SEXTO GRADO - UNIDAD 3 - SESIÓN 20 La clonación de plantas y de animales Qué efectos puede tener la clonación en nuestra vida? Una oveja fue creada en un laboratorio el año 1996, a partir de una célula de la ubre de una oveja y un óvulo. La llamaron Dolly. Este es un caso que describe el avance del conocimiento sobre la genética en los últimos tiempos. En esta sesión, los estudiantes, en uso de su derecho a estar informados sobre estos hechos, estudiarán las bases científicas involucradas en múltiples experimentos como este, y dada su trascendencia, participarán en la polémica que se desencadenó por el experimento y sus efectos en la ética y los derechos humanos. Antes de la sesión Revisa la información de las páginas 58, 59 y 60 del libro Ciencia y Ambiente 6 y de los enlaces presentados en los anexos. Prepara el ambiente con imágenes de la célula, su núcleo, genes que se vieron en sesiones anteriores. Fotocopia los textos de los anexos 1, 2 y 3 en cantidad suficiente para los estudiantes. Materiales o recursos a utilizar Fotocopia de los textos contenidos en los anexos 1, 2 y 3. Cuaderno, papelotes, hojas bond, plumones gruesos y cinta adhesiva. Libro Ciencia y Ambiente 6 (págs. 58, 59 y 60). 196
COMPETENCIA(S), CAPACIDAD(ES) E INDICADOR(ES) A TRABAJAR EN LA SESIÓN ÁREA CURRICULAR DE CIENCIA Y AMBIENTE COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos. Comprende y aplica conocimientos científicos. Argumenta científicamente. Analiza los beneficios y los problemas por resolver de los avances científicos en genética y las técnicas de clonación. Da explicaciones fundadas en información básica científica sobre experimentos realizados en genética y clonación. Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad. Toma posición crítica frente a situaciones sociocientíficas. Defiende su punto de vista respecto a un aspecto controversial generado por los experimentos de genética y la clonación 1. Momentos de la sesión INICIO 15 minutos En grupo clase Saluda a los estudiantes y haz un breve recuento de las sesiones anteriores de Ciencia y Ambiente relacionadas con la célula, el núcleo de la célula y los genes; también, sobre los alimentos transgénicos y los trasplantes de órganos y tejidos. Haz referencia a la gran importancia que tiene para la humanidad el conocimiento que han logrado los científicos sobre el núcleo de la célula y, en especial, sobre los genes. Resalta que este conocimiento permite no solo la clonación (reproducción de manera idéntica de células), sino también usar células extraídas del cordón umbilical o de la sangre materna, con la finalidad de realizar curaciones de enfermedades base genética o degenerativa o hasta clonar animales como es el caso de la oveja Dolly. 197
Comunica el propósito de la sesión: hoy investigarán, leerán y conocerán sobre los conocimientos que la humanidad ha logrado, a lo largo de siglos, en su desarrollo científico y tecnológico para la reproducción de vegetales mediante la clonación y los últimos avances sobre el conocimiento y el manejo de los genes para la clonación de células, tejidos y animales. Infórmales que la ciencia y la tecnología en los últimos 40 o 50 años ha realizado descubrimientos y también experimentos que pueden significar una verdadera revolución para la medicina humana, pero también un problema para el concepto de persona como única e irrepetible. Pide a los estudiantes que elijan de su cartel una o dos normas de convivencia para ponerlas en práctica durante el desarrollo de la presente sesión. 2. DESARROLLO 65 minutos Planteamiento del problema En grupo clase Solicita a los estudiantes que expliquen cómo se puede lograr una planta idéntica a otra sin utilizar semillas. Indícales que anoten en su cuaderno sus ideas al respecto. Pregúntales: conocen las técnicas de reproducción de plantas mediante estolones o esquejes? Explícales que muchas plantas como las frutillas o las fresas se reproducen a partir de estolones. Sus largos estolones crecen al ras de la tierra y producen raíces; así, en cada nudo, se origina una nueva planta. Conversa con ellos y plantéales las siguientes preguntas: Es posible que las plantas se reproduzcan asexualmente? Es posible que los animales se reproduzcan asexualmente? 198
