BIOLOGÍA 4º Educación Media TEXTO PARA EL
Page 1Año 2010Luis Flores Prado Rosa González Silva José Aravena RodríguezTEXTO PARA EL ESTUDIANTE12:434º Educación Media24/8/09EDICIÓN ESPECIAL PARA ELMINISTERIO DE EDUCACIÓNPROHIBIDA SU COMERCIALIZACIÓNAÑO 2010BIOLOGÍABIOLOG 4TXPORT
pag 1 2 BIO 43/12/0813:24Page 1NOMBRE:CURSO:ESCUELA O LICEO:
pag 1 2 BIO 431/12/0812:43Page 2El material didáctico Biología 4º,para Cuarto Año de Educación Media, esuna obra colectiva, creada y diseñada porel Departamento de Investigaciones Educativasde Editorial Santillana, bajo la dirección general de:MANUEL JOSÉ ROJAS LEIVACOORDINACIÓN DEL PROYECTO:EUGENIA ÁGUILA GARAYCOORDINACIÓN ÁREA CIENCIAS:MARISOL FLORES PRADOEDICIÓN:PAULA LANDAETA VELÁSQUEZAUTORES:LUIS FLORES PRADOROSA GONZÁLEZ SILVAJOSÉ ARAVENA RODRÍGUEZREVISIÓNDE ESPECIALISTA:SERGIO FLORES CARRASCOCORRECCIÓNDE ESTILO:ASTRID FERNÁNDEZ BRAVOISABEL SPOERER VARELADOCUMENTACIÓN:PAULINA NOVOA VENTURINOJUAN CARLOS REYES LLANOSLa realización gráfica ha sido efectuada bajo ladirección de:VERÓNICA ROJAS LUNACOORDINACIÓN GRÁFICA:CARLOTA GODOY BUSTOSDISEÑOY DIAGRAMACIÓN:XENIA VENEGAS ZEVALLOSILUSTRACIONES DIGITALES:ALFREDO GALDAMES CIDMARIELA PINEDA GÁLVEZRAÚL URBANO CORNEJOCUBIERTA:XENIA VENEGAS ZEVALLOSPRODUCCIÓN:GERMÁN URRUTIA GARÍNFOTOPORTADA:MICROFOTOGRAFÍA DE ESTREPTOCOCOSQuedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del"Copyright", bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total oparcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos lareprografía y el tratamiento informático, y la distribución en ejemplares de ellamediante alquiler o préstamo público. 2009, by Santillana del Pacífico S.A. de EdicionesDr. Aníbal Ariztía 1444, Providencia, Santiago (Chile)PRINTED IN CHILEImpreso en Chile por Quebecor World S.A.ISBN: 978-956-15-1499-7Inscripción N : 176.859www.santillana.cl
pag 1 2 BIO 43/12/0813:24Page 3LUIS FLORES PRADOPROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓNDOCTOR EN CIENCIAS, MENCIÓN ECOLOGÍA Y BIOLOGÍA EVOLUTIVA,UNIVERSIDAD DE CHILEROSA GONZÁLEZ SILVAJOSÉ ARAVENA RODRÍGUEZLICENCIADA EN EDUCACIÓN BIOLÓGICA, MENCIÓN ENTOMOLOGÍA,PROFESORA DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓNPROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES,MAGÍSTER EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN,MENCIÓN GESTIÓN EDUCACIONAL,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN3
U1 1 - 7 BIO 43/12/0813:05Page 4Organización del textoEl texto Biología 4º se organiza en cuatro unidades. A continuación se describen lostipos de páginas y algunas secciones que encontrarás en cada unidad.1. Páginas iniciales de la unidadTítulo de la unidadTexto de introducciónal tema de la unidad.Mapa de la unidadAcá podrás ver los contenidos,y los temas relacionados, queabordarás durante la unidad.Al finalizar la unidadSección en la que sabrás loque vas a aprender una vezque estudies la unidad.2. Desarrollo decontenidosExploración inicialTe proponemos una actividad deindagación sobre un tema importantepara iniciar el trabajo de la unidad.Antes de comenzarActividad diagnóstica que te permitiráconocer cuánto sabes sobre los temasque se tratarán en la unidad.ActividadesPara aplicar lo quevas aprendiendo.Antes de seguir Sección en la que te invitamosa descubrir cuánto hasaprendido hasta el momento.BiodatosInformacióncomplementariaa los contenidos.3. Trabajo con las actitudesSon dos páginas en las que se expone un tema,a partir del cual se proponen diversasactividades que te permitirán trabajar ydesarrollar actitudes y hábitos tendientesal cuidado de la salud y del medio ambiente.4Organización del texto
