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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR ACADEMIA GENERAL DE BIOLOGÍA MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO BIOLOGÍA PLAN 06 AUTORA: Profa. Ma Dolores Ramos Vera COLABORADORA Profa. Alejandra Méndez Salamanca AGOSTO 2010 Manual de Laboratorio de Biología ÍDICE Índice 2 Presentación 4 Justificación 9 Reglamento de funciones, responsabilidades y seguridad del alumno en el laboratorio de biología 11 Recomendaciones de seguridad 14 Botiquín de laboratorio 16 Clasificación y almacenaje de reactivos 17 Materiales, sustancias y reactivos 22 Normas de seguridad en el laboratorio 25 Origen del diagrama V 29 Aplicaciones de la V de Gowin 33 La V de Gowin como Proyecto de Investigación 33 La V de Gowin como Estrategia de Aprendizaje 34 La V de Gowin como Reporte de Laboratorio 35 PRÁCTICA 1. Tema libre de biología 36 PRÁCTICA 2. ¿Qué tanto sabes sobre las propiedades del agua? 37 PRÁCTICA 3. ¿Son importantes las sales minerales en los seres vivos? 38 PRÁCTICA 4. ¿De los alimentos que consumes cuales contienen biomoléculas? 39 PRÁCTICA 5. ¿Cuáles son los factores que afectan la velocidad de reacción de las enzimas? 40 PRÁCTICA 6. ¿Y donde esta la C? 41 PRÁCTICA 7. Extracción de ADN 42 PRÁCTICA 8. Conocimiento e identificación de células 43 PRÁCTICA 9. ¿Cómo se comportan las células en diferentes concentraciones de sal? 44 PRÁCTICA 10. ¿Cómo se determina un cariotipo humano? 45 2 Manual de Laboratorio de Biología PRÁCTICA 11. Caracteres dominantes y recesivos 56 PRÁCTICA 12. ¿Cómo se origino la vida? 69 PRÁCTICA 13. ¿Cómo puede representarse la selección natural? 70 PRÁCTICA 14. ¿Qué forma tienen los virus? 74 PRÁCTICA 15. ¿Qué tipos de microorganismos existen y cómo los podemos observar? 75 PRÁCTICA 16. ¿Qué tejido transporta el agua en un tallo de apio? 76 PRÁCTICA 17. ¿Qué es el crecimiento exponencial en una población? 81 PRÁCTICA 18. ¿Cómo se digieren los alimentos? 86 PRÁCTICA 19. ¿Cómo se puede demostrar el proceso de respiración? 87 PRÁCTICA 20. ¿Cuál es tu tipo sanguíneo? 88 Rubrica para evaluar la V de Gowin como Proyecto de investigación 92 Rubrica para evaluar la V de Gowin como Proyecto de investigación 93 Bibliografía 94 3 Manual de Laboratorio de Biología PRESENTACIÓN Partiendo de los diversos objetivos que pueden asignarse al trabajo experimental desde una concepción constructivista del aprendizaje, se sugiere como estrategia de enseñanza la V heurística de Gowin para la integración más adecuada del trabajo experimental con los contenidos de la asignatura de Biología al propiciar cuantiosas oportunidades para que los alumnos expliquen, discutan, acuerden y negocien sus puntos de vista. En definitiva, establece una organización del trabajo basada en el aprendizaje cooperativo y colaborativo. El manual de trabajos prácticos de laboratorio será un elemento más en el diseño global del curso. Cuenta con secuencias de actividades cada vez más amplias y con objetivos claros y definidos dentro de las mismas. Los trabajos prácticos de laboratorio se realizaran por medio de actividades prelaboratorio y post-laboratorio, las primeras para establecer los objetivos de cada sesión y para introducir los conceptos y métodos necesarios para su desarrollo, las segundas, para establecer conexiones con el resto de contenidos del curso y consolidar los conocimientos adquiridos. En cuanto al contenido del trabajo en el laboratorio, podrían sugerirse los siguientes principios: El trabajo de laboratorio debe incluir actividades de elevada demanda cognitiva, que incorporen elementos del aprendizaje basado en situaciones problemáticas abiertas. Estas deben ser significativas, es decir, deben ser percibidas por los alumnos como tales y ello exige tener en cuenta sus esquemas conceptuales previos, capacidad investigativa, así como su nivel de destrezas metodológicas. En cuanto al desarrollo de las sesiones de trabajo en el laboratorio se pueden formular las siguientes reflexiones: Es necesario modificar progresivamente los papeles de profesores y alumnos, avanzando hacia una consideración del docente como gestor y facilitador del aprendizaje en el laboratorio, este papel consiste principalmente en sugerir 4 Manual de Laboratorio de Biología problemas, reconducir las preguntas de los alumnos y promover la reflexión sobre los errores. Es también importante otorgar una especial relevancia a los procesos de metacognición y retroalimentación. En este sentido es fundamental el papel de la investigación, de los materiales didácticos y de los reportes. En el primer caso, por que constituyen la referencia básica del trabajo en el laboratorio (Johnstone y Letton, 1990). En segundo lugar, porque le permite plantear problemas, y formular hipótesis, y en tercer lugar, porque la tarea de escribir es esencial para promover la reflexión y el establecimiento de relaciones y lograr una visión global del proceso. Debe destacarse, en este sentido, la creciente importancia otorgada a las tareas escritas asociadas al trabajo en el laboratorio. La importancia del manual de trabajos prácticos de laboratorio es proponer estructuras concretas para su confección, así como, la introducción de los reportes de laboratorio bajo la estructura típica de los trabajos científicos como la V heurística de Gowin. Otro aspecto metodológico importante es el papel asignado a la evaluación. El papel meramente complementario que a veces se concede al trabajo en el laboratorio es reforzado frecuentemente por criterios de evaluación que se concretan en una pequeña contribución a la calificación final. Al mismo tiempo, la evaluación formativa a penas y se considera, ya que algunas actividades prácticas fragmentadas y desvinculadas del desarrollo del curso, no suelen proporcionar muchas oportunidades de retroalimentación. Sin embargo, un adecuado desarrollo del trabajo experimental en su contexto exige abordar su evaluación que necesariamente deberá ser compleja como lo son las propias actividades. En este sentido, los métodos cualitativos basados en el paradigma de investigación naturalista: observación participante, entrevistas, análisis de secuencias de actividad y generación de preguntas durante las sesiones de laboratorio. También cabe citar la aplicación de métodos de observación para evaluar el propio desarrollo de una actividad experimental, principalmente, en lo que respecta a las habilidades manipulativas y a la aplicación correcta de la estrategia de enseñanza. Shymansky, 1979; Manuales 5 Manual de Laboratorio de Biología CIFEC, 1988). Así como las estrategias de evaluación autentica basadas en reportes producidos por los grupos a lo largo de todo el proceso, en el propio laboratorio o inmediatamente después) y la observación del profesor, a través de la integración de instrumentos de evaluación autentica o alternativa como: rubricas y portafolio de evidencias, carteles, propios de la comunicación científica. OBJETIVOS El alumno deberá escribir de manera clara y concisa el o los objetivos correspondientes de las prácticas, con la finalidad de que el profesor pueda detectar el grado de razonamiento que los alumnos hacen de la actividad experimental realizada y como lo relacionan con la teoría. Debido a que el objetivo representa el conocimiento adquirido durante la práctica a partir de: la observación, el desarrollo experimental, el registro de datos, análisis de resultados, etc. INVESTIGACIÓN PREVIA O MARCO TEÓRICO Es la búsqueda de conocimientos que el alumno debe investigar y conocer, para apoyar el desarrollo experimental. Esta actividad será realizada por el alumno de manera individual antes de la práctica y socializada por el profesor en el laboratorio. En cada una de las prácticas que se presentan en este Manual, se pretende realizar esta a través de una V heurística. Sin embargo, cada profesor podrá adaptar diferentes actividades como: cuadro sinóptico, mapa conceptual, un resumen etc. MATERIALES Es importante que el alumno y el profesor conozcan los materiales y las medidas de seguridad previas al desarrollo experimental con el propósito fundamental de evitar cualquier accidente durante la realización de la práctica. 6 Manual de Laboratorio de Biología CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS Los alumnos desarrollarán una cultura de protección ambiental, a partir de la clasificación adecuada de los residuos de sus experimentos, al depositarlos en los contenedores respectivos y, al mismo tiempo, evitar accidentes por un manejo inadecuado de los mismos. PROCEDIMIENTO Durante el desarrollo de la técnica experimental, el alumno aprende a: 1. Observar. 2. Registrar datos. 3. Formular hipótesis. 4. Formular conceptos, principios y teorías. 5. Aplicar Técnicas. 6. Manipular materiales y equipos de laboratorio. 7. Analizar y comprender los contenidos de la práctica. 8. Compartir ideas con tus compañeros, genera dudas, etc. Es la parte más importante de la práctica, pues durante su desarrollo se promueve la comprensión de lo que sucede cuando se presentan diferentes fenómenos naturales tanto físicos como químicos relacionados con los procesos biológicos de la vida. ILUSTRACIONES Y OBSERVACIONES DE LA PRÁCTICA Con el propósito de que el alumno conozca e identifique el material de laboratorio y sus usos, es que se da este espacio dentro del formato de la práctica. De igual manera el estudiante, podrá hacer anotaciones significativas del experimento la construcción y montaje del equipo. ACTVIDAD DE CONCLUSIÓN 7 Manual de Laboratorio de Biología El alumno valorará los aprendizajes adquiridos durante la práctica realizada y obtendrá conocimientos teóricos y prácticos para aplicarlos utilizando una V heurística de Gowin. BIBLIOGRAFIA Los estudiantes deben escribir las fuentes bibliográficas consultadas. Con la finalidad de conocer los textos de biología básicos y especializados que emplea para la realización de las investigaciones previas o marco teórico correspondiente a cada una de las prácticas. La Academia General de Biología de las preparatorias de la BUAP, conscientes de que el aprendizaje es un proceso en espiral, que en cada vuelta se van consolidando ciertos conocimientos y, al mismo tiempo, se producen nuevas interrogantes; por lo cual, el presente trabajo es perfectible en todos sus aspectos y se pretende evaluar e ir modificando en cada presentación que se realice. 