Guía de Trabajos Prácticos Biología Profesorado en Biología Área

Guía de Trabajos Prácticos Biología
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TRABAJOS PRÁCTICOS DE AULA
PRÁCTICO DE AULA N° 1: LOS SERES VIVOS Y SU ESTUDIO. NIVELES DE
ORGANIZACIÓN
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conocimientos teóricos sobre características de los seres vivos y
método científico.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: método científico. Niveles de
organización de la materia viva. Propiedades emergentes.
1.-. Reconozca e indique en el siguiente texto los pasos del método científico.
2.- En los ecosistemas áridos y semiáridos, las poblaciones humanas aisladas suelen utilizar a los
arbustos como un recurso importante para obtener leña. En sitios con alta extracción de este tipo de
combustible, se ha observado una reducción muy importante de la diversidad de especies de ratones.
Luego de confirmar estos resultados por muestreos de varios años, a los fines de descartar posibles
variaciones anuales, un grupo de investigadores se ha preguntado – ¿de que manera las poblaciones de
arbustos condicionan a las de ratones? y han propuesto la siguiente hipótesis “de la falta de granos”:
“La diversidad de especies de ratones se ha reducido como consecuencia de la reducción de los
arbustos y por lo tanto de la producción de semillas”.
Plantee dos hipótesis alternativas a la que se menciona y elabore al menos una predicción para alguna
de ellas.
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3.- Observe las ranas de la figura. Elabore la/s pregunta/s, hipótesis, predicción/es y experimento/s que
propondría para elucidar las posibles causas de las malformaciones.
.
4.- Diga qué máximo nivel de organización representa cada una de las imágenes de abajo, luego
ordénelas en forma creciente según: a.- cantidad de energía y b.- cantidad de unidades que integran
cada nivel.
A
B
C
E
F
G
I
J
D
H
K
L
5.- Establezca semejanzas y diferencias entre una bacteria y un elefante.
6.- Mencione y explique dos propiedades emergentes de dos niveles de organización diferentes.
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PRÁCTICO DE AULA N ° 2: COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conocimientos teóricos sobre composición química de los seres
vivos.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: elementos químicos que constituyen la
materia viva. Características e importancia biológica del agua. pH. Composición, características y
clasificación de los hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
1.- Defina: elemento químico, átomo, molécula y macromolécula. Mencione un ejemplo de cada uno.
2.- Si colocamos un cubo de hielo en un recipiente, ¿cómo será el volumen final cuando se derrita?
3.- Complete el siguiente cuadro:
SUSTANCIA
[H+]
[OH-]
(mol/L)
(mol/L)
Agua
0,0000001 ó (1x10 )
Café
0,00001
ó (1x10-9)
ó
Vinagre
0,00000000001 ó
Limpiahornos
Clara de huevo
Jugo gástrico
pH
-7
13
0,00000001 ó
ó (1x10-2)
4.- La sustancia A presenta una concentración de OH- de 0,001 mol/L. La sustancia B una
concentración de H+ de 0,0001 mol/L. Entonces, decida si los siguientes enunciados son falsos o
verdaderos y en el caso de ser falsos justifique:
a.- La sustancia A es básica y presenta una concentración de H+ menor que la concentración de
protones del agua pura. ....................................................................................................... F
-
V
-4
b.- La sustancia B tiene una concentración de OH de 1x10 y es más básica que el agua pura. …..
………………………....................................................................................................... F
V
c.- La sustancia A es básica y la sustancia B es ácida. ....................................................... F
V
d.- La concentración de protones es mayor en la sustancia A que en la sustancia B. ….... F
V
5.- Complete los siguientes enunciados:
a) Los Hidratos de Carbono son .........................................................................................................
.........................................................................................................................................................
b) Los lípidos son ..............................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
c) La información contenida en el Ácido Desoxirribonucleico.................................................................
.........................................................................................................................................................
6.- Complete el cuadro de la página siguiente.
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BIOMOLÉCULA
POLÍMEROS
(Si/No)
MONÓMEROS
CARACTERÍSTICAS
FUNCIÓN
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PRÁCTICO DE AULA N° 3: ORGANIZACIÓN CELULAR I
OBJETIVO: Aplicar y reforzar los conocimientos teóricos sobre célula.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: organización celular. Virus.
Procariotas: características. Bacterias y Arqueas. Los eucariotas: características generales.
