientes• 4 tipos sanguíneos modelo (O = agua pura; • A = colorante vegetal amarillo; B = colorante vegetal azul; AB = mezcla de colorante vege-tal amarillo y azul; debe dar color verde)2 monedas de igual denominación•

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Instrucciones

Docente

Actividad 1Explique a las y los estudiantes que los cuadros de Punnett son diagramas que se utilizan para determinar • la proporción de una característica genética en la descendencia. Muéstreles todas las posibles combina-ciones genéticas que resultan de la unión de óvulos y espermatozoides. Los genes se representan por letras: con mayúsculas los genes dominantes y con minúsculas los genes recesivos.

Explíqueles que el cuadro da un resultado matemático de las posibles combinaciones que pueden expre-• sarse como proporciones o fracciones y como porcentajes. Cada cuadro, producto de la intersección de los gametos representa ¼ o un 25%.

Utilice el ejemplo descrito en el Anexo 1 para explicar el procedimiento. •

Pídales que, con base en el ejemplo, resuelvan la hoja de trabajo donde aplicarán los cuadros de Punnett, • para determinar las proporciones o porcentajes de las descendencias de los problemas del Anexo 2.

Anímelos a resolver los problemas en el pizarrón y sugiérales que expliquen cada procedimiento.•

Actividad 2Explique a las y los estudiantes que los seres humanos pueden tener uno de cuatro tipos sanguíneos po-• sibles: A, B, AB y O. El tipo de sangre es una característica determinada genéticamente, por la dominancia o no de determinado gen.

Indíqueles que los tres genes que determinan el tipo de sangre son A, B y O. El tipo de sangre A y B son • dominantes sobre O. Pero cuando A y B aparecen juntos no tienen dominancia. Los grupos sanguíneos están determinados por moléculas indicadoras en los glóbulos rojos. Estos indicadores son proteínas de distinto tipo para cada grupo sanguíneo. Si la sangre es tipo A, tiene indicadores A. Si la sangre es tipo B, tiene indicadores B. Si una persona es tipo AB, tiene indicadores tanto A como B. Las personas con tipo O no tienen ningún tipo de indicadores.

Pídales que, en su cuaderno, representen gráficamente los indicadores de cada grupo sanguíneo de la • siguiente forma: un dibujo de un glóbulo rojo en cuya orilla coloquen varios triángulos pequeños para identificar el indicador A. Un dibujo de un glóbulo rojo con pequeños cuadros en la orilla para identificar el indicador B. Un dibujo de un glóbulo rojo en cuya orilla coloquen pequeños triángulos y cuadros inter-calados para identificar el indicador AB. Por último, un dibujo de un glóbulo rojo liso para señalar que no posee ningún indicador.

Acláreles que los tipos de sangre, de acuerdo con los genes que posee la persona, se muestran en la • siguiente tabla:

Tipo de sangre (fenotipo) Genes (genotipo)O ooA AA o AoB BB o Bo

AB AB

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Explíqueles que la sangre donada se utiliza para transfusiones. Pero no cualquier tipo sanguíneo puede • donarse con seguridad a cualquier persona. El plasma contiene proteínas aglutinantes que reconocen a los glóbulos rojos con indicadores “extraños” y provocan que esas células se aglutinen. La sangre tipo A posee proteínas aglutinantes anti-B; el tipo B posee proteínas aglutinantes anti-A; el tipo AB no tiene pro-teínas aglutinantes y en el tipo O están presentes los dos tipos de proteínas aglutinantes.

Solicíteles que se organicen en grupos y que realicen la experiencia del Anexo 3, donde determinarán el • tipo de sangre que puede recibir una persona que posea sangre tipo A y O.

Anímelos a participar en una lluvia de ideas donde expongan los resultados del experimento.•

Alumnos y alumnas

Trabajo individual

Actividad 1

Sigue el ejemplo del Anexo 2 para comprender el uso de los cuadros de Punnett en la resolución de pro-• blemas para predecir el genotipo y fenotipo de los descendientes de los cruces de algunos gametos.

