SECUNDARIA

BLIBRO DE

ACTIVIDADES Biología

Desarrollo de la competencia científica

2

Presentación 3

Proyecto 1

¿Cómo empezó todo? 4

Proyecto 4

Naturaleza dinámica 26

Proyecto 2

La célula, unidad de vida 10

Proyecto 3

El porqué de la forma 18 de las moscas

3

Según el Programa para la Evaluación Internacional de los Alumnos (PISA) la competencia científica, es la capacidad de utilizar el conocimiento científico, formular preguntas y elaborar conclusiones basadas en pruebas, con el fin de comprender y tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que ha producido en él la actividad humana.

Al trabajar esta competencia, se pretende el desarrollo del pensamiento científico para interpretar el mundo natural y los fenómenos físicos con los que se convive, así como afrontar los problemas más comunes que se relacionan con él. El objetivo del desarrollo de esta competencia es que los estudiantes comprendan que así como los avances científico y tecnológico facilitan la vida humana, también podrían resultar perjudiciales para su propia supervivencia y la de otros seres vivos.

De esta manera, se busca colaborar en la formación de personas conscientes de la realidad física que los rodea, interesados en la actualidad científica y preparados para interactuar con la naturaleza, al conocer sus posibilidades y las consecuencias que conlleva su acción sobre el medioambiente.

El Libro de actividades está organizado en 4 proyectos, los cuales sirven de base para plantear las actividades en las que se abordan los conceptos y procesos científicos en contextos ajustados a la edad de los estudiantes.

Con el fin de conseguir una mejor adecuación al nivel de cada estudiante, las actividades se clasifican en tres niveles de dificultad:

• Básico

• Intermedio

• Superior

Para que este material cumpla adecuadamente con sus objetivos, es indispensable la participación de los docentes, quienes con su experiencia y entusiasmo enriquecerán los ejercicios aquí planteados y llevarán a buen término el proceso educativo.

PRESENTACIÓN

CIE

NC

IAS

4

Proyecto 1

¿Cómo empezó todo?

La ruptura, hace unos 160 millones de años, de un asteroide de 170 kilómetros de diámetro llamado Baptistina sería la causa, cien millones de años después, del cambio climático que acabó con los dinosaurios y precipitó el final del periodo Cretácico, según un estudio publicado por la revista Nature. Los científicos estadounidenses responsables de la investigación creen que varios de los fragmentos de Baptistina chocaron con la Tierra, entre ellos el que impactó en la Península de Yucatán y oscureció el cielo, sumiendo al planeta en un prolongado invierno y aniquilando a los dinosaurios.

Los resultados muestran que la lluvia de escombros que siguió al choque afectó a todo el sistema solar.

Hace 65 millones de años, los meteoritos alcanzaron la Tierra y, con un 90% de probabilidad, uno de ellos es el que formó el cráter de Chicxulub y levantó los sedimentos que ocultaron el Sol. El resultado de todo ello fue la extinción de los dinosaurios.

Adaptación de El País, 5 de septiembre de 2007.

Baptistina acabó con los dinosaurios

Un estudio publicado en Nature identifica al asteroide que habría causado el cambio climático al final del Cretácico.

5

1

En el artículo de la página anterior, que trata de la extinción de los dinosaurios, aparecen unos meteoritos como causantes de esta catástrofe.

Lee atentamente el artículo y señala la definición que creas que se ajusta mejor al término meteorito.

A) Un asteroide originado por el choque entre distintos planetas.

B) Fragmento de un asteroide que cae sobre la Tierra.

C) Fenómeno atmosférico causado por la caída de un asteroide.

D) Objeto que causa el meteorismo.

2 

Lee detenidamente el artículo y ordena los siguientes acontecimientos que condujeron a la extinción de los dinosaurios.

A) Oscurecimiento de la atmósfera.

B) Formación del cráter de impacto.

C) Levantamiento de sedimentos.

D) Cambio climático.

El cráter enclavado en la península de Yucatán (México) es sometido a exhaustivas investigaciones por científicos mexicanos y extranjeros para buscar información sobre la caída de cometas a la Tierra y sus efectos globales, tales como las desapariciones masivas.

En el centro del cráter, único en el mundo por sus dimensiones y por coincidir con la época en que los dinosaurios desaparecieron, se localiza el pueblo pesquero de Chinxulub.

Cráter formado por la caída de un meteorito.

CIE

NC

IAS

6

3

El proceso que permite la formación de fósiles comprende una serie de etapas: mineralización (1); muerte y deposición (2); plegamiento (3) y enterramiento (4).

Marca la alternativa que represente el orden de las fases del proceso de fosilización.

A) 1, 2, 4 y 3 B) 1, 2, 3 y 4 C) 2, 4, 1 y 3 D) 2, 1, 4 y 5

4

Lee atentamente el siguiente texto:

Sustituye las letras del texto por el término apropiado.

