La fase de cierre tiene como propósito que los alumnos resuelvan la situación inicial y reflexionen acerca de la intervención del ser humano en la re- producción de las especies.
Al final, valorarán e integrarán lo que estudiaron mediante la evaluación del logro del aprendizaje esperado.
Cierre (pág. 233)
Los textos expositivos y las actividades de desarrollo tienen como propósito que los alumnos construyan conocimientos referentes a la reproducción sexual y la asexual y distingan sus diferencias y similitudes. Se explican las características de cada una, así como el tipo de reproducción que se lleva a cabo en las plantas, en los animales y en los microorga- nismos, incluyendo sus variantes.
Además, se favorece el aprendizaje mediante la realización de dos actividades experimentales, cuyo objetivo es que reconozcan algunos tipos de reproducción asexual en las plantas, así como la clasificación de las plantas con flores en mascu- linas, femeninas y hermafroditas, involucradas en la reproducción sexual.
Desarrollo (págs. 227-233)
La situación inicial tiene como propósito que los alumnos recuperen lo que saben de la reproduc- ción sexual y asexual, y que reflexionen a qué tipo de reproducción corresponde la clonación. Se explica el proceso general de clonación me- diante el ejemplo de la oveja Dolly. Además, se les cuestiona acerca de la diferencia entre la reproduc- ción sexual y la asexual.
Inicio (pág. 226)
Prepararse para
la secuencia
Aprendizaje esperado: Al finalizar esta secuencia, los alumnos podrán explicar las semejanzas y diferencias básicas entre la reproducción asexual y sexual.
Conceptos: Reproducción asexual y sexual, progenito- res, órganos reproductores, gametos, plantas, animales, microorganismos, variabilidad, clonación, gemación, fragmentación, partenogénesis, división celular.
Habilidades: Se favorece el desarrollo de habilidades, como: el análisis e interpretación de datos, la formula- ción de preguntas e hipótesis; la observación, medición y registro; la comparación, contrastación y clasificación; la elaboración de inferencias, deducciones, predicciones y conclusiones; el diseño experimental, así como el ma- nejo de materiales y la realización de montajes. Actitudes: Se fomenta la curiosidad e interés por co- nocer y explicar el mundo, la disposición para el trabajo colaborativo y el respeto por la biodiversidad.
Antecedentes: En cuarto grado de primaria, los alum- nos estudiaron la diversidad en la reproducción de las plantas y los animales. Aprendieron que en las plantas se efectúa por medio de semillas, tallos, hojas y raíces y que en los animales puede ser ovípara o vivípara. Ideas erróneas: Los estudiantes confunden los tipos de reproducción sexual y asexual, piensan que la repro- ducción sexual únicamente se efectúa en los animales y que la clonación es un tipo de reproducción sexual.
Bloque 4 / secuencia 25
134
Propósitos, sugerencias didácticas y solucionario
El 27 de febrero de 1997, la revista Nature publicó una noticia que pronto dio la vuel- ta al mundo y conmocionó tanto a los científicos como a la opinión pública. En el Instituto Roslin en Escocia, los científicos Ian Wilmut y Keith Campbell “produjeron” una oveja de manera nada convencional. Esta oveja, nombrada Dolly, no procedía de un óvulo fecundado por un espermatozoide, sino de un óvulo y del núcleo de la célula somática de una oveja donante. ¿Cómo pu- dieron lograrlo? Mediante un procedimiento llamado clonación.
Los científicos tomaron el óvulo de una oveja, y de la ubre de otra oveja tomaron una célula somática a la que extrajeron el núcleo. Luego sustituyeron el nú- cleo del óvulo por el de la célula somática. Después, estimularon el óvulo con impulsos eléctricos para que se desarrollara; se implantó en el útero de otra oveja y al término de la gestación nació una oveja con todas las características de la oveja donante, como si fueran gemelas idénticas (figura 4.51).
Donadora de célula somática Donadora de óvulo Madre sustituta Dolly Extracción de núcleo Óvulo Célula de ubre Inserción del núcleo División del cigoto
Comparación entre reproducción sexual y reproducción asexual
Células somáticas. Son las que forman los tejidos y órganos de un ser vivo. En su núcleo contienen todas las características biológicas del ser. Glosario Figura 4.50 Ian Wilmut y la oveja Dolly.