U1 1 - 7 BIO 43/12/0813:05Page 54. Lectura científicay ProyectoSe entrega un temacientífico de actualidad.Incluye preguntas deprofundización yreflexión sobreel tema leído.5. Resumende la unidadActividad experimental, enla que se plantea unproblema científico quedeberás resolver. Fíjate enla advertencia sobre lasmedidas de seguridad quedebes considerar al realizaresta actividad.Son dos páginasque presentanla síntesisde la unidad.Conectando conceptosActividad que te ayudaráa relacionar losprincipales conceptosrevisados en la unidad.6. Comprueba loque aprendisteEn cuatro páginas sepresentan actividadespara que apliqueslos contenidostratados en la unidad.Evaluándonos en grupoSección en la que teinvitamos a reflexionarsobre tu aprendizaje,y el de tu grupode trabajo, una veztrabajada la unidad.7. Solucionario y GlosarioTe presentamos las respuestas a la evaluaciónfinal de la unidad.El glosario incluye una breve definición delos conceptos más relevantes tratados en la unidad.Organización del texto5
U1 4 - 7 BIO 424/8/0917:14Page 6Índice1 Información génica y proteínasUNIDAD1. Proteínas como expresión de la información genética2. El material genético123. Estructura del ADN164. Continuidad del material genético. Replicación del ADN205. Lectura y traducción del mensaje de los genes246. Síntesis de proteínas287. Mutaciones308. Biotecnología: manipulación del material genético329. Proyecto Genoma Humano3610. Proteínas con función catalítica: las enzimasTrabajo con las actitudes: Aprueban la clonación de “híbridos”4042Proyecto: Extracción de ADN de células vegetales43Resumen de la unidad44Comprueba lo que aprendiste462 Microorganismos y sistemas de defensaR E FLEXIONABIOLAB6Índice54 - 551. Células eucariontes y procariontes592. Bacterias603. Virus704. Sistema inmune755. Tipos de inmunidad776. Inmunidad y vacunas847. Órganos del sistema inmune858. Células del sistema inmune86Trabajo con las actitudes: Campaña de vacunación contra la influenza88Lectura científica: Papiloma humano: un virus silencioso90Proyecto: Observación de bacterias del yogur91Resumen de la unidad92Comprueba lo que aprendiste94Solucionario - GlosarioBiodatosBiologí@net37Lectura científica: Bioética: disciplina en desarrolloSolucionario - GlosarioUNIDAD11: Información complementaria relacionada con el contenido.: Página web sugerida con información complementaria.: Información relacionada con actitudes para leer y pensar.: Actividad práctica o experimental relacionada con los contenidos.102 - 103
U1 1 - 7 BIO 43/12/0813:05UNIDADPage 73 Biología humana y salud1. Las infecciones bacterianas y el desarrollo de la humanidad2. Bacterias patógenas1093. Tratamiento de enfermedades bacterianas1114. Infecciones virales agudas1175. Rechazo inmune: las transfusiones de sangre1286. Rechazo inmune: los trasplantes1307. Las alergias1328. Autoinmunidad134Trabajo con las actitudes: Buscando una cura para el sida136Lectura científica: Defensa contra la gripe aviar138Proyecto: Disposición a la donación de órganos en mi colegio139Resumen de la unidad140Comprueba lo que aprendiste142Solucionario - GlosarioUNIDAD1074 Organismo y ambiente150 - 1511. Interacciones entre los seres vivos1552. Competencia1563. Depredación1604. Herbivoría1645. Parasitismo1666. Simbiosis1697. Otras interacciones1718. Crecimiento de las poblaciones1729. Factores que regulan el crecimiento de las poblaciones17510. Composición de las poblaciones17711. La población humana17812. Formación de comunidades18113. Ecosistema y ser humano183Trabajo con las actitudes: Cambio climático y ser humano184Lectura científica: Impacto ecológico de la colonización española186Proyecto: Estudio de una comunidad natural187Resumen de la unidad188Comprueba lo que aprendiste190Solucionario - GlosarioAnexo: Medidas de seguridad en el trabajo de laboratorio198 - 199200Índice de ce7