1.- Analice los aspectos fundamentales de la célula y utilice los conceptos siguientes para ensayar una
definición de la misma:
- Es una unidad biológica
- Puede reproducirse
- Es un sistema en constante intercambio con su medio
-Tiene una estructura organizada
- Es capaz de autorregular sus procesos
2.- Elabore un cuadro para comparar un virus con una célula.
3.- Complete los espacios en blanco con características que definan a cada uno de estos grupos:
Bacterias: ..................................., .........................................., .................................................
Arqueas: .........................................., ...............................................,
4.- En grupos de no más de 3 alumnos, seleccione de los materiales complementarios, los conceptos
que mejor identifiquen y definan la estructura de las células procariotas y eucariotas y haga un listado.
5.- Usando el listado elaborado anteriormente, realice un mapa conceptual para cada tipo celular. Un
mapa conceptual es un dibujo o diagrama que muestra las asociaciones entre conceptos principales y
secundarios. Para diseñar un mapa conceptual: a) hacer un listado de ideas principales seleccionadas
de un texto, b) ordenar esos conceptos poniendo los más generales en el tope del mapa y colocando el
resto debajo, según su importancia, c) unir los conceptos con líneas y escribir sobre esas líneas la/s
palabra/s que definan la relación entre ellos y d) agregar ejemplos debajo de cada concepto.
6.- Use su mapa conceptual para diseñar un cuadro comparativo entre células procariotas y eucariotas,
incluyendo al menos 3 diferencias.
7.- Intercambie el resultado de su trabajo con los de otros grupos. Comente y analice diferencias
importantes que deban ser modificadas.
8.- Nombre cuatro procesos comunes a procariontes y eucariontes e indique con qué estructuras la
lleva a cabo la célula.
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MATERIAL COMPLEMENTARIO 1
Comparación entre una célula procariota y una célula eucariota (modificada de: A. Foz y C. Roy,
Patología infecciosa básica).
MATERIAL COMPLEMENTARIO 2
Semejanzas y diferencias (http://www.naturenotes.org/notes/dbiologia/biologia_eucariota_procariota.htm)
Procariota
Aparición:
La célula procariota es la más primitiva,
conociéndose fósiles de hace más de 3500
millones de años. A pesar de su relativa
simplicidad las bacterias han ocupado la Tierra
durante más tiempo que cualquier otro tipo de
células y actualmente son el tipo de célula más
abundante en el planeta.
Tamaño y consistencia:
Por lo general células pequeñas con tamaños de
una a diez micras. Son estructuralmente más
simples que los eucariotas pero bioquímicamente
mucho más diversos. Frecuentemente poseen
una pared celular y por debajo de ella la
membrana plasmática encierra un compartimiento
en el que se encuentran DNA, RNA, proteínas y
pequeñas moléculas. No tienen citoesqueleto.
Eucariota
En su origen hace unos 2000 ma. los eucariotas
eran organismos unicelulares pequeños y sólo
mucho más tarde evolucionaron hacia formas
pluricelulares.
Células grandes. Volumen normalmente 1000
veces más grande y mayor cantidad de material
genético que las células procariotas. Cuanto más
grande es una célula, más elaboradas y
especializadas son sus estructuras internas y
más necesario es mantenerlas en sus lugares y
controlar sus movimientos. Todas poseen
citoesqueleto, formado por una red de filamentos
proteínicos que da forma a la célula, le provee su
capacidad de movimiento y permite el transporte
de orgánulos.
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Núcleo:
ADN circular sin membrana. La división celular es
directa, principalmente por fisión binaria, no hay
centríolos, huso mitótico ni microtúbulos. Poco
material genético en comparación con la
eucariota (una bacteria típica tiene unas 1000
veces menos cantidad de ADN que una célula
humana y 5000 veces menos que la de un tritón.
En la división celular los cromosomas son
separados por adhesión a la membrana celular,
mientras que en la eucariota se hace mediante el
citoesqueleto.
Tejidos:
Formas multicelulares escasas, sin desarrollo de
tejidos.
Orgánulos:
Ausencia de mitocondrias cloroplastos y sistema
de endomembranas. La oxidación de las
moléculas orgánicas se lleva a cabo por enzimas
que están ligadas a las membranas celulares.
Núcleo limitado por una doble membrana que
separa el material genético del citoplasma.
Contiene ADN, ARN y proteínas. División celular
por mitosis o meiosis. Hay huso mitótico, o al
menos algún tipo de ordenación de microtúbulos.