8 Manual de Laboratorio de Biología JUSTIFICACIÓN El presente conjunto de prácticas de Laboratorio que presenta la Academia General de Biología del Nivel Medio Superior de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, es el resultado de la práctica docente en el ámbito experimental, lo cual constituye un eje fundamental en el proceso de aprendizaje de esta asignatura. La experimentación en este nivel ayuda al alumno a comprender mejor no de manera memorística los conceptos y teorías que la Biología maneja; siendo el laboratorio el espacio adecuado para el desarrollo de habilidades tales como: observación, formulación de hipótesis, toma de datos, montaje y observación de muestras, conocimiento de técnicas, análisis, síntesis, etcétera que, unidas a su curiosidad, creatividad, disposición, pensamiento crítico, y actitud investigadora, entre otras, promueva en el estudiante una actitud de interés por la ciencia. Como una aportación al Manual de Usos y Procedimientos de uso y control de riesgos en cada Unidad Académica de las diferentes preparatorias, la Academia de Biología ha considerado lo que le corresponde en este rubro tanto en lo general, a través del Reglamento de Funciones y Responsabilidades de los Usuarios de los Laboratorios, como en cada una de las prácticas, al considerar las Medidas de Seguridad específicas a cada una de ellas. Difundir y desarrollar en la comunidad universitaria una cultura de seguridad e higiene en todas sus instalaciones, es una prioridad Institucional y para lograrlo se requiere de la aportación de todos los involucrados. La Dirección de Educación Media Superior y la Academia General de Biología, estamos contribuyendo en lo que nos corresponde, mediante la edición de este conjunto de prácticas aplicando la V heurística de Gowin. Su apropiada realización en los diferentes laboratorios constituye un riesgo necesario que, con la prevención adecuada, evitará cualquier accidente. Considerar nuestro entorno, también es una prioridad común a todos los seres humanos, universitarios o no. Por lo tanto, evitar la contaminación del ambiente mediante la clasificación adecuada de los residuos químicos y 9 Manual de Laboratorio de Biología biológicos empleados durante el desarrollo de las prácticas, queda como norma establecida en cada una de éstas y constituye otra aportación al compromiso social de nuestra Universidad. El objeto de la siguiente propuesta de prácticas para la asignatura de Biología del bachillerato de la BUAP, es la de tomar en cuenta los aspectos experimentales como parte fundamental para la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales con las medidas de seguridad pertinentes, e incidir en la modificación de las metodologías educativas y lograr que los alumnos se interesen por las ciencias como parte del trabajo humano para comprender, controlar y cuidar la naturaleza, en beneficio y como parte de su formación intelectual y cultural. 10 Manual de Laboratorio de Biología REGLAMENTO DE FUNCIONES, RESPONSABILIDADES Y SEGURIDAD DEL ALUMNO EN EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA Introducción Por ser la Biología una ciencia experimental, el laboratorio es el lugar en el que podrás conocer el funcionamiento de algunos instrumentos y materiales así como la preparación y el manejo adecuado de las sustancias que en éste se emplean. Para ello es necesario que se establezca un reglamento en el cual se especifiquen las diferentes normas, tanto de conducta como de trabajo, así como una serie de recomendaciones que te permitan conocer de una manera muy general, el alto grado de peligrosidad de las sustancias y cómo manejarlas adecuadamente. Normas de Conducta 1. La conducta en el laboratorio es un factor de suma importancia. Siempre deberás guardar respeto hacia tus compañeros y hacia el maestro, lo cual contribuirá a un buen desarrollo de las prácticas y esto será factor determinante para evitar accidentes. 2. No fumar (esto evita que se inflamen líquidos volátiles o posibles fugas de gas). 3. No ingerir alimentos, golosinas o bebidas (evita la posibilidad de envenenamiento de la persona que los consume al ser contaminadas). 4. No introducir guitarras, grabadoras, reproductores, celulares u otros aparatos eléctricos (puesto que su uso en el laboratorio es motivo de distracción e interrupción del proceso enseñanza-aprendizaje). 5. No usar materiales de laboratorio para colocar alimentos o tomar líquidos. 6. Nunca debes trabajar sólo en el laboratorio, siempre debe de estar presente el profesor titular de la asignatura o el auxiliar de laboratorio, de lo contrario no se podrá realizar la práctica. 7. No jugar en el laboratorio. 11 Manual de Laboratorio de Biología 8. Siempre deberás respetar y usar el equipo de protección personal indicado en cada práctica. Por lo tanto, antes de iniciar la práctica, es necesario leer con cuidado su contenido a fin de saber cuáles serán las precauciones a tomar. 9. Al final del trabajo experimental deberás colocar los residuos y el vidrio roto en los recipientes que se hayan destinado específicamente para este fin. 10. Las prácticas de laboratorio deben realizarse puntualmente a la hora señalada. 11. Es indispensable que en todos los trabajos experimentales se tenga precaución y limpieza. 12. Siempre deberás lavarte las manos antes de salir del laboratorio. Normas de trabajo 1. Al presentarte al laboratorio deberás vestir una bata de algodón de manga larga, lentes de seguridad, zapatos cerrados y el pelo recogido. 2. Sobre la mesa de trabajo deberás tener únicamente lo necesario para anotar puntos relevantes de la práctica. 3. Cada equipo deberá traer medio metro de franela, la cual deberá estar limpia y semi-húmeda al momento de trabajar; que te permita en un momento necesario absorber cualquier sustancia que se derrame. 4. Antes de realizar cualquier trabajo experimental deberás revisar si el material y los reactivos están limpios, completos y en buenas condiciones de manejo. Al finalizar la práctica, dejar limpio el material utilizado y limpiar bien la mesa de trabajo con la franela, a fin de no dejar residuos de sustancias. 5. Cualquier material o instrumento que se rompa en el transcurso de la práctica, el equipo que tenga la responsabilidad de él estará obligado a reponerlo en un plazo que no exceda de diez días naturales. Para ello deberá llenarse un vale por el material averiado y entregarse al maestro responsable del grupo. 6. No introducir una espátula dentro de un frasco de sustancia si no está limpia, evitando así introducir impurezas. 12 Manual de Laboratorio de Biología 7. Al utilizar la balanza (granataria o analítica): nunca colocar directamente sobre el platillo las sustancias que se van a pesar. Utilizar papel o recipientes especiales para ello, de vidrio o aluminio; nunca colocar sobre el platillo objetos calientes, y cualquier derrame de líquidos o sólidos sobre el platillo debe ser limpiado inmediatamente. 8. Cualquier accidente o anomalía deberá ser notificado inmediatamente al docente o al auxiliar de laboratorio. 13 Manual de Laboratorio de Biología RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD Las principales causas de accidentes dentro de un laboratorio se deben al desconocimiento, imprudencia, descuido o falta de precaución al momento de manipular las sustancias, los materiales y el equipo con los que se trabaja. Otra causa importante puede ser la falta de mantenimiento constante a los equipos e inmuebles y el almacenamiento inadecuado de reactivos. Cada uno de ustedes puede contribuir, tomando en cuenta las siguientes recomendaciones que ayudarán a evitar accidentes. 1. En los trabajos con sustancias explosivas se debe usar una mínima cantidad de éstas. 2. La lámpara de alcohol debe estar encendida exclusivamente cuando la operación de una práctica determinada lo exija, en caso contrario no se justifica su uso. 3. Al prender la lámpara de alcohol se deberán alejar las sustancias volátiles, ya que algunas son muy inflamables. Si durante una reacción hay desprendimiento de gases, aleje éstos del fuego y de su área de trabajo, ya que al ponerse en contacto con el aire y el fuego, podría originar una explosión. 4. Los líquidos inflamables no se deben calentar directamente con la flama, sino mediante baños de aceite, agua, arena u hornillos eléctricos. 5. Al montar su práctica y antes de iniciar cualquier cambio, revise todas las conexiones para evitar cualquier fuga posible, procurando que los tubos de desprendimiento estén limpios y permitan el paso del aire, evitando así la acumulación de los gases, que puedan traer consigo una explosión. 6. Para percibir olores, no se debe poner el rostro encima del recipiente, deben arrastrar los gases con la mano. 7. Los tubos de ensayo no se deben calentar por el fondo, sino por la parte media del tramo que contenga la sustancia: deben estar inclinados y no apuntar hacia el operador u otra persona que se encuentre junto. 14 Manual de Laboratorio de Biología 8. Los tubos de ensayo calientes, con líquidos o no, deben colocarse en una gradilla de alambre o dentro de un vaso de precipitados. 9. Los sólidos y los líquidos que se derramen en cualquier lugar del laboratorio deben limpiarse inmediatamente. 10. La dilución de ácidos concentrados deberá hacerse en un recipiente de vidrio pyrex añadiendo lentamente el ácido al agua resbalándolo por las paredes del recipiente y agitando suavemente. Nunca añadir agua al ácido, ya que puede formarse vapor con violencia explosiva. 11. Al introducir un tubo una varilla de vidrio o un termómetro en la horadación de un tapón, hay que considerar: que la horadación sea del tamaño adecuado al tubo, varilla o termómetro; protegerse la mano que operará el material de vidrio con un trapo grueso; usar agua como lubricante, introducir en la horadación el tubo, varilla o termómetro con un movimiento rotatorio y una ligera presión con los dedos índice y pulgar a corta distancia del tapón. 12. Cuando en una reacción se desprendan gases tóxicos o se evaporen ácidos, la operación deberá hacerse bajo una campana extractora. 13. Deberás observar con atención toda la información que nos proporciona la etiqueta del frasco de reactivo. 14. Operar con precaución y no golpear sobre la mesa los frascos con reactivos (sólidos o líquidos) evitando derramar su contenido y salpicar a los que estén a su alrededor. 15. No trasladar varios objetos de vidrio al mismo tiempo. 16. Cuando utilice pipetas para medir volúmenes de líquidos use siempre una pera de hule apropiada para realizar la succión. Lavar las pipetas con agua destilada antes de introducirlas en diferentes reactivos. Nunca succiones con la boca. 17. No utilizar tubos o varillas de vidrio con los extremos afilados o cortantes. 