U1 8-29 BIO 43/12/08UNIDAD113:06Page 8Información génicay proteínasHace 3.600 millones de años apareció la primera forma de vida en el planeta, célula originaria a partir de la cual descenderían todos los seres vivos. ¿Cómo se puede explicar lapresencia actual de tantas formas diferentes de vida? Entre otros factores, por la variaciónde la información genética. ¿Dónde se encuentra esta información?, en el ácido desoxirribonucleico o ADN, el que a su vez se encuentra en los cromosomas. En esta unidad, teinvitamos a un viaje hacia lo infinitamente pequeño que son las moléculas de la herencia,el ADN, y a desentrañar su importancia para todos los seres vivos.Al finalizar la unidad: Entenderás y explicarás las relaciones existentes entre genes, proteínas y fenotipo. Explicarás experimentos clásicos que revelaron al ADN como la molécula de laherencia. 8Unidad 1Explicarás la composición química del ADN y de los ácidos nucleicos en general.Comprenderás las implicancias científicas y sociales del desarrollo de la biotecnología.
U1 8-29 BIO 43/12/0813:06Page 9Mapa de la unidadGenomahumanoEstructura de losácidos nucleicosCódigo cióny traducciónADN: máticaMutacionesProteínasFenotipoAntes de comenzar¿Cuánto sabes del siguiente tema? Copia las preguntas en tu cuaderno y frente a cada una escribe:1 si no sabes su respuesta; 2 si tienes una idea general; y 3 si sabes lo suficiente como para explicársela aun compañero o compañera.1. ¿Qué es la información genética?2. ¿Dónde se encuentra la información genética en las células?3. ¿Cómo se produce la variabilidad en las especies?4. ¿Qué importancia tiene el material genético para la mantención de la vida?Información génica y proteínas9
U1 8-29 BIO 424/8/0917:15Page 10Exploración inicial¿Cómo se expresa la información genética?Antes de empezarFormen un grupo de trabajo y discutan en torno a las siguientes preguntas: ¿Qué es el ADN? ¿Qué determina que una especie sea distinta de otra? ¿Cuáles son las causas de la variación dentro de una misma especie?AntecedentesLas características propias de cada organismo son lamanifestación de la información contenida en los genesque se encuentran en los cromosomas ubicados en elnúcleo de las células del cuerpo. Esta información setransmite a través de los gametos en la reproducciónsexual. Los genes se expresan dando forma y función alas proteínas que conforman las estructuras orgánicas ylas que regulan las reacciones químicas que ocurren enlas células, determinando sus características. El fenotipode un organismo, es decir, sus propiedades observables, tanto estructurales como funcionales, dependentanto del genotipo, o los genes que tiene una célula,como de los efectos del ndiendo el fenómenoPara responder la pregunta inicial deben realizar una investigación en diferentes fuentes (libros debiología, diccionarios, internet, etc.) sobre qué es la información genética, qué determina y dónde seencuentra.ResultadosSinteticen la información recopilada copiando y completando en sus cuadernos una tabla como la siguiente:Información genéticaLo que esLo que determinaSe ubica entuia enCopernocuadAnálisisDiscutan y respondan grupalmente las siguientes preguntas:1. ¿Cómo se expresa la información genética?2. ¿Se puede detener la expresión de los genes?3. ¿Qué importancia tiene el núcleo en la división celular?4. ¿Por qué el fenotipo no está determinado solo por los genes?10Unidad 1