Debido a la longitud de las cadenas de ADN, hay
proteínas que envuelven y compactan el ADN
formando cromosomas, algo esencial en la
preparación de la célula para la división.
Desarrollo extensivo de tejidos.
Dentro del citoplasma se pueden diferenciar
varios orgánulos, entre los que destacan las
mitocondrias y los cloroplastos. También
contienen gran cantidad de membranas,
rodeando al núcleo y formando otros orgánulos,
como el retículo endoplasmático, el aparato de
Golgi lisosomas y vesículas.
Flagelos:
Flagelos bacterianos simples compuestos de la
proteína flagelina.
Cilios, flagelos y pseudópodos complejos (9+2),
formados
por
microtúbulos
y proteínas
accesorias.
Sexualidad:
Sistemas sexuales escasos, cuando hay algún
intercambio sexual el material genético es
transferido de un donante al receptor. Su alta
capacidad de división celular les permite adquirir
poblaciones importantes en ambientes extremos y
cambiantes.
Respiración:
Muchas formas anaerobias estrictas, anaerobias
facultativas, microaerofílicas y aerobias.
Fotosíntesis:
Poseen distintas vías para la fotosíntesis,
incluyendo la formación final de productos como
el azufre, sulfatos y oxígeno. La fotosíntesis de
las cianobacterias es actualmente el principal
mecanismo por el cual el dióxido de carbono y
nitrógeno son convertidos en moléculas orgánicas
para entrar en la biosfera.
Hábitat:
Su fisiología variada y plástica les permite ocupar
los ambientes más diversos y extremos, donde
los eucariotas no pueden hacerles competencia.
Las bacterias se encuentran en suelos, agua y en
otros organismos mayores; las arqueas ocupan
nichos ecológicos en ciénagas, fuentes termales
ácidas, ambientes salinos y abismos marinos.
Nutrición
Existen
procariotas
autòtrofos
(foto
y
quimioautòtrofos) y heterótrofos. Hay especies de
bacterias que son capaces de digerir cualquier
tipo de molécula orgánica como alimento,
incluyendo aminoácidos, ácidos grasos y
polipéptidos.
Sistemas sexuales frecuentes con igual
participación de ambos sexos en la fertilización.
Casi todos son aerobios y las excepciones son
claramente modificaciones secundarias.
Todas las especies
fotosíntesis oxigénica.
Habitan diversos
extremos.
Poseen nutrición
heteròtrofa.
fotosintéticas
ambientes,
autòtrofa
excepto
(fotoautótrofa)
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tienen
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los
y
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PRÁCTICO DE AULA N° 4: ORGANIZACIÓN CELULAR II
OBJETIVO: Aplicar y reforzar los conocimientos teóricos sobre célula. Profundizar el conocimiento
de la membrana plasmática.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: membrana plasmática: estructura,
transporte a través de membrana. Estructura y función del sistema de endomembranas, mitocondrias,
cloroplastos, citoesqueleto. Célula animal y vegetal.
1.-Teniendo en cuenta los conceptos teóricos fundamentales, complete el siguiente cuadro:
Organela/Estructura
Estructura
Función
Envoltura nuclear
Retículo endoplasmático
liso
Retículo endoplasmático
rugoso
Complejo de Golgi
Ribosomas
Centríolos
Citoesqueleto
Nucleolo
Lisosomas
Cloroplastos
Pared celular
Mitocondrias
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2.- Seleccione de las organelas y otro tipo de estructuras incluidas en el cuadro anterior, las que se
encuentran tanto en células animales como vegetales y márquelas con T, con A las exclusivas de los
animales y con V las que se encuentran en las plantas y no en las animales.
3.- Analogía entre una célula y una ciudad/pueblo.
Una analogía es una similitud entre alguna característica de dos cosas que, siendo estructuralmente
diferentes, poseen la misma función. Por ejemplo, la analogía entre el corazón y una bomba. En la
siguiente actividad se propone pensar en analogías entre los componentes de una ciudad/pueblo y los
organoides de una célula eucariota
a.- En grupo, realice un esquema de una ciudad/pueblo, incluyendo los componentes claves para que
funcione sin problemas y las conexiones entre ellos. Por ejemplo: constructora, sistema de transporte,
sistema de recolección y desecho de residuos, sistema de calles o rutas, correo, planta de generación
de energía, servicio de inmigración o aduana, planta de procesamiento de alimentos, edificio de
gobierno, depósitos, entrada, límites. Agregue cualquier otro componente que considere necesario.
b.- Trate de encontrar una analogía entre la función del organoide celular que figura en la ficha que se
le entregará y alguno de los componentes de la ciudad que esquematizó el grupo.
c.- Exponga a la clase la descripción del organoide y la analogía encontrada.
d.- Entre todos los grupos armen, con todas las analogías encontradas para los organoides, un esquema
general de una célula que muestre sus relaciones y su analogía con una ciudad.
