Organización de Estados Iberoamericanos Para la Educación, la Ciencia y la Cultura

Formación continuada del profesorado de Ciencias. Una experiencia en Centroamérica y El Caribe

2.7. Estudio de la herencia de los caracteres biológicos

Judith E. Atencio (Panamá)

Índice

• Consideraciones generales
• Objetivo general
• Objetivos especificos
• Hilo conductor
• Desarrollo de la unidad didáctica
  • 1. ¿Cómo explicamos la gran diversidad y variedad de seres vivos en nuestro planeta?
  • 2. ¿Cómo se llevaron a cabo los trabajos de Mendel como antecedentes históricos de la genética moderna?
  • 3. ¿Cómo se relacionan las leyes de Mendel con la Teoría Cromosómica de la herencia y con la meiosis?
  • 4. ¿Cómo se explica el hecho de que nos parezcamos y no nos parezcamos a nuestros padres, pero si nos parecemos a abuelos y tíos lejanos, heredemos el sexo y otras características?
  • 5. ¿En qué forma las leyes mendelianas y la genética post-mendeliana nos ayudan a entender situaciones de la vida cotidiana y los problemas genéticos que nos afectan a los humanos?
  • 6. ¿Cómo se aplican los principios de la genética moderna y la genética del ADN a la solución de problemas causados por la tecnología, por la vida moderna, por las enfermedades genéticas y el mejoramiento de los humanos y de otras especies?

Consideraciones generales

El estudio de la genética, de la transmisión de las características hereditarias, es uno de los temas cuyo estudio es de gran importancia para el ser humano, especialmente para los adolescentes, pues ellos están en una etapa en que se preguntan el por qué son como se ven y no como quisieran ser. Les gustaría ser más guapos o guapas o más inteligentes, o de cualquiera otra forma, menos como son, y es importante que sepan el porque de cada una de sus interrogantes. Y todas las respuestas a estas preguntas las puede encontrar en el estudio de la genética.

Sin embargo los principios y leyes que rigen esta herencia, tanto de caracteres físicos, fisiológicos y de comportamiento, no son fáciles de entender, como tampoco fueron fáciles de descubrir. Es así como debe saber que su descubrimiento no comienza con Mendel, como se les hace creer, sino que se inicia desde que el hombre se establece, se hace sedentario, comienza a cultivar y a seleccionar plantas, a criar animales y a seleccionar los mejores para tener buenos ejemplares y mejor alimento. Hasta llegar a Gregor Mendel, quien con sus experimentos logró sentar las bases de esta rama de la Biología y que después fue mejorada y esclarecida por los estudios de Sutton y de Morgan, y finalmente mejor explicada por los trabajos de Watson y Crick sobre la estructura del ADN, molécula que transmite la información genética.

Todo esto es de gran importancia para el estudiante, pero la pregunta es ¿hasta dónde es posible que el alumno o alumna asimilen la información necesaria para entender los mecanismos que encierran los procesos de la herencia?. Especialmente los/las estudiantes que se encuentran en los niveles iniciales, entre edades de 13, 14 ó 15 años.

El tema es bastante discutible, pues los resultados en la evaluaciones tradicionales y la posterior utilización de los conocimientos que debieron ser adquiridos indican que es poco lo asimilado por las/los alumnos. Y tanto es así que según Smith y Suthern, algunos investigadores sostienen que sería muy sabio el “eliminar” todos los tópicos de genética del nivel secundario, tales como Gipson y colaboradores. Otros son menos arriesgados como Mitchell y Lawson (citados por Smith and Sims), y alcanzan a sostener que existe una estrecha relación entre el desarrollo del estado de pensamiento formal en el estudiante y el éxito en el aprendizaje de la genética Mendeliana, por lo que los/las docentes deben planificar actividades que mejoren el rendimiento de los estudiantes a pesar de su nivel intelectual, deben seleccionar cuidadosamente el contenido, enseñar técnicas adecuadas para resolver problemas y seleccionar los problemas de tal forma que éstos requieran que los/las estudiantes desarrollen hipótesis y hagan juicios acerca de la validez de esas hipótesis en base a los datos reales provistos, ya que este tipo de problema conducen a un desarrollo de un entendimiento conceptual (Stewart, citado por Smith and Sims). Ayuso y colaboradores han encontrado que, con relación a la resolución de los problemas de genética, la falta de significado o la interpretación inadecuada de algunos conceptos o procesos impiden encontrar la auténtica dimensión del problema y comprender los conocimientos que se aplican en la resolución. Que a los estudiantes les resulta más sencillo aprender el algoritmo que razonar. Es por eso que pensamos que es necesario , y proponemos una serie de actividades que conduzcan a un aprendizaje más significativo para estudiantes de un nivel de básica de secundaria, con edades entre 14 y 15 años, dejando que la resolución de problemas fluya en forma sencilla y que realmente sean abordados en años posteriores.

Objetivo general

Relacionar a la/el estudiante con la gran diversidad de seres del planeta, la gran variedad entre los humanos y sus problemas genéticos, además de la forma en que los principios genéticos mendelianos y post-mendelianos explican la herencia, el mejoramiento de las especies existentes y da soluciones a diversos problemas.

Objetivos especificos

1. Que el/la estudiante se concientice de la gran diversidad de seres vivos que los rodea y de la gran variedad existente entre los grupos de una misma especie.
2. Que reflexionen sobre las semejanzas y diferencias existentes entre ellos y sus compañeros y entre ellos y sus familiares, enunciando posibles explicaciones o formulando hipótesis que las justifiquen.
3. Que reconozcan la importancia histórica de los trabajos de Mendel y de la forma en que los desarrolló.
4. Que sean capaces de diseñar experiencias que puedan demostrar cada una de las leyes de Mendel y los resultado numéricos obtenidos.
5. Investigar los trabajos de Sutton y Morgan que, entre otros, establecieron la Teoría Cromosómica de la Herencia. Discutirlos, realizando comparaciones con las Leyes de Mendel.
6. Demostrar la relación que existe entre el proceso de la meiosis y las segunda y tercera Leyes de la Herencia de Mendel.
7. Aplicar los conocimientos sobre los trabajos de Mendel, de Sutton y Morgan para explicar problemas relacionados con la herencia humana (normal y mutante).
8. Investigar la forma en que los conocimientos de genética se están utilizando para solucionar problemas de la vida diaria, tales como la contaminación ambiental, la hambruna mundial, la solución a los problemas genéticos del hombre, la creación de seres transgénicos, la extinción de especies en el planeta y problemas legales .

Hilo conductor

¿Cómo se heredan las características que pasan de padres a hijos?

1. ¿Cómo explicamos la gran diversidad y variedad de seres vivos que habitan el planeta?
2. ¿Cómo se llevaron a cabo los trabajos de Mendel como antecedentes históricos de la genética moderna?
3. ¿Cómo se relacionan las Leyes de Mendel con la meiosis y la Teoría Cromosómica de la herencia?
4. ¿Cómo se explica el hecho de que algunos hijos no se parezcan a sus padres, pero si a sus tíos, abuelos y bisabuelos y a algunos otros familiares, y que algunos caracteres aparezcan en algunos miembros de la familia pero no en otros, además de que podamos heredar trastornos genéticos?
5. ¿En qué forma las Leyes Mendelianas y la genética postmendeliana nos ayudan a entender situaciones de la vida cotidiana y los problemas genéticos que nos afectan a los humanos?
6. ¿Cómo se aplican los principios de la genética moderna y la genética del ADN a la solución de problemas causados por la tecnología, por la vida moderna, por las enfermedades genéticas y al mejoramiento de los humanos y de otras especies?

Desarrollo de la unidad didáctica

1. ¿Cómo explicamos la gran diversidad y variedad de seres vivos en nuestro planeta?

1.1 La biodiversidad y la herencia biológica.

La existencia de una gran diversidad de seres vivos y de la gran variedad entre los integrantes de un grupo son el resultado de la herencia biológica y los cambios ocurridos en ella. Es evidente que hay una gran semejanza entre los seres vivos que habitan el planeta, primero, todos estamos hechos de células y tenemos necesidades vitales tales como nutrirnos, utilización de la energía, reproducirnos, etc. Más sin embargo hay marcada diferencias entre todos los grupos de seres vivos y aún las hay entre los individuos que forman parte de un grupo en particular o especie. ¿cómo es posible que esto ocurra? ¿Somos conscientes de esas semejanzas y diferencias? ¿Hemos notado la semejanza que hay entre nosotros y un árbol? ¿Hemos mirado en un espacio de un metro cuadrado de tierra para ver la gran diversidad de seres vivos que hay en el planeta y el gran parecido que hay entre ellos a pesar de las diferencias?

