Estrategia ingenieria genética

INFOCAB Innovación Educativa En Materiales Para Algunos Temas De Biología I y III

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5. ESTRATEGIA

INGENIERÍA

GENÉTICA


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II.PROGRAMA

UNIDAD TEMÁTICA Unidad III: ¿CÓMO SE TRANSMITE Y MODIFICA LA INFORMACIÓN GENÉTICA EN LOS SISTEMAS VIVOS?

PROPÓSITO(S) DE LA

UNIDAD Al finalizar la unidad, el alumno identificará los mecanismos de

transmisión y modificación de la información genética en los sistemas vivos, a través del análisis de distintos patrones hereditarios y del conocimiento del papel de las mutaciones, para que valore los avances del conocimiento biológico con relación a la manipulación genética y sus repercusiones en la sociedad.

APRENDIZAJE(S) Describe la tecnología del ADN recombinante y sus aplicaciones.

Valora las implicaciones de la manipulación genética.

Valora las implicaciones bioéticas del Proyecto Genoma Humano y de la clonación de organismos.

Aplica habilidades, actitudes y valores al llevar a cabo actividades documentales y experimentales que contribuyan a la comprensión de la transmisión y modificación de las características hereditarias.

TEMA(S) Tema II

Ingeniería genética y sus aplicaciones. Subtema

Aspectos generales de la tecnología del ADN recombinante.

Aplicaciones e implicaciones de la manipulación genética, organismos transgénicos, terapia génica.

Implicaciones bioéticas del Proyecto Genoma Humano y de la clonación.

I.DATOS GENERALES

PROFESOR(A) Patricia Rosas Becerril

María De La Luz Flores Rosas

Yadira Hernández Torres

Rosalba López López

Tatiana Jasvby Pérez Corona

ASIGNATURA Biología I

SEMESTRE ESCOLAR Tercer Semestre

PLANTEL Vallejo

FECHA DE

ELABORACIÓN Enero 2011- Octubre 2012


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III. ESTRATEGIA

Propósitos de la estrategia

La estrategia didáctica propuesta, toma en cuenta el enfoque Sociedad-Ciencia- Tecnología, lo que permitirá que el alumno adquiera una actitud crítica y reflexiva acerca del papel que juega la manipulación genética en estos tres niveles y los aspectos éticos que de ella se desprenden; además del aspecto evolutivo-integral.

El enfoque didáctico que se propone es el constructivismo, lo que permitirá que el alumno lleve a cabo un proceso de construcción de conocimientos, que promuevan aprendizaje significativo, considerando los conocimientos previos.

IV.SECUENCIA

TIEMPO DIDÁCTICO 14 Hrs. Clase y 4 Hrs. Extraclase.

DESARROLLO Y

ACTIVIDADES APERTURA (2 Hrs. En clase y 1Hrs. Extraclase). *Descripción de la Actividad 1: Detección de ideas previas a través de un test de 5 preguntas (Anexo 1). *Objetivo: Detectar los conocimientos previos que posee el alumno con respecto a la ingeniería genética. *Producto: Test de los alumnos y listado de conceptos. Actividad Extraclase: Investigación por parte de los alumnos sobre el contexto histórico de la Ingeniería genética, técnicas, aplicaciones e implicaciones. DESARROLLO (8 Hrs. Clase y 4 Hrs. Extraclase). *Descripción de la Actividad 2: El alumno realizará una lectura guiada del artículo “La Ingeniería Genética y Sus Aplicaciones (Anexo 2), con apoyo del profesor se revisará el contexto histórico de la ingeniería genética y las diferentes técnicas y aplicaciones. Posteriormente hará una elaboración de un modelo de ADNr (Anexo 3). *Objetivo: Conocer los antecedentes históricos de la ingeniería genética, sus técnicas, aplicaciones e implicaciones. Elaborar modelos para la mejor comprensión del tema. Conocer, analizar y comprender las diferentes aplicaciones de la manipulación genética.


