Download F4 Los microbios y la producción de alimentos

Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
Enunciado de evaluación
Obj.
E.6.5
Explique cómo la selección de la
pareja puede llevar a desarrollar
rasgos exagerados.
3
E.6.6
Indique que los animales presentan
variaciones rítmicas en su actividad.
1
E.6.7
Resuma dos ejemplos que ilustren
la importancia adaptativa de los
patrones de comportamiento rítmico.
2
Notas para el profesor
Un ejemplo de esto son las plumas de la cola del
pavo real.
Entre los ejemplos se pueden incluir las
variaciones de la actividad diurna del hámster,
el desove simultáneo de los corales o el
comportamiento reproductivo estacional de los
ciervos.
Opción F: Los microbios y la biotecnología
(15/22 horas)
Los temas F1-F4 son troncales en el NM y el NS (15 horas).
Los temas F5-F6 son de ampliación sólo en el NS (7 horas).
F1
Diversidad de los microbios
5 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
Resuma la clasificación de los
organismos vivos en tres dominios.
2
F.1.2
Explique las razones para la
reclasificación de los organismos
vivos en tres dominios.
3
F.1.3
Distinga entre las características de
los tres dominios.
2
F.1.4
Resuma la gran diversidad de hábitats
de Archaea, como ilustran los grupos
de arqueobacterias metanógenas,
termófilas y halófilas.
2
F.1.5
Resuma la diversidad de Eubacteria,
incluyendo la forma y la estructura de
la pared celular.
2
F.1.1
124
Notas para el profesor
Incluya el uso de las secuencias de ARN
ribosómico en la clasificación de los tres
dominios.
Incluya las histonas, los intrones, el tamaño de los
ribosomas, la estructura de las paredes celulares y
las membranas celulares.
Las histonas son proteínas asociadas a la
estructura tridimensional del ADN cromosómico.
Los intrones son segmentos de ADN no
codificante dentro de los genes que se eliminan
antes de la traducción.
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Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
Enunciado de evaluación
F.1.6
Indique, mediante un ejemplo, que
algunas bacterias forman agregados
que muestran características no vistas
en bacterias individuales.
Obj.
1
Notas para el profesor
Algunos patógenos producen películas de
naturaleza biológica (biofilms) cuando alcanzan
una densidad suficiente. A continuación
producen toxinas y anegan al huésped. Por
ejemplo, Pseudomonas aeruginosa es la principal
causa de muerte en pacientes con fibrosis cística.
Vibrio (Photobacterium) fischeri (V. fischeri)
es una bacteria que se encuentra en el
agua de mar y que es capaz de emitir luz
(bioluminiscencia). Los individuos aislados no
emiten luz, a menos que formen parte de una
población de gran densidad. V. fischeri libera una
sustancia reguladora en su medio circundante.
En una población densa, la concentración
de esta sustancia reguladora l ega a ser lo
suficientemente alta como para provocar
bioluminiscencia. Esto sucede, por ejemplo,
cuando un elevado número de organismos de
V. fischeri vive inmerso en una matriz mucosa
en los órganos luminiscentes de un calamar
(Euprymna scolopes). Este tipo de control de la
densidad de población por parte de un microbio
se denomina detección de quórum.
F.1.7
Compare la estructura de las paredes
celulares de las eubacterias Gram
positivas y las Gram negativas.
3
No se requieren detal es de la tinción de Gram de
las bacterias.
F.1.8
Resuma la diversidad estructural en
virus incluyendo: cápside desnuda
frente a cápside con envoltura; ADN
frente a ARN; y ADN o ARN de cadena
simple frente a otro de cadena doble.
2
No se requieren ejemplos.
F.1.9
Resuma la diversidad de eucariotas
microscópicos tal y como ilustran
los géneros Saccharomyces, Amoeba,
Plasmodium, Paramecium, Euglena y
Chlorella.
2
Restrinja la explicación al modo de nutrición
y de locomoción, a la presencia o ausencia de
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pared celular, a los cloroplastos, a los cilios y a los
flagelos.