Resuelve la hoja de trabajo donde se aplican los cuadros de Punnett, para determinar las proporciones o • porcentajes de las descendencias de los problemas del Anexo 3.

Resuelve alguno de los problemas en el pizarrón y explica el procedimiento que seguiste.•

Actividad 2

Trabajo en equipo

Dibujen, en su cuaderno, los indicadores para cada grupo sanguíneo de la siguiente forma: un glóbulo • rojo en cuya orilla trazarán varios triángulos pequeños para identificar el indicador A. Un glóbulo rojo con pequeños cuadros en la orilla para identificar el indicador B. Un glóbulo rojo cuya orilla tendrá pequeños triángulos y cuadros intercalados para identificar el indicador AB. Por último, un glóbulo rojo liso para se-ñalar que no posee ningún indicador.

Realicen la experiencia del Anexo 3 y determinen los tipos de sangre que pueden recibir los diferentes • grupos sanguíneos.

Participen en una lluvia de ideas donde expongan las conclusiones de su experimento.•

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Mediación docente

La probabilidad de que una pareja procree un niño o una niña es del 50% respectivamente. El sexo de los descendientes se determina por los genes contenidos en los gametos. Los óvulos siempre tiene el alelo X y los espermatozoides pueden tener alelo X o alelo Y. En el momento de la fecundación, si el óvulo se une con un espermatozoide X originarán una niña, porque la combinación de alelos será XX. Pero si el óvulo se une a un espermatozoide Y se originará un niño, porque la combinación de alelos será XY. Para demostrar que existe la misma probabilidad de que un descendiente sea hombre o mujer, realiza la siguiente experiencia.

Anime a sus estudiantes a formar grupos. Necesitarán los siguientes materiales:•

2 monedas de la misma denominación1 marcador1 hoja de cuadrícula1 trozo de masking tape

Procedimiento

Dibujen en una hoja 10 tablas como la que se encuentra a continuación. Cada tabla será utilizada para • representar a una familia que tiene 4 hijos. Cambien el número de familia para distinguirlas.

Enlace con Matemáticas

Niña

Niño

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Familia No. 1 ResultadosTiro XX (niña) XY (niño)

1234

Total de hijos de cada sexo

Cubran ambos lados de las dos monedas con un trozo de masking tape. En la primera moneda, deben • escribir X en sus dos partes, esta moneda representará al óvulo. Esta moneda representará al óvulo. Luego, escriban en un lado de la segunda moneda X y en la parte de atrás, Y. Esta moneda representará al espermatozoide.

Un compañero o compañera encierra las dos monedas en sus manos y las agita. Luego, las deja caer • sobre la mesa y el resto del grupo debe observar la combinación de letras.

Colocan un • ✔ en la fila del tiro 1, en la columna que describe la combinación de monedas obtenida en la tabla de la familia No. 1. Recuerden que la combinación XX originará una niña y la combinación XY dará origen a un niño.

Repiten el proceso anterior tres veces más y completen la tabla de acuerdo con los resultados de cada • tiro.

Repiten todo el procedimiento para las otras nueve familias.•

<Foto de cuatro monedas con masking tape y rotuladas de las siguiente manera:moneda 1 = X moneda 2 = Xmoneda 3 = X moneda 4 = Y>

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Completan la siguiente tabla con los resultados de las diez familias.•

Familia No. Total de hijas(XX)

Total de hijos(XY)

123456789

10Total del experimento

Realicen una gráfica de barras, donde representen los resultados de niños y niñas de cada familia. En el • eje x, coloquen el número de la familia y en el eje y, la cantidad de hijos. Las barras que identifican a las niñas y los niños deben diferenciarse por medio de dos colores distintos. Cuando las barras representan a los niños y las niñas de una misma familia, no debe haber espacio entre ellas.