Figura 4.51 Proceso de clonación de Dolly.
En grupo analicen y reflexionen sobre las siguientes preguntas. • En cursos anteriores estudiaron cómo se reproducen las plantas y los animales.
¿Cuál es la diferencia entre la reproducción sexual y la asexual? • ¿Mediante qué tipo de reproducción nació la oveja Dolly, sexual o asexual? Ar-
gumenta tu respuesta. • ¿Qué propósitos puede tener la clonación?
• ¿Por qué nos parecemos a nuestros padres y a nuestros familiares pero no somos idénticos a ellos?
226
Secuencia
30
Aprendizaje esperado: Explica semejanzas y diferencias básicas entre la reproducción sexual y asexual.
Situación inicial
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Observa y analiza Reproducción asexual en plantas
Introducción
La reproducción vegetativa consiste en reproducir plantas a partir de las partes de otras. Es un método muy utilizado por los agricultores, porque no necesita semillas y tiene alta probabilidad de éxito.
Propósito
En este experimento obtendrán plantas a partir del método de reproducción vegetativa. Realicen la actividad en equipo.
Hipótesis
Para empezar, planteen una pregunta sobre reproducción vegetativa y una respuesta tentativa; será su hipótesis. Al fi nalizar la actividad analicen sus resultados y verifi quen si su hipótesis fue correcta.
Material
− Una planta sembrada en maceta (geranio o rosal) − Tijeras o navaja
− 2 macetas con tierra negra o de hoja − 2 o 3 papas
− Un vaso de vidrio con agua
Procedimiento Reproducción por esquejes
1. Corten transversalmente una parte del tallo de la planta (un esqueje) que tenga hojas verdes y sanas. Si es un geranio, hagan el corte en el en- trenudo; si es un rosal, háganlo en la unión de una rama lateral con el tallo principal. El esqueje debe quedar con un trozo de la corteza del tallo (vean las imágenes).
2. Coloquen el esqueje dentro del vaso con agua; cuiden que la zona del corte esté sumergida. Déjenlo ahí durante varios días hasta que le broten raíces. 3. Observen y registren en su
bitácora lo que ocurre en el extremo cortado del es- queje. 4. Cuando broten las raíces,
siembren el tallo en una maceta con tierra hume- decida y riéguenla cada tercer día. 5. Observen y registren el
crecimiento y los cambios de la planta. 6. Escriban en su bitácora
sus observaciones e inclu- yan dibujos.
En acción
Tengan precaución al utilizar las tijeras o la navaja.
Toma nota
228
Secuencia
30 Biodiversidad como resultado de la evolución: relación ambiente, cambio y adaptación
SFUBI1SB-1E12.indb 228 23/04/12 13:52 pág 22 6 pág 22 8 • R. M. Porque la información hereditaria que tenemos en nuestras células y que determina nuestros rasgos físicos es una combinación de las características de nuestros padres.
Desarrollo
Páginas 228 y 229
El propósito es que los estudiantes conozcan, experi- mentalmente, la reproducción vegetativa, mediante procedimientos de reproducción por esquejes (o frag- mentación) y por gemación.
Organice equipos y pídales que investiguen en qué con- siste la reproducción vegetativa, sugiérales que elaboren esquemas de varios ejemplos de plantas en las que se lleve a cabo. Pídales que tengan a la mano este material durante el desarrollo de la sesión experimental. Además, puede explicarles con apoyos visuales, las estructuras que se forman en estos tipos de reproducción asexual. Conclusiones
• R. M. El tipo de reproducción es asexual, ya que se obtuvieron de un solo progenitor.
• R. M. Serán genéticamente idénticas a sus progeni- toras. Esto se debe a que no hubo unión de células (gametos).
• R. M. En todas las que desarrollen estructuras asexua- les como esporas, tubérculos, estolones y bulbos. Al- gunos ejemplos son los musgos, los helechos, el ajo, el nabo y la cebolla.
• R. M. Otro ejemplo es la fresa que se propaga a partir de los estolones de la planta.
• Respuesta libre.
Situación inicial
Página 226
El propósito es que los estudiantes reflexionen sobre la diferencia entre la reproducción sexual y la asexual y expliquen a qué tipo de reproducción corresponde la clonación.