Actividad 1. Formar pequeños grupos de trabajos y desplazarse al patio del colegio o al parque cercano, observar la gran diversidad de plantas que hay en este lugar, buscar las semejanzas y diferencias que existan entre estos organismos. Luego escoger un grupo en especial, como los mangos, las veraneras, los papos, etc. y observar las diferencias que existen entre ellas. ¿Podrían emitir una hipótesis que pueda explicar estas semejanzas y diferencias?

Comentario 1.. La actividad tiene como fin despertar la curiosidad del estudiante con relación a la existencia de una gran diversidad de seres vivos en un pequeño espacio, como un patio o un parque y hacerles conscientes de que entre estos grupos tan variados hay semejanzas y a la vez hay muchas diferencias aunque pertenezcan a diversos grupos. Esto le debe hacer pensar el origen de tantas diferencias entre grupos similares, como las plantas. Al mismo tiempo el analizar las semejanzas y las diferencias dentro de un mismo grupo le permite pensar en ese algo intrínseco que está permitiendo que tal situación pueda ocurrir. Esto le permite emitir diversas hipótesis que luego podrán ser contrastadas.

1.2. La gran diversidad en la especie humana producto de la herencia.

A pesar de que los humanos pertenecemos a una misma especie, es casi imposible encontrar a dos personas que sean idénticas, con excepción de los gemelos idénticos. Esto os hace pensar que somos diferentes, pero ¿somos diferentes en verdad? ¿Existe alguna diferencia entre una persona de la etnia negra con respecto a la blanca que haga de estos dos seres una nueva especie o un grupo diferente? ¿Tienes idea de cual es el prototipo de dos personas perteneciente a cada uno de los grupos citados? ¿Son tan diferentes o son tan semejantes como esperabas?

A.2. Definir qué es raza y discutir por qué no utilizamos el término en este trabajo. Luego confeccionar un cuadro donde presentes las características más visibles de tu ideal de un hombre o mujer de la etnia negra y compárala con un hombre o una mujer de la etnia blanca. Usa el mismo sexo para ambas comparaciones.

A.3. Observar a los compañeros del grupo y buscar en ellos características semejantes a las tuyas y diferentes a las mismas. Confeccionar un cuadro donde aparezcan las frecuencias de las características semejantes. Toma en cuenta por lo menos 10 compañeros e igual cantidad. de características. Anota si encuentras una característica muy pero muy diferente a las demás, que no hayas visto con frecuencia. Sugiere una explicación..

A.4. Ahora ubicarnos y ubicar a nuestros compañeros en uno de los grupos étnicos conocidos. Confecciona una lista de cuantos rasgos o caracteres físicos que no pertenezcan a ese grupo en el cual lo has ubicado. Toma en cuenta por lo menos de 5 a 10 compañeros. Anotar las observaciones, buscar explicación y presentarla ante los compañeros. describiendo las características más representativas de ese grupo.

A.5. Busca en un libro de historia de América lo referente a la época de la colonia, a los diferentes grupos étnicos que se encontraron aquí. Te ayudará a explicar tus dudas.

C.2., C.3., C.4. y C.5. Las actividades anteriores tienen como fin que el estudiante registre en su mente el hecho de que a pesar de que somos humanos hay una diversidad de caracteres físicos que nos hacen diferentes. Y notaran que entre sus compañeros, en esta parte del mundo donde abunda el mestizaje, podrá encontrar caracteres pertenecientes a diferentes grupos étnicos. No podemos hablar ofensivamente del “negro ese”, ni del “indio ese”, porque nos daremos cuenta que tenemos de todos un poco. Servirá para detectar nuestra gran diversidad de grupos étnicos, típicos de la población panameña y de otros países latinoamericanos.
Discutir el por qué no hacer uso del término discriminativo “raza”, y darles un viaje por la historia y demostrarles las implicaciones negativas del uso del mismos, como en el caso de la raza superior alemana de Hitler, la esclavitud de los negros y los indios durante la conquista, por hacer la segregación de razas superiores y razas inferiores.

Al llegar a darnos cuenta de lo parecido que somos en nuestros rasgos físicos y a los diferentes que son algunos, nos llegamos a preguntar ¿en que más diferimos los uno de los otros? ¿Tenemos diferencias funcionales? ¿Nos gustan las mismas cosas? ¿por qué Juan es más inteligente que Pedro? ¿A qué se debe que algunos niños y niñas son más rebeldes que los otros? ¿Por qué algunos son tan alegres y otros tan amargados? ¿Como obtuvimos estas característica tan variadas? ¿Heredamos esto de algún familiar?

A.6. Reunirse en pequeños grupos y hacer un listado de todas sus actitudes y comportamientos. Contestar las preguntas anteriores y ubicar si heredaron éstas de algún familiar o si hay alguien en la familia alegre, glotón, chistoso, inteligente, como eres o te gustaría ser. Llegar a una conclusión de todo lo obtenido después de haber expuesto los resultados de lo encontrado en carteles que se ubicarán al frente. .

A.7. Para esta época sabemos que te muy gustaría ser más inteligente, para asi no tener que dedicarle mucho al estudio, ella se puede desarrollar, según algunos, investigadores, sin embargo la pregunta es si ¿se hereda o no se hereda? ¿Qué piensas y qué piensan tus compañeros? Mientras ordenan sus pensamientos lee el siguiente texto:

“La lucha de los sexos ha llegado a la genética. Esta vez la disputa ha surgido al arrogarse el protagonismo sobre la transmisión de la inteligencia. Mientras que para algunos, como la investigadora australiana Gilliam Turner, es la mujer la que aporta esta herencia a sus hijos a través del cromosoma X, para otros el asunto no es tan claro, puesto que el hombre también posee este cromosoma y lo transmite a su descendencia femenina”. Sin embargo otro genetista Carlos Sentis, profesor de Genética Humana del departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid dice que se calcula que la transmisión genética de la inteligencia oscila alrededor de un 60%. Pero que es evidente que las condiciones ambientales de cada uno de los individuos inciden de forma decisiva en el desarrollo de su mente y en la adquisición de conocimientos.

¿Qué opinas de este artículo? ¿Qué ha observado en tus conocidos? ¿Estás de acuerdo?
¿Por qué sí o por qué no?

C.6. y C.7. Con esta actividad el estudiante debe descubrir que hay otras características que no son físicas y que algunas se pueden heredar y otras son producto del medio que lo rodea el cual influye en las actitudes y ciertos comportamientos, en la personalidad en general. Que por ejemplo el gusto por la buena música se desarrolla según el ambiente, pero que la aptitud musical, mecánica, artística y otras vienen ya en su herencia.
Deben saber que si uno de los padres tiene pasión por la curación de los enfermos y se hizo médico no por eso su hijo tiene que ser médico. Vale la experiencia para evitar traumas en los adolescentes y ayudarles a comprender que en cuestiones de gustos y profesiones cada uno hace aquello para lo cual nació, para lo cual trajo habilidad. Recomendamos la lectura de artículo aparecido en la revista Muy Interesante: Herencia y Psicología ¿De tal Palo tal Astilla? (1998).
La lectura del artículo debe darles mucho que pensar, usar argumentos y hacerlos recurrir a los libros de texto para ver si encuentran respuesta.

2. ¿Cómo se llevaron a cabo los trabajos de Mendel como antecedentes históricos de la genética moderna?

Fue Gregorio Mendel quien con sus experimentos sentó las bases de lo que se conoce como la ciencia de la Genética. Su paciencia, su metódica labor permitió que hoy día podamos explicar como los caracteres del orden físico, fisiológico, comportamiento y sicólogos pueden ser heredados.

A.8. Antes de entrar de lleno a los trabajos de Mendel nos gustaría que sabiendo ya lo que estudia la genética nos presentaran algunos temas que les gustaría les desarrolláramos en el transcurso del programa. Algo que hayan leído, visto o escuchado y que ustedes crean que este relacionado con el tema a tratar.

