BIOL 115 INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA HUMANA

Universidad del Este, Universidad Metropolitana, Universidad del Turabo © Sistema Universitario Ana G. Méndez, 2003 Derechos Reservados Prep. 4.MAR.06. Dra. Leila Crespo-Fernández. Ph. D.

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TABLA DE CONTENIDO PRONTUARIO--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 TALLER UNO --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 TALLER DOS---------------------------------------------------------------------------------------------------------10 TALLER TRES -------------------------------------------------------------------------------------------------------12 TALLER CUATRO --------------------------------------------------------------------------------------------------14 TALLER CINCO -----------------------------------------------------------------------------------------------------16 ANEJOS ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 ANEJO A --------------------------------------------------------------------------------------------------------------18 HOJA DE PUNTO MÁS CONFUSO ANEJO B --------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 EL SISTEMA CARDIOVASCULAR ANEJO C --------------------------------------------------------------------------------------------------------------20 RÚBRICA DEL EFECTO DEL ESTRÉS EN EL CUERPO HUMANO ANEJO D --------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 SISTEMA REPRODUCTOR ANEJO E---------------------------------------------------------------------------------------------------------------22 MITOSIS Y MEIOSIS ANEJO F ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------23 GENÉTICA HUMANA

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Prontuario Título del Curso:

Introducción a la Biología Humana

Codificación:

BIOL 115

Duración:

Cinco semanas

Pre-requisito:

Ninguno

Descripción: Estudio de las estructuras anatómicas y procesos fisiológicos en el organismo humano. Análisis de la relación entre estructura y función fisiológica. Comprensión del cuerpo humano como sistema. Evaluación de enfermedades de mayor relevancia asociadas a los distintos sistemas corporales.

Evaluación crítica y desarrollo y aprecio hacia

aquellas prácticas que fomenten la salud individual y colectiva. Objetivos Generales: Al finalizar el curso, el estudiante: 1. Analizará resultados de experimentos aplicando el método científico, mediante destrezas de observación, formulación de hipótesis, diseño experimental, análisis de datos y formulación de conclusiones. 2. Identificará estructuras anatómicas demostrando conocimiento de la anatomía humana, relacionando estructura y función y cómo se integran los sistemas del cuerpo en el funcionamiento del organismo. 3. Analizará dentro de un marco ético-moral profesional circunstancias y estilos de vida que pongan en riesgo la salud tanto individual como colectiva. 4. Discutirá los principios biológicos de la regulación del cuerpo y el principio de homeostasis. 5. Apreciará el valor del conocimiento acerca del cuerpo humano, adquiriendo responsabilidad como ser viviente que comparte recursos comunes con diversas formas de vida en un ecosistema cerrado. Textos: Marieb, E. N. (2001). Essentials of Human Anatomy and Physiology, 7th Ed. Benjamin/Cummings Publishing Company. Marieb, E. N. (2000) Human Anatomy and Physiology, 6th Edition. Prep. 4.MAR.06 Dra. Leila Crespo-Fernández, Ph.D. BIOL 115 Instroducción a la Biología Humana

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Benjamin/Cummings Publishing Company. Referencias electrónicas Anatomyandphysiology.com – Módulos interactivos que complementan varios libros de anatomía y fisiología de E. Marieb. Anatomy and Physiology Websitehtttp://warlock.district125.k12.il.us/science/HUMANBIO/ Case Topics in Human Anatomy and Physiology. http://faculty.niagara.edu/bcliff/hapcstop.html The Biology Project Recurso en línea interactivo para el aprendizaje de la biología, enfocado a estudiantes universitarios y de educación secundaria. http://www.biology.arizona.edu BioChemNet Guía de estudio para biología y química.