18. Pregunta a tus profesores cómo y dónde depositar los residuos. 19. Memorice la ubicación de los dispositivos de seguridad, como son: equipo contra incendios, regadera de seguridad, equipo de primeros auxilios y mantas. 15 Manual de Laboratorio de Biología BOTIQUÍN DE LABORATORIO Para Quemaduras por: Ácidos: • Bicarbonato de sodio (NaHC03), linimento óleo calcáreo o similar. Para el caso particular de quemadura por ácido fluorhídrico (HF) usar una disolución saturada enfriada con hielo de sulfato de magnesio heptahidratado (MgS04) x 7H20 Álcalis: • Solución saturada de ácido bórico (H3 B03) al 1 % y CH3COOH al 1 %. • Ácido tánico (pomada). Halógenos: • Hidróxido Amónico (amoniaco) al 20%. Sustancias reductoras: • KMnO4 (permanganato de potasio) al 1 %. • Sulfamida en polvo. • Vendas. Para quemaduras en ojos por productos químicos: • Bicarbonato de sodio al 1 %. • Aceite de oliva puro. Quemaduras de 1er grado: • Vasenol (vaselina sólida). • Pasta de lassar. Quemaduras de 2º y 3º grado: • Gasa estéril. Para combatir el dolor por quemaduras: • Aspirina. Para producir vómito: • 24 g. de jarabe de ipecacuana disuelta en cantidad bastante para C.B.P. 100 ml de jarabe simple. Para neutralizar ácidos ingeridos: • Beber mucha agua. • Leche de magnesia. Para neutralizar bases o hidróxido, en ropa, piel o ingerida: • Primero lavar y aplicar solución de ácido acético. Para envenenamiento: • Mezclar un sobre con 50 mg de carbón activado en 400 ml de agua. 16 Manual de Laboratorio de Biología Nota: en los laboratorios debe haber siempre dos pipetas conteniendo soluciones de bicarbonato de sodio (dos cucharaditas disueltas en 250 ml.) para aplicar compresas en quemaduras por ácidos y de ácido acético diluido (2 cucharadas en 250 ml. de agua) aplicar en compresas si la quemadura es por una base. CLASIFICACIÓN Y ALMACENAJE DE REACTIVOS En cualquier laboratorio en donde se utilicen reactivos es conveniente y recomendable contar con un almacenaje muy específico de las sustancias. Tener una clasificación de los reactivos en el laboratorio de biología, en función de su reactividad y tomando como base las normas de seguridad establecidas, Normas Oficiales Mexicanas (NOM), permite un mejor funcionamiento dentro del laboratorio y a la vez se pueden evitar posibles accidentes. Los laboratorios de las escuelas preparatorias de nuestra universidad, en su mayoría, están siendo reconstruidos o adaptándose para tener un funcionamiento más eficiente en la actividad académica y en lo posible evitar accidentes. En la academia de biología se ha planteado la propuesta de que los reactivos químicos sean manejados por profesionales calificados, que estén informados de los peligros potenciales y de la responsabilidad que implica el trabajo con estos, conociendo las recomendaciones esenciales según las "NOM - STPS" para el manejo, almacenaje y seguridad en el laboratorio. También se ha considerado que se debe informar y formar a los alumnos al respecto. Para el almacenaje o clasificación de reactivos químicos (sustancias) se recomienda lo siguiente: 1. Incompatibilidad 2. Etiquetado 3. Información 17 Manual de Laboratorio de Biología Incompatibilidad En el almacenamiento de los reactivos químicos, es importante tomar en consideración la COMPATIBILIDAD de las sustancias, con el fin de evitar que se desencadenen reacciones que pongan en peligro la estabilidad de los almacenes. Los reactivos se dividen en varias clases, identificadas por un color y se almacenan por separado. Inocuos: verde (antes naranja) Inflamables: rojo Reactivos: amarillo Corrosivos: blanco Nota: Corrosivos (ácidos) deben estar separados de las (bases). Cuando un reactivo se clasifica en varios rubros, consultar su hoja de seguridad para efectuar mejor su almacenaje. Usar la (NOM - 018 - STPS - 2000) para clasificar el tipo y grado de riesgo de algunas sustancias químicas. Etiquetado Los frascos de reactivos al ser almacenados deben contar con una etiqueta, que indique los aspectos más importantes. • Las etiquetas deben estar protegidas contra el medio ambiente en donde se almacenen, para que estén siempre legibles. • Cuando se trasvase algún reactivo, el nuevo envase debe contener la información del recipiente original (Nombre, Fórmula y Riesgos). • Recipientes con disoluciones deben tener fecha de preparación y que sea el envase adecuado. • Anotar fecha en que se recibe y fecha de abrir el re activo (en bitácora) 18 Manual de Laboratorio de Biología Información Cada almacén debe contar con información de cada reactivo, conocidos como hojas de seguridad, estas hojas deben cumplir con los 12 puntos que marca la norma correspondiente. Debe existir un inventario con el nombre, la formula, grado de pureza, cantidad de los reactivos almacenados y la ubicación del mismo dentro del almacén. Recomendaciones generales para almacenar reactivos • Los pisos deberán ser de concreto con un declive adecuado para inducir las fugas o derrames hacia canaletas y éstas a la vez, a las fosas de retención según la NOM - 005 - 1998. • Tener un sistema adecuado contra incendios. • Contar con ventilación natural o forzada. En los casos de ventilación forzada debe tener una capacidad de recepción de por lo menos 6 cambios de aire por hora. • Etiquetar claramente el contenido. Cuando no es un reactivo original usar etiquetas legible s y nuevas. • Contar con anaqueles de seguridad para almacenamiento, los cuales no deben estar llenos (70-75 %) de su capacidad y muy altos (lo mas alto al nivel de los ojos 1.70). • Los materiales de alta peligrosidad preferentemente deben de estar bajo llave • Los materiales deben ser almacenados de acuerdo a su compatibilidad, es decir se deben almacenar juntos los materiales de reactividad similar de acuerdo a la NOM-018-STPS-2000. Se puede hacer uso de las tablas de grupos de productos incompatibles o de tablas de incompatibilidad entre productos químicos. El uso de las tablas tiene como finalidad separar materiales que no deberán almacenarse juntos, por la reactividad que pudiera generarse al estar cerca, los fabricantes de productos químicos dan la recomendación de coloraciones que deberán tener las áreas de almacenaje. 19 Manual de Laboratorio de Biología VERDE Almacenaje general ROJO Almacenaje inflamables AMARILLO Almacenaje reactivos BLANCO Almacenaje corrosivos AZUL Almacenaje tóxicos DOS COLORES Almacenaje en área diferente a los demás. J. T. Baker recomienda que el almacenamiento adecuado y compatible para sustancias químicas se garantiza si se siguen los códigos de colores, SAF - T DATA (etiqueta que combina todos los detalles que un científico analítico "necesita saber"). VERDE - Zona de almacenaje general de sustancias químicas (en las etiquetas anteriores esta categoría tenía el código naranja). ROJO - Riesgo de flamabilidad. Almacenaje en una zona para líquidos flamables. AMARILLO - Peligro de reactividad. Manténgase alejado de sustancias flamables y combustibles. BLANCO - Riesgo de contacto. Almacene en una zona a prueba de corrosión. AZUL - Riesgo para la salud. Almacene en una zona segura para venenos. A RAYAS - Las sustancias incompatibles del mismo color tienen etiquetas a rayas. Estos no deben almacenarse a un lado de sustancias que tengan etiquetas del mismo color. Se debe decidir individualmente cual es el almacenaje adecuado. La mayoría de las sustancias químicas al manipularlas presentan ciertos riesgos y de acuerdo a los posibles daños que pudieran ocasionar a los trabajadores y alumnos se considera la siguiente clasificación de color o bien si las sustancias son susceptibles de arder o liberar energía se dice que presentan riesgos de: 20 Manual de Laboratorio de Biología RIESGOS A LA SALUD (AZUL) RIESGOS DE INFLAMABILIDAD (ROJO) RIESGOS DE REACTIVIDAD (AMARILLO) RIESGOS ESPECIALES (BLANCO) Lo anterior según la NOM - 018 - STPS – 2000, se simplifica con el rombo de seguridad que se presenta a continuación: Azul: Riesgos a la salud 4 Severo 3 Alto (extremadamente peligroso) 2 Moderado (peligroso) 1 Ligero (riesgo leve) O Mínimo (material normal) Rojo: Inflamabilidad (fuego) Materiales de riesgo 4 Severo, arden abajo de 23° C. 3 Alto, arden arriba de 23 ° C. 2 Moderado, arden arriba de 37° C. (100° F.) 1 Ligero arden arriba de 98.3 ° C. (200° F.) O Mínimo, no arden (estables). Rojo Amarillo Azul Blanco: Riesgos específicos Oxidantes OXY Ácidos ACID Alcalinos ALC Corrosivos CORR Material. radioactivo W Reactivo con el agua Blanco Amarillo: Reactividad 4 Severo (explotan a temperatura ambiente y presión normal) 3 Alto (explotan con grandes fuentes de ignición, reaccionan violentamente) 2 Moderado (presentan cambios químicos violentos sin estallar) 1 Ligero (inestables con calor) O Mínimo (estables) 21 Manual de Laboratorio de Biología MATERIALES, SUSTANCIAS Y REACTIVOS MATERIAL DE LABORATORIO Agitador de vidrio Lanceta. Portaobjetos Aguja enmangada. Levadura probetas graduadas Asa bacteriológica Liga de hule Regla graduada Cajas de Petri Lupa de 8 aumentos Soporte universal Cartulinas Matraces Erlenmeyer de 250 ml tapón de corcho Celda de conductividad Microscopio Tapones de goma Cubre objetos Microscopio Estereoscopico de disección Termómetro Cuchillo. Microscopio compuesto. tira reactiva para glucosa Embudos Microscopio óptico, Toallas de papel Espátula Mortero y pistilo Tripié. Frascos de vidrio de boca ancha con tapa navaja de rasurar y aguja tubos capilares Gafas de seguridad papel filtro Tubos de ensaye Goteros Papel indicador pH Un pedazo de media de naylon Goteros Parrilla eléctrica o lámpara de alcohol Una placa excavada Gradilla pinza Moss Varilla perforada Gradillas Pinzas de fijación grandes vasos de precipitados Incubadora Pinzas de nuez doble Vidrio de reloj Jeringa Pinzas para tubo de ensaye Yeso. lámpara de alcohol Pipetas 22 Manual de Laboratorio de Biología MUESTRAS Y SUSTANCIAS PARA PRÁCTICAS Ablandador de carne (enzima) Embutidos (salchicha, mortadela, jamón, etc.) Linterna con pilas Aceite Esferas de poliuretano. Líquido lavavajillas Agua de charca Etiquetas adheribles. Lombrices de tierra vivas en un envase cubierto con terreno suave Agua destilada Embutidos (salchicha, mortadela, jamón, etc.) Masking tape Algas Esferas de poliuretano. Material Orgánico enmohecido (Tortilla, Pan, Jitomate, aguacate, papaya, etc.) Alimentos con mohos Etiquetas adheribles. Papel, regla, tijeras, pegamento, lápiz. Almidón