Solicíteles una revisión bibliográfica previa sobre el pro- ceso de clonación y en qué organismos se ha efectuado. Después, organice una discusión grupal acerca de las ca- racterísticas de los organismos obtenidos por clonación y pida que reflexionen sobre el tipo de reproducción al que corresponde (sexual o asexual).
Invítelos a leer el texto y a contestar las preguntas. Pos- teriormente, discuta las respuestas en grupo.
• R. M. En la reproducción sexual participan dos proge- nitores, cada uno aporta un gameto que tiene la mitad de la información hereditaria; al unirse los gametos de ambos progenitores la información hereditaria se completa y da lugar a un nuevo individuo con carac- terísticas de ambos progenitores.
En la reproducción asexual participa un sólo progeni- tor, por lo que sus descendientes serán idénticos a él. • R. M. Asexual, debido a que la información heredi- taria proviene únicamente de la célula somática de la oveja donante.
• R. M. Mediante la clonación se pueden obtener co- pias idénticas de un organismo o células, lo cual tiene aplicación en la medicina, en la obtención de órganos para trasplante, y en la industria alimentaria, en la ob- tención de alimentos.
Bloque 4 / secuencia 30
Material
Planeación
Trabajo extraclase Fecha Bloque 4 / secuencia 25135135
Bloque 4 / secuencia 30¿Cómo se reproducen los animales?
De manera semejante a las plantas, los animales se reproducen de forma sexual, asexual o ambas.
Reproducción asexual en animales
La reproducción asexual en animales se presenta sólo en aquellos cuyas células son muy similares, como sucede con las esponjas y las estrellas de mar. Estos organismos también pueden reprodu- cirse de manera sexual, lo que les da mayores pro- babilidades de sobrevivencia.
Algunos tipos de reproducción asexual en ani- males son:
Gemación: ocurre cuando en una parte del cuerpo del animal, un grupo de células se divide para formar un brote o yema; ésta puede separarse y desarrollarse como otro organismo. Es el caso de los corales y las esponjas.
Fragmentación: ocurre cuando el cuerpo del animal se divide en dos o más partes, y de cada sección se desarrolla un individuo completo. Es el caso de las medusas y las estrellas de mar (figura 4.59).
En la partenogénesis un óvulo sin fecundar se desarrolla hasta con- vertirse en un nuevo individuo. Un caso es el de las abejas, cuyos óvulos desarrollados por partenogénesis dan origen a individuos machos (zán- ganos) y los óvulos fecundados originan abejas hembras (figura 4.60).
Procedimiento
Reúnanse en equipos de 4 o 5 compañeros. Cada uno consiga una fl or di- ferente.
1. Observen las partes externas de cada una. 2. Abran las fl ores para observar las partes internas. 3. Observen con la lupa el pistilo, los estambres y el polen. 4. Corten el ovario y observen los óvulos.
Análisis de resultados
Dibujen las fl ores en su bitácora y señalen sus partes. No olviden escribir el nombre de las fl ores. Indiquen si son masculinas, femeninas o hermafroditas.
Conclusiones Contesten en su bitácora.
• ¿Cómo se distingue una fl or masculina de una femenina? • Investiguen: ¿cómo es una fl or hermafrodita? ¿Cómo se distingue de una
fl or unisexual?
• ¿Por qué se considera sexual la reproducción de las plantas cuyas fl ores observaste en esta actividad?
• Revisen la respuesta a la pregunta que plantearon en la sección “Hipóte- sis” y, de acuerdo con los resultados de la actividad, verifi quen si es co- rrecta; en caso negativo, modifíquenla.
la siguiente página, la forma de reproducción de diferentes seres vivos: http://www. edutics.mx/Zok Busca en...
Figura 4.60 Larvas de abejas en un panal. Figura 4.59 Proceso de reproducción de la estrella de mar por fragmentación.