A D

B E

C F

Proceso de fosilización

Al morir, los restos de los organismos se descomponen y disgregan rápidamente por la acción de las bacterias, otros animales, el viento, la lluvia o las olas del mar. Pero si ese cadáver es enterrado en poco tiempo por los sedimentos, y se ve a salvo de la intervención de los agentes biológicos y mecánicos, aumentan las posibilidades de que fosilice. Es mucho más sencillo que lo hagan las partes duras como conchas y huesos, que las partes blandas como los músculos y vísceras que, a pesar de su enterramiento, siguen expuestos a la acción de las bacterias. En casos excepcionales también han llegado hasta nuestros días esas partes blandas, y se han encontrado insectos muy bien conservados en ámbar, que es la resina fósil de árboles, vertebrados en minas de asfalto o mamuts congelados en la turba de Siberia.

En Biología y Ecología extinción significa desaparición de una especie o grupo de especies de la Tierra. A partir del estudio de A , los científicos han llegado a la conclusión de que a lo largo de la historia de la Tierra, es decir, B millones de años, han tenido lugar numerosas extinciones, cinco de ellas masivas. La más conocida es la que tuvo lugar a finales del C , hace 65 millones de años, en la que desaparecieron los D y muchas otras especies. Los científicos han calculado que entonces «solo» desaparecieron el 76% de las especies. La más catastrófica fue la del Pérmico-Triásico (P/T), hace E millones de años, que se llevó más del 90% de las especies y el 84% de los géneros de seres vivos que habitaban el planeta. En la actualidad, los expertos opinan que nos dirigimos hacia la sexta extinción, en la que la acción F tiene un papel destacado.

7

5

Para demostrar la existencia de los procesos evolutivos existen numerosas pruebas, entre ellas, las paleontológicas, basadas en la existencia de fósiles.

En el laboratorio hay moldes de tres patas de antepasados de los caballos y una de un caballo actual, con semejanzas y diferencias entre ellas, que muestran el proceso evolutivo.

a b c d

Elige la combinación correcta que muestre la serie filogenética desde la más antigua hasta la actual.

A) d, a, b y c C) b, a, d y c

B) a, b, c y d D) d, b, a y c

6

Otra prueba de la evolución se basa en los estudios de anatomía comparada y en la presencia de órganos homólogos que indican un grado de parentesco evolutivo. En cambio, los órganos análogos no indican parentesco, al ser el resultado de una convergencia adaptativa.

Señala si los ejemplos que se indican a continuación pertenecen a órganos homólogos (H) o a órganos análogos (A).

A) Ala de mariposa y ala de colibrí.

B) Pata delantera de perro y brazo humano.

C) Aleta de ballena y ala de murciélago.

D) Pulmón de caracol y pulmón de paloma.

Eohippus Mesohippus

Miohippus

Merychippus Pliohippus Equus

1 millón de años

10 millones de años

60 millones de años

40 millones de años

20 millones de años

CIE

NC

IAS

8

7

A partir de la lectura del texto, piensa posibles causas antrópicas de la sexta extinción y aporta soluciones, incluyéndolas en el recuadro correspondiente.

8

Ubica en la sopa de letras cuatro términos relacionados con la evolución.

La sexta extinción –la mayor desde la desaparición de los dinosaurios– es causada principalmente por el ser humano, según el paleoantropólogo Richard Leakey, que diferencia dos fases en ella. La primera fase habría comenzado hace unos 100 000 años, al empezar a dispersarse los primeros seres humanos por todo el planeta, lo que llevó también al comienzo del exterminio de especies nativas. La segunda se habría producido hace 10 000 años, con la llegada de la agricultura y de la civilización. La toma de medidas de protección ecológica, antes de que sea demasiado tarde, es fundamental, y los consumidores tienen un papel decisivo en ello. Las acciones de conservación y protección del medioambiente son vitales para disminuir la tasa de extinción e imprescindibles para que la sexta extinción no pase a ser una «tercera extinción global», como la ocurrida hace unos 245 millones de años, en la que desaparecieron el 90% de las especies.

L A S P P L A N I SE C U A A V P U J XÑ I E P O N A B L IA O L O R O G R A YM Z A P L A N E T AF O S I T A U K A ZI N U M M O L L I TS E T I B O L I R TO C A G I A O W N AP U R A F I E R R S

CAUSAS SOLUCIONES

1.

2.

3.

4.

9

9

Relaciona cada término encontrado en la sopa de letras con una de las frases escritas a continuación.

A) Invertebrado marino, fósil guía del Paleozoico ________________________________

B) Era geológica más reciente dentro del calendario geocronológico. ______________

C) Supercontinente formado por la unión de todas las tierras emergidas ___________

D) Cuerpo sólido que gira alrededor del Sol _____________________________________

10

La atmósfera es una capa de la Tierra, que ha tenido una gran influencia en la evolución geológica y biológica de la misma.

Observa la gráfica anterior y elige la frase que creas adecuada respecto a las variaciones de concentración que han sufrido algunos gases atmosféricos.

A) El hidrógeno disminuyó porque lo empezaron a utilizar los seres vivos.

B) Hace 600 m.a. el incremento de oxígeno atmosférico provocó la aparición del ozono.

C) El incremento de nitrógeno se produjo cuando aparecieron los primeros seres fotosintéticos.

D) El oxígeno en la atmósfera se acumuló cuando los organismos fotosintéticos se transfor maron en eucariotas.

Razona la respuesta elegida.