U1 8-29 BIO 418/12/0810:56Page 111 Proteínas como expresión de laLa información contenida en los genes, la regulaciónde su expresión y los estímulos provenientes desdeel ambiente determinan el momento y la cantidaden que se producen las proteínas, que pueden serestructurales o funcionales, es decir, originar estructuras o cumplir funciones enzimáticas que regulan elmetabolismo. En las células, cada gen se puedeencontrar en varias formas. A estas formas se lesconoce como alelos.información genéticaCada célula de un organismo contiene en su núcleoinformación genética que gobierna, junto al ambiente, toda su actividad y se transmite fielmente alas otras células durante la mitosis. El ADN humanose encuentra empaquetado en 46 cromosomas, enel núcleo celular, que mide 0,006 mm de diámetro.Los genes se expresan originando las proteínas, lasque contribuyen a la determinación de fenotipos(como el color del pelo o la forma de la nariz, porejemplo). Sin embargo, el fenotipo no está solodeterminado genéticamente:En algunos casos, una mutación en un gen conducea la síntesis de una proteína alterada. Esta, a su vez,puede traducirse en la presencia de una enfermedad, como el albinismo. Esta enfermedad consiste en una alteración de la enzima que cataliza laformación del pigmento melanina, encargado de darcolor a la piel.FENOTIPO GENOTIPO AMBIENTEActividad 1I NTERPRETARObserva la imagen y responde las preguntas en tu cuaderno.Núcleo de un melanocitoABCAlelo normalAlelo normalAlelo mutadoAlelo normalAlelo mutadoAlelo mutadoCromosomas 14EnzimaReacciónTirosinaMelaninaFenotipo mentadoAlbinoFuente: MINEDUC. Programa de estudio Biología. Cuarto Año Medio. Segunda edición, 2004. Página 27.a. ¿Qué diferencias existen entre los cromosomas 14 de la columna A, B y C? Explica.b. ¿Qué alteración se produce en la enzima en el caso C?c. Investiga las formas que tienen las proteínas llamadas clatrina y actina e indica las propiedades de su forma,para explicar su función.Información génica y proteínas11
U1 8-29 BIO 431/12/0813:37Page 122 El material genético¿Cuál es la composición química del material genético?, ¿de qué manera se llegó a conocer? En 1865, delos trabajos del monje agustino Gregorio Mendel, seAInyecciónEl ratón muereCélulas de lacepa S vivasInyecciónBEl ratón sobreviveCélulas de lacepa R vivasInyecciónCEl ratón sobreviveCélulas de lacepa S muertasInyecciónDlogró conocer los mecanismos básicos que explicanla herencia de los rasgos o caracteres de padres ahijos. Así se inició la Genética, ciencia que estudia losproblemas relacionados con la herencia y la variabilidad que existe entre los organismos vivos.En 1928, Friedrich Griffith realizó un importanteexperimento, llamado transformación bacteriana,en el que demostró que las “moléculas de la herencia” podían pasar de una bacteria a otra modificando el fenotipo. En este experimento se utilizan lascepas de la bacteria Streptoccocus pneumoniae: unacepa llamada “S”, cuyas colonias poseen una superficie lisa y que produce la muerte de ratones, y otracepa llamada “R”, cuyas colonias tienen superficierugosa y que no producen letalidad en los ratonesde laboratorio.En 1944, Oswald Avery y su equipo de investigadores se propusieron identificar la molécula responsable de la transformación bacteriana, descubierta porGriffith. Para esto, aislaron las diferentes clases demoléculas de la cepa S y analizaron el efecto decada una sobre el fenotipo de las células de la cepaR, al añadirlas al medio de cultivo. El resultado de suinvestigación fue que solo una clase de moléculas, elácido desoxirribonucleico (ADN), produjo latransformación bacteriana observada por Griffith.Este experimento permitió identificar al ADN comola molécula responsable de