C.8. Esta actividad nos parece recomendable porque al hacerla nos damos cuenta, primero de que los estudiantes no son tan novatos con relación a los temas que estudia la genética, y segundo tomamos en cuenta lo que a ellos les interesa para poder hacer más interesante el curso. Al probar esta estrategia con un grupo de estudiantes nos dimos cuenta que les interesa mucho ciertos rasgos como las distintas tonalidades de pelos en un animal y los colores del cabello humano; ¿cómo se puede heredar ojos claros si en la familia nadie tiene ojos claros?; ¿Por qué nacen los hermafroditas?; Si el “chupacabras” es un error genético científico, ¿cómo ocurrió eso? ¿Por qué cuando dos familiares se casan tienen hijos enfermos? ¿Por qué dentro de una misma familia salen hijos tan distintos? ¿Por qué hay personas tan amargadas y violentas? Aquí parece interesante tocar el tema de los asesinos en serie como el famoso caso de “Carnicero de Milwokee”. No es un tema agradable pero si es interesante buscar su origen genético y su origen ambiental. Y surgió una pregunta que es el resultado de las tiras cómicas , pero que es un tema de moda, ¿Se pueden traspasar cromosomas de cualquier animal a un humano, así como ocurrió en Spiderman? Esto nos permitirá más adelante hablar de las especies transgénicas.

Estas respuestas las podemos ir dando a medida que el tema es desarrollado en el momento adecuado.

2.1. La Revolución de la Genética Mendeliana

Es bueno aclarar que desde que el hombre se estableció en un lugar fijo, comenzó a seleccionar semillas para obtener plantas de óptima calidad. Al empezar a criar animales, siempre seleccionó a los mejores representantes de cada especie para producir mejores especímenes. Aquí estaba haciendo selección, aplicando principios genéticos sin conocerlos. Empezó a hacer cruces selectivos por endogamia, cruces entre individuos de una misma raza o grupo, para obtener cepas puras de plantas y animales.

También practicó la exogamia, cruces entre grupos con características diferentes, de la cual la raza de perro Bull-Mastin es un ejemplo. Es el resultado del cruce entre un Bull-dog, un perro conocido por todos, y un Mastin Inglés, no muy conocido pero de cualidades deseadas que le hacían falta al Bull-dog.

Durante los siglos XVII, XVIII y parte del XIX se establecieron diversas teorías, no muy conocidas, que trataban de explicar los mecanismos que regían la herencia. Se sabe que algunos de ellos hicieron sus estudios utilizando plantas, pero no con el mismo tipo de planta que uso Mendel que le permitió realizar toda clase de experiencias, recolectar varias generaciones en poco tiempo y tomar los resultados muy minuciosamente.

A.9. Emitan hipótesis que les explique cómo llegaron a ser como eran al momento de su nacimiento. Escribirlas en carteles, discutirlas y guardarlas.

A.10. Investigar en diversos textos las teorías que trataban de explicar los mecanismos de la herencia, antes de Mendel, relacionándolas, como lo hacían los estudiosos de esas épocas, con la reproducción sexual de plantas, animales y de los humanos. Traerlas a clases y compararlas con las hipótesis emitidas por ustedes previamente.

C.9. y C.10. Estas dos actividades tienen un doble propósito: detectar las preconcepciones que tienen los estudiantes acerca de como fueron formados con las características que tenían al nacer y ubicarlos históricamente con las hipótesis premendelianas. Veremos que hay bastante coincidencia con los científicos de aquella época, nos hablarán de el pequeño niño ya completo y bien formado dentro del gameto del padre o de la madres, también hablará alguno de la herencia por la sangre, ya que es algo muy común escuchar cuando un padre dice “mi hijo heredó mi sangre”, por querer decir que heredó su valentía, su carácter, mi físico..

Si el estudiante no llega a encontrar las teorías debemos hablarles de “preformismo”, que sostenía que dentro de cada espermatozoide humano había un hombre o una mujer en miniatura, el cual empezaba a crecer una vez implantado en el vientre de su madre. Otras sostenían que dentro de óvulo era donde estaba el diminuto ser humano, y que el espermatozoide sólo servía para “activar” su crecimiento dentro de la madre. Otra hipótesis sostenía que las características de los padres son transmitidas a los hijos por medio de “la sangre”. Al mezclarse las sangres dentro de la madre, se formará un nuevo ser con las características de ambos padres. Es curioso ver como muchos de los estudiantes emiten iguales hipótesis.

2.1.1.¿ Qué fue lo que hizo Mendel para llegar a sus resultados?

Como ya habíamos dicho Mendel alcanzó el éxito post-morten de sus trabajos, debido al tipo de planta utilizada la cual podía manipular a su gusto, con las cuales hacia una enorme cantidad de cruces, de los cuales obtenía productos en muy corto tiempo y en abundancia; aplicó la matemática a los resultados obtenidos, pudo predecirlos, y los pudo contrastar una y otra vez. Además estudió y definió los caracteres físicos muy evidentes, siete, los cuales llegó a obtener en estado de pureza, prediciendo la existencia de factores que permitirían la transmisión de esos caracteres, concluyendo sobre la existencia de dos factores para cada carácter. Al llevar los caracteres a estados de pureza pudo determinar la existencia de caracteres dominantes y caracteres recesivos, pudiendo de esta forma predecir los resultados de primeros y segundos cruces. Todo esto le permitió obtener resultados que fundamentaron sus principios y posteriormente sus leyes, convirtiéndose de esta forma en el “Padre de la Genética”. Al alcanzar estos estados de pureza formuló su primera Ley de la Uniformidad.

Debemos destacar que en estas primeras prácticas las llevó a cabo utilizando una sola característica con sus dos versiones, a esto se le llama cruce monohíbrido. Pueden buscar referencias de las mismas en otras fuentes.

A.11. ¿ Por qué fue necesario para Mendel alcanzar estos estados puros en los caracteres estudiados?

A.12. Suponiendo que somos Mendel y tenemos plantas puras de porotos, representadas por dos bolsas de porotos, con cerca de 100 semillas en cada bolsa, en una las de color rojo y la otra las de color amarillo-verdoso. ¿Cómo diseñarías una experiencia de laboratorio para con este material representar la Primera Ley de Mendel de la uniformidad, o de la dominancia y la recesividad, como le llaman algunos autores? ¿Qué resultados físicos y proporciones matemáticas esperarían al realizar el primer cruce? ¿Cómo lo explicarían? Debes aplicar los aprendido sobre las lectura de las leyes de Mendel.

C.11. y C.12. Con estas actividades los/las estudiantes reconocerán la importancia de los cruces entre individuos puros para las características a estudiar. El diseño del experimento le permitirá aplicar los conocimientos adquiridos sobre pureza, sobre dominancia y recesividad y sobre la presencia de dos factores para determinar una característica. Aprenderá a diseñar, pronosticar e hipotetizar y a utilizar las probabilidades matemáticas al observar los resultados. Tomemos en cuenta que ya los estudiantes deben conocer sobre los gametos en la reproducción sexual. Si hay dudas los podemos ayudar a recordar.

A.13. ¿Tiene el hombre caracteres dominantes y recesivos? Confecciona una lista de las características que más predominan entre tus compañeros, en cuanto a estatura, estructura del cabello, color del cabello, forma y color de los ojos etc. y discútanlas para determinar cuales son dominantes y cuales serán sus recesivas. Luego buscar en un libro donde estén listadas las características consideradas como dominantes y sus respectivas contrapartes recesivas, compárenlas.

C.13. Esta actividad le servirá al estudiante para borrar sus ideas equivocadas sobre que es lo más dominante. Se dará cuenta que no siempre son las características dominantes las que predominan. Por ejemplo si se les pregunta sobre la textura del cabello, todos o casi todos están convencidos que el cabello lacio es el dominante, y que las pestañas cortas son las dominantes, porque son los caracteres físicos que predominan en nuestra población en general, a pesar de que en nuestra capital predomina el rizado en ciertas áreas, en el resto del país predomina el liso, junto a otras. Esto también les ayudará, a vencer rechazos a sus antepasados. Es muy común encontrar en nuestro medio personas con características físicas pertenecientes a la etnia blanca, pero con cabello casi completamente rizado. Y también reconocerán que la herencia humana está regida por los mismos principios de las plantas con relación a la dominancia y la recesividad.