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*Producto: Reflexiones y conclusiones escritas sobre el tema y el modelo de ADNr. *Descripción de la Actividad 3: El alumno investigará sobre las implicaciones y lectura por equipo de artículos sobre aplicación (Anexo 4), y al término elaborará un mapa mental sobre las aplicaciones de la manipulación genética (Anexo 5) *Objetivo: Que el alumno analice las lecturas. *Producto: Investigación realizada, análisis de las lecturas y mapa mental. Actividad Extraclase: Informe de la actividad y Elaboración de un modelo del ADNr e investigación sobre las implicaciones de la manipulación genética. CIERRE (4 Hrs. Clase). *Descripción de la Actividad 4: El alumno observará la película “GATTACA” (Anexo 6) y participará en la elaboración conclusión grupal. *Objetivo: Que el alumno valore las aplicaciones de la manipulación genética e implicaciones bioéticas. *Producto: Análisis escrito (Anexo 7)

ORGANIZACIÓN La estrategia está diseñada para trabajar con grupos de 30 alumnos aproximadamente.

En el transcurso de las sesiones los estudiantes trabajarán individualmente, posteriormente en equipo y finalmente serán partícipes de las conclusiones grupales las cuales argumentarán con base a lo aprendido.

MATERIALES Y

RECURSOS DE APOYO Laboratorio de CCADET.

Internet.

Proyector de acetatos (opcional).

Pizarrón y plumones (para pizarrón y para acetatos).

Hojas blancas, cuadernos, lápices, colores.

Película Gattaca”.

Artículos impresos.


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EVALUACIÓN Se realizo en las diferentes actividades en el desarrollo de la estrategia

V. REFERENCIAS DE APOYO

BIBLIOGRAFÍA DE

CONSULTA PARA LOS

ALUMNOS.

Libros: 1. Audesirk, T; G. Audesirk y B. E. Byers. 2003. Biología 1. Unidad en

la diversidad. 6ed. Pearson Educación. México. p.p 243-265. Este libro es un complemento de la 4ed del mismo libro, la nueva edición presenta información básica sobre la manipulación genética; y pequeños artículos relacionados con la temática, resumen de conceptos clave, revisión y aplicaciones de éstos.

2. Biggs. A; C. Kapicka y L. Landgreen. 2000. Biología. La dinámica de la vida. Mc Graw-Hill. México. p.p 375-392. El libro presenta información básica sobre el tema así como una secuencia de ejercicios y actividades prácticas (construcción de modelos) y secciones de repaso.

3. Casado, M y R. G. Duart (eds). 1999. Los retos de la genética en el siglo XXI: genética y bioética. Edicions de la Universitat de Barcelona. El libro presenta artículos que tratan sobre aspectos bioéticos y repercusiones sociales y jurídicas de la manipulación genética, es claro y sencillo y puede ser de gran ayuda para la toma de conciencia por parte de los alumnos sobre el tema.

4. Flores, B. 1994. Producción de insulina humana por técnicas de ADN recombinante. Ciencias. 34:60-61. Es un artículo sencillo sobre uno de los usos del ADNr.

5. Griffiths, A, J; W. M. Gelbart; J. H. Miller y R. C. Lewontin. 2000. Genética moderna. Mc Graw-Hill-Interamericana. España. p.p 299-372. El libro maneja información específica con respecto al ADNr y sus aplicaciones.

6. Muñiz, H. E. et al. 2000. Biología. Mc Graw-Hill. Interamericana. México. p.p 293-299. El libro presenta de forma clara y sencilla el tema; da documentos relacionados con este e incluye un pequeño cuestionario que puede ser utilizado como un complemento para la comprensión de cada lectura.

7. Murrell, B y L. M. Roberts. 1993. Introducción a la ingeniería genética. Limusa. México. El libro da un contexto histórico sobre la ingeniería genética y sus aplicaciones en diferentes campos.

8. Soberon, M. Fco. J. 1996. La ingeniería genética y la nueva biotecnología. Col. La Ciencia desde México. Fondo de Cultura Económica. México. Es un libro accesible y ofrece una panorámica general sobre el tema.

BIBLIOGRAFÍA DE

CONSULTA PARA EL

PROFESOR

Libros: 1. Álvarez, D. J. A. 2002. Clonación humana con fines

reproductivos. Gac. Méd. Méx. 138(4): 385-386. 2. Audesirk, T y G. Audesirk. 1997. Biología I. Unidad en la

diversidad. 4ta ed. Prentice- Hall. México.