Individuo progenitor Fragmentación La estrella regenerará el brazo perdido Del fragmento puede surgir una nueva estrella
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Biodiversidad como resultado de la evolución: relación ambiente, cambio y adaptación Secuencia
30
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g 231
Reproducción sexual en las plantas
La reproducción sexual de las plan- tas puede ser por medio de flores o sin ellas. Cuando la planta tiene flores (an- giospermas) participan dos gametos: el masculino, que se encuentra en el polen, y el femenino, en los óvulos. El órgano de reproducción sexual es la flor, donde ocurre la mayor parte del proceso de re- producción. La parte masculina de la flor es el androceo, formado por los estam- bres; la parte femenina es el gineceo, for- mado por el pistilo (figura 4.57).
Para que la fecundación se lleve a cabo y se origine una nueva planta, el polen debe llegar de las anteras al es- tigma (figura 4.58); a este proceso se le llama polinización. Cuando el gameto masculino fecunda al gameto femenino, el óvulo se desarrolla en un embrión que está protegido dentro de la semilla hasta la germinación, al tiempo que el ovario se transforma en el fruto. En condiciones favorables, la semilla germina y da origen a una nueva planta.
Observa y clasifi ca Anatomía de una fl or
Introducción
Entre las plantas, las que tienen fl ores son las más abundantes. De acuerdo con sus órganos sexuales pueden ser masculinas, femeninas o hermafroditas. Este término se refi ere en general a cualquier ser vivo que posee órganos reproductores de los dos sexos, de manera que producen tanto gametos femeninos como masculinos.
Propósito
Clasifi car distintas plantas con fl ores en masculinas, femeninas y hermafroditas.
Hipótesis
En equipo planteen una pregunta sobre las carac- terísticas sexuales de las plantas con fl ores y tra- ten de responderla. Consideren lo que verán en la práctica.
Materiales
− Distintos tipos de fl ores: geranio, lirio, azucena, azalea, clavel, jazmín, dalia, crisantemo, etcétera. − Una lupa − Tijeras
En acción Pétalos Sépalos Óvulo Ovario Filamento Antera Estambr e Pistilo Estigma Estilo Ovario Figura 4.57 Esquema de los órganos reproductores de una fl or. Figura 4.58 Esquema de la fecundación de una fl or. Liberación del polen Gametos masculinos Gameto femenino Saco embrionario Estigma Antera Estambre Tubo polínico 230
Biodiversidad como resultado de la evolución: relación ambiente, cambio y adaptación Secuencia
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• R. M. La reproducción por rizomas, estolones, tubér- culos y bulbos es asexual.
Estructuras
reproductoras Características y ejemplos
Rizomas
Tallos subterráneos que crecen debajo del suelo en forma horizontal, emiten raíces por la parte inferior y tallos por la superior. Ejemplo: lirio.
Tubérculos
Tallos subterráneos que almacenan nutrimentos. Al madurar forman yemas de las que crecen raíces que darán origen a nuevas plantas. Ejemplo: papa.
Estolones
Vástagos en la base del tallo de las plantas, acumulan almidón. Al ser separados de la planta progenitora forman raíces y permiten que se desarrolle una nueva planta. Ejemplo: fresa.
Bulbos
Masas de hojas carnosas alrededor de un tallo corto que contiene una yema del cual se puede desarrollar una nueva planta. Ejemplo: cebolla.
Páginas 230 y 231
El propósito es que los alumnos clasifiquen distintas plan- tas con flores en: masculinas, femeninas y hermafroditas.
Previo a la actividad, muéstreles imágenes de flores mas- culinas, femeninas y hermafroditas, de preferencia de especies que se encuentren en su comunidad. Pídales que elaboren dibujos con ejemplos de cada una. Conclusiones
• R. M. La flor masculina presenta el androceo formado por los estambres y carece de gineceo. En la flor fe- menina es evidente el gineceo, formado por el pistilo. • R. M. En las flores hermafroditas existe la presencia
de estambres y pistilo, esta característica es la que las diferencia de las flores unisexuales.
• R. M. Porque producen gametos masculinos (polen), femeninos (óvulos) o ambos, y para reproducirse es necesario que se unan para formar el embrión (semilla) que originará un nuevo individuo.
• Respuesta libre.
Página 232
El propósito es que los alumnos integren lo que han es- tudiado de la reproducción sexual y asexual y expliquen las semejanzas y diferencias entre ellas.