Temas clasificados en sub-directorios

interactivos con enlaces a revistas tales como

Scientific American, the Journal of

Biochemistry and Chemistry & Industry entre otras. http://schmidel.com/bionet.cfm Cell and Molecular Biology Online Guía de estudio para biología celular y molecular http://www.cellbio.com/ National Science Foundation Agencia que provee apoyo económico a la investigación. Clasificaciones por tema. http://www.nsf.gov/ Enciclopedia médica en español http://medlineplus.gov Búsqueda de artículos científicos http://www.findarticles.com RECURSOS INTERACTIVOS DISPONIBLES Software (CD): 1. Journey into the brain 2. Anatomy of the Eye Prep. 4.MAR.06 Dra. Leila Crespo-Fernández, Ph.D. BIOL 115 Instroducción a la Biología Humana

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3. The Human Body (2CD set) 4. Human Anatomy Atlas Video (VHS): 1. Endocrine System (VHS6) 2. Nervous System (VHS7) 3. Inside the Cell, Microstructure-mechanics-molecules (VHS14) 4. Atoms and Molecules: Building blocks of matter (VHS14) 5. Cancer-cell out of control (VHS15) RECURSOS BIBLIOGRAFICOS: Campbell, Neil A. Biology: concepts & connections. Español-Biologia : conceptos y relaciones

4ta edición, Pearson Education, Mexico, (2001) 574 C153b E 2001

Gray, H. (1999). Gray’s Anatomy (Atlas of Human Anatomy) W.B. Saunders Martini, F. H. & Bartholomew, E. F. (1997). Human Anatomy and Physiology. 3rd ed., Wokingham: Benjamin/Cummings Raven, P. and Johnson, G. Biology 4th edition McGraw-Hill, Boston MA, USA (1999). QH308.2.R38 1999 Solomon, E. P., Berg, L. B. and Martin, D. W. Biología 3ra ed. McGraw-Hill Interamericana, Mexico (2001). 574So47bE 2001 Tortora, G. & Anagnostakos, N. (1995). Principios de Anatomia y Fisiologia Humana (Español) 2nd ed. Diccionarios de biología y términos científicos disponibles: Dorland– Diccionario de ciencias médicas (1986) D734E1981 Stedman- Diccionario bilingüe de ciencias médicas (1999) 610.3 St31 Referencias Suplementarias y/o Materiales: •

Computadora donde puede realizar las tareas o utilizar las disponibles en los laboratorios de la Institución

Evaluación: 1. 2. 3. 4.

Asistencia y participación Portafolio de trabajos y asignaciones Examen Trabajos grupales Total

20 pts, c/u = 100 puntos 100 puntos 100 puntos 100 puntos 400 puntos

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Curva:

Nota

100-90

A

89-80

B

79-70

C

69-60

D

Descripción de las normas del curso: 1. La asistencia es obligatoria. El estudiante debe excusarse con el facilitador, si tiene alguna ausencia y reponer todo trabajo. El facilitador se reserva el derecho de aceptar la excusa y el trabajo presentado y ajustar la evaluación, según entienda necesario. 2. Las presentaciones orales y actividades especiales no se pueden reponer, si el estudiante presenta una excusa válida y constatable (ej. médica o de tribunal), se procederá a citarlo para un examen escrito de la actividad a la cual no asistió. 3. Este curso es de naturaleza acelerada y requiere que el estudiante se prepare antes de cada taller, según especifica el módulo. Se requiere un promedio de 10 horas semanales para prepararse para cada taller. 4. El estudiante debe someter trabajos de su autoría, por lo tanto, no deberá incurrir en plagio. Debe dar crédito a cualquier referencia. 5. Si el facilitador realiza algún cambio, deberá discutir los mismos con el estudiante en el Taller Uno. Además, entregará los acuerdos por escrito a los estudiantes y al Programa. 6. El facilitador establecerá el medio y proceso de contacto. 7. El uso de teléfonos celulares está prohibido durante los talleres. 8. No está permitido traer niños o familiares a los salones de clases.