Indícales que estas serán las preguntas a investigar y que, para hacerlo, se organizarán en pequeños grupos. En grupo clase Ayúdalos en la comprensión de la siguiente pregunta: qué significa reproducirse asexualmente? Explícales que significa que un animal ha podido nacer sin que hayan participado un padre y una madre (o una semilla en las plantas). Formula algunas preguntas que ayudarán a resolver la pregunta central: es posible que pueda nacer una planta o un animal hijo o hija, a partir de un solo padre o una madre? Indícales que no solo deberán responder sí o no, sino que también deberán indicar por qué creen que sí o por qué no. Espera a que presenten sus respuestas y escríbelas en la pizarra. Señala que ellos lo hagan en sus cuadernos de actividades. En grupos Pídeles que se organicen en pequeños grupos y elijan su coordinador. Entrega a cada grupo el texto del Anexo 2 y el cuadro del Anexo 3. Pídeles que después de la lectura, elaboren un pequeño resumen e ilustren con dibujos. Indícales que, una vez escrito su texto, lo evalúen utilizando el cuadro del anexo proporcionado, para ver si todas las ideas están presentes. Recuérdales que en caso de que falte alguna de las ideas mencionadas en el cuadro, deberán corregir su texto hasta lograr que todas las ideas estén presentes en su texto. Con base en los argumentos encontrados en el texto leído sobre la clonación de plantas, pídeles que un grupo (que puedes seleccionar al azar) explique si es posible o no la reproducción asexual de plantas y si es posible o no la reproducción de plantas sin la utilización de semillas. Asegúrate de que los niños y las niñas hayan comprendido que la reproducción asexual es un proceso antiguo que no es otra cosa que la clonación (reproducción de plantas idénticas producidas asexualmente sin el uso de semillas). Construye con los estudiantes un mapa conceptual como el presentado en el Anexo 4. Realízalo tú en la pizarra y diles a los estudiantes que lo hagan en su cuaderno. 199
Elaboración del plan de indagación En grupos Pídeles que planeen una estrategia para responder a la segunda pregunta: Es posible que los animales se reproduzcan asexualmente?. Pueden seguir una estrategia semejante a la empleada para el caso de las plantas o plantear una diferente. Recepciona las propuestas (que escribirás en la pizarra) y haz que analicen las posibilidades de su viabilidad, hasta obtener una estrategia operable. Indica que apliquen su estrategia, hazles saber que tienen información sobre el asunto en la lectura del Anexo 1 y en las páginas 58, 59 y 60 del libro Ciencia y Ambiente 6 (esta última ya la leyeron en otra unidad). Análisis de resultados y comparación de las hipótesis En grupo clase Una vez concluido el proceso de lectura, inicia un estadio de conversación y discusión entre los estudiantes para afinar sus productos. Ten en cuenta que con ellos tendrás que construir un Cuadro de evaluación de ideas presentes en el texto producido y un esquema (similares a los realizados para la primera pregunta) para este nuevo asunto. El cuadro les servirá para evaluar que las ideas principales sobre la clonación estén presentes. Pregunta: en resumen, cómo responderían a la pregunta ( Es posible que se reproduzcan asexualmente los animales?) que nos hemos planteado? Argumentación Conversa con ellos sobre sus respuestas (sí o no) y pídeles que las argumenten. Ayúdalos en su argumentación mediante preguntas, por ejemplo: alguna vez se ha logrado la reproducción asexual de animales?, qué casos de clonación han conocido en las lecturas?, cómo ha sido el proceso de clonación que nos demuestra que se trata de una reproducción asexual?, etc. 200
Comunicación Una vez culminada la conversación, asegúrate de que las ideas básicas hayan sido comprendidas. Realiza con ellos en la pizarra la construcción del mapa conceptual sobre el tema de clonación de animales; así como el cuadro de evaluación de ideas. Pídeles que los copien en hojas o en sus cuadernos. Inicia una conversación breve sobre el tema ético de la clonación. Pregúntales: qué creen que pasaría si se clonaran seres humanos? Escucha sus puntos de vista. Aprovecha para que a cada argumento que te den, les des un contraargumento. Para ello, basa tus contraargumentos en el texto del Anexo 5. Permite que tus estudiantes continúen con sus argumentos y cuida de no imponer tus puntos de vista o los de los autores que has leído (no olvides que en un futuro cercano se plantearán normas que reglamentarán los aspectos éticos sobre la clonación). La idea es que los estudiantes vayan construyendo su propia posición frente a este tema, que es muy controversial. 