Grenetina Pedazo de carne molida Arena fina Hisopos de algodón Pedazo de pescado Barro y plastilina. Hoja de una planta Pegamento Resistol o transparente liquido Botones hojas de papel de periódico Pincel. Broche redondo huevo Planta acuática hidrófita (lirio acuático, Elodea o cualquier otra especie que encuentres en la región donde vives) Cartulina de color oscuro(rojo o azul) La mitad de la cáscara de una nuez Planta mesófita (alfalfa, higuera, frijol) Champiñón Lápiz de cera Pulgas de agua Cinta adhesiva transparente Limpiadores para pipas Recipiente de plástico (para mezclar yeso con agua.) Colador o gasas Linterna con pilas Sal común Compás Líquido lavavajillas Solución sanguínea Concha de almeja Lombrices de tierra vivas en un envase cubierto con Tabla de madera para cortar terreno suave cubo de hielo Masking tape Tijeras 23 Manual de Laboratorio de Biología Detergente líquido. Material Orgánico enmohecido (Tortilla, Pan, Tira reactiva para glucosa Jitomate, aguacate, papaya, etc.) Diversos alimentos moneda botella de agua para plancha eléctrica Dos barras de plastilina. Muestra vegetal Una muestra de semen (por grupo) cerdo y humano. dos envases de cartón (jugo, leche o naranjada) Otros objetos que te interesen (huesos, semillas diversas, etc.) Una rama de planta acuática. Embutidos (salchicha, mortadela, jamón, etc.) Palillos para dientes. Veinte semillas de papaya Esferas de poliuretano. Papel bond Verduras (chile, brócoli, col, jitomate) Etiquetas adheribles. Limpiadores para pipas Vinagre Xerófita (maguey, nopal, cactus, huizache, mezquite) REACTIVOS Ácido acético Dióxido de manganeso en polvo Solución de amoniaco diluida Acido clorhídrico Etanol al 96% Solución de Benedict Ácido nítrico Glicerina Solución de glucosa al 5% Agar Rojo de fenol Solución de lugol Alcohol etílico (etanol) solución de nitrato de plata al 1% Solución de peróxido de hidrógeno al 3% (reciente) Alcohol isoamilico a0°C Solución de oxalato de amonio al 1% Solución de sulfato de cobre (II) al 7% (Felhing) Anilina roja o azul Solución Molibdato amónico al 1% Solución de tanino al 1% Colorante azul de algodón Solución Biuret Solución de yodo Difenil amina Solución de almidón 24 Manual de Laboratorio de Biología NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO El trabajo en el Laboratorio requiere la observación de una serie de normas de seguridad que eviten posibles accidentes debido a desconocimiento de lo que se está haciendo o a una posible negligencia de los alumnos y alumnas que estén en un momento dado, trabajando en el Laboratorio. Cada grupo académico se responsabilizará de su zona de trabajo y de su material. 1. Es conveniente la utilización de bata, ya que evita que posibles proyecciones de sustancias químicas lleguen a la piel. Por supuesto además, evitarás posibles deterioros en tus prendas de vestir. 2. Si tienes el pelo largo, es conveniente que lo lleves recogido. 3. Y no haría falta decir esto; pero por supuesto en el laboratorio está terminantemente prohibido fumar, tomar bebidas y comidas. 25 Manual de Laboratorio de Biología NORMAS Y UTILIZACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS 1. Antes de utilizar un compuesto, asegurarse bien de que es el que se necesita, fijarse bien en el rótulo (etiqueta). 2. Como regla general, no coger ningún producto químico. Tu profesor o profesora te lo proporcionará. 3. No devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados sin consultar con el profesor. 4. Es muy importante que cuando los productos químicos de desecho se viertan en la pila de desagüe, aunque estén debidamente neutralizados, debe dejarse que circule por la misma, abundante agua. 5. No tocar con las manos y menos con la boca, los productos químicos. 6. No pipetear con la boca. Utilizar la bomba manual, una jeringuilla o artilugio que se disponga en el Centro. 7. Los ácidos requieren un cuidado especial. Cuando queramos diluirlos, nunca echaremos agua sobre ellos; siempre al contrario, es decir, ácido sobre agua. 8. Los productos inflamables (gases, alcohol, éter, etc.) no deben estar cerca de fuentes de calor. Si hay que calentar tubos con estos productos, se hará al baño María, nunca directamente a la llama (ver figura). 9. Si se vierte sobre ti cualquier ácido o producto corrosivo, lávate inmediatamente con mucha agua y avisa al profesor. 10. Al preparar cualquier disolución se colocará en un frasco limpio y rotulado convenientemente. 26 Manual de Laboratorio de Biología NORMAS PARA LA UTILIZACIÓN DE VIDRIO • Cuidado con los bordes y puntas cortantes de los tubos u objetos de vidrio. • El vidrio caliente no se diferencia a simple vista del vidrio frío. Para evitar quemaduras, dejarlo enfriar antes de tocarlo. • Las manos se protegerán con guantes o trapos cuando se introduzca un tapón en un tubo de vidrio. • Si tienes que calentar a la llama el contenido de un tubo de ensayo, observa cuidadosamente estas dos normas: o Ten sumo cuidado y ten en cuenta que la boca del tubo de ensayo no apunte a ningún compañero. Puede hervir el líquido y salir disparado, por lo que podrías ocasionar un accidente. o Como ves en el dibujo animado, calienta por el lateral del tubo de ensayo, nunca por el fondo; agita suavemente. 27 Manual de Laboratorio de Biología NORMAS Y UTILIZACIÓN DE BALANZAS 1. Cuando se determinan masas de productos químicos con balanza, se colocará papel de filtro sobre los platos de la misma y si es necesario porque el producto a pesar fuera corrosivo, se utilizará un vidrio de reloj. 2. Se debe evitar cualquier perturbación que conduzca a un error, como vibraciones debidas a golpes, aparatos en funcionamiento, soplar sobre los platos de la balanza, etc. El equipo de seguridad es indispensable para la realización de todas las prácticas Equipo de seguridad • Bata • Zapatos de piel y cerrados • Cubre boca • Gafas 28 Manual de Laboratorio de Biología ORIGEN DEL DIAGRAMA V El diagrama V de Gowin es un recurso diseñado para ayudar a los estudiantes y profesores a captar el significado de los materiales que se van a aprender (NOVAK–GOWIN; 1988). Es un método que permite entender la estructura del conocimiento y el modo en que éste se produce. Definición conceptual: Es una estrategia para aprender a aprender centrada en el aprendizaje del conocimiento científico Definición operacional: Fue creada para “ayudar a estudiantes y profesores a clarificar la naturaleza y los objetos del trabajo en el laboratorio de ciencias. Gowin propone el diagrama V como una herramienta que pude ser empleada para analizar críticamente un trabajo de investigación, así como para “extraer o desempaquetar” el conocimiento de tal forma que pueda ser empleado con fines instruccionales (MOREIRA; 1985). El diagrama V, deriva del método de las cinco preguntas: 1. ¿Cuál es la pregunta determinante? 2. ¿Cuáles son los conceptos clave? 3. ¿Cuáles son los métodos de investigación que se utilizan? 4. ¿Cuáles son las principales afirmaciones de conocimiento? 5. ¿Cuáles son los juicios de valor? En un proceso de investigación la “pregunta determinante” (pregunta central), es la interrogante que identifica el fenómeno estudiado de modo que es posible que alguna cosa sea descubierta, medida o determinada al responder la misma. Ésta es la pregunta central de la investigación y pone en evidencia la razón de ser de lo que se está investigando. Los conceptos clave hacen referencia al marco teórico de la investigación, contribuyen a la comprensión y a la respuesta de las preguntas centrales. 29 Manual de Laboratorio de Biología Los métodos de investigación son los pasos, técnicas y recursos que se emplearán en la ejecución de la investigación y tienen como finalidad responder a la(s) pregunta(s) central(es) que se traducirán en las afirmaciones de conocimiento. Los juicios de valor hacen referencia a la significatividad, utilidad e importancia el conocimiento logrado. ESTRUCTURA DEL DIAGRAMA V El diagrama V, es una herramienta que nos ayuda a entender y aprender. El conocimiento no es descubierto, sino construido por las personas y tienen una estructura que puede ser analizada. La V de Gowin nos ayuda a identificar los componentes del conocimiento, esclarecer sus relaciones e interpretarlos de forma clara y compacta. ELABORACIÓN DE UN DIAGRAMA V En general, para elaborar un diagrama V, se debe realizar sobre una foja, un diseño similar al que se muestra en la figura del manual, y seguidamente responder a cada uno de los espacios reservados para los elementos epistémicos. • En el vértice precisamos el acontecimiento que será estudiado. En la parte central, se plantean las interrogantes de estudio; éstas no son simples preguntas, sino que están en estrecha relación con el tema de investigación. • Se determinan los registros y transformaciones que se deberán realizar para poder desarrollar la investigación. • Se deben precisar también las teorías, principios/ leyes y conceptos que permitirán la comprensión e interpretación de los datos recogidos (registros y transformaciones). • Desarrollada la investigación, sobre la base del conocimiento conceptual (Marco teórico) y con las transformaciones a mano, se plantean las afirmaciones de conocimiento sobre el acontecimiento o tema estudiado. 30 Manual de Laboratorio de Biología • Logrado el conocimiento del acontecimiento motivo de estudio, se plantea el valor práctico, estético, moral o social de la investigación, es decir, los afirmaciones o juicios de valor. • Finalmente, se invita a los investigadores a tomar conciencia que “su visión del mundo” motiva y orienta sus acciones como tal, es decir, determina la selección de recursos(teóricos y metodológicos)para comprender los acontecimientos estudiados ya que la “racionalidad” que motiva sus actos se encuentra inmersa en una filosofía. La elaboración concienzuda de un diagrama V, posibilita la construcción de conocimientos ya que en ese proceso empleamos conceptos y principio que ya conocemos y que nos permiten actuar sobre la realidad. Este proceso de construcción de conocimientos, permitirá mejorar o modificar los significados que forman parte de nuestro dominio conceptual, reconocerlos y establecer nuevas relaciones entre ellos poniendo en evidencia, además, la efectividad de los recursos metodológicos empleados para conseguirlos. DEFINICIÓN DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA V DE GOWIN Filosofía: Son creencias sobre la naturaleza del conocimiento que guían la investigación y orientan la búsqueda de información. Es un intento del espíritu humano de establecer una concepción racional del universo mediante la auto reflexión sobre sus propias funciones valorativas, teóricas y prácticas. Teorías: Son un conjunto de conceptos (generales) lógicamente relacionados que guían la investigación explicando el porqué los acontecimientos y los objetos se muestran tal como se les observa. Principios y leyes: Son enunciados de relaciones entre conceptos que explican cómo se puede esperar que los acontecimientos se observarán o comportarán. 