Coordine una reflexión grupal acerca de las característi- cas de la reproducción sexual y la asexual, considerando sus semejanzas y diferencias. Oriente la discusión hacia la elaboración de un mapa conceptual o cuadro sinóptico.
Bloque 4 / secuencia 25
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Bloque 4 / secuencia 30Reproducción en organismos unicelulares
Los primeros organismos que habitaron nuestro planeta eran unicelulares y se reproducían por división celular, como lo hacen las bacterias y las algas microscópicas actuales. Una sola célula da origen a dos células nuevas idénticas, es decir, con la misma información hereditaria, lo que significa que una célula no sólo se divide a la mitad para reproducirse, sino que prime- ro duplica su información hereditaria y todos sus organelos; así, cada nueva célula puede sobrevivir (figura 4.62).
Piensa y sé crítico
Con la investigación científica se conocen los procesos y formas de reproducción de muchas especies, al grado de intervenir en la reproducción de muchas de ellas. ¿Piensas que es correcto hacerlo? ¿Por qué? Cuando en la actividad de la página 228 cortaste y sembraste esquejes, ¿interviniste en la reproducción de la planta? ¿Intervenir en la reproducción de las especies es una alternativa para preservarlas?
El caso de la oveja Dolly abre la posibilidad de clonar animales superiores. ¿Con- sideras que este método podría ayudar a recuperar algunas especies, incluso las ya extintas? ¿Qué opinas de la posibilidad de clonar seres humanos?
De regreso al inicio
• Con lo que aprendiste a lo largo de la secuencia, responde si la clonación de Dolly fue un tipo de reproducción sexual o asexual.
• ¿Cómo determinas si un ser vivo se reproduce de manera asexual o sexual? • ¿Con todo lo anterior, piensas que cualquier ser pluricelular podría reproducirse
por clonación? Explica tu respuesta.
• Explica semejanzas y diferencias básicas entre la reproducción asexual y sexual.
Cierre
Autoevaluación
Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde.
¿Qué evalúo? Sí No ¿Por qué? ¿Qué me falta? 1. Distingo la reproducción asexual de la sexual.
2. Explico las semejanzas y las diferencias entre la reproducción sexual y la asexual. b)
a)
Figura 4.62 División celular de a) Euglena. b) Ameba.
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Secuencia
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Biodiversidad como resultado de la evolución: relación ambiente, cambio y adaptación
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Recursos adicionales
- Información de las principales diferencias entre la re- producción sexual y asexual de plantas y animales: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2ESO/ Reprodycoordinacion/contenidos8.htm
- Robert, O. La clonación, riesgos y expectativas. Méxi- co: SEP-Larouse, 2006. (Biblioteca Escolar).
- Explica qué es la clonación y cuáles son sus riesgos. Además, incluye una revisión de la ciencia genética y los organismos genéticamente modificados.
Cierre
Página 233
El propósito es que los alumnos resuelvan la situación inicial y, mediante una postura crítica, opinen sobre la intervención del ser humano en la reproducción de las especies por manipulación genética.
En esta fase puede hablarles de las consideraciones éticas de la clonación. Explíqueles que, además de la clonación para generar nuevos individuos, existe la clo- nación terapéutica que consiste en obtener células ma- dre que pueden ser utilizadas para regenerar órganos o tejidos que han sido dañados por enfermedades como el alzheimer o el cáncer. Piensa y sé crítico Respuesta libre. De regreso al inicio • R. M. Reproducción asexual. • R. M. Si existen individuos de diferentes sexos (mas- culino y femenino) se asume que esa especie se re- produce sexualmente. Si un organismo no tiene sexo definido, como las bacterias, su tipo de reproducción es asexual.
• R. M. Sí es posible, sin embargo, es importante consi- derar las implicaciones bioéticas que tiene este hecho. • R. M. Semejanzas Diferencias Sexual - Preservación - de las especies. - Transferencia de material hereditario. - Dos progenitores. - Unión de gametos masculino y femenino (fecundación). - Descendientes con características diferentes a los progenitores (son una mezcla de ambos). - Variabilidad genética. - Estructuras especializadas para la fecundación. Asexual - Un progenitor. - No hay fecundación,
ocurre por partenogénesis, gemación, fragmentación o división celular. - Descendientes idénticos a los progenitores. - No hay variabilidad