125
Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
F2
Los microbios y el medio ambiente
4 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
F.2.1
Enumere las funciones de los
microbios en los ecosistemas,
incluyendo su papel como
productores, como fijadores de
nitrógeno y como descomponedores.
1
F.2.2
Dibuje y rotule un diagrama del ciclo
del nitrógeno.
1
F.2.3
Indique el papel de Rhizobium,
Azotobacter, Nitrosomonas, Nitrobacter
y Pseudomonas denitrificans en el ciclo
del nitrógeno.
1
F.2.4
Resuma las condiciones que
favorecen la desnitrificación y la
nitrificación.
2
F.2.5
Explique las consecuencias de
liberar directamente a los ríos aguas
residuales sin tratar y fertilizantes
nitrogenados.
3
F.2.6
Resuma el papel de las bacterias
saprofitas en el tratamiento de aguas
residuales usando lechos con filtros
de goteo y sistemas de cañaverales.
2
F.2.7
Indique que la biomasa se puede
usar como materia prima para la
producción de combustibles tales
como el metano y el etanol.
1
F.2.8
Explique los principios implicados en
la generación de metano a partir de
biomasa, incluyendo las condiciones
necesarias, los organismos que
intervienen y las reacciones químicas
básicas que tienen lugar.
3
126
Notas para el profesor
Incluya los procesos de la fijación del nitrógeno
(por microorganismos de vida libre, por
simbiosis mutualista y por procesos industriales),
desnitrificación, nitrificación, alimentación,
excreción, transporte activo de iones nitrato y
formación de amoníaco por putrefacción.
Incluya la presencia de patógenos en el agua
de baño o de consumo, la eutrofización, la
proliferación de algas, la desoxigenación, el
aumento de la demanda bioquímica de oxígeno
(DBO) y la recuperación subsiguiente. No se
requiere el uso de nombres de organismos
específicos.
Objetivo general 7: se pueden utilizar
electrodos específicos para determinados iones o
sensores del oxígeno disuelto para registrar datos.
Se pueden usar como materia prima distintos
tipos de materia orgánica, incluyendo el
estiércol de los animales de granja y la celulosa.
Se precisan ciertos grupos de bacterias para
completar la metanogénesis:
• unas bacterias para convertir la materia
orgánica en ácidos orgánicos y alcohol
• otras bacterias para convertir estos ácidos
orgánicos y el alcohol en acetato, dióxido de
carbono e hidrógeno
• por último, bacterias metanogénicas para
generar el metano, bien mediante la reacción
del dióxido de carbono y del hidrógeno o por
descomposición del acetato.
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Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
F3
Los microbios y la biotecnología
3 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
Notas para el profesor
F.3.1
Indique que la transcriptasa inversa
cataliza la producción de ADN a partir
de ARN.
1
F.3.2
Explique cómo se usa la transcriptasa
inversa en biología molecular.
3
F.3.3
Distinga entre terapia somática y de
línea germinal.
2
F.3.4
Resuma el uso de vectores virales en
la terapia génica.
2
Esta terapia conl eva la sustitución de genes
defectuosos. Un método implica la extracción de
glóbulos blancos o células de médula ósea y, por
medio de un vector, la introducción e inserción
del gen normal en el cromosoma. Las células son
reemplazadas en el paciente de forma que el gen
normal pueda expresarse. Un ejemplo es el uso
en casos de inmunodeficiencia combinada grave
(SCID), una afección con deficiencia inmunitaria
en la cual el gen reemplazado posibilita la
producción de la enzima ADA (adenosina
desaminasa).
F.3.5
Discuta los riesgos de la terapia
génica.
3
TdC: ha habido algunos casos recientes en
diversos países del mundo de fal ecimiento de
personas que habían participado en un protocolo
de investigación de terapia génica. Se pueden
examinar estos casos para considerar cuestiones
como la seguridad, los conflictos de intereses y
otras infracciones de prácticas éticas en el trabajo
de investigación.
F4
Ésta es una ocasión para relacionar algunos
aspectos del ciclo del ADN viral con el del virus
VIH (un virus de ARN). Esta enzima puede formar
ADN a partir de ARNm maduro (por ejemplo,
insulina humana), que puede ser empalmado
después al ADN del huésped (por ejemplo, E. coli)
sin los intrones.