31 Manual de Laboratorio de Biología Muestran las relaciones entre conceptos de origen indirecto con los eventos y hechos. Preguntas centrales: Son preguntas que sirven para enfocar la búsqueda de información sobre los acontecimientos y/o objetos. Afirmaciones de valor: Son enunciados basados en las afirmaciones de conocimiento que revelan el valor y la importancia de la investigación. Son declaraciones sobre el valor práctico, estético, moral, social del acontecimiento estudiado. Afirmaciones de conocimiento: Son enunciados que responden a las preguntas centrales y son interpretaciones razonadas de los registros y las transformaciones, es decir de los datos obtenidos. Son productos de la investigación. Transformaciones: Son la síntesis de los registros que se expresan en tablas, gráficos, mapas conceptuales, estadísticas u otras formas de organización de los registros. Registros: Son observaciones hechas y registradas de los eventos, hechos u objetos estudiados (datos en bruto). Acontecimientos: Es la descripción de los eventos, hechos u objetos a estudiar para responder a las preguntas centrales. Conceptos clave: Son regularidades observadas en los acontecimientos u objetos de estudio representados por medio de signos o símbolos. 32 Manual de Laboratorio de Biología APLICACIONES DE LA V DE GOWIN V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TEMA O SITUACIÓN: OBJETIVO: CONCEPTUAL MARCO TEÓRICO METODOLÓGICO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA TEORÍA HIPÓTESIS TRANSFORMACION ES AFIRMACIONES PRINCIPIOS DATOS MAPA CONCEPTUAL CONCLUSIONES HECHOS O EVENTOS 33 Manual de Laboratorio de Biología V DE GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE CONCEPTUAL METODOLÓGICO PREGUNTA CENTRAL FILOSOFIA TEORÍAS JUICIOS DE VALOR CONCLUSIONES AFIRMACIONES PRINCIPIOS TRANSFORMACIONES MAPA CONCEPTUAL DATOS HECHOS O EVENTOS 34 Manual de Laboratorio de Biología V DE GOWI COMO REPORTE DE LABORATORIO CONCEPTUAL METODOLÓGICO ¿CÓMO DETERMINAR UN CARIOTIPO? FILOSOFIA JUICIOS DE VALOS TEORÍAS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS PRINCIPIOS REGISTROS Y TRANSFORMACIONES MAPA CONCEPTUAL PROCEDIMIENTO HECHOS O EVENTOS 35 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE I. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA PRÁCTICA 1 TEMA LIBRE DE BIOLOGÍA V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 36 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 2 ¿QUÉ TANTO SABES SOBRE LAS PROPIEDADES DEL DEL AGUA? AGUA Cada equipo presentará un experimento con una de las propiedades del agua. V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 37 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 3 ¿SON IMPORTANTES LAS SALES MINERALES EN LOS SERES VIVOS? V DE GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE Objetivo:_________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 38 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 4 ¿DE LOS ALIMENTOS QUE CONSUMES CUA CUALES CONTIENEN BIOMOLÉCULAS BIOMOLÉCULAS? ÉCULAS? V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 39 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 5 ¿CUÁLES SON LOS FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN DE LAS ENZIMAS? V DE GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE Objetivo:_________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 40 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 6 ¿Y DÓNDE ESTÁ LA C? V DE GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE Objetivo:_________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 41 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE II. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA PRÁCTICA 7 EXTRACCIÓN DEL DEL ADN V-GOWIN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 42 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE III. CÉLULA, UNIDAD DE LA VIDA PRÁCTICA 8 CONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE CÉLULAS V-GOWIN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 43 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE III. CÉLULA, UNIDAD DE LA VIDA PRÁCTICA 9 ¿CÓMO SE COMPORTAN LAS CÉLULAS EN DIFERENTES CONCENTRACIONES DE SAL? V-GOWIN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 44 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE IV. HERENCIA Y VARIACIÓN PRÁCTICA 10 ¿CÓMO SE DETERMINA UN CARIOTIPO HUMANO? V DE GOWI COMO REPORTE DE LABORATORIO Objetivo(s) Actividad de conocimientos previos Consulta cualquier libro de la materia en la biblioteca, da respuesta a las siguientes preguntas 1. ¿Qué es la citogenética? 2. ¿A qué se denomina un cariotipo? 45 Manual de Laboratorio de Biología 3. ¿Cuántos pares cromosómicos presenta el cariotipo humano? ________________________________________________________________ 4. Anota las características cromosómicas del Síndrome de Klinefelter ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 5. Anota las características cromosómicas del Síndrome de Down ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 6. Anota las características cromosómicas del Síndrome de Turner ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 46 Manual de Laboratorio de Biología MATERIALES Tijeras MEDIDAS DE SEGURIDAD Utilizar tijeras con puntas romas para cortar papel. Poner atención y no jugar con las tijeras. Bata blanca de algodón Regla graduada Zapatos cerrados Pegamento resistol o transparente liquido Procedimiento 1. Con unas tijeras recorta las representaciones fotográficas de los cromosomas que aparecen en este manual. 2. Extiende los cromosomas recortados sobre la mesa de laboratorio. 3. Observa las características que presentan los cromosomas tales como: posición del centrómero, longitud, forma y presencia de satélites. 4. Ordénalos en tamaños decrecientes. 5. Divídelos en 7 grupos, identificándolos con las letras de la “A” a la “G”, guíate para clasificarlos en el modelo que aparece en la página siguiente con el nombre de “cariotipo normal de un individuo masculino”. 6. Pega los cromosomas ordenados en el siguiente recuadro y escribe las letras de cada grupo correspondiente. 7. Para realizar mejor este ejercicio observa un cariotipo ordenado en 23 pares y en 7 grupos que te proporcionamos en este manual para que te sirva de guía. 8. Una vez terminado de pegar los 7 grupos de pares cromosómicos, revisa los cariotipos señalados como: INDIVIDUO 1, INDIVIDUO 2, INDIVIDUO 3 y anota en la hoja correspondiente lo que se te indica. 47 Manual de Laboratorio de Biología RESULTADOS: Cariotipo 48 Manual de Laboratorio de Biología CARIOTIPO NORMAL DE UN INDIVIDUO MASCULINO 49 Manual de Laboratorio de Biología CROMOSOMAS (HOJA PARA RECORTAR) 50 Manual de Laboratorio de Biología CARIOTIPO: INDIVIDUO 1 1. Determina el sexo de este individuo: ___________________ 2. Revisa cuidadosamente todos los pares de cromosomas e identifica si presenta alguna alteración genética. Anota tus observaciones: 51 Manual de Laboratorio de Biología CARIOTIPO: INDIVIDUO 2 1. Determina el sexo de este individuo: ___________________ 2. Revisa cuidadosamente todos los pares de cromosomas e identifica si presenta alguna alteración genética. Anota tus observaciones: 52 Manual de Laboratorio de Biología CARIOTIPO: INDIVIDUO 3 1. Determina el sexo de este individuo: ___________________ 2. Revisa cuidadosamente todos los pares de cromosomas e identifica si presenta alguna alteración genética. Anota tus observaciones: ________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 53 Manual de Laboratorio de Biología Actividades de conclusión: 1. ¿Para qué utilizarías esta Técnica Genética? 2. ¿Qué entiendes por un Síndrome Genético? BIBLIOGRAFÍA: 54 Manual de Laboratorio de Biología 55 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE IV. LA HERENCIA Y LA VARIACIÓN PRÁCTICA 11 CARACTERES DOMINANTES y RECESIVOS V DE GOWIN COMO REPORTE DE LABORATORIO Objetivo(s) ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Actividad de conocimientos previos Consulta el significado de los siguientes términos, en cualquier libro de la materia en la biblioteca. 1. Cromosoma ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 2. Genética ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 3. Gen ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 4. Gen dominante ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 5. Gen recesivo ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 56 Manual de Laboratorio de Biología 6. Genotipo ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 7. Fenotipo ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 6. Alelo ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ MATERIALES Masking tape Lápiz MEDIDAS DE SEGURIDAD Bata blanca de algodón Zapatos cerrados Papel bond Procedimiento Con ayuda de tus compañeros de equipo determina cuales son algunas de sus características genéticas y anota los resultados, en la tabla que se encuentra al final del procedimiento. 1. Detectar PTC (Feniltíocarbanida) La habilidad para detectar el sabor de un agente químico conocido como PTC es una característica heredada determinada por un gen dominante. Este agente químico, que no es nocivo, puede ser detectado por alguna gente pero no por otros. El PTC es una droga antitiroides que impide que la glándula tiroides incorpore yodo en la hormona tiroidal. La habilidad para detectar el PTC está asociada con el funcionamiento de la tiroides. Tal como pasa con muchos 57 Manual de Laboratorio de Biología patrones de herencia humana, la naturaleza de la relación entre "detectar" y la enfermedad es desconocida. Mastica un pedazo de papel que haya sido impregnado con PTC, sin tragárselo. Si sólo detectas el sabor del papel, tú eres una persona no capaz de detectar sabor. Si detectas un sabor amargo, eres persona capaz de detectar sabor. Las personas capaces de detectar sabor poseen el genotipo (TT) o (Tt). Los no capaces poseen el genotipo homocigoto recesivo (tt). 