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domingo, 15 de marzo de 2020

Actividades: capítulo segundo, el nacimiento de una nueva ciencia (Piensa)


PIENSA...

Vamos a imaginar que sois exploradores y llegáis, por los azares del destino, a una isla perdida en medio del océano tras el naufragio de vuestro barco y varios días a la deriva en dos pequeños botes salvavidas...

La isla parece desierta. Todo es silencio y calma. Metéis las barcas hacia el interior de la playa para que no se las lleve la marea: es importante conservarlas y también mantener a salvo todo lo que habéis podido recoger del barco antes de su hundimiento.

Agotados de cansancio, hambre y sed, decidís descansar un rato a la sombra de unas palmeras que hay en la playa.

Caéis en un profundo sueño que dura hasta casi la caída de la tarde.

De pronto, empezáis a sentir una especie de terremoto: el suelo tiembla y se oye un rumor que cada vez se hace más audible. Asustados, os escondéis tras las palmeras y...

- "Pero... ¡qué es "eso"! Nunca había visto nada parecido"- grita uno de vosotros

- "No tengo ni idea, pero da bastante miedo"

Rápidamente, el que mejor dibuja de todos abre un bolsillo de su chaleco y saca un lápiz y un cuaderno bastante arrugado. Se pone a pintar a esos extraños seres:

- "Cuando enseñe esto van a pensar que he alucinado"

- "Bueno, pero todos no podemos haber alucinado a la vez ¿no?"- responde un compañero del pintor.

- "¿Sabéis qué? Pues que les voy a poner nombre. Se van a llamar... SWIMIS"

- "A lo mejor si te esfuerzas puedes encontrar un nombre más raro. A mí no me gusta"

- "Pues lo siento -dice el pintor- para eso el mundo lo conocerá por mis dibujos... Es decir, si salimos de esta isla alguna vez"

- "Vale, en vez de discutir, vamos a aprovechar esta circunstancia y estudiar a los Swimis. Tal vez nunca más tengamos la ocasión... ¿no os parece?"- dijo otro compañero.

Y de este modo, os organizásteis para hacer observaciones:

Unos observaríais sus rasgos físicos; otros el caracter; un tercer grupo diseñaría un experimento para comprobar si eran agresivos o no; y, finalmente, el cuarto grupo diseñaría un plan para que, una vez que alguien os encuentre, poderos llevar un par de ejemplares de regreso a casa.

¡Menudo bombazo para la ciencia! ¡Una especie nueva! Saldríais en todos los telediarios, en los periódicos, os harían entrevistas...

¿Cómo eran los Swimis?









Después de leer la historia, responde a estas preguntas, partiendo del supuesto de que se cumplen las leyes de Mendel:

1) ¿Qué caracteres tienen los Swimis? Solución a la primera pregunta.

2) Formula hipótesis respecto a si cada caracter es dominantes o recesivos, suponiendo que siga las leyes de Mendel. Solución a la segunda pregunta.

3) Formula hipótesis de cómo serán los hijos y los nietos de los Swimis que salieron de la isla. Haz los esquemas correspondientes. Solución a la tercera pregunta.

4) ¿Por qué no había en la isla Swimis grises ni manchados? Solución a la cuarta pregunta.


5) Si de repente apareciera un Swimi de color pardo entre los Swimis blancos ¿cuál sería la explicación más lógica? Solución a la quinta pregunta.

Actividades: capítulo segundo, el nacimiento de una nueva ciencia (Experimenta)

EXPERIMENTA

Como bien sabes, porque seguro que como buen científico e investigador que eres te habrás dado cuenta, existen muchos tipos de legumbres de las que tomamos habitualmente.

Te proponemos una investigación con ellas, siguiendo los pasos de Mendel


¿Qué hacer?

Entre todos los alumnos de la clase repartiros las legumbres más habituales por grupos; buscar las que fácilmente se pueden encontrar en los mercados y tiendas. Por ejemplo:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File
:Cicer_arietinum_Taub129.png
* Un grupo puede encargarse de los garbanzos;

* Otro grupo, de las lentejas;

* Un tercer grupo, de las alubias.