4.- Responda
a.- ¿Qué beneficios/desventajas aportan a la célula eucariota los compartimientos separados por
membranas?
b.- ¿Qué se interpreta por “unidad de membrana”? Enumere los componentes que resultarían de un
análisis químico.
c.- ¿Qué tipo de proteínas se diferencian en la membrana de acuerdo con el modelo de “mosaico
fluido”? ¿Qué función cumple cada tipo en la actividad de la membrana?
d.- ¿Qué sustancias pueden atravesar las membranas por difusión simple? ¿Se trata de transporte
activo o pasivo? Justifique su respuesta.
e.- ¿Qué se entiende por endocitosis? ¿Qué modalidades se distinguen y en qué se diferencian?
5.- Diseñe un cuadro que incluya los tipos de transporte que se realizan a través de la membrana
plasmática.
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PRÁCTICO DE AULA Nº 5: REPRODUCCIÓN Y HERENCIA
OBJETIVO: Aplicar y reforzar los conocimientos teóricos sobre reproducción y herencia.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: tipos de reproducción: asexual y
sexual. Meiosis, gametogénesis y fecundación. Los experimentos y las leyes de Mendel. Concepto de
gen, genotipo, fenotipo, dominancia y recesividad. Alelos: homocigosis y heterocigosis.
Texto motivador o disparador
El hombre, como todos los mamíferos, sólo puede generar descendencia de manera sexual. Sin
embargo, existen seres vivos que en toda su vida sólo se reproducen asexualmente y otros, que lo
hacen tanto sexual como asexualmente.
¿Por qué los organismos que se reproducen sexualmente no son iguales a sus progenitores y los que
lo hacen de manera asexual sí? ¿Por qué una madre de ojos azules sólo tuvo hijos de ojos marrones?
¿Podríamos decir que en todos los organismos existen, durante su ciclo de vida, procesos de
multiplicación asexual? Esperamos que luego del práctico pueda responder estas y otras preguntas.
1.- Observe la Presentación Power-Point sobre reproducción y herencia.
2.- Realice un cuadro comparativo entre reproducción sexual y asexual.
3.- Elabore un esquema del ciclo de vida del ser humano. Incluya los siguientes términos: mitosis,
meiosis, cigoto, diploide, haploide, células somáticas, diferenciación, gametos, ovario, testículo,
gónadas, espermatozoide, óvulo, organismo adulto.
4.- a.- Observe el proceso de mitosis explicado a través del modelo de clips y plastilinas.
b.- Repita en su cuaderno los pasos del ciclo celular que culmina en la mitosis, utilizando el modelo de
clips y plastilinas explicado previamente. Indique en un informe los eventos más importantes para
cada una de las fases del ciclo celular
c.- Reconozca en el modelo: cromosoma no duplicado-no condensado; cromosoma duplicado-no
condensado, cromosoma duplicado-condensado;
brazos cromosómicos; centrómero; par de
cromosomas homólogos; cromátidas hermanas.
5.- Conteste las siguientes preguntas:
a.- ¿Qué resultado (generación F1) obtuvo Mendel cuando cruzó plantas de arvejilla de flor lila
homocigotas (genotipo RR) con plantas homocigotas de flor blanca (genotipo rr)? Exprese genotipo y
fenotipo.
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b.- ¿Qué resultado (generación F2) obtuvo Mendel cuando cruzó plantas de arvejilla de flor lila
heterocigotas (genotipo RR) con plantas homocigotas de flor blanca (genotipo rr)? Exprese genotipo y
fenotipo.
Actividad de autoevaluación (para responder en casa y evaluar si está en condiciones de realizar el
trabajo práctico de laboratorio)
1.- Observe el esquema y luego elija la única opción que considera correcta en las siguientes preguntas
(extraído y modificado de http://www.oab.org.ar/Downloads/cuadernilloXVIIIOABoriginal.pdf):
I.- Para obtener a Dolly se:
a) fusionaron dos células somáticas.
b) utilizó el material genético de una célula diploide y el
citoplasma de una célula haploide.
c) utilizó el material genético de una célula haploide y el
citoplasma de una célula diploide
d) fusionaron dos células haploides.