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Taller Uno Objetivos Específicos: Al finalizar el Taller, el/la estudiante: 1. Describirá correctamente los pasos del método científico y su utilidad en el desarrollo del conocimiento, a través de la investigación. 2. Identificará las características de los organismos vivos y describir la jerarquía y los niveles de organización en la naturaleza, desde las moléculas hasta alcanzar la biosfera. 3. Explicará por qué la célula es la unidad básica de la vida, diagramando los componentes estructurales de la misma. 4. Mencionará las “moléculas de la vida”, especificando algunos de los roles importantes en el cuerpo de las proteínas, los lípidos, los carbohidratos y los ácidos nucleicos. Tareas a realizar antes del Taller Uno: Instrucciones: 1. Utilizando los libros de texto sugeridos y las direcciones electrónicas provistas, defina los siguientes conceptos.

Deberá presentar por escrito un trabajo

individual en el que se analiza el significado de cada uno de esos conceptos. •

Hipótesis

•

Diseño experimental

•

Moléculas orgánicas

•

Célula animal

•

Nutrición

•

Digestión

•

Enzimas

•

Pirámide de nutrición

2. Utilizando los pasos del método científico, redactar un experimento sencillo que represente cómo usamos este proceso en nuestra vida diaria. a. planteamiento del problema b. formulación de la hipótesis

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c. diseño del experimento d. procedimiento usado e. recopilación y análisis de los datos obtenidos f. rechazar o corroborar la hipótesis 3. Mediante las referencias provistas, defina lo que es llamado una célula típica animal, estudiando los componentes principales que la integran. El resumen final de este trabajo será elaborado en el grupo durante el primer Taller. 4. Diferencie entre nutrición y alimentación.

Puede basarse en los criterios

establecidos en www.mypyramid.gov 5. Dibuje y rotule el sistema digestivo humano, tomando en consideración los diversos pasos de la digestión humana. Actividades: 1. Presentación del facilitador(a). 2. Realizar un ejercicio rompe hielo para que el grupo se conozca. 3. Discutir los objetivos, la evaluación del curso, explicar y aclarar las dudas sobre el curso, el módulo y su uso. 4. Los estudiantes se dividirán en subgrupos y repasarán los pasos del método científico y como éste se aplica a los diferentes escenarios y funciones de la vida diaria. 5. Un(a) estudiante voluntario explicará su Dibujo de las Partes de la Célula. El facilitador aclarará dudas sobre el dibujo, y las funciones de los diversos componentes celulares 6. El/la estudiante relacionará la célula, el tejido, el órgano y el sistema del cuerpo de acuerdo al orden jerárquico en que aparecen en el organismo. Proveerá ejemplos de cada nivel. 7. Guiados por el facilitador(a), discutirán los requisitos de la nutrición adecuada. 8. En el pequeño grupo, se intercambiarán los dibujos del sistema digestivo para comparar las estructuras rotuladas por cada estudiante. 9. Mediante el uso de la pizarra, se resumirán los puntos importantes del proceso digestivo. 10. El facilitador aclara las dudas relacionadas con las tareas del próximo taller. Prep. 4.MAR.06 Dra. Leila Crespo-Fernández, Ph.D. BIOL 115 Instroducción a la Biología Humana

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Assessment: 1. El estudiante hará su assessment llenando el Anejo A -Hoja Punto más confuso 2. Entregará la Hoja Punto más confuso al finalizar el Taller. 3. Mediante los hallazgos, el facilitador(a) podrá repasar lo que así amerite para el próximo Taller.

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Taller Dos Objetivos Específicos: Al finalizar el Taller, el/la estudiante: 1. Definirá el proceso de regulación en el cuerpo y el mantenimiento de la homeostasis en el organismo. 2. Explicará el rol de integrado de la circulación, el intercambio gaseoso (respiración), la excreción y la función renal en la homeostasis en el cuerpo humano. 3. Relacionará el proceso de homeostasis al fenómeno llamado estrés. 4. Considerará diversas condiciones de salud que pueden estar influenciadas por el estrés y que afectan los diversos órganos y sistemas del cuerpo. Tareas a realizar antes del Taller Dos: Instrucciones: 1. Utilizando los libros de texto sugeridos y las direcciones electrónicas provistas, defina los siguientes conceptos. Deberá presentar por escrito un trabajo individual en el que se analizan las estructuras de cada sistema del cuerpo y su función integrada. •

Homeostasis

•

Estrés

•

Sistema circulatorio

•

Sangre

•

Sistema respiratorio

•

Sistema renal

2. Mediante un diagrama esquemático para presentar en el salón de clases, relacionar el sistema cardiovascular con el sistema pulmonar. Explique la importancia de esta relación en el funcionamiento general del cuerpo. (Vea Anejo B). 3. Relacione el sistema renal al mantenimiento del equilibrio de agua y solutos en el cuerpo, resaltando la importancia de este proceso a la homeostasis.