3. CIERRE 10 minutos Comenta la importancia que tiene para la humanidad el desarrollo de la ciencia genética y la biotecnología, pero también sobre la necesidad de tener juicios éticos formados respecto del tema y tener claras las ideas para evitar que la industria se aproveche de estos conocimientos para lucrar con ellos. Explícales brevemente sobre el derecho que tenemos los seres humanos a estar informados sobre estos asuntos y el derecho que tenemos a que la ciencia y la tecnología estén al servicio del hombre y no al revés. Tarea a trabajar en casa Muéstrales una imagen de la oveja Dolly y pídeles que pregunten a las personas de su entorno, sus padres o amigos si conocían el caso en que se produjo en un laboratorio, y sin la intervención de los dos padres, una oveja y que esta tuvo descendencia. Indícales que en caso de que las personas no conozcan el caso, les informen sobre este. Pídeles, además, que pregunten la opinión que tengan sobre el tema. La siguiente clase traerán la información y las opiniones recogidas y las presentarán a toda la clase. 201
Anexo 1 Sexto Grado CLONACIÓN Entendemos por clonación el proceso por el cual se reproducen de manera idéntica dos o más células en algún organismo vivo. Este proceso puede darse de manera natural, así como también de manera artificial, gracias al importantísimo avance del ser humano al descubrir la composición de la cadena de ADN humana, a partir de la cual se puede realizar la reproducción celular. El elemento principal del cual se parte para realizar cualquier proceso de clonación es la molécula que se busca reproducir de manera idéntica. Es imposible llevar adelante un proceso de clonación si no se cuenta con una materia a repetir ya que esta no puede ser creada desde cero. Al mismo tiempo, es importante saber cuál será la sección de la materia a reproducir, ya que siempre se busca establecer la clonación a partir de alguna necesidad específica (por ejemplo, en el caso de algún tejido dañado que debe ser recompuesto). Hay varios tipos de clonaciones, siendo todas ellas utilizadas en el ámbito científico y sanitario. Mientras algunas de ellas, como la clonación molecular, son usadas mayoritariamente para prácticas de laboratorio, análisis químicos y sanitarios, hay otras, como la clonación celular, que son utilizadas más que nada para otorgar mejor calidad de salud a ciertos individuos. En este segundo grupo también entra la clonación terapéutica. Cuando se habla de clonación, se piensa generalmente en las controversiales prácticas que podrían tener como finalidad, el desarrollo de nuevos individuos a partir de las estructuras de ADN de otros sujetos ya vivientes. Sin embargo, como se prueba más arriba, las técnicas de clonación pueden ser útiles a la humanidad de muy diversas maneras y no solo en cuestiones de salud, sino también en la ingeniería alimentaria, en el desarrollo de productos químicos, etc. De hecho, la clonación ya se aplica a humanos si se entiende por tal proceso la reproducción de tejidos, células o partes del cuerpo dañadas y recompuestas. Un clon vertebrado se obtiene con la sustitución del núcleo de un óvulo sin fecundar por el núcleo de una célula adulta del individuo que se pretende clonar. Tal técnica fue llevada a cabo con éxito por primera vez a mediados del siglo pasado, más precisamente en el año 1950, siendo las ranas el organismo que se empleó para la práctica. La clonación de un mamífero llegaría tiempo más tarde, en el año 1996, con la clonación de la oveja Dolly, y por supuesto, tal concreción, llegó además envuelta de escándalo y polémica, ya que abría ciertamente la puerta al siguiente estadio que era la clonación de humanos. Tomado de: Definición ABC ciencia: http://www.definicionabc.com/ciencia/clon.php#ixzz3ye9lg8pi 202