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Apariciónde la vida

Primeros procariotasfotosintéticos

Primeroseucariotas

Primeros organismospluricelulares

Vida en loscontinentes

Serhumano

Co

mp

osi

ció

n a

tmo

sféri

ca

500 0Millones de años

Hidrógeno

Oxígeno oceánico Oxígeno atmosféricoOzono

Dióxidode carbono

Nitrógeno

927511p13h1

4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

CIE

NC

IAS

10

Proyecto 2

La célula, unidad de vida

Los seres vivos u organismos son muy complejos. Esta complejidad atañe, entre otros aspectos, a sus moléculas constituyentes y al modo de organización de las mismas. De hecho, las estructuras de los seres vivos son el resultado de la asociación de dis-tintas macromoléculas.

Al observar la materia viva se pueden distinguir varios grados de complejidad estruc-tural, que son los denominados niveles de organización, de dos categorías, abióticos y bióticos. Cada uno de ellos proporciona unas propiedades a la materia viva que no se encuentran en los niveles inferiores.

Nivel subatómico

Nivel atómico

Nivel de ecosistema

Tejido muscular

Órgano (músculo) Sistema muscular Organismo

Nivel de población

Nivel celular

Célula muscular

Esquema de los distintos niveles de organización de los seres vivos.

Nivel pluricelular

Nivel molecular

11

1

En el texto de la página anterior aparecen los términos abiótico y biótico al referirse a los niveles de organización de la materia viva.

Elige las oraciones que se ajusten al significado de esos términos:

A) Abiótico quiere decir nivel formado por elementos que no tienen vida propia.

B) Biótico es el nivel constituido por la unión de los niveles inferiores.

C) Abiótico significa nivel que solo realiza alguna función vital.

D) Biótico es el nivel formado por elementos que realizan las funciones vitales.

2

En la tabla aparecen ejemplos de niveles de organización. Ordénalos de menor a mayor complejidad teniendo en cuenta la información de la página anterior. Luego, indica a qué nivel pertenecen.

Paramecio Cerebro humanoGrullas reales Arrecife coralino

Oxígeno ADNPez ángel Epidermis de la cebolla

NivelAtómico:átomo

EjemploArrecife coralino

CIE

NC

IAS

12

3

Hay dos tipos de organización celular, las células eucariotas y las células procariotas. Ambos presentan una serie de estructuras propias y características específicas.

A) ADN en el citoplasma E) Pared celular de celulosa

B) Pared celular no celulósica F) Solo ribosomas

C) Núcleo G) Muchos orgánulos

D) Primitiva H) Evolucionada

Escribe en la tabla las letras según las características de cada tipo de célula.

4

Hay dos tipos principales de la célula eucariota: animal y vegetal.

Escribe el nombre de las estructuras señaladas por cada letra.

Célula eucariota Célula procariota

A. __________________

B. __________________

C. __________________

D. __________________

E. __________________

F. __________________

G. __________________

H. __________________

I. __________________

J. __________________

K. __________________

L. __________________

M. __________________

N. __________________

Célula animal

AG

I

J

D

B

E

MK

C

N

H

F

Célula vegetal

M

N

K

L

C

G

J

B

E

D

H

13

5

Las imágenes de la pregunta anterior representan a la célula animal y a la célula vegetal.

Completa el cuadro con los organelos y partes comunes a las células animal y vegetal y con aquellos organelos propios de cada célula.

6

El siguiente texto contiene cinco afirmaciones falsas. Lee atentamente y ubícalas.

La célula es la unidad genética, de estructura y de función de los seres vivos. Para realizar estas funciones, las células contienen los siguientes organelos: las mitocondrias, que producen la energía de las células animales; los lisosomas que poseen enzimas que realizan la digestión; el aparato de Golgi, que tiene por función sintetizar proteínas; los ribosomas, organelos que fabrican lípidos; los cloroplastos, cuya principal función es sintetizar la clorofila que proporciona el color verde a las plantas, y las vacuolas, que son los almacenes de las células vegetales.

Completa el cuadro con las cinco afirmaciones falsas que contiene el texto anterior y escríbelas correctamente.

Organelos exclusivos de la célula animal

Organelos exclusivos de la célula vegetal

Organelos comunes

1. 1.

2. 2.

3. 3.

4. 4.

5. 5.

Afirmaciones falsas Afirmaciones verdaderas

Membrana exterior

Crestas Matriz

Membrana interior

CIE

NC

IAS

14

7

El ciclo celular es el periodo comprendido entre dos divisiones celulares. Consta de dos etapas: interfase (periodos G1, S, G2) y división (mitosis y citocinesis). La duración de los periodos G1, S y G2 y de la mitosis depende del tipo de célula de que se trate. Así, en células del epitelio humano la duración es de 8 horas, en otros tipos celulares puede ser de varios días o, incluso, de meses. Un caso típico de duración de un ciclo celular es el de los cultivos de células HeLa en las que el ciclo celular dura 20 horas cada fase (G1-8 horas, S-6 horas, G2-5 horas y división-1 hora).

Calcula el porcentaje de duración de cada etapa del ciclo celular. Luego, escríbelo en la tabla y represéntalo en el diagrama circular.

8

Durante el ciclo celular se realizan una serie de procesos que conducen al crecimiento y de sarrollo de la célula para su posterior división.

En la tabla se indican de forma desordenada algunos acontecimientos que ocurren en las dis tintas etapas del ciclo celular.