la herencia.El ratón muereCélulas de lacepa R vivasCélulas de lacepa R vivas y célulasde la cepa S muertasCélulas de la cepa Svivas extraídas del ratónmuertoRepresentación del experimento de Griffith.Actividad 2I NVESTIGARResponde las siguientes preguntas en tu cuaderno.a. Describe los experimentos de Griffith y justifica las pruebas hechas por él.b. En el caso de las bacterias de la cepa rugosa que se transformaron, ¿continuarán con esa característica?,¿la heredarán a sus células hijas?c. ¿Qué harías para reconocer la molécula responsable de la transformación bacteriana?d. Investiga sobre el experimento de Hershey y Chase, de 1952, y explica su importancia en la determinaciónde la composición del material genético.12Unidad 1
U1 8-29 BIO 43/12/0813:06Page 13Las bases nitrogenadas se dividen en dos grupos: lasque tienen dos anillos fusionados en su estructura(un hexágono y un pentágono), que se denominanpurinas, y las que tienen solo un anillo (un hexágono), llamadas pirimidinas.2.1 Composición química del materialgenético¿Cuál es la composición química del ADN? El ADNes un ácido nucleico que corresponde a un polímero formado por la combinación de cuatro monómeros: los nucleótidos. Cada nucleótido está formadopor moléculas más pequeñas: una base nitrogenada,un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Loscuatro tipos de nucleótidos difieren solo en el tipode base nitrogenada que contienen. Esta basepuede ser: adenina, timina, guanina y citosina, abreviadas como A, T, G y C, respectivamente.El descubrimiento y caracterización del ADN comomolécula responsable de la herencia fue un hallazgosorprendente debido a la notable simpleza de estamolécula, ya que la combinación de solo cuatrotipos de nucleótidos es la responsable de todas lascaracterísticas hereditarias de los seres vivos.Actividad 3 OBSERVARObserva los esquemas que representan a los cuatro nucleótidos que forman el ADN y escribe en tucuaderno qué bases nitrogenadas corresponden a purinas y cuáles son pirimidinas.OOO PNOCH2OG8OOO PH5 6 1 N7943 2NNNH2NH2HONucleótido de guanina.CH2O6 1 2ONOO PNucleótido de citosina.OOHOH5 4 3 NCCH3OCH2T6 1 2OO PNH2HONucleótido de timina.ONOH5 4 3 NNOCH2A789ONucleótidode adenina.43 2NOH5 6 1 NNHBiodatosLa presencia de 4 bases nitrogenadas origina un inmenso número de combinaciones posibles. Esta cantidadde combinaciones se calcula mediante la fórmula 4n, donde 4 es el número de bases nitrogenadas posibley n es igual al número de nucleótidos. Por ejemplo, para un fragmento de ADN con 10 nucleótidos,podríamos formar 1.048.576 combinaciones diferentes.Información génica y proteínas13
U1 8-29 BIO 43/12/0813:06Page 142.2 Flujo de información génica desde elADN a las proteínasComo ya hemos visto, la información para la síntesis de las proteínas se encuentra contenida en losgenes que se encuentran en el núcleo, en el caso delas células eucariontes. Sin embargo, la síntesis deproteínas se realiza en el citoplasma. ¿De quémanera la información codificada en los genes se“traslada” desde el núcleo hasta el citoplasma? En unprincipio, los investigadores sospechaban la existencia de una molécula intermediaria que transmitía lainformación desde los genes hasta las proteínas.Alrededor de 1920 se descubrió una molécula deácido nucleico formada por unidades nucleotídicassimilares al ADN, y que se denominó ácido ribonucleico o ARN. La similitud de la composiciónentre ambas moléculas y el hecho de que el ARNse encontraba en gran cantidad en células conmayor actividad de síntesis proteica, convertían alARN en el candidato de intermediario entre el geny la proteína, lo que se pudo establecer a través