Determinen por medio del siguiente proceso la probabilidad de que nazca una niña. Obtengan el total de • nacimientos (niñas + niños). Dividan el total de niñas entre el total de nacimientos, y el resultado multi-plíquenlo por 100.

Sigan el mismo procedimiento para determinar la probabilidad de que nazca un niño.•

Análisis

¿Todas las familias (representadas por las tablas) tienen dos hijos y dos hijas? ¿Cuántas familias lo • logran?

¿La suma total de niñas en las diez familias se acerca a 20?•

¿La suma total de niños en las diez familias se acerca a 20?•

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Si hubieran hecho tablas para 20 familias, ¿qué cantidad de hijas y de hijos esperarías que mostraran • las tablas? ¿Por qué?

Si repitieran el experimento para 100 familias, ¿los resultados demostrarían que la mitad son niñas y la • otra mitad son niños o se acercaría a esa cifra? ¿Por qué?

Teóricamente, existe el 50% de probabilidad de que nazca una niña y 50% de que nazca un niño. ¿Los • resultados de su experimento se acercan a ese dato teórico? ¿Se comprueba el dato teórico? ¿Por qué?

Investiguen en el Instituto Nacional de Estadística (INE), • www.ine.gob.gt, cuál es la probabilidad de que nazca un niño o una niña en Guatemala. Compárenlo con sus resultados y expliquen a qué se debe la diferencia, si la hubiere. Discutan sus resultados en clase.

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Resuelve los siguientes problemas por medio de los cuadros de • Punnett.

Completa la tabla con la información de cada grupo sanguíneo.•

ImportanteUtilice el cuadro para calificar a cada estudiante, y felicite la participación y aporte de cada alumna y alumno.

Evaluación

Indique a los estudiantes que completen la hoja de evaluación (Anexo 3).•

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Cuadros de Punnett en la herencia de caracteres

Instrucciones: Llene la lista de calificaciones (adjunta) con los totales de cada criterio que el alumno o la alumna obtuvo.

Observaciones:

Criterio

Actividad

1Aplica los principios

básicos de la herencia

2Diferencia las

características de los seres vivos, la estructura y función de sus

células y tejidos.

3Aplica el método

científico.

4Responsabilidad en el trabajo en

grupo

Resuelve problemas de

genética por medio de cuadros de

Punnett.

Comprende e interpreta la dinámica de

llenado de los cuadros de

Punnett para la determinación del genotipo y fenotipo en la descendencia.

(1 punto)

Comprende que el óvulo lleva

un alelo que se complementa

con el alelo del espermatozoide en

la fecundación.(1 punto)

Sigue una serie de pasos ordenados para la resolución

de problemas con cuadros de

Punnett.(1 punto)

Participa de manera ordenada y responsable en las actividades

experimentales y artísticas.(1 punto)

Determina las características

de los tipos sanguíneos

para el proceso de donación y transfusión de

sangre.

Explica qué grupo sanguíneo puede recibir una

transfusión de sangre tipo A y tipo O con base en las proteínas aglutinantes que

heredó en su plasma.(1 punto)

Explica los diferentes tipos de sangre con base en el indicador que poseen los glóbulos rojos.

(1 punto)

Determina si una transfusión de

sangre es segura con base en el análisis de los resultados del experimento.

(1 punto)

Comprueba que existe la misma probabilidad de que nazca una niña o un niño.

Comprende que la combinación de alelos XX originará

una niña, y la combinación de

alelos XY originará un niño.(1 punto)

Explica por qué el espermatozoide es

quien determina el sexo de la

descendencia.(1 punto)

Comprueba por medio de una

gráfica que existe el 50% de que

nazca un niño y 50% de que nazca

una niña.(1 punto)

Total de puntos por criterio 3 puntos 3 puntos 3 puntos 1 punto

Cuadro de calificación

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Cuadros de Punnett en la herencia de caracteres

CriteriosNo. Alumno/alumna 1 2 3 4 Total1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

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25

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CriteriosNo. Alumno/alumna 1 2 3 4 Total28

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30

31

32

33

34

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36

37

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40

41

42

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50

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Anexo 1 (fotocopiable)

Cuadros de Punnett

Nombre: Fecha:

Los cuadros de Punnett son diagramas que se utilizan para determinar la proporción de una característica genética en la descendencia. Muestra todas las posibles combinaciones genéticas que resultan de la unión de óvulos y espermatozoides.