Elige la combinación correcta.

A) 1-D; 2-C; 3-A y 4-B C) 1-D; 2-B; 3-A y 4-C

B) 1-A; 2-B; 3-C y 4-D D) 1-A; 2-C; 3-D y 4-B

G1 8

S 6

G2 5

División 1

Etapas Horas Porcentajes

1. Transcripción y traducción A) G2

2. Replicación del ADN B) División

3. Duplicación de los centriolos C) S

4. Reparto de cromosomas y división del citoplasma D) G1

Acontecimientos Etapas del ciclo celular

Células inmortales HeLa, procedentes de Henrietta Lacks, quien muere en 1951

de cáncer al útero.

15

9

La mitosis y la meiosis son dos procesos complejos de división celular mediante los cuales las células madres dan lugar a otras células, denominadas células hijas, que heredan todo o parte de su material genético.

Escribe V si la afirmación es verdadera o F si la afirmación es falsa.

A) Durante la meiosis, las células madre duplican su material genético. ( )

B) Las células originadas por mitosis poseen los mismos cromosomas que ( ) la célula madre.

C) La meiosis implica una reducción a la mitad del número de cromosomas ( ) que heredan las células hijas.

D) La mitosis consiste en una duplicación y una reducción a la mitad del ( ) número de cromosomas que reciben las células hijas.

10

En los dibujos están representadas algunas fases de la mitosis y de la meiosis celular. Las células hijas que se han originado en ambos procesos son diferentes.

Ordena en la tabla la letra los dibujos según correspondan a la mitosis o meiosis.

Mitosis (anafase)

Mitosis Meiosis

Meiosis (ovocito de cuatro células)

A B

C D

CIE

NC

IAS

16

11

Observa los dibujos de la pregunta anterior y deduce el número de cromosomas de la célula madre que se dividió por mitosis (célula MT) como de aquella que lo hizo por meiosis (célula MS):

Elige la alternativa correcta.

A) MT 2 cromosomas y MS 2 cromosomas.

B) MS 1 cromosoma y MT 2 cromosomas.

C) MS 2 cromosomas y MT 1 cromosoma.

D) MT 4 cromosomas y MS 2 cromosomas.

Razona por qué las células hijas tienen diferentes cromosomas.

12

Completa el crucigrama sobre la estructura y los tipos de cromosoma.

A. Extremo de los cromosomas.

B. Constricción primaria.

C. Cromosoma con los dos brazos iguales.

D. Cromosoma con los brazos muy diferentes.

E. Partes en que se divide longitudinalmente un cromosoma.

F. Partes en que se divide transversalmente un cromosoma.

B

F

A

C

D

E

17

13

La siguiente noticia trata sobre algunas investigaciones que se realizan actualmente sobre el proceso meiótico en relación con el cáncer.

El cáncer es causado por una anomalía en la división celular. Por ello, cualquier descubrimiento de los mecanismos que rigen esta división, bien sea por mitosis o bien por meiosis, puede con ducir a encontrar soluciones a esta grave enfermedad.

Escribe en cada una de las siguientes frases si el proceso que interviene es la mitosis o la meiosis.

A) Gracias a la los seres vivos unicelulares realizan su función de reprodu cción.

B) Debido a la los gametos tendrán la mitad de cromosomas que las células somáticas.

C) Los seres vivos pluricelulares renuevan sus tejidos mediante la

D) En todos los seres vivos, gracias a la , las células conservan el número cromosómico típico de la especie.

E) En especies de reproducción sexual y después de la fecundación, gracias a la se conserva el número cromosómico propio de su especie.

14

Si quisieras buscar en internet información sobre el descubrimiento de la estructura y la función de los ácidos nucleicos, señala qué combinación de términos sería la más adecuada para encontrarla.

A) Ribosoma – vacuola – hélice – transposición.

B) Cromosoma – doble hélice – ribosoma – replicación.

C) Cromosoma – espiral – membrana celular – investigación.

D) Núcleo – citoplasma – refracción – ribosa.

El Centro de Investigación del Cáncer profundiza sobre la meiosis

E l Centro de Investigación del Cáncer (CIC) de Salamanca

ha analizado algunos avances en el estudio de la meiosis, el proce-so de división celular que produce células hijas diferentes encamina-das a la reproducción sexual. José Luis Barbero, científico del Cen-

tro de Investigaciones Biológicas de Madrid, ha explicado el trabajo de su grupo con un complejo de proteínas que participa en la re-gulación de este proceso, línea de investigación que comparte tam-bién con científicos de Salamanca. «Desde hace 10 años estamos tra-

bajando en un complejo de proteí-nas que se llaman cohesinas y que son fundamentales para regular la segregación de los cromosomas en la meiosis», explica Barbero.