2. Pico de Viuda Algunas personas exhiben una línea del pelo que termina en un pico en el centro de la frente. Esto se conoce como el "pico de viuda". Este rasgo resulta de la acción de un gen dominante (W). El gen recesivo (w) determina la característica de una línea del pelo continua. Determina tu fenotipo y anota tus resultados. Si los genes para calvicie se han expresado en la parte frontal de su cabeza tendrás que eliminar esta parte. 3. Enroscamiento de la Lengua Algunas personas poseen la habilidad de enroscar la lengua en forma de U cuando ésta se extiende fuera de la boca. Esta habilidad es causada por un gen dominante (R). Las personas que no poseen este gen solamente pueden efectuar una leve curvatura hacia abajo cuando la lengua se extiende fuera de la boca. Con la ayuda de un compañero de laboratorio o un espejo, determina cuál característica posees y anótalo. 58 Manual de Laboratorio de Biología 4. Lóbulos Adheridos Un gen dominante (E) determina que los lóbulos de la oreja cuelguen sueltos y no estén adheridos a la cabeza. En alguna gente, el lóbulo está adherido directamente a la cabeza de manera que no hay un lóbulo suelto. El lóbulo adherido es una condición homocigoto determinada por un gen recesivo (e). 5. Pulgar de "Ponero" Algunas personas pueden inclinar la coyuntura distal o final del pulgar hacia atrás a un ángulo mayor de 45 grados. Esto se conoce como "pulgar de ponero". Un gen recesivo (h) determina esta habilidad. Un gen dominante (H) en la gran mayoría de la gente evita que puedan inclinar esta coyuntura a un ángulo mayor de 45°. Determina si posees esta habilidad y anota tus resultados. 6. Pelo en la Coyuntura del Centro del Dígito Nota la presencia o ausencia de pelo en la parte de atrás de las coyunturas del centro de los dedos de la mano. La presencia de pelo se debe a un gen dominante (M). La ausencia de pelo se debe a un gen recesivo (m). Otros alelos determinan si crece pelo en todas las coyunturas 59 Manual de Laboratorio de Biología de los dedos y la cantidad de crecimiento. Para observar el pelo, examina tus dedos cuidadosamente. Algunos individuos poseen pelo bien fino en sus dedos. Anota sus observaciones para este alelo. 7. Color de los Ojos Cuando una persona es homocigoto para un gen recesivo (p) no posee pigmento en la parte delantera de sus ojos y la capa azul que hay en la parte trasera del iris se ve al revés. Esto ocasiona el color azul en los ojos. Un alelo dominante (P) causa el que el pigmento se deposite en la capa delantera del iris y que enmascare el azul a diferentes grados. Otros genes determinan la naturaleza exacta y la densidad de este pigmento de manera que tenemos ojos castaños, amarillos, verdes y de otros colores. Para nuestros propósitos, vamos a asumir que ocurre herencia sencilla y consideraremos que todos los colores que no sean el recesivo azul sean castaños. (NOTA: A veces la capa detrás del iris es gris y esto se debe contar como azul). 8. Anular más Corto que el Índice Extiende tu mano hacia fuera con sus dedos unidos. Fíjate si el dedo anular es más largo o más corto que el índice. En caso de duda coloca tu mano sobre un papel blanco. Mueve tu mano hacia arriba o hacia abajo hasta que el anular toque el borde del papel. Asegúrate que sea la punta del dedo y no tu uña la que toque el borde del papel. Compara el tamaño del anular con el tamaño del índice y anota tus observaciones. 60 Manual de Laboratorio de Biología Algunos genetistas creen que un dedo anular corto es el resultado de un gen influenciado por el sexo del individuo. De acuerdo a esta teoría los varones poseen un gen dominante y las hembras un gen recesivo. Usa el símbolo Ss para representar al gen para anular corto y el símbolo SS para representar el dedo anular largo. Tabula los resultados de la clase de acuerdo al sexo así como también de acuerdo al largo del anular. 9. Dedos Entrelazados Entrelaza tus dedos. ¿Cuál pulgar quedó arriba? El pulgar izquierdo sobre el derecho es la condición dominante. El rasgo dominante se debe a un gen (I). El recesivo se debe a un gen (i). 10. Meñique Torcido Un gen dominante (B) causa que la última coyuntura del meñique se tuerza hacia el anular. Coloca ambas manos abiertas sobre la mesa. Relaja los músculos y nota si posees un meñique torcido o derecho. Los meñiques derechos se deben a un gen recesivo (b). 11. Mano Dominante Indica tu mano dominante en tu tabla. Eres ambidiestro sólo si puedes llevar a cabo bien tareas tales como escribir con ambas 61 Manual de Laboratorio de Biología manos. Manos derechas se deben a un gen dominante (R). Manos izquierdas son un rasgo recesivo debido a un gen (r). 12. Color del Cabello El cabello oscuro es dominante sobre el cabello claro. El cabello claro, para nuestros propósitos, incluye al cabello rojo. Es rasgo dominante se debe a un gen (D) y el recesivo a un gen (d). 13. Calvicie La condición es heredada como el resultado de un gen influenciado por el sexo (B) que es dominante en varones y recesivo en hembras. 14. Hipertricosis de la Oreja Este es un rasgo que cae bajo la categoría conocida como herencia ligada al cromosoma Y. Se transmite de varón a varón, de abuelo, a padre, a hijo. El rasgo se refiere al crecimiento de pelos prominentes sobre la superficie de la pina y en el borde de la oreja. En algunas familias el pelo no se desarrolla hasta que los varones están entre las edades de 20 y 30 años, de manera que los varones jóvenes no se podrán clasificar con 62 Manual de Laboratorio de Biología exactitud. Se debe a un gen dominante (H) en el hombre. La ausencia del rasgo se debe a un gen recesivo (h). 15. Puente de la Nariz Un puente de la nariz alto y convexo aparenta ser dominante sobre un puente derecho. El rasgo dominante se debe a un gen (H) y el recesivo a un gen (h). 16. Aletas de la Nariz Aletas anchas aparentan tener dominancia debido a un gen (W) sobre las angostas. Las aletas angostas se deben a un gen recesivo (w). 17. Hoyuelo en la Barbilla Algunas personas poseen una depresión u hoyuelo en la barbilla. Esto se debe a un gen dominante (C). La ausencia de este rasgo se debe a un gen recesivo (c). 18. Hoyuelo en las Mejillas Los hoyuelos en las mejillas se heredan como un rasgo dominante pero con alguna variación en su expresión. Pueden ocurrir en una mejilla o en ambas y en casos raros puede haber dos en una mejilla. Su expresión se debe a un gen (D). La ausencia de hoyuelos se debe a un 63 Manual de Laboratorio de Biología gen recesivo (d). 19. Longitud de los Dedos de los Pies El cuarto dedo, contando desde el pequeño, más largo que el dedo grande aparenta ser heredado como un gen dominante bajo la influencia de un gen (L). La ausencia de este rasgo se debe a un gen recesivo (l). 20. Pies Planos Pueden resultar de condiciones ambientales pero en algunas familias hay niños que nacen con pies planos, de manera que es obvio que el defecto no se debe a la presión creada mientras se está de pie o se camina. Se hereda como un rasgo recesivo debido a un gen (a). Pies normalmente arqueados se deben a un gen dominante (A). 21. Pecas Son las formas más comunes de manchas en la piel. En las pecas, el pigmento tiende a acumularse en pequeñas islas aisladas que se tornan bien prominentes cuando se oscurecen por exposición a la luz. Las áreas no pigmentadas entre las pecas se queman pero no mucho. Las pecas se heredan como dominantes bajo la influencia de un gen (F). Su ausencia se debe a un gen recesivo (f). 64 Manual de Laboratorio de Biología 22. Uñas Cuando se ven de lado, las uñas muestran una curvatura convexa o se pueden ver derechas. La condición curva es dominante por un gen (C). Las uñas derechas se deben a un gen recesivo (c). En la siguiente tabla, coteje su fenotipo, muestre su posible genotipo y el número total de estudiantes en el grupo con cada una de las características. Calcule las proporciones basándose en los números del grupo completo. Coteje su fenotipo Muestre su posible genotipo úm. de cada uno en el grupo Proporción 1. Detecta PTC No detecta PTC 2. Pico de Viuda No pico de viuda 3. Enrosca lengua No enrosca lengua 4. Lóbulos adheridos Lóbulos sueltos 5. Pulgar de “Ponero” No pulgar “Ponero” 6. Pelo Digital No pelo digital 7. Ojos castaños Ojos azules 8. Anular más corto Varón Hembra Anular más largo Varón Hembra 9 Dedos entrelazados Izquierdo sobre derecho Derecho sobre izquierdo 65 Manual de Laboratorio de Biología Coteje su fenotipo Muestre su posible genotipo úm. de cada uno en el grupo Proporción 10. Meñique torcido Meñique derecho 11. Mano dominante Izquierda Derecha Ambidiestro 12. Cabello oscuro Cabello claro 13. Calvicie Varón Hembra 14. Hipertricosis No hipertricosis 15. Puente de nariz Convexo Derecho 16. Aletas de la nariz Anchas Angostas 17. Hoyuelo en la barbilla No hoyuelo en la barbilla 18. Hoyuelos en la mejilla No hoyuelos en la mejilla 19. Dedo del pie más largo Dedo del pie más corto 20. Pies planos Pies con arco 21. Pecas No pecas 22. Uñas curvas Uñas derechas Actividades de conclusión 1. ¿Qué es la herencia? 66 Manual de Laboratorio de Biología 2. ¿Cuáles pueden ser algunos factores que influyen el la variación de los caracteres hereditarios? 3. ¿Qué aplicación consideras tiene esta práctica? BIBLIOGRAFÍA: 67 Manual de Laboratorio de Biología 68 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE V. EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS PRÁCTICA 12 ¿COMO SE ORIGI ORIGINÓ LA VIDA? VIDA? V-GOWIN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 69 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE V. EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS PRÁCTICA 13 ¿CÓMO PUEDE REPRESENTARSE LA SELECCIÓN NATURAL? V-GOWIN COMO REPORTE DE LABORATORIO Objetivos_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Actividad de conocimientos previos Consulta cualquier libro de la materia en la biblioteca, da respuesta a las siguientes preguntas 1. ¿Qué es evolución? _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2 ¿Qué es una población? _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 3 ¿Qué es la selección natural? _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ MATERIALES Dos hojas de papel de periódico una de papel de construcción negro, una de papel de construcción blanco. Tijeras Un envase grande MEDIDAS DE SEGURIDAD Utilizar tijeras con puntas romas para cortar papel. Poner atención y no jugar con las tijeras. Bata blanca de algodón Zapatos cerrados 70 Manual de Laboratorio de Biología Procedimiento 1. Corta una hoja del periódico que sea del mismo tamaño y forma del papel de construcción y dóblala en 64 rectángulos y recórtalos. Cada uno medirá, aproximadamente, 2.7 cm. por 3.3 cm. De la misma forma, dobla y luego recorta el papel de construcción en 64 rectángulos. Haz lo mismo con el papel blanco. 