Para determinar las posibles combinaciones de los genes que los hijos pueden heredar, sigue los si-guientes pasos:

1. Dibuja el cuadro de Punnett. Cada cuadro interno contendrá una posible combinación de gametos que los hijos pueden heredar.

2. Coloca los genes de los padres en la primera columna y en la primera fila. Cada alelo debe ir en un cuadrito. Los alelos están representados por letras. Para este ejemplo, ambos padres tendrán genotipo Dd.

Gametos D d

D

d

3. Copia cada gen del inicio de la columna en los cuadros que se encuentran debajo de cada uno de ellos.

Gametos D d

D D d

d D d

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4. Copia cada gen del inicio de cada fila en los cuadros que se encuentran al lado de ellos.

Gametos D d

D DD Dd

d Dd dd

5. Interpreta los resultados de cada cuadro, producto del resultado. Ellos muestran las posibles combina-ciones de un óvulo y un espermatozoide. También, muestran las posibles combinaciones de los genes que un hijo de estos padres puede heredar (genotipo). Por lo tanto, se pueden determinar las caracte-rísticas de cada hijo de acuerdo con el genotipo heredado (fenotipo).

El cuadro da un resultado matemático de las posibles combinaciones, que pueden expresarse como proporciones o fracciones y como porcentajes. Cada cuadro, producto de la intersección de los gametos, representa ¼ o un 25%. Como sólo hay cuatro posibles posibilidades en el cruce de gametos, el total de posibilidades suma la unidad:

¼ + ¼ + ¼ + ¼ = 1o

25% + 25% + 25% + 25% = 100%

Para determinar la proporción o porcentaje en que se presentará un fenotipo (características físicas ob-servables) o un genotipo (combinación genética) determinado, se suman los cuadros que contienen el genotipo o fenotipo esperado.

Ejemplo: ¿Cómo serán los descendientes de una mujer con visión normal y un hombre miope?

Datos: Mujer con visión normal: mm• Hombre con visión miope: MM•

Diagrama:

Gametos M M

m Mm25%

Mm25%

m Mm25%

Mm25%

Respuesta:

Todos los hijos tendrán visión miope, porque el genotipo de todos los cuadros será heterocigoto (100% Mm).

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Anexo 2 (fotocopiable)

Cuadros de Punnett

Nombre: Fecha:

Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas por medio de los cuadros de Punnett.

1. En los humanos, los lóbulos libres de las orejas son dominantes sobre los lóbulos unidos. Las siguien-tes letras representan los gametos: L = lóbulos libres y l = lóbulos unidos. Una persona con lóbulos libres (Ll) y una persona con los lóbulos libres (LL) tienen cuatro hijos. ¿Cuál es la probabilidad de que alguno de los hijos tenga lóbulos unidos?

2. Una pareja tiene la altura normal y su genotipo se representa como Dd. El enanismo es una condición recesiva. ¿Cuál es la probabilidad de que la pareja tenga un hijo enano?

3. Una rata de pelo negro se cruza con una rata de pelo blanco con genotipo (bb) y tienen 45 ratas con pelo negro. ¿Cuál es el genotipo de la rata negra, si se observó que ninguna rata hija tuvo el pelo blan-co? Explica tu respuesta.

4. Supón que en los humanos, el cabello colocho es una característica dominante y el cabello liso es recesivo en los humanos. Utiliza la letra C para la característica dominante y la letra c, para la recesiva. ¿Cómo puede ser el cabello de los niños en una familia cuyo padre es colocho (Cc) y la madre tiene el pelo liso?

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Anexo 3 (fotocopiable)

¿Conoces tu tipo de sangre?