La Tribuna de Salamanca,20 de octubre de 2007

CIE

NC

IAS

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Proyecto 3

Molécula de ADNMosca de la fruta

(Drosophila)

Ginés Morata y Peter Lawrence, premios Príncipe de Asturias 2007

Casi anónimos para el gran público, Ginés Morata y Peter Lawrence, premio conjunto a la investigación científica y técnica por sus aportaciones a la biología del desarrollo, sintetizaron la esencia de los trabajos que han venido desarrollando desde hace tres décadas. «Lo que nos ha interesado es cómo se diseña el cuerpo de un animal, cómo se organiza en tres dimensiones, por qué tiene una cabeza y una parte posterior y unas extremidades. Nos interesa el tamaño: por qué un brazo crece y detiene su crecimiento en un determinado momento», explicó Morata, quien realiza sus investigaciones, como su colega de Cambridge, en la mosca Drosophila melanogaster, que comparte «el 60 % de los genes con los humanos». Para Lawrence, al igual que un arquitecto construye un edificio a partir de un plano

en dos dimensiones, su trabajo es descifrar el código «unidimensional» inscrito en la secuencia del ADN para entender el proceso de desarrollo de los organismos en tres dimensiones.

Para Morata es inevitable un desfase entre los avances en investigación genética básica realizados en los últimos años y su aplicación en la lucha contra enfermedades: «Yo hago experimentos con moscas y si se mueren no pasa nada, pero los ensayos clínicos se hacen con personas». Con todo, aseguró, los trabajos genéticos que se realizan con animales permiten una acumulación de información «que algún día tendrá una gran utilidad».

Adaptado de El País, 26 de octubre de 2007.

El porqué de la forma de las moscas

19

1

Según se lee en el artículo, el científico Ginés Morata opina que existe un desfase entre la in vestigación científica y su aplicación práctica.

¿Cuál es la razón principal que aduce el científico para explicar ese desfase? Elige la alternativa verdadera.

A) Porque la mosca Drosophila y el ser humano solamente comparten el 60 % de sus genes.

B) Porque experimentar directamente con humanos implica riesgo de muerte.

C) Porque el diseño tridimensional del cuerpo de las moscas y de las personas es muy diferente.

D) Porque los resultados obtenidos con moscas no se aplican inmediatamente a las personas.

2

El ADN o ácido desoxirribonucleico es una macromolécula constituida por unas unidades químicas más pequeñas llamadas nucleótidos, que a su vez están formadas por distintas moléculas unidas entre sí. Escoge la combinación de moléculas que forman un nucleótido.

A) Pentosa, fosfato y aminoácido.

B) Pentosa, ácido fosfórico y base nitrogenada.

C) Ribulosa, ácido carbónico y aminoácido.

D) Glucosa, ácido fosfórico y adenina.

Considerado como el logro científico más importante del siglo xx, el modelo de la doble hélice del ADN abrió el camino para la comprensión de la biología molecular y las funciones genéticas, lo que ha permitido llegar al establecimiento, hoy en día, de la secuencia completa del genoma humano. Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción de rayos X que reveló, de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molécula de ADN. Esa imagen, conocida hoy como la famosa fotografía 51, fue la base para que los investigadores James Watson y Francis Crick establecieran, en 1953, la célebre hipótesis de la doble hélice sobre la estructura del ADN.

Fotografía 51 de difracción de rayos X

James Watson y Francis Crick junto a su modelo de ADN

CIE

NC

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20

3

Las principales características del código genético fueron establecidas experimentalmente por Francis Crick, Sydney Brenner y sus colaboradores en 1961.

La unidad del código es el triplete de nucleótidos, la lectura es «sin comas», es universal, sin superposiciones o solapamientos y, por último, el código es degenerado.

Indica por qué se dice que el código genético es degenerado.

A) Porque un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.

B) Porque un aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

C) Porque tres nucleótidos determinan un aminoácido.

D) Porque con el paso del tiempo se ha ido degradando.

4

El mensaje genético del ADN se copia en moléculas de ARN mensajero y este mensaje es traducido en los ribosomas en una secuencia de aminoácidos.

Gracias al código genético, formado por tripletes o palabras, conocemos el significado del mensaje.

El código genético está conformado por 64 combinaciones de tripletes (codones) y sus aminoácidos correspondientes.

Supongamos que se ha sintetizado un péptido formado por la unión de seis aminoácidos:

Alanina (ala) – lisina (lys) – triptófano (trp) – cisteína (cys) – glicina (gly) – lisina (lys)

Elige la secuencia o secuencias de codones que hayan podido originar el péptido anterior.

A) GCG – AAG – UGG – UGC – GGA – AAA

B) CCG – UAA – CCA – GUC – GGA – CAG

C) ACC – CGG – GAG – UUG – CCA – CCU

D) GCA – AAG – UGG – UGC – GGC – AAG

21

5

Los dos tipos de ácido nucleico son ADN y ARN. Químicamente, se diferencian en algunos de sus componentes, pero ambos tienen en común el ácido ortofosfórico. Estos componentes son adenina, guanina, citosina, ribosa, uracilo, desoxirribosa y timina.

Incluye estas moléculas en la siguiente tabla:

6

El dogma central de la biología molecular ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula para sintetizar las proteínas, elementos que finalmente realizan las acciones celulares. Fue propuesto por Francis Crick en 1970. Actualmente, otros investigadores han modificado este dogma al descubrirse virus cuyo mate rial genético es ARN.

En el siguiente esquema están incluidos los términos relacionados con este dogma, a: Transcripción, b: Replicación, c: ARN mensajero (ARNm) y d: Traducción.