2.1.2. ¿ Caracteres físicos heredados pueden ser cambiados, caracteres adquiridos pueden ser transmitidos?

Todos somos conscientes que la tecnología moderna ha permitido que cambiemos todo lo que no nos gusta de nuestra apariencia, y también lo hacemos con algunos animales domésticos. Si no nos gusta el color del cabello, pues lo cambiamos, le cambiamos su textura, cambiamos nuestra nariz, la forma de los ojos, de la cejas, labios, etc. Pero como bien concluyó Mendel algunas características desaparecen, para en generaciones futuras volver a aparecer. Pero, ¿qué sucede con los cambios que nos hacemos?

A.14. Recientemente apareció en las revistas más famosas, la foto de Michael Jackson y de su hijo. El niño se veía muy hermoso, gordito, blanco de piel y con cabello claro y mejillas rosadas. Su padre está muy orgulloso de él. Esperaba que su hijo se le pareciera, pero piensa que tiene que esperar. Podrían ustedes discutir sobre esta paternidad desde el punto de vista de los caracteres dominantes y recesivos que adornan a la especie humana. Recomendamos ubicar una foto de Jackson con sus hermanos y padres en su infancia.

C.14. Esta actividad traerá una reacción de los estudiantes, si al encontrar la foto de Jackson y su familia se dan cuenta de que todos pertenecían a la raza negra. Creará un gran polémica donde entrarán en juego los conocimientos adquiridos. Pondrá en juego el papel de la tecnología en el campo de la medicina en la modificación de nuestra características no deseadas. Podrá salir a colación si así la conocen las teorías de Darwin y de Lamark acerca de las características adquiridas y las adaptaciones. Demostrarán que los mecanismos que rigen la herencia en las plantas no puede cambiar tan drásticamente en la herencia humana.
También nos sirve esta actividad para hablar sobre la no inferioridad de algún grupo étnico, pues queramos o no todos somos iguales en muchísimos aspectos y nos regimos por los mismos patrones hereditarios.

2.2. La segregación o separación de los factores que determinan la aparición de los caracteres hereditarios.

Durante sus estudios Mendel concluyó, de acuerdo a sus resultados numéricos en aspecto físico, que el aspecto interno (los factores), se separaban en algún momento durante la reproducción de sus plantas. Pudo recoger cifras que le indicaban que si cruzaba dos plantas puras (P1) para ciertas características, una de estas características se perdía para volver a aparecer en un segundo cruce (P2) de los hijos del primer cruce (F1). Estas cantidades o cifras le indicaban que en algún momento uno de los factores dominantes se encontraban con el recesivo y que luego se separaban y volvían a unir los dominantes con los dominantes y los recesivos con los recesivos, en proporción menor este último, de tal forma que las plantas resultantes tenían el carácter dominante físicamente en una proporción de 3 por cada 1 de las que tenían el recesivo (F2)

A.15. ¿Serías capaz de emitir una hipótesis de como sucede esto? Investiga el significado del término segregación.
¿Con sólo pensar en la labor de Mendel, puedes sugerir qué de lo visto le sirvió de base para llegar a esta conclusión? Discútelo con tu grupo de trabajo.

A.16. Ahora utilizaremos las mismas bolsas del experimento anterior. Diseñe un experimento que demuestre la forma en que se une y se separan los factores de Mendel de tal forma que al final aparezca físicamente el carácter recesivo. Planifíquelo con su grupo de trabajo y coménteselo al profesor. Identifica la P1, la F1, la P2, la F2.

C. 15. y C.16. Estas actividades otra vez le permite al estudiante emitir hipótesis, consultarlas con sus compañeros, tomar decisión en grupo y aplicar los conocimientos ya adquiridos. Con relación al diseño aceptaremos sus sugerencias, pero debemos tratar por todos los medios que sean ellos, basada en la experiencia anterior con las bolsas y con lo que deben haber buscado en los libros, los que le den solución. Si el estudiante tiene problemas explicarle sobre los cruces parentales y las generaciones F1 y F2.

2.3. La causa de tanta variedad dentro de una misma especie.

Para poder concluir con su tercera Ley (él no lo sabía), Mendel siguió trabajando con sus plantas, pero ya no trabajó, con una sola característica y sus dos versiones, la dominante y la recesiva, ahora lo hizo con dos características diferentes, partiendo de dos plantas que tenían, una, las dos características dominantes, y la otra que tenía las dos características recesivas. A este cruce en donde se toman en cuenta dos características físicas, como en este caso, se le conoce como cruce dihíbrido..

Otra vez inició el cruce de puros, obtuvo los primeros resultados, la F1, y luego cruzó elementos de este grupo entre sí y llegó a los segundos resultados, la F2. Aquí fue donde encontró resultados muy interesantes que confirmaron su primera y segunda Ley. Esta vez las cantidades obtenidas eran enormes, pero curiosamente encontró un patrón matemático en los resultados que se acercaban perfectamente a sus proporciones esperadas.

Curiosamente vio desaparecer características físicas, para luego verlas aparecer, pero no como se esperaba, las vio aparecer todas combinadas, de una forma tal que sólo el azar, la casualidad podía permitir tales combinaciones. Estos resultados le permitieron concluir que los factores (el par) que determinaban la aparición de tales características se separaban cada uno por su lado y se combinaban con los otros de igual forma, cada una por su lado.

A.17. Investigar qué es el azar y en qué forma interviene en acciones de nuestra vida diaria. Hacer una demostración. Utilizar dados, bolitas de bingo o lotería.

A.18. Ahora utilicemos las dos primeras bolsas a las cuales añadiremos dos bolsas más, pero éstas últimas van a representar otras dos características puras opuestas. Las bolsas siguen representando a nuestras plantas de porotos originales.
Diseña con tu grupo la experiencia que nos permita realizar este cruce dihíbrido y predecir los resultados, tanto en el aspecto físico que veremos, como en el aspecto de la combinación de los factores . No olvidar que dos factores determinan una característica. Confecciona un cuadro de los resultados obtenidos como combinación de factores (internos) como del aspecto físico (externo) de esas combinaciones. Ten a mano una lámina donde se observe la representación gráfica de la experiencia de Mendel con el cruce dihíbrido, discutan en grupo lo que no entiendan de sus resultados y compárenlos con los de la lámina, les será de utilidad. Presenta un informe de tu diseño, procedimientos y resultados.

C.17. y C.18. El investigar sobre el azar le va a ayudar al estudiante a comprender que las combinaciones que se llevan a cabo en los cruces genético no son , por ahora, determinados por la voluntad de nadie.

La actividad de las bolsas otra vez lo va a llevar a pensar y aplicar lo aprendido, y si no lo ha hecho lo va a obligar a cuestionar y a cuestionarse a si mismo, y la reflexión es muy importante en el proceso de aprendizaje. ¿Qué sé? ¿Qué se me escapó? o ¿Qué es lo que no he tratado de entender? Por lo demás estamos allí para orientarlos en caso de que le falle su diseño. Es sabido que sus conocimientos previos incluyen el manejo de los gametos y su utilización en los procesos de reproducción sexual, tanto en planta como animales. Ahora tiene un cruce dihíbrido y trabajar más seriamente por las combinaciones que van a aparecer de los factores y de los caracteres que se van a hacer visibles. Normalmente cuando se llega a esta experiencia se hace automáticamente y no vemos resultados, si el estudiante tiene que reflexionar se alcanzan buenos resultado. No importa el tiempo que necesitemos, con esto se gana más que avanzando aceleradamente.

A.19. ¿Haz hecho alguna relación entre la tercera ley de Mendel y la gran variedad de características existentes entre los perros, los gatos, los humanos?
Hazlo y discútelo con tu grupo, luego con el salón. Saldrán conclusiones muy interesantes.

Ahora ya estás en condiciones de dar solución a un problema de genética mendeliana, utilizando el mismo proceso gráfico que haz visto en las láminas, y los mismos análisis realizados por Mendel. También debes saber que en genética se hace uso de un cuadrado de Punnett, donde al realizar un cruce se colocan los gametos de la pareja y se colocan en los márgenes del cuadrado para luego realizar las combinaciones, como quien multiplica un gameto por el otro y anota los resultados.