Anexo 2 Sexto Grado La clonación de plantas: una antigua técnica La reproducción en las plantas El mejoramiento de los cultivos por la mano del hombre no es una práctica nueva. De hecho, desde los comienzos de la agricultura, el hombre aprendió que podía obtener nuevas plantas con características que les resultaban más útiles y beneficiosas. Se estima que la agricultura tuvo sus comienzos hace unos 12000 años, cuando los antepasados del ser humano comenzaron a domesticar las especies vegetales y se convirtieron de recolectores nómades a campesinos sedentarios. La actividad agrícola continuó su desarrollo a medida que el hombre comenzó a mejorar las características de las plantas para su beneficio, y las adaptó a las condiciones climáticas y a las características del suelo. Así aprendió que podía obtener plantas mejoradas a partir del cruzamiento de dos tipos de progenitores con buenas características o a partir de segmentos de una única planta. La formación de nuevas plantas a partir de dos progenitores constituye el proceso de reproducción sexual. Cada progenitor aporta sus gametas (células sexuales) que se unen y forman la cigota, la primera célula del nuevo individuo que contará con una combinación de material genético de ambos progenitores. De este modo, los descendientes pueden heredar una combinación de rasgos que le ofrecen ciertas ventajas adaptativas en diferentes condiciones ambientales. A diferencia de la reproducción sexual, que aporta gran diversidad a la descendencia, la reproducción asexual se caracteriza por la presencia de un único progenitor que se divide, y da origen a individuos genéticamente idénticos al progenitor y entre sí. Este tipo de reproducción se utiliza para obtener plantas que son copias (clones) de la planta original seleccionada por sus buenas características agronómicas. La reproducción asexual o clonación en las plantas La clonación de plantas existe hace miles de años. Los agricultores y floricultores la practican desde hace muchos años para la producción de plantas ornamentales y alimenticias que son copias del progenitor. En la actualidad, una gran cantidad de plantas de valor comercial, como las bananas (plátanos), uvas y naranjas sin semilla, entre muchas otras, han perdido la capacidad de producir semillas y deben ser propagadas por procesos de reproducción asexual. El siguiente esquema resume las variadas formas que puede utilizar el hombre para reproducir asexualmente una planta y obtener copias idénticas o clones: 203
La multiplicación vegetativa La multiplicación o propagación vegetativa es posible, ya que cada una de las células de un vegetal posee la capacidad de multiplicarse, diferenciarse y generar un nuevo individuo idéntico al original. A esta característica se la denomina totipotencialidad. Por ejemplo, la multiplicación se produce a partir de las partes vegetativas de la planta, como las yemas, hojas, raíces o tallos que conservan la potencialidad de multiplicarse para generar nuevos tallos y raíces a partir de un grupo de pocas células. Tomado de: PQBIO. Por qué biotecnología. Programa educativo Argenbio. http://porquebiotecnologia.com.ar/index. php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1¬e=56 Reproducción asexual (clonación) de plantas Procedimiento Cómo son Cómo hacen Ejemplo Por esquejes o Son segmentos de tallos. Los esquejes, en agua o tierra húmeda, desarrollan raíces en sus extremos. Muchos árboles y arbustos cultivados, como el sauce. Por estolones Son tallos delgados, largos y horizontales, llamados estolones Los estolones en contacto con la tierra desarrollan raíces adventicias y dan una nueva planta. Muchas plantas, como la fresa y la frutilla, y pastos, como la grama y el trébol blanco. Por rizomas Son tallos que crecen bajo la tierra. Los rizomas puestos en agua o en la tierra desarrollan raíces y forman una nueva planta. Planta aromáticas como jengibre, menta, orégano, estragón y romero. Por tubérculos Son tallos subterráneos engrosados por acumulación de sustancias alimenticias. Los tubérculos con la humedad del ambiente o puestos en tierra desarrollan raíces en cada ojo. Se planta un trozo de tubérculo que tenga una yema u "ojo" del cual surgirán nuevas raíces y tallos. Los tubérculos como las papas. Algunas variedades de papa se cultivan y casi nunca tienen semillas. 204
Anexo 3 Sexto Grado Cuadro de evaluación de ideas que deben estar presentes en su texto Están estas ideas en su texto? sí no La antigüedad de la agricultura Cómo el hombre mejoró las características de las plantas Cómo se forman las plantas mediante la reproducción sexual En qué se diferencian la reproducción sexual de la asexual En qué consiste la clonación de plantas La antigüedad de las técnicas de clonación de plantas Por qué se llama planta clonada Cómo son las plantas clones Ejemplos de cada técnica Qué otros ejemplos se pueden dar acerca de la clonación de plantas 205