Encuentra la combinación que relacione los números del esquema con los términos correspondientes:

A) 1-d; 2-c; 3-e y 4-b

B) 1-a; 2-c; 3-d y 4-b

C) 1-a; 2-d; 3-c y 4-e

D) 1-a; 2-b; 3-d y 4-c

ADN 1.2.3.4.

a)

ARN 5.6.7.8.

b)

Ácido nucleico Base nitrogenada Pentosa

ADN 2 Proteínas31

4

CIE

NC

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22

7

Las siguientes definiciones se corresponden con los procesos incluidos en el dogma central de la biología molecular.

Relaciona cada definición con su proceso correspondiente:

8

De la lectura del texto se puede deducir que este proyecto presenta ventajas y desventajas.

Escribe dos ventajas y dos desventajas del conocimiento del genoma humano.

Transformación del mensaje genético a secuencia de aminoácidos.

Copia del mensaje genético en moléculas de ADN.

Copia del mensaje genético en moléculas de ARNm.

Ventajas Desventajas

El Proyecto Genoma Humano es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la biología. Se propone determinar la secuencia completa (más de 3 000 x 106 pares de bases) del genoma humano, localizando con exactitud (cartografía) los 100 000 genes aproximados y el resto del material hereditario de nuestra especie, responsables de las instrucciones genéticas de lo que somos desde el punto de vista biológico. Este conocimiento se traducirá en multitud de aplicaciones técnicas y comerciales en ámbitos como el diagnóstico y la terapia de enfermedades, la biotecnología, la informáti ca, la robótica, etc.

La Unesco, por su parte, apoyó la declaración del genoma humano como Patrimonio Universal de la Humanidad. Ello con el fin de evitar que las empresas y agencias involucradas se apropiaran del nuevo conocimiento y que una nueva barrera se sumara a las ya existentes entre los países avanzados y los más rezagados en materia económica y tecnológica.

Autoduplicación del ADN.

23

9

El Proyecto Genoma Humano, dotado con 3 000 millones de dólares, fue fundado en 1990 por el Departamento de Energía y los Institutos de la Salud de Estados Unidos, con un plazo de realización de quince años. Debido a la colaboración internacional y a los avances en informática, se terminó un borrador inicial del genoma en 2003.

Elige la definición que más se ajusta a la idea del Proyecto Genoma Humano:

A) Estudio de la expresión de los pares de nucleótidos presentes únicamente en los cromosomas sexuales humanos.

B) Conjunto de técnicas y procedimientos que transforman y mejoran el fenotipo y el genotipo de los seres humanos.

C) Manipulación de los genes y de los cromosomas para obtener vacunas, hormonas y orga nismos transgénicos.

D) Determinación de las posiciones relativas de todos los pares de bases e identificación de los genes presentes en el conjunto de cromosomas humanos.

10

Escribe V si la afirmación es verdadera y F si la afirmación es falsa.

A) Cada individuo tiene derecho al respeto de su dignidad y derechos, cualesquiera que sean sus características.

B) El genoma humano es patrimonio de la humanidad.

C) Una investigación o un diagnóstico en relación con el genoma de un individuo podrá efectuarse a petición de una empresa u organismo público.

D) Los Estados tomarán las medidas apropiadas para seleccionar a los individuos según sus condiciones intelectuales obtenidas del estudio de su genoma.

Razona por qué crees que son falsas las que has elegido como tales.

Edificio de la Unesco en París

La declaración universal sobre el genoma humano y los derechos hu manos, aprobada el 11 de noviembre de 1997 por la conferencia general en su 29.ª reunión, por unanimidad y por aclamación, constituye el primer instrumento universal en el campo de la biología. El mérito indiscutible de ese texto radica en el equilibrio que establece entre la garantía del respeto de los derechos y las libertades fundamentales y la nece sidad de garantizar la libertad de la investigación.

http://portal.unesco.org

CIE

NC

IAS

24

11

Algunos de los términos genéticos que siguen empleándose en la genética de nuestros días fueron acuñados por Mendel, por ejemplo recesivo y dominante. Otros, sin embargo, han aparecido a partir de los avances científicos en el campo de la genética durante el siglo xx. Un ejemplo de esto último son los conceptos de alelo y gen.

Escribe V si la afirmación es verdadera y F si la afirmación es falsa.

A) Un gen es un fragmento de ARN que codifica una proteína concreta.

B) El término dominante se aplica al genotipo o al fenotipo que siempre se manifiesta.

C) Cada uno de los genes que contiene la misma información para un mismo carácter es llamado alelo.

D) Los alelos recesivos permanecen ocultos en los híbridos.

Transforma las frases falsas en verdaderas.

12

El carácter color de pelo de los conejos viene determinado por dos alelos: uno de ellos, dominante, que produce el color negro, y otro, recesivo, que da lugar al color blanco.

Los alelos se representan por medio de letras. En este caso, se utiliza N para el alelo de pelo negro y n para el pelo blanco.

Relaciona los genotipos con sus fenotipos correspondientes y completa la tabla.

Alelos Nn

Genotipo Homocigoto dominante

Fenotipo Blanco

25

13

La primera de las leyes de Mendel se refiere a la uniformidad de la primera generación filial. Mendel cruzó individuos de razas puras (generación parental) que presentaban las dos variantes del mismo carácter y analizó la descendencia, que resultaba uniforme en genotipo y fenotipo, es decir, híbridos y de fenotipo dominante.