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4. Usando las referencias sugeridas, relacione las siguientes condiciones al sistema involucrado y al estrés. (Vea Anejo C). Estas condiciones serán discutidas en el salón de clases. •

Hipertensión esencial

•

Infartos cardiacos

•

Trastornos inmunes

•

Diabetes

Actividades: 1.

En el grupo del salón, un estudiante voluntario presentará el diagrama

esquemático, mediante el cual se relaciona el sistema cardiovascular con el sistema pulmonar. El estudiante explicará la importancia de esta relación en el funcionamiento general del cuerpo. 2. Mediante recursos audiovisuales, el facilitador presentará el tema de homeostasis, resaltando el proceso de desequilibrio llamado estrés. 3.

En reunión de los pequeños grupos se compartirá la tarea de las condiciones

relacionadas al estrés. Cada grupo presentará alguna de las condiciones y el posible manejo del estrés en el manejo de la enfermedad. 4. El facilitador aclara las dudas relacionadas con las tareas del próximo taller. Assessment: 1. El estudiante hará su assessment llenando el Anejo A -Hoja Punto más confuso. 2. Entregará la Hoja Punto más confuso al finalizar el Taller. 3. Mediante los hallazgos, el facilitador(a) podrá repasar lo que así amerite para el próximo Taller.

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Taller Tres Objetivos Específicos: Al finalizar el Taller, el/la estudiante: 1. Describirá las moléculas de DNA y de RNA, analizando el rol que juegan en la herencia. 2. Distinguirá las etapas de la división celular llamada mitosis de acuerdo a los eventos clave de cada una, diferenciándolas de las etapas de la meiosis 3. Comprenderá la importancia de la mitosis como proceso de origen de nuevas células en los organismos. 4. Resaltará la importancia del proceso de meiosis en la formación de nuevos gametos para la reproducción sexual. 5. Comparará los sistemas reproductores femenino y masculino. 6. Definirá los conceptos de crecimiento y desarrollo en el ser humano. Tareas a realizar antes del Taller Tres: Instrucciones: 1. Utilizando los libros de texto sugeridos y las direcciones electrónicas provistas, defina los siguientes conceptos. •

Mitosis- sus etapas

•

Meiosis- sus etapas

•

Reproducción sexual- órganos y procesos

•

Anticonceptivos

•

Fecundación

•

Crecimiento

•

Etapas de desarrollo embrionario

•

Desarrollo en el niño hasta llegar al adulto

2. Estudiar los procesos de reproducción celular, diferenciando entre mitosis y meiosis, enfocando en la aportación de cada una de estas etapas en el cuerpo humano. (Vea Anejo E). 3. Compare los sistemas reproductores femenino y masculino usando la tabla que aparece en el Anejo D. Prep. 4.MAR.06 Dra. Leila Crespo-Fernández, Ph.D. BIOL 115 Instroducción a la Biología Humana

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4. Usando el libro de texto y las referencias sugeridas, localice información relacionada a los métodos anticonceptivos. Mencione para cada uno de ellos, el por ciento de efectividad que posee.