A.20. ¿Cuáles serán los resultados físicos y de factores obtenidos al cruzar una planta con flores amarillas con una de flores blancas, si las dos son puras para su característica y hay dominancia de la flor amarilla. Calcula las proporciones matemáticas resultantes.
Llega hasta la primera generación. ¿Qué Ley demostraste?

A.21. Ahora lleva el mismo cruce anterior hasta la segunda generación. ¿Qué resultados esperas?. Escríbelo antes de efectuar la práctica. ¿Que ley estás demostrando? Confecciona un cuadro de los resultados.

A.22. Ahora realiza un cruce entre las plantas anteriores utilizando las mismas características, pero esta vez vas a añadir otra característica, el tamaño de la planta donde el tamaño corto es dominante ante el tamaño alto. De acuerdo a lo que ya haz aprendido predice las proporciones matemáticas tanto en los físico como en la combinación de factores. Compruébalo con los diagramas y los cuadros que construirás con los resultados. En este cruce puedes usar el cuadrado de Punnett, donde se ubican los gametos masculinos en el borde superior y los gametos femeninos en el borde izquierdo. ¿Qué clase de cruces tienes? ¿Que Ley estás demostrando? ¿Qué de los resultados te dice que se cumple la Ley?

C.20., C.21. y C.22. Estas prácticas sirven para que el estudiante aplique lo aprendido. Si hay problemas, entonces se aprovecha el momento para retroalimentar a aquellos estudiantes que a pesar de todas las actividades han tienen problema. En cuanto a aquellos que sobrepasaron el aprendizaje exigido les podemos asignar problemas más difíciles.

3. ¿Cómo se relacionan las leyes de Mendel con la Teoría Cromosómica de la herencia y con la meiosis?

3.1. Los cromosomas y la formación de gametos.

Los resultados de los estudios de Mendel que concluyeron con el descubrimiento de las 3 leyes que rigen la herencia, fueron confirmados por investigaciones posteriores. Las cuales dieron origen a la Teoría Cromosómica de la Herencia y a la Genética Moderna o Post-mendeliana.

Así a principios de siglos Walter Sutton estudiante graduando de la Universidad de Columbia en los Estados Unidos, al estudiar el proceso por medio del cual se formaban los gametos, la meiosis, observó unas estructuras a las cuales llamó cromosomas, las cuales se comportaban en la misma forma que lo hacían los factores de Mendel. Entonces , como nadie conocía la función de los cromosomas, formuló la hipótesis de que estas estructuras eran las portadoras de los factores de Mendel o genes como se les llamó y se les llama hoy día. No pudo probar su hipótesis, pero más tarde fue comprobada por otros científicos.

A.23. Ahora que sabes que los factores que describe Mendel se encuentran presentes durante el proceso de la meiosis o sea durante la formación de los gametos y que están o son transportados por los cromosomas, es necesario que investigues qué son los cromosomas, cómo están formados y cuál es su estructura morfológica. Investígalo y confecciona algunos modelos en pares, utilizando el material que te sea más fácil obtener, cartón, plastilina, alambres, papel, etc. Se deben confeccionar de diferentes formas y de tal manera que luego puedas separar cada parte de su igual. Unos son largos, otros más cortos, unos con los brazos superiores más cortos o más largos que los inferiores, otros gruesos o delgados, et.. Confecciona todos los modelos estableciendo que dentro está la molécula básica y los genes. Luego los utilizarás.

A.24. De igual forma investiga qué son los genes, cuál es su composición, y cómo fue descubierta su molécula estructural, el ADN.
Observar placas de mitosis, meiosis y películas de ambos procesos para ver el funcionamiento de los cromosomas.

C.23. y C.24. Se hace necesario que el estudiante maneje el concepto de cromosoma, y debe hacerlo trabajando con ellos por lo menos con modelos de plastilina, ya que posteriormente los podrá usar para demostrar su comportamiento durante la meiosis. Como los cromosomas son intangibles, se manifiestan como conceptos abstractos y hay que llevarlo a una forma concreta. También recomendamos que en esta etapa se realicen observaciones de cortes de raíz de cebolla o de ajo para observar la mitosis, y ver el comportamiento de los cromosomas. Si es posible debe verse un proceso de meiosis en testículos de grillo saltamontes. De cualquiera de las dos formas el estudiante se dará cuenta de que en verdad existen y lo hacen en todas las especies de animales y plantas.

Uno de los errores que se hacen con frecuencia es el dar por sentado que los estudiantes , especialmente a esta edad, deben aceptar la existencia de los cromosomas. ¿ Por qué no presentárselos mejor mediante una placa de una planta o de un animal que el conozca? Ocurre lo mismo con los genes, aún para nosotros son abstractos, por lo tanto consideramos que no perdemos nada si les presentamos un modelo de la molécula de Watson y Crick y les demos una breve explicación de la conformación.

Ahora que ya están conscientes de lo que son los cromosomas y los genes consideramos que es necesario hacer un repaso de lo que es la meiosis para entonces poder hacer la relación existente entre los cromosomas y los factores de la Leyes de Mendel. Durante este proceso se forman los gametos, los factores de Mendel (genes) que viajan en los cromosomas se separan y pasan a los diferentes gametos.

A.25. Investiga el número de cromosomas en diferentes especies de plantas y animales: por ejemplo de tomate, ajo cebolla, mosca de la fruta, gato, perro, maíz, etc. y de los humanos. ¿Qué has encontrado en todos ellos? Ahora, aunque no lo conozcas, busca en cualquier libro de texto la presentación de algunos de estos juegos de cromosomas, lo que se conoce como un cariotipo. Estúdialo y saca conclusiones.

A.26. Investiga para recordar, sobre cómo se realiza la meiosis, cómo aparecen los cromosomas cada vez que se inicia este proceso, y cómo se distribuyen a cada uno de los gametos. Utilizando 6 de los modelos de la actividad 23 , pinta en ellos los genes para ciertos caracteres humanos, color de los ojos, estructura del cabello, etc. tráelo a clases, practica con tus compañeros como ocurre el proceso en sus dos fases, y lo que te haga falta entender pregúntaselo a tu profesor.

C.25. y C.26. Estas dos actividades tienen como propósito remitir a los estudiantes a los libros, y hacerles recordar lo que ya habían estudiado previamente. No se les puede dejar sólo hay que discutir con ellos que se les hizo más difícil comprender y el propósito de los cromosomas movibles es para hacerlos trabajar en el salón para realizar cada uno de las fases y procesos como la sinapsis, la separación de los cromosomas homólogos y la separación de los cromátides. Explicar los que son los cromosomas homólogos si es necesario.

Ya has descubierto que durante la meiosis los cromosomas homólogos se acercan, se entrecruzan y hay cambio de información genética, para luego separarse y después de alinearse en la metafase cada uno emigra hacia un polo diferente. Qué finalmente cada gameto debe quedar con la mitad de los cromosomas, de la célula original.

A.27. Tendrías tu y tus compañeros una explicación para lo que tiene que ocurrir en la meiosis? ¿Qué es lo que trae cómo resultado el intercambio de información genética que hay durante la meiosis? ¿Serán todos los gametos iguales en cuanto a la información genética? Explica tu respuesta.

A.28. Si se te presenta una célula de una especie determinada donde hay 7 pares de cromosomas, ¿cuántos cromosomas y en qué condición deben aparecer en los gametos resultantes del proceso?

A.29. Confecciona un cuadro donde hagas la comparación entre los factores de Mendel y el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis. ¿A qué conclusión haz llegado?

C.27., C.28. y C.29. Estas actividades reforzaran los conocimientos que tienen los estudiantes sobre la meiosis, de no tenerlos entonces les ayudará a entender el proceso con nuestra ayuda. Es necesario que asocie los conceptos de meiosis, cromosomas con formación de gametos, segregación o separación, y los factores de Mendel.

3.2. Los cromosomas, la determinación del sexo y la herencia ligada al sexo.

Otros de los investigadores contribuyeron a la conformación de la genética post-mendeliana fue Thomas Morgan , entre una serie sin fin que aparecieron después que la genética mendeliana fue aceptada como básica para el estudio de la herencia biológica.

Morgan entre otra cosas reconoció la presencia de los cromosomas sexuales y de lo que se conoce en genética como “herencia ligada al sexo”.