II.-
Las
divisiones
celulares
involucradas
en
el
procedimiento de clonación son del tipo:
a) mitóticas en las células de la ubre y en el cigoto.
b) meióticas en las células del ovocito y en el cigoto.
c) mitóticas en el ovocito y meióticas en el cigoto.
d) meióticas en células de la ubre y mitóticas en el cigoto.
III.- Sobre Dolly es correcto afirmar que:
a) su genotipo es idéntico al de la oveja Nº 1.
b) recibió información genética de la oveja receptora.
c) su fenotipo es idéntico al de la oveja Nº 2.
d) recibió información genética de las ovejas Nº 1 y Nº
Preguntas de discusión:
1.- Los organismos procariontes no se reproducen sexualmente. Investigue de qué manera
intercambian información.
2.- Investigue sobre las ventajas que presentan para los organismos la reproducción sexual y la
asexual.
3.- Busque ejemplos de organismos de diferentes grupos taxonómicos que se preproduzcan: I) sexual
y asexualmente, II) sólo sexualmente y III) sólo asexualmente.
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PRÁCTICO DE AULA N° 6: HOMEOSTASIS
OBJETIVO: Aplicar los conocimientos teóricos sobre homeostasis s adquiridos en clases teóricas.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: excitabilidad y homeostasis. Concepto
de potencial de membrana y de acción. Mecanismos de regulación homeostática. Concepto de
hormona.
El siguiente cuadro muestra atributos y valores de diferentes parámetros fisiológicos para un humano
adulto inmediatamente después de realizar actividad física intensa durante 10 minutos a una
temperatura ambiental de 20° C.
PARÁMETRO
ESTADO
Inmediatamente
después de la
actividad física
Rojizo
Alto
20/15
39
35
190
Reposo
Color de la piel
Nivel de transpiración
Presión arterial (mm Hg)
Temperatura corporal (° C)
Frec. respiratoria (insp./min.)
Frec. cardiaca (puls./min.)
10 minutos después
de finalizar la
actividad física
1.- Indague sobre los atributos/valores normales de estos parámetros para esta misma persona cuando
se encuentra en reposo y luego de 10 minutos de finalizada la actividad física. Complete el cuadro con
esos datos.
2.- Grafique los datos obtenidos de temperatura corporal externa, presión arterial, ritmo cardíaco (por
minuto) y frecuencia respiratoria (por minuto) en función del tiempo en uno o más ejes de
coordenadas en el recuadro milimetrado.
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3.- Responda
a.- ¿Cómo explica las variaciones en la temperatura corporal al realizar ejercicio físico?
b.- ¿Cómo varían la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio? ¿Por qué?
c.- Considerando la variación en la presión arterial ¿por qué se recomienda el ejercicio físico?
d.- ¿A qué se deben los cambios en coloración de la piel y nivel de transpiración? ¿Qué parámetro es
regulado por esos mecanismos?
e.- Teniendo en cuenta los valores de los distintos parámetros medidos 10 minutos después de
finalizado el ejercicio ¿a qué conclusiones llega con respecto a la habilidad del organismo para
mantener la homeostasis?
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PRÁCTICO DE AULA N° 7: ORIGEN DE LA VIDA
OBJETIVO: Aplicar y profundizar los conocimientos teóricos sobre origen de la vida adquiridos en
clases teóricas
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: ubicación cronológica de la aparición
de la vida en el planeta Tierra. Teorías sobre el origen de la vida en el planeta. Teoría de evolución
química. Evolución del metabolismo.
1.- Describa el experimento que realizó Louis Pasteur para refutar la teoría de la generación
espontánea.
2.- Complete el siguiente cuadro con las condiciones que hicieron posible el origen de la vida en la
tierra primitiva.
Elementos y Compuestos Químicos
Presentes
Ausentes
Formas de Energía
3.- ¿Por qué fueron necesarias fuentes de energía para que se produjera la síntesis de moléculas
orgánicas simples en la Tierra primitiva?
4.- Imagine y escriba un diálogo ficticio entre Oparin / Haldane (quienes propusieron la teoría de
evolución química) y Miller / Urey (quienes pusieron a prueba la teoría de evolución química), donde
cada uno cuente lo que propuso/hizo.