2. Los rectángulos blancos, negros y de papel de periódico. 3. Representan animales en un ambiente. La hoja de papel de periódico que no se recorto representa el ambiente. 4. Coloca todos los rectángulos en el envase y agítalo bien. Deja caer todos los rectángulos en la hoja de papel de periódico, de manera que queden dispersos. 5. Tú y tus compañeros de laboratorio van a ser los “depredadores”. Ustedes atacaran a los animales que estén en el ambiente de la hoja de periódico. 6. Cada persona en tu equipo debe “capturar“cinco animales de papel de construcción o de periódico de la siguiente forma: Mira hacia a un lado por un momento. Luego, vírate y coge un animal lo mas rápidamente que puedas. Repite el procedimiento hasta que hayas capturado cinco animales. 7. En un papel copia la tabla de abajo. Registra el número de cada tipo de animal de papel que capturaste. 8. Calcula el número de cada tipo de animal que sobrevivió. (Recuerda que empezaste con 64 de cada color.) 9. Compara los datos que tú y tu grupo han recogido con los del resto de la clase. Calcula el número total de sobrevivientes de cada tipo de animal. Actividades de conclusión 1. De los datos que has recogido de la clase completa, ¿cuáles de los animales de papel sobrevivieron en mayor número? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 71 Manual de Laboratorio de Biología 2. ¿Por qué crees que estos animales sobrevivieron? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Predice el tipo de cambios que es probable que puedas encontrar en esta población de animales de papel a través de un período de tiempo. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Imagínate que el ambiente se hiciera, gradualmente, más oscuro. ¿Cómo podría este cambio afectar el número y los tipos de animales en la población? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Describe una situación en el mundo real que ilustre lo que has representado. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Estudiante Animales de papel Animales de papel Animales de papel blanco negro periódico 72 Manual de Laboratorio de Biología BIBLIOGRAFÍA: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 73 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VI. LA DIVERSIDAD DE LA VIDA PRÁCTICA 14 ¿QUÉ FORMA TIENEN LOS VIRUS? V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN Cada equipo escogerá y representará un virus diferente, con toda la información necesaria. 74 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VI. LA DIVERSIDAD DE LA VIDA. PRÁCTICA 15 ¿QUÉ TIPOS DE MICROORGANISMOS EXISTEN Y CÓMO LOS PODEMOS OBSERVAR? OBSERVAR? V-GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN Cada equipo investigará sobre algún microorganismo y presentará un diseño experimental para poderlos observar al microscopio. Se sugieren: bacterias, protozoarios y hongos microscópicos 75 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VI. LA DIVERSIDAD DE LA VIDA. PRÁCTICA 16 ¿QUÉ TEJIDO TRANSPORTA EL AGUA EN UN TALLO DE APIO? V DE GOWIN COMO REPORTE DE LABORATORIO Objetivos ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Actividad de conocimientos previos Consulta cualquier libro de la materia en la biblioteca, da respuesta a las siguientes preguntas 1. ¿Cuál es el principal tejido de conducción en los tallos de los vegetales? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. ¿Qué teoría físico-química del agua se hace evidente para su conducción a través del tallo hasta cerca de 100 metros de altura? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Explica que es Xilema y que el Floema: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 76 Manual de Laboratorio de Biología ________________________________________________________________________ 4. ¿El agua y sales minerales en general son transportados por? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ MATERIALES Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Goteros Tabla de madera para cortar Navaja MEDIDAS DE SEGURIDAD Bata blanca de algodón Zapatos cerrados Procedimiento 1. Con 12 horas de antelación a la práctica coloca un tallo de apio con hojas en un recipiente con agua a la que le agregas un colorante vegetal. Ya en el laboratorio, busca señales del movimiento del agua dentro del tallo de apio. Observa cuidadosamente las hojas para saber si el agua coloreada llegó a las venas de las hojas. 2. Con una navaja, haz un corte transversal en el tallo de apio, a 4 cm de la parte de abajo. PRECAUCIÓN: Ten mucho cuidado al usar la navaja. Dirige el filo de la hoja para afuera de tu cuerpo. Asegúrate de que estás trabajando sobre una superficie firme. 3. Examina la superficie del corte transversal Busca áreas que contengan el agua coloreada. En un papel, haz un dibujo del corte transversal del tallo. Muestra la localización del tejido conductor de agua. 4. Corta un pedazo de 3 cm del tallo de apio. Corta esta sección a lo largo y quita del tallo uno de los tubos con color. Con la navaja, haz un corte fino transversal del tubo. Prepara una montura húmeda con este pedazo de tejido. Observa la laminilla bajo el menor aumento del microscopio. Trata de localizar en el tejido las áreas más finas que tengan de una a varias células de espesor. Cambia a mayor aumento y observa las células. Dibuja varias células. 77 Manual de Laboratorio de Biología 5. Quita otro tubo con color. Pártelo a lo largo y corta una sección en forma de cuña. Haz una montura húmeda de este pedazo de tejido. Obsérvalo bajo menor y mayor aumento. Dibuja las células que veas. 6. Sigue las instrucciones de tu maestro(a) para disponer adecuadamente de todos los materiales. ACTIVIDADES DE CONCLUSIÓN 1. ¿Dónde está localizado en el tallo el tejido para conducir el agua? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Sobre la base de tu examen del tejido conductor del agua, describe dos rasgos estructurales de las células que tienen relación con su función de sostén. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Menciona, por lo menos, tres factores ambientales que pueden afectar la altura a que puede subir el agua en el tallo, ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 4. Generalmente, los líquidos se moverán más arriba en el tallo si la parte de abajo del mismo se corta mientras está bajo el agua, y se transfiere en seguida a la solución de agua coloreada. Sugiere una razón para esto. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 5. Imagínate que se colocó un tallo de apio en un vaso con agua coloreada en un área soleada y otro tallo parecido en un vaso con agua coloreada 78 Manual de Laboratorio de Biología en un área fresca y con sombra. ¿En cuál de los dos vasos habrá subido más el agua, al cabo de 3 horas? ¿Por qué? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ BIBLIOGRAFÍA ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 79 Manual de Laboratorio de Biología 80 BLOQUE VII. LAS RELACIONES DE LOS SERES VIVOS Y EL MEDIO AMBIENTE PRÁCTICA 17 ¿QUÉ ES EL CRECIMIENTO EXPONENCIAL EN UNA POBLACIÓN? POBLACIÓN? V-GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE CRECIMIENTO EXPONENCIAL I En esta actividad estudiaremos el crecimiento bacteriano, es decir, los cambios en la cantidad de individuos y no en su tamaño. Un método muy común por el cuál las bacterias se reproducen y aumentan en número es la llamada “fisión binaria”. Ésta consiste en la división de una célula en dos. Usaremos aquí esta idea en una simulación, para observar el crecimiento de un agregado celular. 1. Toma una hoja de papel reciclado y corta 20 papelitos pequeños (estos serán tus bacterias). 2. Vamos a suponer que se reproduce una quinta parte de estas células. 3. Con tus papelitos forma 5 montones iguales (cada uno representa la quinta parte). 4. Las células de uno de los montones (escoge el que quieras) se reproducirán. 5. Para esto, cuenta cuántos papelitos hay en ese montón y agrega esta cantidad de nuevos papelitos al montón (es decir, había 4 células que al reproducirse por división formarán en total ocho células). 6. Como sabes, las células se seguirán reproduciendo, así que tenemos que repetir el procedimiento anterior una y otra vez. 7. Seguiremos suponiendo que una quinta parte de las células se reproducen (a esta propiedad se le conoce como tasa de crecimiento). 8. Junta nuevamente todos los papelitos. Con los papelitos que quedaron forma 5 montones más o menos iguales (cada uno representa la quinta parte). Las células de uno de los montones se reproducirán (escoge el que quieras). Manual de Laboratorio de Biología Cuenta cuántos papelitos hay en ese montón y agrega esta cantidad de nuevos papelitos al montón. Repite el procedimiento anterior una y otra vez y ve llenando la siguiente tabla. Número de repetición Cantidad de papelitos agregados 1° 4 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10° Continúa esta tabla en una hoja lo más que puedas 9. En la décima vez del procedimiento que hiciste, debió haber alrededor de 100 papelitos y tuviste que haber agregado alrededor de 20 papelitos (la quinta parte se reproduce). Imaginemos que continuamos con este proceso. Cuando se lleguen a tener 500 papelitos, ¿cuántos tendrías que agregar? ________ Cuando se lleguen a tener 1000 papelitos, ¿cuántos tendrías que agregar? _______ ¿Por qué agregas cada vez una mayor cantidad de papelitos? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 10. Pasemos a una situación similar, pero en vez de usar papelitos, hagamos los cálculos correspondientes. Supongamos que tenemos en cultivo una cantidad inicial de 16,000 microorganismos y que su tasa de crecimiento es de 0.5 por hora. Esto quiere decir que la mitad (0.5) de los organismos se reproducirán cada hora. Así tendremos que: Cantidad de microorganismos que se reproducen al inicio = (16, (16,000) = 8 000 82 Manual de Laboratorio de Biología Cantidad total de microorganismos en la primera hora = 16, 16,000 + 8, 8,000 = 24, 24,000 11. Si repetimos estos cálculos una vez más, obtendremos los resultados de la tabla siguiente. Explica los valores de 12 000 y 36 000 en ella y continúa llenando la tabla hasta el final, utilizando el mismo procedimiento (si lo haces correctamente, debes llegar al valor de 27000 indicado en la tabla): Tiempo (Horas) Cantidad total de microorganismos Cantidad que se reproducen 0 16 000 8 000 1 24 000 12 000 2 36 000 3 27 000 4 5 6 12. El crecimiento que se observa en la tabla anterior es del tipo llamado exponencial. En él, la cantidad de “bacterias” aumenta proporcionalmente a la cantidad presente, de acuerdo con una tasa de crecimiento. Esto se observa frecuentemente en poblaciones de individuos, ya que lógicamente una población dos veces mayor debe incrementarse al doble si tiene las condiciones favorables. 