A.30. Investiga en los libros cual fueron las investigaciones de Morgan. Que tal si tú y tus compañeros dramatizan un secuencia de sus investigaciones. Sería muy interesante, y se darían cuenta de todo lo que conlleva una investigación científica a partir de un problema que se le presentó inicialmente ¿Cuál fue ese problema? Esa investigación lo llevó a otro problema que retaba los principios mendelianos ¿Cuál fue ese segundo problema?

C.30. Como vemos el objeto de la investigación es la de llevar al estudiante al conocimiento de los descubrimientos de Morgan y a su vez a seguir en dramatización, por lo menos, lo que implica la investigación científica, partiendo siempre de problemas.

3.3. Los conceptos mendelianos y la terminología moderna.

Uno de los problemas que tiene la mayoría de los estudiantes al estudiar genética es la comprensión de los conceptos de la genética moderna. Son términos que fueron usados por Mendel pero en su propio lenguaje. Entre los conceptos modernos tenemos :

Homocigoto dominante u Homocigoto recesivo, heterocigoto, fenotipo, genotipo, alelo, monohíbrido, dihíbrido, meiosis, gen, etc. Otros términos no fueron usados por él pero son usados por la genética moderna, tales como: autosoma, cromosoma sexual, herencia ligada al sexo, mutación.

A.31. Busca una definición para cada uno de estos términos. Ilustra con un diagrama o esquema lo que entiendes de esa definición. Relaciónalos con los conceptos mendelianos para ver cuales son los mismo y confecciona un mapa de conceptos donde se les de jerarquía a los conceptos. El más abarcador incluirá al otro y ese a otro y así sucesivamente. Haz lo mismo con los dos grupos.

A.32. Vuelve a los cruces de Mendel que practicaste y coloca al lado de cada figura o resultado el término moderno, así será más fácil su aprendizaje.

A.33. A continuación se te da un cuadro donde se presentan varios individuos con las características presentes en su genotipo, determina su fenotipo y escribe en los espacios en blanco la terminología moderna que reemplaza a la mendeliana que corresponda al genotipo expresado. Usarás los términos homocigoto dominante o recesivo, heterocigoto, etc.

C.31., C.32. y C.33. Con estas actividades el/la estudiante, si las practica y le damos seguimiento se verá obligado/a a trabajar y ralacionar las terminología para entonces comprender cualquiera de los problemas que se les pida, ya que mayormente no los entiende por no comprender la terminología.

Características	Línea pura dominante	Línea pura recesiva	Híbrido	Fenotipo
Planta alta T, planta baja t
Semilla lisa S, sem. rugosa s
Vaina amarilla v. vaina amarilla v
Flor Blanca B, Flor Roja R
Flor axial A, flor axial A

3.4. Los cambios en los factores : los cromosomas y los genes.

Los cromosomas transportan a los genes, los genes determinan la aparición de los caracteres o del fenotipo, sin embargo esos cromosomas y esos genes no son inmutables, es decir no son intocables. Son esos cambios que han ocurrido a lo largo del tiempo los que han contribuido a que hayan aparecido, desaparecido algunas especies de seres vivos. Esos cambios han traído trastornos en las bacterias, en la plantas, en los animales y en los animales de la especie humana. Entre esos cambios vamos a estudiar las mutaciones.

Fue H.J. Muller quien descubrió que los genes podían cambiar al aplicarles rayos X y llamó a esos cambios mutaciones. Las mutaciones no ocurren a cada momento, los estudios indican que ocurren cuando situaciones adversas del medio afectan la constitución de los genes. O situaciones extrañas durante la meiosis afectan la segregación de los cromosomas, o afectan su orden o uno de sus brazos. También ocurren por envejecimiento, al azar, por radiaciones, por virus, tabaquismo, alcohol, entre otras cosas.

Las mutaciones no son frecuentes, así se sostuvo, más sin embargo en los últimos tiempos están apareciendo con mucha frecuencia mutaciones que están afectando negativamente a las especies salvajes y a la especie humana. Muchas de ellas provienen de la destrucción del ambiente por los desechos industriales, por el uso indiscriminado de agroquímicos, por la destrucción de la capa de ozono, etc.

A.34. Investigar cuales son los tipos de mutaciones más frecuentes en los cromosomas, como sucede en los genes, y que consecuencia pueden tener. Además de cuáles son los agentes mutágenos más comunes. Conjeturar que implicaciones pueden tener estos cambios en la aparición de características deseadas y no deseadas en los animales, plantas y en los humanos.

A.35. Hacer una mesa redonda donde se discutan las consecuencias que han traído la destrucción de la capa de ozono: a nivel de plantas, del plancton marino, de la especie humana. La consecuencia del uso indiscriminado de pesticidas, de fertilizantes sintéticos, y otros químicos. El caso Chernobyl.

A.36. Si tú y tus compañeros viviesen en una comunidad donde corre un río que abastece de agua a sus habitantes, y de pronto un consorcio llega a construir una industria de agroquímicos y ustedes temen que esta va a causar cambios en todo el ecosistema acuático y terrestre, inclusive traería trastornos a los animales y humanos, pero nadie hace nada por evitarlo y se construye. ¿Cómo procederían ustedes si al cabo de unos meses o un año nacen animales anormales y si de pronto nacen niños con anormalidades.¿A quiénes recurrirían para probar que todo es causado por la industria? ¿Cómo demostrarían que están sucediendo alteraciones genéticas?

C.33, C.34, C.35, C.36. Sean todas actividades para llevar al estudiante a reflexionar sobre los cambios genéticos que están sucediendo hoy días gracias a la contaminación del medio por las grandes industrias, por la agricultura no ecológica, y por muchos otros medios. Que piensen en soluciones ya que ellos pertenecen al futuro y se dará cuenta que esa destrucción del medio con repercusiones en planta, animales y humanos no son positivas, son destructoras. Encontrarán que la mayoría o casi todas esta mutaciones son mortales e irreversibles. Hay que resaltar que hasta ahora la destrucción de la capa de ozono ha causado mutaciones somáticas en los humanos, no a nivel de gametos, por lo que no son heredadas. Las que son transmisibles ocurren en los gametos.

3.5. Cuando los genes no se manifiestan, sin haber mutación.

A través de la historia y del tiempo se ha comprobado que tanto los caracteres físicos como los mentales son el resultado de la intervención de factores genéticos y ambientales. Es decir que el ambiente es determinante para que una característica que está determinadas por genes normales se manifieste.

A.37. Basado en lo expuesto ¿Qué supones que pasará a un organismo con genes para la gordura o para ser alto si su alimentación es mínima? ¿Qué pasará con tu inteligencia si te desarrollas en un lugar apartado, lejos del mundo? ¿Cómo explicarías que un niño de 6 años de la calle maneje la suma y reconocimiento del dinero, cuando un niño con un hogar formal no alcance a manejarlo?

A.38. De acuerdo a lo anterior ¿cómo sería el cuadro resultante de la apariencia de dos individuos, si uno de ellos tiene genes para ser gordo y el otro para ser delgado si la dieta que se le administrará fuese mucha, regular y poca? Coloca el fenotipo que debe manifestar cada uno en cada situación. y explica tu respuesta.

A.39. Un experimento muy sencillos nos ayudará a entender la influencia del medio sobre los genes. Consigan unas 20 semillas de maíz de la mejor calidad que sean de una misma mazorca de ser posible o de un mismo paquete, siembren 10 de ellas en una vasija amplia y 10 en otra vasija de igual condición. Sometan ambas a las mismas condiciones de temperatura, agua, y tierra, pero coloca una vasija en la oscuridad y la otra donde le de la luz. Riéguenlas todos los días, después de 8 días observen cómo han desarrollado ambas plantas. ¿Qué han encontrado diferente entre las plantas de las dos vasijas? ¿A qué crees que se debe esta diferencia? Formulen una hipótesis.
Ahora cambien las vasijas de lugar, coloquen las que estaban en la oscuridad a la luz y las que estaban en la luz en la oscuridad. ¿Qué esperan que suceda? Expliquen su respuesta. A los pocos días verifiquen su hipótesis. ¿Se acepta o se rechaza? ¿Por qué creen que pasó lo observado? Elaboren un informe con todas sus respuestas.