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3. Berg, P y M. Singer. 1994. Tratar con genes. Omega. España. 4. C.C.H. 2003. Programa de estudio para las asignaturas: Biología

I y II. CCH-UNAM. México. 5. Cortinas, E. E. 1997. Perspectivas de la biotecnología y los

marcadores moleculares en el desarrollo de la agricultura en México. Ciencia. 48(3): 51-56

6. Flores, B. 1994. Producción de insulina humana por técnicas de ADN recombinante. Ciencias. 34:60-61.

7. Gaceta CCH. 1996. Desarrollo de las habilidades y aproximaciones del conocimiento de hoy. No. Especial II. 11 de julio. p.p 4-12

8. Galindo, F. F. 1988. Biotecnología: oportunidades y amenazas. Ciencia y desarrollo. 80:21-40.

9. García, V. F. 2002. ¿Cómo descifrar el genoma?. En: A.C.A.C. El genoma humano. Panamericana. Colombia. pp. 67-80.

10. García-Garibay, M; R. Q. Ramírez y A. L. Munguía. 1993. Biotecnología alimentaria. Limusa. México.

11. González, D. R. 1999. Aislamiento y caracterización de genes humanos. Aplicaciones terapéuticas. En: Casado, M y R. G. Duarte (Eds). Los retos de la genética en el siglo XXI: genética y bioética. Ediciones de la Universidad de Barcelona. España. p.p 25-37.

12. Griffiths, A. J; W. M. Gelbart; J. H. Miller; R. C. Lewontin. 2000. Genética moderna. McGraw-Hill. Interamericana. España. p.p 298-372.

13. Gutiérrez, S. C. 2002. Bioética en ingeniería genética. Gac. Méd. Méx. 138 (1):109-119.

14. Iánez, P. E. ______. Curso de doctorado. “Biotecnología, ética y sociedad”. Instituto de biotecnología. Universidad de Granada. España. (Manuscrito).

15. Klug, W. S y M. R. Cummings. 1999. Conceptos de genética. 5ta ed. Prentice-Hall. España. p.p 453-515.

16. Lehinger, A; D. L. Nelson; M. M. Cox. 1993. Principios de bioquímica. Omega. España. p.p. 984-1013.

17. Murrell, B y L. M. Roberts. 1993. Introducción a la ingeniería genética. Limusa. México.

18. Ondarza, R. N. 1994. Biología molecular. Antes y después de la doble hélice. Siglo XXI. México.

19. Padilla, A. J. 2000. Las plantas transgénicas. ¿Panacea o amenaza?. ¿Cómo ves? (Antología). p.p 60-63.4

20. Pedroche, Fco. F. 2000. Biodiversidad. ¡Divino tesoro!. En: Kwiatkowska, T y R. L. Wilchis. (comp.). Ingeniería genética y ambiental. CONACYT. México. p.p 153-168.

21. Pellón, J. R. 1986. Ingeniería genética y sus aplicaciones. Acribia. España.

22. Salamanca, G. F. 2001. La secuencia del genoma humano. Gac. Med. Méx. 138(3):267 268.


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23. Scragg, A. 1999. Biotecnología para ingenieros. Sistemas biológicos en procesos tecnológicos. Limusa. México.

24. Smith, C. A y E. J. Wood. 1998. Biología molecular y biotecnología. Addison-Wesley. Iberoamericana. p.p.

25. Soberon, M. Fco. J. 1996. La ingeniería genética y la nueva biotecnología. Col. La Ciencia desde México. Fondo de Cultura Económica. México.

26. Vázquez, R. 2000. Una justificación liberal de la clonación. En: Kwiatkowska, T y R. L. Wilchis (comp.). Ingeniería genética y ambiental. CONACYT. México. p.p 153-168.

27. Walker, J. M y E. B. Gingold. 1997. Biología molecular y biotecnología. 2ed. Acribia. España

VI. ANEXOS


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ANEXO 1

Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades

TEST DE INGENIERÍA GENÉTICA

Nombre: __________________________________________________________________ Grupo: _______________________________________ Fecha: _______________________

INSTRUCCIONES: El siguiente cuestionario sólo es para identificar que sabes sobre la ingeniería genética y sus aplicaciones, lo que respondas no va a influir en la evaluación del tema. 1.- ¿Qué es la Ingeniería genética?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Haz escuchado sobre la clonación, ¿Qué es clonar?, ¿Cómo se lleva a cabo?, ¿Qué beneficios trae?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Qué es el maíz transgénico?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.- ¿El PGH, podrá beneficiar al hombre?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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5.- ¿A qué se refiere la terapia génica? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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ANEXO 2


INSTRUCCIONES: El alumno realizará la lectura del siguiente libro de forma guiada.