Para realizar este cruzamiento necesitaba individuos de razas puras. Los de fenotipo recesivo no presentan dudas, pero el problema estaba en los de fenotipo dominante, que no se pueden distinguir de los híbridos. Para descubrirlos, ideó el cruzamiento prueba o retrocruzamiento, que consiste en cruzar los individuos «problema» con los de raza pura recesivos para analizar las descendencias.

Fíjate en los esquemas y completa la tabla.

14

Razona cómo en la pregunta anterior has llegado a deducir los genotipos de los individuos 1 y 4 a partir del análisis de las descendencias.

Individuo 1 2 3

Individuo 45 6

Gametos Genotipo Fenotipo

1 x

Nn

100% negros

2 3 n n

4 x

50% negros

Nn Nn nn nn

50% blancos

5 6 n n

CIE

NC

IAS

26

Proyecto 4

Naturaleza dinámica

Los elementos más importantes que forman parte de la materia viva están pre-sentes en la atmósfera, la hidrósfera y la geósfera, y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos. De esta manera, siguen un ciclo biogeoquímico, el cual presenta una fase abiótica y otra fase biótica. La primera suele contener grandes cantidades de elementos biogeoquímicos, pero su flujo es lento y tie-nen largos tiempos de residencia. Sin embargo, el flujo a través de la parte bió-tica del ciclo es rápido, pero hay poca cantidad de tales elementos que formen parte de los seres vivos.

27

1

En el texto de la página anterior se dice que los elementos biogeoquímicos tienen largos tiempos de residencia.

Selecciona la respuesta que aclare el significado de esta frase en su contexto.

A) Los elementos biogeoquímicos residen largo tiempo en la atmósfera, en la hidrósfera y en los seres vivos.

B) Los elementos biogeoquímicos permanecen largo tiempo en los sistemas abióticos.

C) El flujo de los elementos biogeoquímicos es rápido en la fase biótica por lo que permane cen más en la abiótica.

D) Hay grandes cantidades de elementos biogeoquímicos en los seres vivos por ello permanecen largo tiempo en los sistemas bióticos.

2

Un ecosistema es un medio natural formado por seres que viven en un área determinada, los factores ambientales que allí existen y las relaciones que se establecen entre todos estos elementos.

Incluye los siguientes términos en el mapa conceptual: ecosistema, factores abióticos, organismos vivos.

Factores bióticos

Materiales del ambiente

estudia el

consta de

que son que son

ECOLOGÍA

CIE

NC

IAS

28

3

Uno de los parámetros de la población es la tasa de crecimiento (r), que representa la variación del número de individuos por unidad de tiempo, por ejemplo, un año.

Se puede calcular mediante la fórmula:

r 5 TN 2 TM

Donde TN es la tasa de natalidad, y TM, la tasa de mortalidad, expresadas en tanto por uno o tanto por ciento.

En una población de 600 ratones, cada año nacen 120 individuos y mueren 180, ¿cuál es la tasa de crecimiento?

A) 0,1 por uno C) 1 por ciento

B) – 0,1 por uno D) – 10 por ciento

4

Las especies adoptan dos tipos de estrategias para que su población aumente: la estrategia de la r (tasa de crecimiento) y la estrategia de la K (capacidad de carga o cantidad máxima de individuos que puede mantener el ecosistema).

En los estrategas de la r, por ejemplo, mosquitos, pulgones y algunos peces, prima el potencial biótico o reproductivo. En los estrategas de la K, como ballenas y humanos, se mantiene el tamaño de las poblaciones en un valor cercano al máximo permitido por el ecosistema.

Las siguientes frases indican diferentes estrategias de supervivencia. Señala si corresponden a poblaciones r-estrategas (r) o K-estrategas (K).

A) Crecimiento rápido y vida breve.

B) Cuidado de las crías.

C) Baja tasa de natalidad y de mortalidad.

D) Elevada mortalidad y natalidad.

E) Pocos requerimientos ambientales.

F) Crecimiento lento y vida longeva.

29

5

El bosque templado es uno de los biomas más alterados de nuestro planeta. Durante mucho tiempo, los humanos hemos usado los árboles para hacer fuego, para la construcción y para muchos otros usos. También se han deforestado con fines agrícolas y ganaderos. Estas actividades han provocado la disminución o pérdida de este bioma en todas las partes del mundo. Además de este, existen muchos otros tipos de ecosistemas terrestres y acuáticos.

Ubica 10 ecosistemas, tanto acuáticos como terrestres, en la sopa de letras.

6

Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. Se adaptan a las variaciones del medio hasta alcanzar un estado de máxima estabilidad y madurez denominado clímax. Hasta conseguir ese estado, el ecosistema pasa por una serie de etapas denominadas, en conjunto, sucesión ecológica. Se pueden distinguir dos tipos de sucesiones:

– Suce siones primarias. Si se producen en terrenos vírgenes que no han sido aún colonizados.

– Sucesiones secundarias. Si tienen lugar en terrenos que han sufrido una regresión, lo que retarda o paraliza su camino hacia el clímax.

Lee los siguientes ejemplos y escribe si se produce una sucesión primaria (SP) o una secundaria (SS).