Traiga este análisis para la discusión

grupal. Actividades: 1. En el grupo del salón, un estudiante voluntario presentará el diagrama esquemático, mediante el cual se comparan mitosis y meiosis. El estudiante explicará la importancia de cada uno de estos procesos en el funcionamiento general del cuerpo. 2. En el pequeño grupo, resaltar las particularidades de cada uno de los sistemas reproductores, relacionándolos a los métodos anticonceptivos mayormente utilizados. El facilitador resumirá en la pizarra las conclusiones del trabajo de cada grupo. 3. El facilitador, mediante el uso de recursos audiovisuales, discutirá el proceso de desarrollo desde la etapa del embrión hasta la formación del cuerpo del adulto. 4. El facilitador aclara las dudas relacionadas con las tareas del próximo taller. Assessment: 1. El estudiante hará su assessment llenando el Anejo A -Hoja Punto más confuso. 2. Entregará la Hoja Punto más confuso al finalizar el Taller. 3. Mediante los hallazgos, el facilitador(a) podrá repasar lo que así amerite para el próximo Taller.

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Taller Cuatro Objetivos Específicos: Al finalizar el Taller, el/la estudiante: 1. Reconocer la función del DNA en el control de las características hereditarias. 2. Explicar cómo se producen las mutaciones y el posible efecto sobre el organismo. 3. Relacionar el significado del número desigual de material genético en diversos problemas o condiciones de salud. 4. Analizar el efecto de los cambios en el ambiente sobre la adaptación de los organismos. Tareas a realizar antes del Taller Cuatro: Instrucciones: 1. Utilizando los libros de texto sugeridos y las direcciones electrónicas provistas, defina los siguientes conceptos. •

DNA

•

Herencia de características dominantes

•

Herencia de características recesivas

•

Fenotipo

•

Genotipo

•

Condiciones de salud o Síndrome Down o Síndrome Turner y Klinefelter o Hemofilia

•

Propensión hereditaria y la enfermedad

•

Mutaciones

2. Redactar un ensayo corto sobre el efecto del ambiente sobre los genes y su importancia en el desarrollo humano. 3. Los estudiantes entrevistarán cuatro sujetos y se observarán ellos mismos para tabular características como: lóbulo adherido o libre en la oreja; enrolla o no

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enrolla la lengua; pecas o no pecas; pico de viuda o línea del cabello lisa; dedo de ponero o dedo pulgar que no dobla. Deben usar el Anejo F para este trabajo. Actividades: 1. El facilitador demostrará en la pizarra el uso del tablero de Punnett en un cruce monohíbrido. Formará los gametos y analizará el producto del cruce. 2. En la discusión grupal, se aclararán los principios de la herencia mendeliana y los mecanismos involucrados. 3. Mediante discusión grupal, se efectuará un debate relacionado a la función del DNA en el control de las características hereditarias. 4. Se resumirán los puntos sobresalientes de la discusión en la pizarra. 5. Se tabularán los resultados del trabajo del Anejo F. 6. se entregarán preguntas de examen para llevar a la casa, que será entregado en el próximo Taller. 7. El facilitador aclara las dudas relacionadas con las tareas del próximo taller. Assessment: 1. El estudiante hará su assessment llenando el Anejo A -Hoja Punto más confuso. 2. Entregará la Hoja Punto más confuso al finalizar el Taller. 3. Mediante los hallazgos, el facilitador(a) podrá repasar lo que así amerite para el próximo Taller.

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Taller Cinco Objetivos Específicos: Al finalizar el Taller, el/la estudiante: 1. Identificará la relación que existe entre el sistema nervioso y el endocrino en la homeostasis. 2. Estudiará el Sistema Nervioso Central y el Periférico, así como el arco reflejo y la neurona, para relacionar estos al funcionamiento general del cuerpo. 3. Definirá las hormonas y los neurotransmisores como los mensajeros químicos del cuerpo. 4. Relacionará el abuso de sustancias al funcionamiento de los mensajeros químicos del cuerpo. Tareas a realizar antes del Taller Cinco: Instrucciones: 1. Contestará el examen para llevar a la casa. 2. Recopilará información sobre la relación del sistema nervioso y la conducta. Actividades: 1. Se entregará el examen para llevar a la casa. 2. El facilitador organizará un debate participativo en el cual los estudiantes traerán la información recolectada sobre la relación entre el sistema nervioso y la conducta. 3. se resumirán los puntos sobresalientes en la pizarra. Assessment: 1. El estudiante redactará un diario reflexivo en el cual resumirá los puntos sobresalientes del curso y expresará como los mismos le han impactado en su vida diaria. Este diario será incluido en el Portafolio del estudiante.