Lectura guiada del libro: Pellón, J. R. 1986. Ingeniería genética y sus aplicaciones. Acribia. España.


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ANEXO 3


Elaboración de un modelo de ADNr1

I. Objetivos

Mediante una simulación, construir un modelo de ADN RECOMBINANTE. Poner en práctica los conocimientos adquiridos sobre una de las técnicas utilizadas en la

ingeniería genética, así como las habilidades y destrezas para armar el modelo del ADNr. II. Materiales

Fotocopia con ADN del plásmido (figura 1). Fotocopia con ADN que contenga un gen de interés (hormona del crecimiento, insulina,

etc.) (figura 2). Fotocopia con distintos tipos de enzimas de restricción (figura 3). Fotocopia con dibujos de bacterias para rellenar con el plásmido resultante (figura 4). Fotocopia con el medio y el antibiótico para poner en las cajas Petri donde crecerán las

bacterias (figura 5). Modelos para simular las ADN- ligasas (pueden utilizarse clip, cinta adhesiva, etc.).

III. Método

Recorta el ADN del plásmido y únelos con cinta adhesiva para formar una estructura circular que simule el plásmido (figura 1).

Haz lo mismo con el ADN celular que contiene el gen de interés. Une los distintos trozos pero no lo cierres (figura 2).

Recorta las diferentes enzimas de restricción (figura 3). Desliza las enzimas de restricción en paralelo sobre el ADN del plásmido, hasta que

encuentres los lugares en los que coincida la secuencia del plásmido con la secuencia reconocida por la enzima (observa la figura 6).

Elabora un diagrama en el que se representen los siguientes datos: - lugares de actuación de cada enzima de restricción - lugar de inicio de replicación del plásmido - lugares de resistencia a antibióticos

El diagrama debe quedar similar al de la figura 7.

1 1 Actividad tomada de: http://www.arrakis.es/~ibrabida/practica2.html, y modificada en algunos puntos.

http://www.arrakis.es/~ibrabida/practica2.html


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Figura 6 Figura 7

Iniciación de replicación

Resistencia Antibiótico

Resistencia Antibiótico

Enzima 2

Enzima 1

Enzima 3


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Localiza del mismo modo, los lugares de restricción en el ADN de la célula que da el gen de interés (insulina).

Selecciona la enzima adecuada. Recuerda que la enzima debe cumplir estas condiciones: 1. Que se consiga un fragmento de ADN que contenga el gen de interés. 2. Que rompa el plásmido y se pueda obtener un fragmento que contenga el lugar de

inicio de la replicación y al menos un factor de resistencia a antibióticos.

Realiza las roturas apropiadas en el ADN celular y en el plásmido. Traslada el fragmento del ADN celular que contiene el gen de interés al fragmento del plásmido seleccionado figura 8. Une los fragmentos con una ADN-ligasa. Ya tienes el plásmido recombinado Figura 9.

Figura 8. Figura 8 Figura 9.

Lo siguiente es introducirlo en una bacteria para transformarla. Y finalmente, se preparan las cajas Petri y se ponen las bacterias transformadas (figura 10).

Gen

Insulina

Lugar inicio de

replicación

Resistencia al

antibiótico

Caja petri con medio de cultivo y antibiótico tetraciclina

Bacteria transformada con el

gen de la Insulina (rojo) y el de

resistencia a tetraciclina

(verde)


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Figura 10

G C A T T A C G T A T A C G G C A T G C G C A T C G A T G C A T G C A T C G A T G C G C T A G C A T A T C G T A G C C G G C A T T A T A A T C G A T T A T A A T G C G C G C T A A T T A G C T A T A G C A T A T G C A T T A T A G C C G G C G C T A G C T A C G A T G C C G G C T A T A A T T A C G T A T A A T G C T A T A C G T A G C G C C G A T C G T A G C T A G C A T A T A T T A A T G C G C G C A T G C G C T A A T C G T A G C T A A T G C C G A T A T C G G C G C C G C G A T T A G C G C T A C G A T T A