C.37., C.38. y C.39. Ambas actividades conducirán a los/las estudiantes a manejar la influencia que ejerce el ambiente en la manifestación visible de los genes. La segunda les hará hipotetizar y contrastar esa hipótesis con la realidad.

4. ¿Cómo se explica el hecho de que nos parezcamos y no nos parezcamos a nuestros padres, pero si nos parecemos a abuelos y tíos lejanos, heredemos el sexo y otras características?

Como ya hemos visto la herencia humana está regida por los leyes mendelianas y los principios encontrados posteriormente por otros científicos. Las características dominantes van a estar determinadas por genes dominantes y las recesivas por genes recesivos, si están presente dos genes opuestos de ambas características, entonces igual que en los trabajos de Mendel el dominante se va a hacer visible. Si están los dos recesivos entonces al igual que en el segundo cruce realizado por Mendel, se manifiesta el carácter recesivo.

El hombre, como viste en la lista que confeccionaste en actividad anterior, está regido por caracteres dominantes y recesivos que se manifiesta de la misma forma que lo hacen en las plantas y en la mosca de la fruta de Morgan.

A.40. Coloca en un cartel la mayor cantidad de fotos que tengas sobre tu familia: De los abuelos paternos, maternos, tíos y tías de ambas líneas, etc.
Busca que características tuyas no están en tus padres pero si están en ti.
Sugiere una explicación de la forma en que esa característica llegó a ti. Por ejemplo, si ni tu padre, ni tu madre son de piel blanca,¿ por qué lo eres tú?

A.41. ¿Cómo explicarías tú y tus compañeros el hecho de que una mujer de piel negra como la actriz norteamericana Vanessa Williams tenga los ojos muy claros, verdes, si a pesar de tener facciones finas se notan rasgos negroides? Utiliza todo lo aprendido de las leyes mendelianas, la meiosis y el surtimiento de las variedades. Trabájelo con sus compañeros, escriban sus conclusiones en papel de periódico y péguelo en la pared y compare con los de sus compañeros. Si no están de acuerdo discútanlo hasta llegar a una conclusión final.

C.40. y C.41. La actividad 40 les ayudará a los estudiantes a explicarse el por qué de su aspecto físico, que es lo que más buscaran y a aplicar conocimientos adquiridos. La A.41. es sumamente interesante pues deben llegar a discusiones muy enriquecedoras.

El sexo de los humanos está determinado por los cromosomas sexuales y los tipos sanguíneos por alelos múltiplos, es decir en su manifestación intervienen varios genes, que indudablemente funcionan en par. Debes saber que son cuatro y dos son dominantes, y a la vez son codominantes cuando ellos se encuentran y uno es recesivo.

Investiga cuáles son. Con respecto al factor Rh hay un gen recesivo y uno dominante.

A.42. Consígase una fotocopia donde aparezcan los cariotipos de un hombre y de una mujer, estúdielos dentro de su grupo de trabajo, busquen semejanzas y diferencias entre los 23 pares de cromosomas presentes. A partir de ello determinen cómo sería la meiosis y como la combinación de los gametos resultantes determinan el sexo de los humanos. ¿Cuál de los padres es el que realmente determina el sexo?

A.43. Si no sabes tu tipo sanguíneo y el factor Rh de tu sangre te sugerimos que vayas a un laboratorio y te hagas ambas pruebas. Luego investiga los tipos sanguíneos de tus padres y confecciona una cuadro o una lámina donde expliques cuales deben ser los genotipos de tus padres para que tu tengas el que heredaste. Consulta con tus compañeros, para ver cuantos coinciden en las mismas características y en las mismas explicaciones, luego haremos una plenaria con los resultados encontrados.

C.42. y C.43. La determinación del sexo es algo fácil de entender desde nuestro punto de vista, pero para algunos estudiantes se le hace otra vez difícil de comprender por lo abstracto de los conceptos. Si usamos los cariotipos esto les ayudará a manejar los cromosomas autosómicos y diferenciarlos de los sexuales, podríamos aprovechar la circunstancia para explicarles las funciones generales de ambos tipos de cromosomas-.. Repasarían el proceso de meiosis y es una buena forma de entender la segregación.
La actividad 43 si es algo más difícil, ya que los tipos sanguíneos por estar determinados por alelos múltiples se hacen más complicado para entenderlos. Pensamos que partiendo de el deseo de descifrar su herencia sanguínea se le hará más interesante y más fácil de manejar.

El conocer e identificar los tipos sanguíneos fue usado antiguamente para determinar quién podía ser el padre de un niño de padre desconocido, pero se cometieron muchos errores con estas decisiones. Hoy día sirve para indicar quién de los involucrados en un problema de paternidad no es el padre.

A.44. Formula algunas hipótesis que te conduzcan a ti y a tus compañeros a determinar como se usan los tipos sanguíneos en sentido de la no paternidad.

Con relación a los cromosomas sexuales:

A.45. Investiga qué características determinan además de las sexuales, y vuelve a la lectura de la Dra. Turner, la Actividad 7, y busca argumentos en contra de su hipótesis. Hagamos una discusión grupal.

A.46. Lee el siguiente texto y argumenta en favor si estás de acuerdo y en contra si no lo estás. Contempla todos los detalles que ya conoces.

“Charles Darwin fue una persona brillante porque la inteligencia de su abuelo materno Josiah Wedgwood, un ilustrado de su época, le fue transmitida a través del cromosoma X de su madre. Por su lado Francis Galton, su primo y genio investigador, también fue brillante porque su madre le transmitió la inteligencia de su abuelo Erasmo Darwin , otro estudioso y científico de la época, a través de su cromosoma X”.

C.45. y C.46. En esta dos actividades el estudiante debe aplicar los conocimientos que ya sabe sobre la herencia de los cromosomas X a los hijos y a las hijas, por el padre y por la madre y argumentar en contra y en favor, esto desarrolla el pensamiento crítico del estudiante y lo hace mejor aprendiz. En la actividad 46 se le podría remitir a la historia, buscando las circunstancias y condiciones en la cuales vivían tanto Charles como Francis, y la clase de abuelos que tenían. Sin embargo también pueden hacer buenas deducciones sólo con recordar lo aprendido sobre genes y ambiente.

5. ¿En qué forma las leyes mendelianas y la genética post-mendeliana nos ayudan a entender situaciones de la vida cotidiana y los problemas genéticos que nos afectan a los humanos?

Con mucha frecuencia aparecen en los diarios y revistas situaciones anómalas sobre niños peces, con apariencia de sapos, sin cerebro, con la espina dorsal bífida, etc.

Encontramos cerca a nuestros hogares familias donde los niños dos o tres nacen con deficiencia mental, con el síndrome de Dawn y otras enfermedades extrañas, algunas les causan la muerte, pero otras le permiten vivir en estado deplorables. ¿Por qué sucede todo esto? se pregunta la gente corriente que ignora sobre la genética, “castigo de Dios” dicen otros, pero realmente todas tienen se explicación.

A lo largo de la historia de la humanidad el hombre ha ido sufriendo mutaciones en su genes, en sus cromosomas, ha perdido parte de ellos, se trastoca la información llevándose los genes tan importante para la vida, se invierte la información etc. Hay genes que mutan y se convierten en no deseables, tanto a nivel humano como de otros animales y existen hasta aquellos que se conocen como letales, que no permiten ni que el animalito, ni el niño lleguen a nacer. ¿ Cómo ocurrieron estas mutaciones? Son muchas las causas que debieron intervenir. Y aún hoy día sabemos que siguen sucediendo por la contaminación ambiental.

La pregunta que surge ante estas situaciones es ¿cómo se adquieren los trastornos causados por estos genes y cromosomas?

Para saber sobre el tema ustedes se convertirán en investigadores de la salud y buscarán trastornos, malformaciones y modo de heredarse.

A.47. Ahora todos los estudiantes se han de convertir en investigadores de la salud e irán a los centros de salud de su comunidad, a las oficinas del Ministerio de Salud, y a los hospitales donde se les permita el acceso, especialmente, al hospital del Niño. Investigarán las diferentes clases de enfermedades genéticas más comunes en la comunidad y la frecuencia con que aparecen. Investigarán enfermedades por mutación genética recesivas y dominantes. Enfermedades causadas por trastornos en los cromosomas por delección, inversión, duplicación, y supresión, además de las enfermedades causadas por problemas cromosomales surgidos por la no separación de los cromosomas durante la meiosis. Deben recolectar la mayor cantidad de datos posibles que les haga comprender el mecanismo por medio del cual se heredan estos problemas y su sintomatología. Algunas son muy conocidas, otras no. Se hará un informe escrito y se hará una presentación de cada grupo al resto. Se confecionarán murales que serán expuestos para que sean visto por el resto de la escuela, como exposición..