Dentro de cada grupo se comprarán tantas variedades distintas de la legumbre que le haya sido asignada como integrantes tenga el equipo (ej. si hay tres componentes, buscarán tres variedades de la legumbre asignada al grupo).

Cada equipo plantará sus legumbres y las cuidará, observando sus características




¿Qué puedes observar?

La forma de las hojas.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons
/d/da/Illustration_Lens_culinaris0.jpg

La altura de la planta.

El color de las flores.

La forma de las hojas.

El número de legumbres producidas en un tiempo determinado.

El color de la legumbre.

El tamaño de la legumbre madura.

(Otras que tú pienses).

 ¿Qué más haría un científico?




Un científico, además, formularía hipótesis antes de comenzar sus observaciones: por ejemplo:

* La forma de las hojas será... (busca en Internet para tener pistas)

* Las forma de las hojas de cada variedad de la misma legumbre serán ... (iguales o distintas)

De cada observación puedes formular una o más hipótesis.

Un científico también llevaría un registro riguroso y metódico de sus observaciones. Te proponemos un ejemplo, pero tú puedes crear otro más adecuado a tus hipótesis:

AQUÍ  puedes encontrar una tabla para realizarlo.

Finalmente, cuando acabe sus observaciones, extraería unas conclusiones, es decir, anotaría si sus hipótesis se han cumplido o no, notando y justificando estas conclusiones .

A continuación, pondría en común con los demás miembros de su grupo sus hipótesis, observaciones y conclusiones, elaborando, entre todos, una teoría de cómo son las variedades de legumbres elegidas por ellos en cuanto a cada carácter.

Para acabar, cada grupo debería contar a la clase todo su experimento.

Actividades: capítulo segundo, el nacimiento de una nueva ciencia (Investiga 2)


INVESTIGA (2)

Una vez que hayas completado el cuadro de la actividad anterior (investiga 1, en las actividades de este mismo capítulo), escribe cómo pueden ser cada uno de los caracteres estudiados, respecto a su dominancia o recesividad y a su caracter de homo o heterocigotos.

AQUÍ puedes encontrar una tabla que te ayude a realizar la actividad.

Actividades: capítulo segundo, el nacimiento de una nueva ciencia (Investiga 1)


INVESTIGA EN TU FAMILIA

Vamos a proponerte una actividad en la que vas a investigar algunas características de tu propia familia que se transmiten siguiendo las leyes de Mendel.

Para hacer esta actividad debes descargar un documento haciendo clic en el dibujo que hay más abajo.

Una vez descargado e impreso, debes rellenarlo observando, en la medida que puedas y, si no, preguntando a tus padres, tíos, abuelos, e incluso, buscando en fotos familiares actuales y antiguas...

Intenta completar todo el cuadro. Seguro que descubres cosas muy interesantes de tu familia que, a lo mejor, ni te habías planteado...

AQUÍ puedes encontrar una tabla que te ayude a realizar la actividad.




martes, 25 de junio de 2019

Conceptos básicos (Capítulo 2)

NOTA: algunos conceptos básicos que aparecen a continuación han sido definidos posteriormente a los experimentos de Mendel, pero partiendo de ellos.

ALELO: Son todas las posibilidades de manifestación que tiene un gen para un determinado caracter. En el ejemplo de Mendel, sus guisantes tenían un alelo para el color amarillo y otro para el color verde; un alelo para el color de la flor morada y otro para el color blanco de la flor; un alelo para el guisante liso y otro para el rugoso; y así sucesivamente. El nombre de alelo se lo debemos a Bateson (1902).

ALELO DOMINANTE: Es aquel que se manifiesta en el sujeto hetericigoto o híbrido. Siempre que el sujeto tiene este alelo, se manifiesta el caracter correspondiente. Se representa con una letra mayúscula. Por ejemplo, en el caso del color del guisante, el amarillo es dominante sobre el recesivo y se representa con una "A".