delexperimento de “pulso y caza”. Este experimentoconsiste en hacer crecer células, en medios de cultivo adecuados, y agregar moléculas precursoras deARN previamente “marcadas” con pulsos de uracilo radiactivo. El uracilo es una base nitrogenadapresente en el ARN. La célula incorpora estos precursores marcados y los utiliza para producir moléculas de ARN. De esta manera, es posible seguir lapista del movimiento de las moléculas de ARN enlas células, puesto que la radiación de los precursores puede ser detectada con películas fotográficassobre las que las partículas irradiadas dejan huellas.Así, se pudo establecer que el ARN era producidoen el núcleo celular y luego de un tiempo se trasladaba hacia el citoplasma, siendo la responsable deltraspaso de la información desde los genes a lasproteínas.Precursores deARN ión delexperimento de pulso y caza.Actividad 4ANALIZARAnaliza el esquema del experimento de pulso y caza, y luego responde las preguntas que se plantean a continuación.a. ¿Por qué es necesario detectar la posición del ARN a diferentes tiempos?b. ¿Cuál es la hipótesis que este experimento intenta poner a prueba?c. ¿Qué resultados habrían permitido rechazar la hipótesis? Dibújalos en tu cuaderno.14Unidad 1
U1 8-29 BIO 43/12/0813:06Page 15¿Cuáles son las etapas en el flujo de informacióndesde el gen a la proteína?2.3 El flujo de información génica¿Qué di
3 luis flores prado profesor de biologÍa y ciencias naturales, universidad metropolitana de ciencias de la educaciÓn doctor en ciencias, menciÓn ecologÍa y biologÍa evolutiva, universidad de chile josÉ aravena rodrÍguez profesor de biologÍa y ciencias naturales, magÍster en ciencias de la educaciÓn, menciÓn gestiÓn educacional, universidad metropolitana
de la Fundaci n Entreculturas y no refleja necesariamente la opini n de la AECID. Esta publicaci n es posible gracias al Convenio 10-C O1-1 18, Campa a Mundial por la Educaci n (Objetivos de Dakar), en consorcio con A yuda en Acci n y Educaci n sin Fronteras.
Como respuesta al compromiso del Ministerio de Educaci n Nacional de orientar la pol tica educativa, entregamos al pa s la l nea t cnica para favorecer el desarrollo e implementaci n de la educaci n inicial en el marco de la atenci n integral de ma - nera pertinente, oportuna y con calidad, a trav s de estos referentes t cnicos.
MINEDUC Ministerio de Educaci n (Guatemala) 11:00 sal n Ala de Foppa Talleres de Educaci n Financiera. SIB Super Intendecia de Bancos (Guatemala) 14:00 sal n Octavio Paz Programa Nacional de Lectura, Leamos Juntos. MINEDUC Ministerio de Educaci n (Guatemala) 15:00 sal n Ala de Foppa Conferencia sobre el libro Amado Q qchi y la relevancia que ha
2 Respondents Biolog, Inc., and China Gewang Biotechnology, Inc. (collectively, “Respondents”), issuers with classes of
Secretario de Educaci n P blica Aurelio Nu o Mayer Subsecretario de Educaci n Superior Salvador Jara Guerrero IN STITUTO N ACIONAL DE E STUDIO S . ISBN de la Colecci n (obra completa) 978-607-9276-57-7 ISBN de la Serie 978-607-9419-27-1 ISBN 978-607-9419-43-1 1. Derechos humanos-M xico. 2. Derechos de los homosexuales-
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Sociales Avanzados de Andaluc!a, a instancias de la Consejer!a de Educaci"n y Ciencia de la Junta de Andaluc!a. COLECCI N!EDUCAR!EN!MEDIOS ªEl!c"mic:!comunicaci"n!e!imagenº AUTOR: Blas!Segovia!Aguilar EDITA: JUNTA DE ANDALUC!A. CONSEJER!A DE EDUCACI"N Y CIENCIA Direcci#n General de Evaluaci#n Educativa y Formaci#n del Profesorado
akuntansi musyarakah (sak no 106) Ayat tentang Musyarakah (Q.S. 39; 29) لًََّز ãَ åِاَ óِ îَخظَْ ó Þَْ ë Þٍجُزَِ ß ا äًَّ àَط لًَّجُرَ íَ åَ îظُِ Ûاَش