5.- ¿Qué son los prebiontes o protobiontes?
6.- ¿Cuál fue el orden de aparición de las células procariotas y eucariotas (aeróbicas, anaeróbicas,
autótrofas y heterótrofas) durante la evolución biológica?
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PRÁCTICO DE AULA Nº 8: CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS
OBJETIVO: Reforzar conceptos teóricos sobre clasificación de los seres vivos y utilizarlos en la
resolución de problemas.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: clasificación de los organismos vivos.
Dominios y Reinos. Sistemática y taxonomía. Categorías taxonómicas. Sistemática filogenética.
Especies: concepto y designación.
1.- Se desea clasificar 9 individuos (identificados con las letras A a I). Se han podido observar 8
caracteres homólogos (del 1 al 8), cuya presencia está expresada en la siguiente tabla (la X indica la
CARACTERES
presencia de un carácter en dicho individuo):
1
2
3
4
5
6
7
8
A
X
X
X
X
X
X
B
X
X
X
X
X
X
C
X
X
X
X
INDIVIDUOS
D
E
F
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
G
X
X
X
H
X
X
I
X
X
a.- Realice un ordenamiento jerárquico y confeccione un esquema de las relaciones filogenéticas,
teniendo en cuenta que:
- dos individuos pertenecen a la misma especie cuando comparten al menos 6 caracteres
homólogos,
- dos especies pertenecen al mismo género cuando comparten al menos 4 caracteres homólogos
- dos géneros pertenecen a la misma familia cuando comparten al menos 2 caracteres homólogos.
b.- ¿Cuál es el número de especies, géneros y familias que representan los individuos?
2.- ¿Qué son las analogías y las homologías? y ¿cuál es su importancia para determinar parentesco
entre organismos?
3.- ¿Cuál es la ventaja de utilizar técnicas bioquímicas y moleculares en taxonomía? y ¿qué
macromoléculas se utilizan en estas técnicas?
4.- Elabore un cuadro para comparar lo siguientes grupos de organismos: Bacteria, Protistas, Fungi,
Animales y Plantas. Incluya la siguiente información sobre cada uno de ellos: dominio, uni o
multicelularidad, pared celular, metabolismo (nutrición y utilización del O2), importancia y ejemplos.
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PRÁCTICO DE AULA Nº 9: ECOLOGÍA
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conceptos sobre Ecología adquiridos en clase teórica.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: poblaciones, dinámica y
crecimiento. Comunidades: interacciones entre poblaciones. Concepto de ecosistema. Factores
abióticos. Ciclo de materia y flujo de energía en los ecosistemas. Cadenas alimentarias y pirámides
ecológicas.
1.- En una “granja” ictícola se crían, se cosechan y se venden peces de agua dulce. Si el crecimiento de
la población es exponencial: a.- ¿Qué tamaño debería alcanzar la población antes de comenzar a
cosechar, de manera de asegurar un rendimiento máximo durante años? b.- Además del patrón de
cosecha ¿qué otros factores afectarán el rendimiento? c.- ¿Qué podría ocurrir si la cosecha no se
realizara nunca?
2.- Una ecóloga que estudia plantas del desierto realizó el siguiente experimento: delimitó dos parcelas
de igual superficie, que contenían las mismas cinco especies de plantas silvestres y en cantidades
similares. Protegió una de las parcelas con un cerco de malla fina para evitar la entrada de las ratas
canguro, el depredador herbívoro más común en la zona. Al cabo de dos años, en la parcela cercada
habían desaparecido cuatro de las cinco especies y una había aumentado considerablemente. En la
parcela no cercada, no observó cambios ni en la diversidad de especies ni en el número de plantas.
Proponga una hipótesis para explicar estos resultados ¿Qué datos adicionales apoyarían su hipótesis?
3.- Observe la siguiente pirámide de energía e un ecosistema.
RESPIRACION
(Kcal por m2 por año)
13
31
PRODUCCIÓN NETA
(Kcal por m2 por año)
6
Carnívoro secundario
67
1.89
a.- ¿A qué se llama producción neta?
b.- ¿Qué proporción de la energía
Carnívoro primario
1.478
Herbívoro
disponible es transferida de un nivel
otro?
c.- ¿Por qué se pierde energía al pasar
11.97
8.833
Productor
de un nivel al siguiente?