ALELO RECESIVO: Es aquel que sólo se manifiesta cuando el sujeto es homocigoto para ese caracter. Nunca se manifiestan en los sujetos heterocigotos o híbridos. Se representa con la misma letra asignada al dominante en minúscula. En nuestro ejemplo, sería el color verde y se representaría con la letra "a".

CARACTER: Son las características que se transmiten de padres a hijos y que están determinadas por un gen. En el caso de los experimentos de Mandel, éste trabajó con caracteres como color del guisante (amarillo o verde), color de la flor (morada o blanca), textura del guisante (liso o rugoso), etc.

CROMOSOMA: Son estructuras filamentosas que se encuentran en el núcleo de la célula y que sólo son observables durante la división celular. En el ser humano hay 23 pares de cromosomas (46 en total).

EDEMA: Hinchazón blanda de una parte del cuerpo, que cede a la presión y es ocasionada por la serosidad infiltrada en el tejido celular.

FENOTIPO: Es la manifestación externa de los genes: es "lo que se ve". Por ejemplo, en el caso de los guisantes, su fenotipo puede ser amarillo o verde; flores moradas o blancas; guisantes lisos o rugosos; o bien la combinación de estos caracteres, como guisantes verdes, de flores moradas y rugosos. Además de las características genéticas de un sujeto, en el fenotipo influye también el ambiente (nutrición, hormonas...).

GEN: Es un trozo de cromosoma que determina un caracter, un fragmento de ADN. En los sujetos de reproducción sexual, como el ser humano, cada caracter viene determinado por dos genes, uno que lo aporta un progenitor y otro que es aportado por el otro. El nombre de gen lo introdujo Johannsen en 1909.

GENERACIÓN FILIAL F1: En los experimentos de Mendel son los hijos procedentes del cruce de dos sujetos de la generación parental. En su caso, todos eran híbridos (Aa).

GENERACIÓN FILIAL F2: En los experimentos de Mendel, son los hijos procedentes del cruce de dos sujetos de la F1 entre sí.

GENERACIÓN PARENTAL: En los experimentos de Mendel son los padres. Son razas puras (AA / aa) y se representan con la letra "P".

GENOTIPO: Es la dotación genética de un individuo: es "lo que tiene". Siguiendo los ejemplos puestos en el fenotipo, podemos decir que: para un fenotipo verde, el genotipo sólo puede ser "aa" (ya que el color verde es recesivo); para un fenotipo amarillo, el genotipo puede ser "AA" o "Aa" (ya que el color amarillo es dominante); para un fenotipo de flor morada, el genotipo podría ser "MM" o bien "Mm"; para el fenotipo flor blanca, el genipo sólo puede ser "mm"; para el fenotipo liso, el genotipo puede ser "LL" o "Ll"; para el fenotipo rugoso, el genotipo sólo puede ser "ll"; finalmente, para un fenotipo verde, de flor morada y rugoso, el genotipo puede ser "aa, MM , rr" o bien "aa, Mm, rr".

HETEROCIGOTO: Es un sujeto que tiene los dos alelos que determinan un caracter distintos. Para el caracter color del guisante, serían heterocigotos todos los sujetos "Aa" o "aA" (heterocigotos siempre amarillos, ya que este color es dominante sobre el verde).

HÍBRIDO: Son sujetos heterocigotos para un caracter ("Aa"/ "aA").

HOMOCIGOTO: Es un sujeto que tienen los dos alelos iguales para un caracter. Por ejemplo, para el color del guisante (amarillo o verde), serían homocigotos tanto los sujetos "AA" (homocigoto amarillo) como los que son "aa" (homocigoto verde).

PRELADO: Superior de un convento o comunidad eclesiástica (RAE).

RAZA PURA: Son sujetos homocigotos para un caracter ("AA" / "aa"). Mendel usó en sus experimentos dos razas puras que diferían en uno o más caracteres.