13. En una población de 10,000 personas, se observaron 500 nacimientos en un año. En otra población similar de 20,000 personas, ¿cuántos nacimientos esperarías que hubiera en el mismo año? ________ Discute estas ideas con tu profesor y tus compañeros. CRECIMIENTO EXPONENCIAL II En la actividad anterior empezamos a estudiar el “crecimiento celular”. En esta segunda actividad ampliaremos estas ideas. 1. La bacteria Escherichia coli (E. coli) habita en el sistema intestinal del hombre y de otros animales. En su ambiente normal no es patógena. ¿Qué quiere decir “no patógena? __________________________________________________________________ 83 Manual de Laboratorio de Biología __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. En un cultivo de esta bacteria, se realizaron las siguientes observaciones: Tiempo (Horas): Cantidad de E. coli (En Millones): 0 10 1 20 2 39 3 76 4 150 5 290 6 560 7 1100 8 1800 3. Observarás que la cantidad de esta bacteria se duplicó (de 10 a 20 millones) en la primera hora. Así, podemos suponer que ésta es su rapidez de crecimiento natural. Completa la siguiente tabla siguiendo esta idea de duplicación por cada hora. Tiempo (Horas) Cantidad de E. coli (En Millones) 0 10 1 20 2 40 3 80 4 5 6 7 8 84 Manual de Laboratorio de Biología 85 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VIII. ANATOMÍA HUMANA PRACTICA No. 18 ¿COMO SE DIGIEREN LOS ALIMENTOS? V DE GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 86 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VIII. ANATOMÍA HUMANA PRACTICA No. 19 ¿CÓMO SE PUEDE DEMOSTRAR EL PROCESO DE RESPIRACIÓN? V DE GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 87 Manual de Laboratorio de Biología BLOQUE VIII. ANATOMÍA HUMANA PRACTICA No. 20 ¿CÚAL ES TU TIPO SANGUÍNEO? V DE GOWIN COMO REPORTE DE LABORATORIO Objetivos ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Actividad de conocimientos previos Consulta cualquier libro de la materia en la biblioteca, da respuesta a las siguientes preguntas 1. ¿Por qué es peligroso realizar transfusiones de sangre sin estudios previos? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 2. ¿Conoces tu tipo de sangre? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es el tipo de sangre mas frecuente en la especie humana? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 4. ¿Qué quieren decir las letras Rh para los subgrupos de sangre positivo o negativo? 88 Manual de Laboratorio de Biología ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ MATERIALES (grupos de 2) Alcohol Algodón Lancetas estériles Reactivos para tipificación Sanguínea Placa excavada de porcelana Procedimiento MEDIDAS DE SEGURIDAD Bata blanca de algodón Zapatos cerrados Guantes de látex Manos bien lavadas Seriedad en la practica Colocar en un portaobjetos una gota de suero Anti A, una de Anti B Y una de Anti Rh, por separado cada una. Adicionar a cada gota de suero una gota de sangre y a la del Anti Rh dos (2). Utilizando un palillo de madera distinto para cada suero, mezcle bien e inclusive incline el portaobjetos a uno y otro lado. Observa si hay aglutinaciones e interprete los resultados que observen, en un período máximo de dos minutos. Suero Ati A + + + + - Suero Anti B + + + + - Suero Anti Rh + + + + - Tipo de sangre A Rh + B Rh + AB Rh + O Rh + A Rh B Rh AB Rh O Rh - ACTIVIDADES DE CONCLUSION 1. Escribe los diferentes tipos de sangre que encontraste en los compañeros de tu equipo 89 Manual de Laboratorio de Biología ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 2. ¿Qué pasaría si un hombre de tipo sanguíneo B Rh(+) embaraza a una mujer de tipo B (Rh(-)? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ BIBLIOGRAFIA ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 90 Manual de Laboratorio de Biología 91 Manual de Laboratorio de Biología RÚBRICA PARA EVALUAR LA V DE GOWIN COMO PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CRITERIOS/ PUNTUACIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA HIPÓTESIS MARCO TEÓRICO CONCEPTOS/ MAPA CONCEPTUAL HECHOS/ACONTECIMIE NTOS REGISTRO Y TRANSFORMACIÓN DE DATOS AFIRMACIONES PRINCIPIOS Y TEORÍAS TRABAJO COLABORATIVO TOTAL MUY BIEN BIEN DEFICIENTE 2 puntos Plantea el problema relacionado parcialmente al fenómeno o situación a investigar 0.5 punto Formula hipótesis parcialmente consistente a la solución del problema 1 punto La investigación documental es congruente a la solución del problema La investigación documental es poco congruente a la solución del problema 1 punto 0.5 punto Se identifican los conceptos definidos pero no relacionados en un mapa conceptual 0.5 punto Solo se identifican los materiales o las sustancias, no se ilustra el procedimiento 0.5 punto Plantea el problema sin ninguna relación al fenómeno o situación a investigar 0 punto Formula hipótesis inconsistente a la solución del problema 0.5 punto La investigación documental no es congruente a la solución del problema 0 punto Plantea el problema relacionado totalmente al fenómeno o situación a investigar 1 punto Formula hipótesis consistente a la solución del problema Se identifican los conceptos definidos y relacionados en un mapa conceptual 1 punto Se identifican los materiales y sustancias, se ilustra el procedimiento 1 punto Se registran datos y transformaciones consistentes con la pregunta central y con el nivel escolar 1 punto La afirmación se desprende de los datos registrados y las transformaciones y se relaciona con la mitad del lado izquierdo de la UV 1 punto Se establece un principio o una teoría estructurada a partir de los conceptos 1 punto Presenta una actitud investigativa, interés por el tema, responsabilidad y tolerancia hacia la opinión de los demás. 1 punto 10 punto No se identifica ningún concepto 0 punto No se identifica ningún aspecto 0 punto Solo se identifican datos pero no transformaciones o viceversa No se identifica ningún aspecto 0.5 punto 0 punto La afirmación no es consistente con los datos registrados y las transformaciones No se identifica ningún aspecto 0 puntos 0 punto No establece principios o teoría No se identifica ningún aspecto 0 puntos Presenta una actitud investigativa, interés por el tema, pero poca responsabilidad y tolerancia hacia la opinión de los demás. 0.5puntos 0 punto No se identifica ningún aspecto 0 punto 92 Manual de Laboratorio de Biología RÚBRICA PARA EVALUAR LA V DE GOWIN COMO ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE CRITERIOS/ PUNTUACIÓN JUICIOS DE VALOR CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS REGISTROS Y TRANSFORMACIONES PROCEDIMIENTO HECHOS/ACONTECIMIE NTOS FILOSOFÍA PRINCIPIOS Y TEORÍAS CONCEPTOS/ MAPA CONCEPTUAL TRABAJO COLABORATIVO TOTAL MUY BIEN Sustenta una postura personal sobre el tema y considera otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva 1 punto Identifica los conceptos y las relaciones más relevantes del tema logrando el cumplimiento de las actividades de aprendizaje 2 puntos Se registran datos y transformaciones consistentes con la pregunta central y con el nivel escolar 1 punto Se ilustra el procedimiento considerando todos los elementos 1 punto Se identifican los materiales y sustancias 1 punto Establecer una concepción racional del universo mediante la auto reflexión sobre sus propias funciones valorativas 1 punto Se establece un principio o una teoría estructurada a partir de los conceptos 1 punto Se identifican los conceptos definidos y relacionados en un mapa conceptual 1 punto Presenta una actitud investigativa, interés por el tema, responsabilidad y tolerancia hacia la opinión de los demás. 1 punto 10 punto BIEN Sustenta una postura personal sobre el tema, pero no considera otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva 0.5 punto Solo identifica los conceptos pero no las relaciones más relevantes del tema, no logrando el cumplimiento de las actividades de aprendizaje 1 punto Solo se identifican datos pero no transformaciones o viceversa DEFICIENTE No se identifica ningún aspecto 0 punto No se identifica ningún aspecto 0.5 punto No se identifica ningún aspecto 0.5 punto Se ilustra el procedimiento pero se omiten algunos elementos 0.5 punto Solo se identifican los materiales , pero no las sustancias 0.5 punto Establecer una concepción racional del universo pero no la auto reflexión sobre sus propias funciones valorativas 0.5 punto 0 punto No establece principios o teoría No se identifica ningún aspecto 0 puntos Se identifican los conceptos definidos pero no relacionados en un mapa conceptual 0 puntos Presenta una actitud investigativa, interés por el tema, pero poca responsabilidad y tolerancia hacia la opinión de los demás. 0.5puntos 0 punto No se ilustra el procedimiento 0 punto No se identifica ningún aspecto 0 punto No se identifica ningún aspecto 0 punto No se identifica ningún concepto 0 punto No se identifica ningún aspecto 0 punto 93 Manual de Laboratorio de Biología BIBLIOGRAFIA Campanario, Juan Miguel, y Moya, Aida. ¿Cómo enseñar ciencias? Principales tendencias y propuestas, Grupo de Investigación de Aprendizaje de las Ciencias. Departamento de Física. Universidad de Alcalá de de Henares. 28871. Alcalá de Henares Madrid. Díaz Barriga, F. y Hernández, G “(1997). “Estrategias docentes para un aprendizaje significativo” una interpretación constructivista, México: Facultad de Psicología UNAM. Mc. Graw –Hill. Gil, D. ¿Tiene Sentido Seguir Distinguiendo Entre Aprendizaje de Conceptos, Resolución de Problemas de Lápiz y Papel y Realización de Prácticas de Laboratorio?, Enseñanza de las Ciencia, 17(2) 311-320, 1999. Gil, D.; Valdés, p. La Orientación de las Prácticas de Laboratorio como Investigación: un ejemplo Ilustrativo, Enseñanza de las Ciencias, 14(2) 155-163,1996. Gómez Salazar Luz del Carmen. (2003), La Importancia de Promover en el Aula Estrategias de Aprendizaje para Elevar el Nivel Académico en los Estudiantes, Ponencia. http://www.cecu.unam.mx/ponsemloc/ponencias/1224.html Hodson, D. 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