4.- Enumere los efectos de los siguientes organismos sobre sus respectivos ecosistemas: lombriz de
tierra, bacteria heterótrofa del suelo, gramínea, langosta, león. Tenga en cuenta como recibe cada uno
su energía y sus nutrientes, a donde van sus productos (desechos, progenie, restos) y cuáles son sus
efectos en otros organismos.
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PRÁCTICO DE AULA N° 10: EVOLUCIÓN
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conocimientos sobre Evolución adquiridos en clase teórica.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: concepto de evolución. Teoría
Darwinista de la evolución: selección natural y adaptación. Evidencias de evolución. Reservorio
génico. Factores de microevolución.
1.- Léa el siguiente texto y luego responda.
La polilla pimentera (Biston betularia) recibe este nombre por que presenta en sus alas manchas negras
sobre un fondo blanco. Cuando la polilla descansa sobre los líquenes que cubren los troncos de los abedules, su
color constituye el camuflaje perfecto, que evita que sean comidas por sus predadores, las aves. Hasta la época
de la Revolución Industrial la mayoría de las polillas eran blancas con estas pequeñas manchas negras.
Ocasionalmente (una polilla de entre 10. 000) aparecía una variedad genética casi completamente negra, muy
visible a los predadores.
Con la revolución industrial, en 1840, comenzó la utilización a gran escala del carbón como combustible.
Las chimeneas industriales emitían hollín y colorearon de negro las construcciones y los árboles. Bajo el aire
contaminado murieron los líquenes y los bosques de abedul cubiertos de líquenes fueron transformados en
bosques con troncos negros. El paisaje contaminado se refleja en la población de la polilla pimentera, de tal
manera, que la forma blanca se volvió rara y la forma negra se volvió abundante en registros para el año 1848;
debido a que con el cambio de color de los troncos, las polillas blancas eran visibles a los predadores, mientras
que las polillas negras no. En zonas no industriales los árboles permanecieron con sus troncos blancos y las
polillas blancas dominaron la frecuencia de la población. Por lo tanto es evidente que la transición de la
frecuencia de la población de blancas a negras ocurrió como resultado de la contaminación.
Hacia 1965 la legislación exigió la limpieza del aire y puso fin a la contaminación. Los árboles se cubrieron
nuevamente de líquenes y la forma blanca de las polillas volvió a ser la mayoritaria. Para 1994 en la mayor parte
de las áreas la frecuencia de las polillas blancas era de 80%.
Extraído y modificado de:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000088/lecciones/seccion1/capitulo06/01_06_01.htm
a.- ¿Cómo se denomina el mecanismo evolutivo descrito en el texto? y ¿qué características de la
población de polillas hicieron posible que actuara?
b.- ¿Qué otros mecanismos de evolución conoce?
c.- Diferencie selección natural de evolución.
d.- ¿Cual es el mecanismo de “presión” de selección que actuó? En otras palabras ¿qué elemento o
factor produce o participa en la selección?
e.- ¿Qué hubiera ocurrido con las poblaciones de Biston betularia de persistir la contaminación?
f.- Complete la frase:
A través de la selección natural que actúa sobre ….. ……………………………………………………
…………………, las ………………………………. evolucionan.
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2012
Guía de Trabajos Prácticos Biología
Profesorado en Biología
PRÁCTICO DE AULA N° 11: EL JUEGO DE LA SELECCIÓN - INTEGRACIÓN DE
CONCEPTOS DE ECOLOGÍA, GENÉTICA Y EVOLUCIÓN
OBJETIVOS:
1.- Integrar conocimientos de Genética, Ecología y Evolución.
2.- Comprender los conceptos de cambio evolutivo, selección natural y adaptación a través de un
modelo simple.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: concepto de evolución. Selección
natural. Concepto de población. Concepto de gen, genotipo, fenotipo.
Introducción
En este trabajo práctico, adaptado de Mengascini, A. y A. Menegaz. (2005. El juego de las mariposas.
Propuesta didáctica para el tratamiento del cambio biológico. Revista Eureka sobre Enseñanza y
Divulgación de las Ciencias 2(3): 403-415), se realizará una simulación del cambio evolutivo, que
ocurre en el seno de una población de seres vivos.
Instrucciones para el juego
- Se utilizan dos tableros (islas), en dos aulas diferentes o en dos mesadas alejadas entre sí, con
conejos que se dispersaron desde una población original en el continente.