Excepción a las leyes de Mendel

Hoy sabemos que Mendel tuvo mucha suerte, ya que los caracteres que estudió no se encontraban en el mismo cromosoma y, por tanto, se heredaban de forma independiente. Sin embargo, esta no es la única posibilidad que existe. Por ello hablamos de excepciones a las leyes de Mendel.

EXCEPCIÓN 1: DOMINANCIA INTERMEDIA

Se da cuando el sujeto heterocigoto es intermedio en un carácter entre el dominante y el recesivo homocigoto para este carácter.


EXCEPCIÓN 2: CARÁCTER NUEVO

Se da cuando de padres heterocigotos para un carácter los sujetos de la F1 presentan un fenotipo que no es el de ninguno de los progenitores ni es intermedio. Es, en realidad, un nuevo fenotipo.




EXCEPCIÓN 3: CODOMINANCIA

Se produce cuando en el sujeto heterocigoto se manifiestan simultáneamente los dos caracteres.
Es característico del grupo AB0 de la sangre, de forma que el sujeto que recibe el alelo A de uno de los progenitores y el B del otro, tiene un grupo sanguíneo AB.

¡CURIOSIDAD!

A veces resulta complicado diferenciar una dominancia intermedia de una codominancia, ya que el fenotipo puede ser interpretado como resultado de ambos tipos de herencia.

EXCEPCIÓN 4: HERENCIA POLIGÉNICA

Se produce cuando un caracter no viene determinado por uno o más genes, sino por la acción acumulativa de los efectos combinados de muchos genes.

Un ejemplo, es la altura o el color de la piel.


En estos casos no hay separación nítida entre los individuos, sino que los sujetos presentan entre sí pequeñas diferencias , de foma que si estudiamos ese caracter en una determinada población, ésta seguiría una curva normal.

¡CURIOSIDAD!
La mayoría de los caracteres humanos están regidos por herencia poligénica y en ésta es frecuente la incidencia del ambiente (ej. nutrición).


EXCEPCIÓN 5: GENES LIGADOS

Se produce cuando un caracter viene determinado genes que se encuentran en el mismo par de cromosomas homólogos y que, por tanto, se transmiten juntos.



Leyes de Mendel aplicadas a caracteres humanos

Vamos a ver algunos de los caracteres del ser humano cuya herencia se comporta siguiendo las Leyes de Mendel:
Pelo liso o pelo rizado:

Ojos redondos u ojos rasgados:



Lóbulo libre o lóbulo pegado:


Labios gruesos o labios finos:



Polidactilia:

https://es.wikipedia.org/wiki/Ar
chivo:Polydactyly_01_
Rhand_AP.jpg

Albinismo:

https://commons.wikimedia
.org/wiki/File:Albinisitic_
man_portrait.jpg






Leyes de Mendel

Después de los cientos de experimentos que hizo Mendel, de sus cuidadosas anotaciones y de la aplicación de sus conocimientos matemáticos a sus actividades, no tuvo mucho eco entre sus coetáneos hasta que, bastantes años después de su muerte, el holandés Hugo de Vries, el austríaco Erick Tachermeck y el alemán Carl Correns, llegaron -en 1900- a las mismas conclusiones que Mendel.

Correns formuló las leyes que hoy conocemos como leyes de Mendel:


PRIMERA LEY O PRINCIPIO DE LA UNIFORMIDAD DE LOS CARACTERES:
"Cuando se cruzan dos razas puras con características diferentes entre sí todos los descendientes son híbridos y tienen el mismo aspecto que uno de los padres"


Para ver un ejemplo, haz clic AQUI


SEGUNDA LEY O PRINCIPIO DE LA SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE DE LOS CARACTERES:
"Cuando se cruzan los dos híbridos anteriores entre sí reaparece el caracter del padre que parecía haber desaparecido en el primer cruce en una proporción de 3 a 1"