C.47. Con esta actividad se pretende empapar al estudiante con lo que son las enfermedades más comunes y algunas pocos comunes causadas por trastornos de índole genético, cromosomal. También le va a ayudar a entender los mecanismos por los cuales son heredados estos trastornos. Y lo más importante puede despertar el interés de los estudiantes por la medicina o carreras afines en la investigación científica y o a carreras paramédicas como laboratoristas.

También vemos que tiene la intención de que los estudiantes proyecten lo aprendido al resto de la comunidad estudiantil y les sirva como estímulo para seguir investigando.

A.48. Cómo las mutaciones también afectan a los animales, es posible formar un grupo de discusión acerca de la posibles causas de la extinción de los dinosaurios, y la sobrevivencia de algunas especies que aún permanecen en nuestros días y cuyo origen es muy remoto.

C.48. Con esta actividad pretendemos no olvidar que las mutaciones ocurridas antes de un cambio drástico del ambiente pueden sobrevivir como nuevas especies, y que otras mutaciones al surgir pueden acabar con más especies porque no les permite sobrevivir en un medio adverso.

6. ¿Cómo se aplican los principios de la genética moderna y la genética del ADN a la solución de problemas causados por la tecnología, por la vida moderna, por las enfermedades genéticas y el mejoramiento de los humanos y de otras especies?

Las investigaciones llevadas a cabo en el campo de la genética se están aplicando a múltiples campos de la ciencia, e incluso de la vida cotidiana. La detección de enfermedades o el descubrimiento de un asesino son posibles gracias a la realización de un análisis que permiten conocer algo más de nuestros genes. Una gota de sangre, un pelo, un diente o una muestra de semen son suficientes para extraer una secuencia de ADN, donde se almacenan toda la información genética del individuo.

Ha sido el conocimiento de como se heredan los caracteres y de la estructura del ADN molécula estructural de los genes lo que ha permitido la manipulación genética y buscar solución a diversos problemas. Es así como se han insertado genes de un organismo perteneciente a una especie en la cadena de ADN de otra especie. Es así como se han utilizado las bacterias Escherichia coli modificadas para el tratamiento de alimentos, como fuentes de enzimas, como portadoras o células huésped para que un gen insertado fabrique la proteína adecuada en la producción de antibióticos, de insulina humana, de interferón humano y de la hormona del crecimiento también humana.

La rama de la genética que se encarga de estos procesos es la Ingeniería Genética. Sus logros han llegado más allá de tal forma que ha solucionado problemas de agricultura al insertar los genes de unas bacterias el Agrobacterium y el Bacillus thuringiensis en las plantas para hacerlas resistentes a las plagas sin necesidad de fumigar.

A.49. ¿Qué nombre reciben estos organismos que reciben y utilizan genes de otra especie muy diferente a ellos? ¿Podrías encontrar algunos otros ejemplos en la literatura y hablar de su importancia para la salud o para mejorar la producción de alimentos a nivel mundial?

A.50. Investiga quién es Ananda Chakrabarty y ¿Cómo ha aplicado la ingeniería genética para proteger el ambiente?

A.51. Consigues noticias que hablen sobre el “Proyecto Genoma Humano”. Todos los días se descubre algo nuevo con su realización. Leerlas en clase y discutir lo leído.

C49., C.50. y C.51. Todas estas actividades son motivadoras porque introducen al estudiante al campo de la ingeniería genéticas, de la biotecnología y todo lo que se puede cambiar y mejorar con los proyectos, la investigaciones y los seres formados.

Uno de los propósitos del Proyecto Genoma Humano ha sido trazar los perfiles genéticos de una serie de enfermedades que acosan a la humanidad, entre otras, la esclerosis múltiple, el mal de Alzheimer, el mal de Parkinson, la epilepsia, la depresión, la sordera, la ceguera, la artritis, el cáncer y hasta la timidez. Con base en estas propuestas, los genetistas estarían en condiciones de crear seres humanos con una serie de conductas preestablecidas.

El mismo proceso se puede realiza con especies de animales que le sirven al hombre de alimentos, antes se hacía selección de las características deseadas y se cruzaban los animales, como en el caso de el ganado Santa Gertrudis, que es el producto del cruce entre la raza Brahman, resistente al ambiente, y la raza Shorthorn, de carne fina. La Santa Gertrudis posee ambas características. Pero qué sucederá si el hombre manipula los genes de estos animales?

A.52. Después de investigar sobre el Proyecto Genoma Humano, de leer lo que has leído, ¿ piensas que hay algún peligro en está manipulación de nuestra herencia genética? ¿Cómo se relacionará con el proceso de clonación?

A.53. Si vas al Internet encontrarás mensajes de Greenpeace, del grupo GAIA y de otros grupos ecológicos que se oponen a la manipulación genética, este es uno de sus mensajes:

“Los avances en tecnología han hecho posible hacer cruces entre organismos disimilares. En otras palabras combinan plantas con animales, o bacterias con hongos, y el resultado va a terminar dentro de ti. Una nueva ola de alimentos alterados genéticamente han sido introducido en los campos, los mercados y muy pronto en tu estómago. Estos “productos” y los alimentos procesados que contienen no son etiquetados como contenedores de ingredientes genéticamente alterados, y ellos causan reacciones alérgicas, y muchas otras reacciones que podrían ser irreversibles, son un peligro para la vida y la naturaleza.

¿Estás de acuerdo con lo establecido por estos grupos? Aún si supieras que por estos métodos se consigue mayor producción de alimento para saciar el hambre que cunde en el planeta?

C.52. y C.53. Estas actividades son importantes para hacer reflexionar a los estudiantes sobre los beneficios y los peligros que implica el manejar el material genético como si fuéramos dioses, se podrían hacer muchas manipulaciones no agradables a la vida. Pero al mismo tiempo son la solución a muchos problemas ambientales, industriales, económicos y de salud.

A.54. Como última actividad sería muy positivo que realizáramos una excursión a un centro experimental de una facultad de agronomía de la Universidad local, allí podremos ver las nuevas variedades de plantas que se están produciendo, con todas las características deseadas para su producción, encontraremos ganado vacuno, porcino y aves muy mejoradas en periodo probatorio. Se podrán hacer las preguntas que se deseen y aprender mucho más sobre la selección y mejoramiento de las especies.

C.54. Con esta última actividad despertaremos mayor interés por parte de los estudiantes sobre el tema tratado y podremos llamar su atención hacia nuevas profesiones si no habrán pensado nunca en la zootecnia y la fitotecnia.

Por último es de nuestro interés que se sepa que esta haciendo la genética moderna para la presevación de la gran Biodiversidad existente en el planeta. Hay muchas especies en extinción tanto plantas como animales. La destrucción de los hábitats, de los ecosistemas está acabando con miles de especies.

A.55. Investiga que hacen los gobiernos del mundo para preservar la Biodiversidad. ¿Qué son las Reservas Genéticas del mundo?, ¿Qué son los bancos de Genes? ¿Los bancos de semillas? ¿Almacenamientos in vitro?
¿Funcionará el proceso de clonación para mantener las especies animales en peligro?

C.55. Es bueno saber que esta enorme Biodiversidad que aún existe está a punto de desaparecer gran parte de ella, hay mucho por hacer, y con esto despertamos la inquietud de nuestra juventud sobre el tema, y debemos pedir propuestas nuevas y funcionales.

Hemos estudiado el origen de la Genética desde el hombre primitivo, pasando por Mendel y sus investigaciones, llegando a la época contemporánea donde el hombre está descifrando el contenido de cada uno de nuestros cromosomas y poder de esta forma hacer frente a situaciones que nos son adversas, y llegar a la clonación de mamíferos y tal vez a la del humano. Esperamos haber llegado al entendimiento de todos los mecanismos que rigen la herencia biológica y al mejoramiento de las especies.