Los microbios y la producción de alimentos
3 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
Notas para el profesor
F.4.1
Explique el uso de Saccharomyces en
la producción de cerveza, vino y pan.
3
F.4.2
Resuma la producción de salsa de soja
usando Aspergillus oryzae.
2
F.4.3
Explique el uso de ácidos y de altas
concentraciones de sal o azúcar para
la conservación de alimentos.
3
Se recomienda el uso de ejemplos locales e
internacionales.
F.4.4
Resuma los síntomas, el método de
transmisión y el tratamiento de un
ejemplo concreto de intoxicación
alimentaria.
2
TdC: éste es uno de los ámbitos en los que se
puede distinguir entre correlación y causa. Una
correlación puede suponer un punto de arranque
útil en una investigación, pero si realmente
se quiere proteger la salud pública, en última
instancia hay que establecer unas relaciones
causales claras.
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127
Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
Opción G: Ecología y conservación (15/22 horas)
Los temas G1-G3 son troncales en el NM y el NS (15 horas).
Los temas G4-G5 son de ampliación sólo en el NS (7 horas).
G1
Ecología de las comunidades
5 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
G.1.1
Resuma los factores que afectan a la
distribución de especies vegetales,
incluyendo la temperatura, el agua, la
luz, el pH, la salinidad y los nutrientes
minerales.
2
G.1.2
Explique los factores que afectan a
la distribución de especies animales,
incluyendo la temperatura, el agua,
los lugares de cría, la disponibilidad
de alimento y el territorio.
3
G.1.3
Describa un método de muestreo al
azar, basado en parcelas, empleado
para comparar el tamaño poblacional
de dos especies de plantas o de
animales.
2
G.1.4
Resuma el uso de un transecto para
correlacionar la distribución de las
especies de plantas o de animales con
una variable abiótica.
2
G.1.5
Explique el concepto de nicho
ecológico, incluyendo el hábitat
espacial de un organismo, sus
actividades de alimentación y sus
interacciones con otras especies.
3
G.1.6
Resuma las siguientes interacciones
entre especies, dando dos ejemplos de
cada una: competencia, herbivorismo,
depredación, parasitismo y
mutualismo.
2
G.1.7
Explique el principio de exclusión
competitiva.
3
G.1.8
Distinga entre nicho fundamental y
nicho realizado.
2
G.1.9
Defina biomasa.
1
G.1.10
Describa un método para medir la
biomasa de diferentes niveles tróficos
de un ecosistema.
2
© Organización del Bachillerato Internacional, 2007
Notas para el profesor
El nicho fundamental de una especie es el
modo de existencia potencial, considerando las
adaptaciones de la especie en cuestión.
El nicho realizado de una especie es el modo de
existencia real, resultado de sus adaptaciones y
de la competencia con otras especies.
Objetivo general 8: deben considerarse los
aspectos éticos de la restitución de las especies y
de las técnicas destructivas.
131
Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
G2
Ecosistemas y biomas
4 horas
Enunciado de evaluación
Obj.
Notas para el profesor
G.2.1
Defina producción bruta, producción
neta y biomasa.
1
G.2.2
Calcule los valores de producción
bruta y producción neta usando la
siguiente ecuación:
producción bruta – respiración
= producción neta.
2
G.2.3
Discuta las dificultades de clasificar
los organismos en niveles tróficos.
3
G.2.4
Explique la reducida biomasa y bajo
número de organismos en los niveles
tróficos superiores.
3
G.2.5
Construya una pirámide de energía a
partir de la información dada.
3
G.2.6
Distinga entre sucesión primaria y
secundaria, usando un ejemplo de
cada tipo.
2
G.2.7
Resuma los cambios que se producen
en la diversidad de especies y la
producción durante la sucesión
primaria.
2
G.2.8
Explique los efectos de los
organismos vivos sobre el ambiente
abiótico, haciendo referencia a los
cambios que tienen lugar durante la
sucesión primaria.
3
G.2.9
Distinga entre bioma y biosfera.
2
G.2.10
Explique cómo afectan las lluvias y las
temperaturas a la distribución de los
biomas.