Para ver un ejemplo, haz clic AQUI


TERCERA LEY O PRINCIPIO DE LA DISTRIBUCIÓN INDEPENDIENTE DE LOS CARACTERES:
"Cuando se cruzan dos razas puras en las que se tienen en cuenta dos caracteres, todos los sujetos son híbridos e iguales. Si se cruzan estos híbridos entre sí, reaparecen los caracteres de los padres y aparecen otros nuevos"

Para ver un ejemplo, haz clic AQUI


Usando las leyes de Mendel también podemos saber si un sujeto es homocigoto o heterocigoto para un caracter. Esto se realiza mediante la técnica llamada de RETROCRUZAMIENTO O RETROCRUZAMIENTO BASE. Si quieres saber cómo se hace esta prueba, haz clic AQUI.

viernes, 8 de junio de 2018

Capítulo 2: el nacimiento de una nueva ciencia

Todo lo que hemos visto en la introducción se gestó a lo largo de siglos de evolución en el pensamiento científico, cientos de experimentos, éxitos y fracasos que, muchas veces, costaron mofas y burlas para aquellos hombres de mentes inquietas...

Pero controlar la reproducción de las especies y entender cómo se podían lograr mejores resultados de la cría animal y vegetal era tan importante para la supervivencia que los estudios continuaron.


El nombre de GENÉTICA se lo debemos al inglés William Bateson (1861-1926), que propuso este nombre en 1906 para una "nueva ciencia", aunque podemos considerar que el padre de la genética como ciencia fue GREGOR MENDEL.

Si quieres conocer los CONCEPTOS BÁSICOS de este capítulo, pulsa AQUÍ.

lunes, 21 de mayo de 2018

El principio de todo: los experimentos que hizo Mendel


Mendel vivió su infancia en una zona agrícola donde su padre había cultivado distintos tipos de árboles, por lo que la botánica y la mejora de las especies no le eran ajenas.

De este modo, Mendel se decidió a experimentar con la planta del guisante, ya que presentaba varias ventajas respecto a otras:

* eran fáciles de conseguir,

* presentaban características sencillas de observar y seguir en los distintos cruces,

*era posible la autofecundación, al ser hermafroditas (lo cual hacía que disminuyeran las posibilidades de intervención en la fecundación de otras plantas no controladas por Mendel),

* tenía un crecimiento rápido, con múltiples hijos de cada cruce,

* podía cultivarlas en su Monasterio y

* eran baratas




Los guisantes pueden variar en:

- Forma de la semilla

- Color de la semilla

- Color de la flor

- Forma de la legumbre

- Color de la legumbre madura

- Posición de las flores

- Altura de las plantas

De este modo, Mendel empezó a cruzar guisantes en el jardín del Monasterio de Brünn.


Sin embargo, esto llevaban siglos haciéndolo los monjes y los campesinos de todo el mundo ...

Pero entonces... ¿Qué hizo Mendel que no se había hecho hasta entonces?

Pues algo tan sencillo como utilizar el método científico:

* usar la observación sistemática y hacer anotaciones precisas

* centrarse en cada estudio en una o más característica de los guisantes que eran fácilmente reconocibles, siguiendo su transmisión de padres a hijos durante generaciones

* aplicar las matemáticas al análisis de sus observaciones y resultados

Si quieres saber cómo aplicó Mendel el método científico a sus experimentos, haz clic AQUI.


Para hacernos una idea de cómo fue el trabajo de Mendel y el mérito que tuvieron sus descubrimientos, hemos de empezar diciendo que cuando hizo sus experimentos aún no se sabía lo que era la meiosis, los cromosomas, los alelos, ni se habían aislado los gametos.
Los conocimientos sobre la herencia de las características propias de una especie a sus descendientes era muy limitada.

Por ello, gran parte de lo que verás a continuación es una explicación de lo que Mendel experimentó, pero desde los conocimientos que tenemos actualmente.                             