Nombre: Fecha:

En este experimento, investigarán por qué la sangre tipo O es de particular utilidad en las transfusiones.

Materiales4 tazas plásticas• 4 goteros• 8 cajas de Petri o porcelanas• 1 marcador• 1 hoja de papel blanco• 1 rollo pequeño de • masking tape

8 palillos de dientes• 4 tipos sanguíneos modelo • O = agua pura A = colorante vegetal amarillo B = colorante vegetal azul AB = mezcla de colorante vegetal verde

Procedimiento

Utilicen el marcador y el • masking tape para rotular las tazas como A, AB, B y O. Llenen 1/3 de las tazas con los modelos de cada tipo de sangre.•Coloquen un gotero en cada taza y utilícenlo para transferir un solo •tipo de sangre. No debe utilizarse con los otros tipos de sangre.Rotulen el costado de cada una de las cajas de Petri con un tipo • sanguíneo: A, B, AB y O. Colóquenlas sobre una hoja de papel blanco.

Utilicen los goteros para depositar 10 gotas de cada tipo sanguíneo •en la caja de Petri correspondiente. Cada muestra representa la sangre de un posible receptor que necesita una transfusión. Anoten en la tabla de Donador Tipo A el color original de cada •muestra. Los colores originales son amarillo, azul, verde o incoloro.

Para determinar si los receptores posibles pueden recibir con se-• guridad una transfusión de sangre tipo A, añadan 10 gotas de este tipo en cada muestra. Mezclen con un palillo distinto cada muestra. Anoten el color final de cada mezcla en la tabla de datos. Si el color •de sangre no cambia, escriban “segura” en la última columna. Si el color cambia, escriban “insegura” en la última columna.Usen 4 cajas de Petri limpias y repitan los últimos tres pasos para •determinar quién podría recibir una transfusión de sangre tipo O.

<Foto de cajas petri o porcelanas rotuladas A, B, AB, O cada una con 10 gotas de los siguientes colores: O = agua pura; A = colorante vegetal amarillo; B = colorante vegetal azul; AB= mezcla de colorante vegetal verde>

<Foto de un gotero que está botando una gota de color amarillo en la caja petri con muestra de color azul>

<Foto de una mano con un palillo que mezcla las gotas color amarillo en la caja petri con muestra de color azul>

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Tablas de observaciones

Donador Tipo A

Receptor posible Color original Color final de la mezcla

¿Transfusión segura o insegura?

A

B

AB

O

Donador Tipo B

Receptor posible Color original Color final de la mezcla

¿Transfusión segura o insegura?

A

B

AB

O

Análisis

1. ¿Qué grupos pueden recibir sin peligro una transfusión de sangre tipo A?

2. ¿Qué grupos pueden recibir sin peligro una transfusión de sangre tipo O?

3. ¿Cuál sería la utilidad de la sangre tipo O si no cuentas con otros tipos sanguíneos?

4. ¿Por qué los hospitales tienen una cantidad adecuada de varios grupos sanguíneos?

Profundiza

Pueden repetir esta actividad para determinar los grupos sanguíneos que pueden recibir transfusio-• nes seguras de sangre tipo B y tipo AB.

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Anexo 4 (fotocopiable)

Nombre: Fecha:

Resuelve los siguientes problemas por medio de los cuadros de Punnett.

a. Una señora está esperando un bebé. Su tipo de sangre es A (Ao) y el de su esposo es O (oo). ¿Qué probabilidad existe de que el nuevo bebé tenga el mismo tipo de sangre que su padre?

b. Se poliniza una planta alta (Aa) con el polen de otra planta alta (Aa). ¿Cuál es la probabilidad de obte-ner una planta baja?

Completa la tabla con la información de cada grupo sanguíneo solicitada.

Tiposanguíneo

Dibujo de moléculas indicadoras en los glóbulos

rojos

Proteínas aglutinantes

Tipo sanguíneo que puede recibir en una

transfusión

A

B

AB

O