A) Incendio de un bosque de algarrobos. ( )

B) Aluviones depositados en la desembocadura de un río. ( )

C) Ladera de una montaña cubierta de lavas volcánicas. ( )

D) Contaminación del litoral por derrame de petróleo. ( )

A K O A L A Z R T O

P R A D E R A I E T

A O D E N I S H Y R

W G U N E C T O N E

A H I P U R I N P I

N E L A S T X B E S

A R I S T A D O E E

B E N T O S V L A D

A S Y O N U V E P I

S L A R R A P A H C

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

CIE

NC

IAS

30

7

En los ecosistemas se establecen relaciones alimentarias entre los seres vivos que los componen llamadas relaciones tróficas. Según el tipo de alimentación de cada organismo, se establecen tres niveles fundamentales: productores, consumidores y descomponedores. Dentro de los consumidores se distinguen consumidores primarios (herbívoros) y secundarios (carnívoros).

Clasifica los siguientes organismos según su nivel trófico correspondiente: águila, champiñón, alga, ratón, trigo, puma, bacteria, saltamon tes, mantis religiosa, moho, ciervo y árbol.

8

Una red trófica representa un conjunto de relaciones alimentarias de un ecosistema y en ella se diferencian varias cadenas tróficas interconectadas.

La imagen representa la red trófica de una laguna. Completa una cadena trófica de cuatro eslabones.

Consumidores primarios

Productores DescomponedoresConsumidores secundarios

1 42 3

fitoplancton zooplancton

gambusia

garza

cangrejo de ríoalgasmoluscos

restos orgánicos

carpa

31

9

La supervivencia es la probabilidad que tienen, los individuos de una población de alcanzar una determinada edad.

La gráfica de supervivencia vs. tiempo (edad que alcanzan), es representada mediante la curva de supervivencia.

En general, las curvas de supervivencia se ajustan a los tres modelos de la gráfica.

Relaciona cada definición con el tipo de curva de supervivencia.

10

En el esquema adjunto se representa el ciclo del nitrógeno, en él intervienen las bacterias muy activamente.

El nitrógeno forma parte de distintas moléculas y pasa por la atmósfera, la hidrósfera, la biósfera y la geósfera.

Las flechas indican algunos pasos de este ciclo. Elige la combinación de procesos correcta.

A) 1 – Fijación de nitrógeno; 2 – Desnitrificación; 3 – Nitrificación; 4 – Excreción y 5 – Absorción.

B) 1– Nitrificación; 2 – Fijación de nitrógeno; 3 – Absorción; 4 – Excreción y 5 – Desnitrificación.

C) 1 – Desnitrificación; 2 – Nitrificación; 3 – Fijación; 4 – Excreción y 5 – Absorción.

D) 1 – Fijación de nitrógeno; 2 – Nitrificación; 3 – Desnitrificación; 4 – Excreción y 5 – Absorción.

La tasa de mortalidad

varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves.

Las especies de estrategia r sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, luego tienen una mayor probabilidad de

supervivencia. Por ejemplo, muchos insectos.

Las especies tienen baja tasa de mortalidad

hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta

rápidamente. Es el caso de las especies

de la estrategia k, como la mayor parte de los grandes mamíferos,

incluido el ser humano.

Tiempo

Su

perv

iven

cia

Tipo I

Tipo II

Tipo III

Tejidos animales

Bacterias desnitrificantes

Fijación por m

icroorganismos

Tejidos vegetales

Urea NH3

N2

CIE

NC

IAS

32

11

En una cadena trófica la energía fluye y pasa de un nivel a otro. Se ha calculado que, aproximada mente, solo un 10 % de la energía almacenada en un nivel pasa al siguiente (regla del 10 %). Esa es la razón por la que las cadenas tróficas son cortas, porque la energía se agota enseguida.

Calcula la cantidad de energía que podrán recibir dos grupos de personas: uno formado por vege tarianos y otro por personas que se alimentan de carne de vaca, sabiendo que se parte, en ambos casos, de un campo de cereales con una producción primaria de 40 106 kcal/día.

Elige la respuesta que consideres correcta.

A) Vegetarianos 40 . 104 kcal/día y carnívoros 40 . 105 kcal/día.

B) Vegetarianos 40 . 105 kcal/día y carnívoros 40 . 103 kcal/día.

C) Vegetarianos 40 . 106 kcal/día y carnívoros 40 . 105 kcal/día.

D) Vegetarianos 40 . 105 kcal/día y carnívoros 40 . 104 kcal/día.

12

Los cereales son plantas herbáceas, gramíneas, cuyos granos o semillas se usan en la alimentación humana y del ganado, generalmente, molidos como harina. El término cereal procede de Ceres, nombre de la diosa romana de la agricultura.

Teniendo en cuenta los datos de la pregunta anterior, calcula la cantidad de personas que pueden mantenerse, en cada grupo, si las necesidades calóricas de cada individuo son de 2 500 kcal/día.

Escoge un valor para cada grupo: vegetarianos y carnívoros.

Razona cuál de las dos dietas es más eficiente desde el punto de vista energético.

A. 16 000B. 16C. 1 600D. 16 000

E. 160F. 1 600G. 16H. 16 000

Número de vegetarianos Número de carnívoros

Proyecto Crecemos juntos

SECUNDARIA

B Biología

Desarrollo de la competencia científica