Una vez que Mendel decidió usar guisantes planificó sus experimentos de la siguiente manera (pincha en los botones para ver más):

1. Para asegurarse de que usaba plantas puras para un carácter (o más) autopolinizó durante dos años plantas que se diferenciaban en un solo carácter (por ejemplo, el color del fruto: guisante verde o guisante amarillo)
2. Para proteger a las plantas ya fecundadas de pólenes extraños, las cubría con bolsas
Enlace a más contenido: ¿Qué resultados observó Mendel de los cruces entre los hijos con sus padres razas puras?                       

3. Comprobó que la descendencia de estas plantas con guisantes amarillos y con guisantes verdes era constante durante dos años, de forma que obtuviera sujetos idénticos para los caracteres analizados (líneas puras). Es decir, que las plantas de guisantes verdes dieron plantas de guisantes verdes durante dos años y lo mismo respecto a las plantas de guisantes amarillos.
4. Una vez identificados los sujetos puros para el carácter verde y para el carácter amarillo en el color del fruto, realizó todos los cruces posibles entre ellos y entre sus hijos.

5. También cruzó a los hijos con los padres para ver qué pasaba.

6. Finalmente hizo cruces controlados en los que las plantas se diferenciaban en más de un caracter (ejemplo: color de la flor -morada o blanca- y del fruto -guisante verde o amarillo-).


Cardo
Aunque Mendel es famoso por sus estudios sobre genética usando la planta del guisante, no fueron los únicos que realizó este peculiar monje agustino.


Vellosilla
Así, estudió también otras plantas, como la vellosilla y los cardos. Si embargo, tuvo que dejar estos estudios porque el aparato que diseñó para poder polinizar la vellosilla le dañó los ojos.
Foto de un cardo de flor azul.

Mendel hizo también observaciones sobre metereología: la lluvia y las tormentas.

Hizo experimentos con abejas y colmenas. Para hacer estos estudios fabricó una enorme jaula de 4 x 4 mts. Además diseñó experimentos con distintas razas de abejas y fue Presidente de la Sociedad de Apicultura de Brünn. Trabajó durante 10 años con abejas, pero finalmente lo dejó al considerarlas como "sujetos frustrantes para la experimentación".También analizó la mariposa parásita del rábano blanco y las plagas de escarabajos de los guisantes.

                                                      
Durante su vida realizó viajes científicos a varios lugares y fue miembro de del Instituto Central de Metereología y de la Sociedad de Agricultura.También pronunció discursos y publicó sus descubrimientos.


Las comunicaciones hechas por Mendel en la Sociedad Zoológico-Botánica de Viena constituyen sus primeras publicaciones. Una de ellas sobre la mariposa que parasita en el nabo blanco, otra sobre la oruga de las margaritas de los jardines y una tercera sobre los escarabajos que infectaban las plantas del guisante. También publicó alguna obra sobre meteorología y apicultura.

Podemos considerar también como obras de Mendel sus cuidadosas anotaciones sobre los resultados obtenidos en sus experimentos.

Pero su obra más significativa fue "versuche über pflanzenhybriden" -"Ensayos sobre los híbridos vegetales"-, que presentó en la Sociedad Naturalista de Brünn. Mendel hizo su presentación ante una audiencia de eminentes científicos, que se mostraron totalmente indiferentes.

Como respuesta, no encontró gran interés y, a cambio, tuvo que oir comentarios como: "ocho años de mirar cómo crecen los guisantes comunes... ¡Qué pérdida de tiempo!".
Ninguna pregunta, ningún debate, ningún comentario siguió a su disertación: "uno de los más extraños silencios en la historia de la biología" (Dunn).


¿Cómo se explica esto? Posiblemente porque sus experimentos fueron demasiado avanzados para su época. Pero también porque había una preocupación más interesante: la teoría de la evolución de las especies de Darwin, que por aquella época ya acaparaba un enorme interés y polémica en el mundo científico.


Solución (cariotipo 1)

El cariotipo que has estado analizando pertenece a un sujeto con Síndrome de Down. Por eso, su notación es: 47 XY 21+ Esta notación ...