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Anejos

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Anejo A Hoja de Punto más confuso NOMBRE: ________________________ FECHA: _____________________ BIOL 115

TALLER ________

Favor de indicar cuál fue el punto que entendió mejor sobre el material del Taller: ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

Favor de indicar que no entendió bien sobre el material del Taller: ______________________________________________________________________ __________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Indique en que forma puede superar las dificultades que tiene, si alguna: ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

_________________________ Nombre

__________________________ Firma

Favor de entregar al finalizar cada Taller

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Anejo B Biología 115: Biología Humana Nombre __________________________________ Grupo # ___________ El sistema cardiovascular Objetivo: Al finalizar esta actividad el estudiante podrá trazar el movimiento de un eritrocito a través de todo el sistema cardiovascular. Instrucciones: Diagrame de manera esquemática el sistema cardiovascular, partiendo desde los puntos relacionados a cada una de las cámaras del corazón.

Señale las

estructuras, y los eventos o procesos importantes que se relacionan a cada una de las siguientes áreas del sistema: 1. aurícula derecha y la entrada de la sangre por la vena cava 2. ventrículo derecho y el flujo a través de la arteria pulmonar 3. aurícula izquierda y la entrada de sangre por la vena pulmonar 4. ventrículo izquierdo y la salida por la arteria aorta

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Anejo C Nombre____________________________________Grupo # ____________ BIOL 115 Rúbrica del efecto del estrés en el cuerpo humano Considere los efectos del estrés en el cuerpo humano y presente en diagramas, flujogramas, o cualquier representación gráfica los efectos del estrés en cada uno de los sistemas corporales estudiados en clase.

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Anejo D NOMBRE: ________________________ FECHA: _____________________ BIOL 115

TALLER _________

Sistema Reproductor • •

Compare el sistema reproductor femenino con el masculino Anote las diferencias y semejanzas en la tabla provista

SEMEJANZAS

DIFERENCIAS

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Anejo E NOMBRE: ________________________ FECHA: _____________________ BIOL 115

TALLER _________

Mitosis y Meiosis • •

Compare mitosis y meiosis en términos de los procesos y sus productos. Anote las diferencias y semejanzas en la tabla provista

SEMEJANZAS

DIFERENCIAS

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Anejo F Biología 115

grupo # _______ Genética humana

Instrucciones: Cada grupo recolectará datos relacionados a cinco personas por cada miembro del mismo. Las características a ser observadas en estas personas se incluyen en una lista provista por el facilitador. 1. Sume el total de sujetos por todo el grupo de laboratorio. Esta suma es el total de la muestra y se representa por el símbolo N. 2. Sume el número total de sujetos por cada característica estudiada. Este número es el subtotal de cada característica y representa la cantidad de veces que aparece la misma en la muestra de los sujetos. Deberá dividirse dicho número entre N, para luego multiplicar el resultado por 100. El número obtenido es la frecuencia de aparición de la característica en la muestra del estudio. 3. Dos frecuencias por cada característica deben aparecer, una para la dominante, y la otra para el fenotipo recesivo. Al sumar ambas frecuencias para el dominante y el recesivo de cada característica, el total sumará el 100%. 4. Posibles genotipos:

Al observar el fenotipo dominante, no se conoce el

genotipo de esta persona. Esto se debe al hecho de que el fenotipo híbrido (Ee) se ve igual que el puro (EE). Por lo tanto, el sujeto con el fenotipo dominante siempre será representado por sus dos posibles genotipos, que pueden ser tanto EE, como Ee. Represente cada característica observada con una letra y establezca los posibles genotipos para cada uno de los grupos observados. Diferencie entre el fenotipo dominante y el recesivo. 5. Al finalizar la recolección de los datos y su análisis, desarrolle un informe de laboratorio de acuerdo al formato establecido en clase.

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