- Se dispone en cada tablero un grupo de conejos formado por 6 oscuros y 6 claros. En cada ambiente
la capacidad de carga es de 20 conejos y no puede superarse. Cuando ésta se alcanza, comienza la
competencia y la población se estabiliza y deja de crecer (mueren conejos por falta de recursos).
- Los participantes se dividen en grupos y, dentro de ellos, 4 representan a pumas y dos a biólogos.
Los pumas pasan de forma individual a un tablero con fichas (conejos) y “cazan” un conejo cada uno.
- El proceso se repite 4 veces y en total se cazan 4 conejos por grupo. Otro grupo repite los pasos
utilizando el segundo tablero.
- La población de conejos que sobreviva a la depredación, se reproduce de la siguiente manera: se
sortean dos números del 1 al 20 y se los hace reproducir. Se reproducirán entre sí los conejos que se
encuentren en las posiciones sorteadas o los más próximos a las mismas (en el caso de tener conejos
cercanos en más de una posición, escoger al de la derecha). Cada pareja origina 4 individuos y muere.
La características de la descendencia se asignan según la tabla de la pagina 24.
- El proceso de reproducción se repite hasta que se alcanza la capacidad de carga.
- Los pumas entregan a los biólogos los conejos capturados y entre todos los alumnos del grupo deben
contabilizar, caracterizar a los ejemplares y calcular las proporciones fenotípicas y genotípicas de la
población luego de la depredación.
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Guía de Trabajos Prácticos Biología
Profesorado en Biología
Tabla de asignación de características a la descendencia
Claro x Claro
Todas las crías claras
Claro x Oscuro heterocigota
Tirar una moneda para cada cría; si sale cara, será clara y si sale
ceca, oscura heterocigoto.
Claro x Oscuro homocigota
Todas las crías oscuras heterocigotas.
Tirar dos veces una moneda para cada cría; si sale dos veces cara,
Oscuro heterocigota x Oscuro heterocigota
será clara; si sale dos veces ceca, oscura homocigota, y si sale una
vez cara y otra ceca, oscura heterocigota.
Oscuro heterocigota x Oscuro homocigota
Tirar una moneda para cada cría; si sale cara, será oscura
heterocigota y si sale ceca, oscura homocigota.
Oscuro homocigota x Oscuro homocigota
Todas las crías oscuras homocigotos.
Cuestionario
1.- Los conejos de cada tablero ¿pertenecen a la misma población? ¿Cómo se evidencia esto?
2.- Los conejos de los tableros 1 y 2 ¿pertenecen a la misma población? ¿Cómo lo sabe? Si los
ponemos juntos ¿podrían reproducirse entre sí? ¿Pertenecen a la misma especie?
3.- ¿Cuál es la unidad de evolución en el juego?
4.- ¿La población al inicio del juego es la misma que al final? ¿Y la especie?
5.- ¿Qué determina el color de los conejos?
6.- Al final del juego ¿cambiaron los conejos o cambiaron las proporciones en que éstos se
encuentran?
7.- ¿Cuáles son los conejos más aptos o eficaces en el tablero 1 y cuáles en el 2? Si estos conejos
fueran estériles ¿seguirían siendo aptos o eficaces? ¿Qué significa que sean más aptos o eficaces?
8.- ¿Cuál fue el factor de selección que actuó en las poblaciones
9.- Los conejos ¿son todos iguales o existe variabilidad en la población? ¿Cuántos fenotipos y cuántos
genotipos existen? ¿Cuál es el alelo dominante y cuál el recesivo?
10.- Los pumas escogen ¿genotipos o fenotipos de conejos?
11.- La selección actúa directamente ¿sobre las poblaciones o sobre los individuos de la población?
12.- El efecto de la depredación ¿fue igual en ambos tableros? ¿Por qué?
13.- ¿Por qué el carácter recesivo no desaparece de la población?
14.-a.- La población de conejos del tablero oscuro ¿tendría más probabilidades de subsistir a lo largo
de la evolución si estuviera compuesta solamente por conejos negros? b. Imagine un escenario de
ambiente estable y uno inestable. Piense qué ocurriría si se produce un cambio en el ambiente
(aumento de la temperatura) que resulte desfavorable para los pumas y los conejos negros. c. ¿Cómo
cree que influye la variabilidad dentro del proceso evolutivo?
15.- Piense cuáles son los defectos o limitaciones de esta simulación y explíquelos. Piense, por
ejemplo, en lo que podría ocurrir en casos similares, pero en condiciones reales en la naturaleza.
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