C G C G T A C G

ADN DEL PLASMIDO

GEN DE RESISTENCIA A LA AMPICILINA

GEN DE RESISTENCIA A LA KANAMICINA

GEN DE RESISTENCIA A LA TETRACICLINA

ORIGEN DE REPLICACIÓN DEL PLASMIDO


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Figura 1

T A G C T A T A G C T A

G C A T T A T A T A T A

G C G C C G C G A T C G

G C A T G C G C A T G C

C G T A A T T A T A A T

C G T A A T C G A T A T

T A C G G C A T T A C G

A T T A G C T A T A G C

G C T A G C C G G C

G C A T T A T A C G G C

C G A T A T G C T A G C

A T G C C G C G C G C G

C G T A A T C G C G C G

A T C G T A T A T A C G

G C A T A T T A T A T A

G C A T A T T A A T A T

G C G C C G T A A T G C

C G C G G C A T G C G C

C G A T T A A T A T A T

C G C G C G A T A T C G

G C C G T A T A T A C G

C G

ADN DE LA CÉLULA DONANTE DEL GEN

GEN CODIFICADOR DE LA HORMONA DEL CRECIMIENTO


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Figura 3

Restrictasas más comunes empleadas en Ingeniería Genética

Restrictasa Organismo de origen Secuencia de reconocimiento

EcoRI E. coli …GAATT…

EcoRII E. coli …CCAGG…

BamHI Bacillus amyloliquefaciens …GGATCC…

HindIII Haemophilus influenzae …AAGCTT…

BsuRI Bacillus subtilis …GGCC…

Fuente: Biología de Everest

Enzimas de restricción más comunes.

C G T A C G

C G T A C G T A Avall C G Hin T A Bam G C G C dIII A T Hi G C A T G C

A T G C

T A C G

C G G C T A

T A G C HPII T A A T Bgl C G A T Eco

G C II C G A T RI A T G C

C G G C

T A G C C G SAC i G C G C C G Xmax I A T C G G C C G


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Figura 4


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Figura 5


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ANEXO 4


INSTRUCCIONES: Selecciona uno de los siguientes artículos, coméntalo con tu equipo y

posteriormente ante el grupo. Artículos sugeridos para su lectura y análisis.

Desarrollo de la biotecnología y Terapia génica. En: Muñiz, H. E. et al. 2000. Biología. Mc Graw-Hill. Interamericana. México. pp. 248-249 y 277; respectivamente (se presentan dos ejemplos de las aplicaciones de la manipulación genética).

Producción de insulina por técnicas de ADNr. En Ciencias. 1994. 34:60-61.

http://www.ejournal.unam.mx/cns/no34/CNS03408.pdf

¿Quién es quién. El ADN como documento de identidad? En Curtis, H y N. S. Barnes, 1995. Invitación a la biología. 5ta ed. Panamericana. México. pp. 309.

Huellas digitales de ADN. Una herramienta para detectives médicos y Selección genética prenatal. En: - Audesirk, T; G. Audesirk y B. E. Byers. 2003. Biología 1. Unidad en la diversidad. 6ed. Pearson Educación. México. pp. 256-257 y 260-261 respectivamente.

Libros que se encuentran en la biblioteca de cada uno de los planteles del CCH

http://www.ejournal.unam.mx/cns/no34/CNS03408.pdf


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ANEXO 5


INSTRUCCIONES: Elabora un mapa mental el cual contenga la información comentada en clase incluyendo la lectura que le toco a tu equipo.

ANEXO 6 Película GATTACA

PELICULA GATTACA.mp4

ANEXO 7


INSTRUCCIONES: Escribe un texto en donde presentes el análisis y la reflexión sobre el cine debate de la película “GATTACA”, considerando las siguientes preguntas:

¿Es posible que ocurra lo que se plantea en la película?

Ventajas y desventajas de la manipulación genética

¿Qué opinas sobre la temática que presenta el artículo?

Qué repercusiones sociales, políticas y económicas puede traer la manipulación genética.

Todo el material estará en internet en el blog Biología CCH http://biologiacchunam.blogspot.mx/

PELICULA%20GATTACA.mp4

http://biologiacchunam.blogspot.mx/

Documents

Estrategia ingenieria genética