3
Se puede emplear un climograma en el que se
representen los biomas mencionados en el punto
G.2.11 para ilustrar la interacción entre estos dos
factores.
G.2.11
Resuma las características de seis
biomas fundamentales.
2
Algunos ejemplos de biomas fundamentales
pueden ser:
• desierto
• pradera
PB – R = PN
Las unidades son kJ m–2 año–1.
Incluya el desarrol o de suelo, la acumulación de
minerales y la reducción de la erosión.
• arbustos (chaparral, matorral, maquia y garriga,
landas secas y fynbos),
• bosque templado caducifolio
• selva pluvial
• tundra.
La descripción debe limitarse a la temperatura, la
humedad y las características de la vegetación.
132
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Descripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
G3
Impacto humano en los ecosistemas
6 horas
Enunciado de evaluación
G.3.1
Calcule el índice de diversidad de
Simpson para dos comunidades
locales.
Obj.
2
Notas para el profesor
N N( – 1)
D = Σn n( –1)
siendo D = índice de diversidad, N = número total
de organismos de todas las especies encontradas
y n = número de individuos de una determinada
especie.
Se recomienda a los profesores que pidan a sus
alumnos que obtengan datos reales. Ésta es
una oportunidad para emplear calculadoras de
pantal a gráfica y hojas de cálculo.
G.3.2
Analice la biodiversidad de las dos
comunidades locales elegidas usando
el índice de Simpson.
3
G.3.3
Discuta las razones para la
conservación de la biodiversidad
empleando las selvas pluviales como
ejemplo.
3
Las razones deben incluir argumentos éticos,
ecológicos, económicos y estéticos.
Objetivo general 8: hay cuestiones
medioambientales que afectan a todo el
planeta y cuestiones éticas en relación con la
conservación que podrían ser abordadas en este
punto.
G.3.4
Enumere tres ejemplos de
introducción de especies alóctonas
que hayan tenido efectos
significativos en los ecosistemas.
1
Elija un ejemplo de control biológico, un ejemplo
de liberación accidental y un ejemplo de
liberación deliberada de especies invasoras.
G.3.5
Discuta los efectos de las especies
alóctonas sobre los ecosistemas.
3
Limite la discusión a la competición
interespecífica, a la depredación, a la extinción
de especies y al control biológico de especies
causantes de plagas, con ejemplos concretos de
cada fenómeno.
G.3.6
Resuma un ejemplo de control
biológico de especies invasoras.
2
Objetivo general 8: las especies alóctonas
invasoras son un problema tan extendido que
casi con total seguridad podrá encontrarse un
buen ejemplo local. Dichas especies suponen
una amenaza real para la biodiversidad del
planeta; son muchas las especies que se
encuentran en peligro de extinción por su causa.
La singularidad y la diversidad cultural de las
poblaciones humanas también se ven afectadas
por este fenómeno.
G.3.7
Defina biomagnificación.
1
La biomagnificación es un proceso mediante
el cual va produciéndose una acumulación
de sustancias químicas en la cadena trófica,
exhibiendo concentraciones cada vez mayores al
ascender el nivel trófico.
G.3.8
Explique la causa y las consecuencias
de la biomagnificación, usando un
ejemplo concreto.
3
Los ejemplos pueden incluir la biomagnificación
de mercurio en peces, o la de pesticidas
organofosforados, DDT o TBT (tributilestaño) en
los ecosistemas.
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133
escripción detallada del programa de estudios: opciones del NM y del NS
Enunciado de evaluación
Obj.
Notas para el profesor
G.3.9
Resuma los efectos de la radiación
ultravioleta (UV) sobre los tejidos
vivos y la productividad biológica.
2
G.3.10
Resuma el efecto de los
clorofluorocarbonos (CFC) sobre la
capa de ozono.
2
No se requieren detal es sobre las reacciones
químicas.
G.3.11
Indique que el ozono de la
estratosfera absorbe radiación UV.
1
Hay un límite para la absorción de UV en la
estratosfera. No hace falta mencionar las distintas
radiaciones UV-A, UV-B y UV-C.