El ciclo celular en la salud y la enfermedad

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Con esta serie de actividades, los estudiantes vincularán la reproducción celular con la función de los genes que regulan el ciclo celular, y explorarán las consecuencias de las mutaciones que afectan dichos genes. Las actividades propuestas integran varios conceptos clave de la biología: genes, mutaciones, ciclo celular y división celular, usando el cáncer como fenómeno integrador.

Durante estas actividades, los estudiantes:

  • Explicarán la función de los genes reguladores del ciclo celular, reconociendo que algunos genes estimulan el ciclo celular mientras que otros lo inhiben. 
  • Explicarán lo que es el cáncer y cuál es su relación con el ciclo celular.
  • Usarán evidencia para apoyar las siguientes afirmaciones acerca del cáncer:
    • El cáncer es normalmente causado por varias mutaciones que coexisten en un tumor.
    • Dos personas pueden desarrollar el mismo tipo de cáncer como resultado de distintas mutaciones.

Esta secuencia de recursos está diseñada para clases de Biología de nivel Medio Superior (preparatoria o bachillerato). Realizar todas las actividades toma aproximadamente 150 minutos de clase.

Invasión de células cancerosas
Tópico
Genética
Biología celular
Tipo de recurso
Actividades

En esta actividad, los estudiantes observan una imagen de células cancerosas que están invadiendo un tejido sano. El propósito de este primer ejercicio es que los estudiantes expongan sus preguntas acerca del cáncer así como sus ideas previas sobre el tema.

  • Pregúntales a tus estudiantes si conocen a alguien que haya tenido cáncer y pídeles que discutan en sus grupos qué es el cáncer. Indícales que después de discutir, escriban en dos pedazos de papel 2 preguntas que tengan sobre el cáncer. Nota: este tema puede ser delicado para algunos estudiantes, por lo que es recomendable prepararlos para esta discusión. El material para el educador que acompaña este recurso contiene algunas sugerencias al respecto.
  • Reparte o proyecta la imagen y haz que lean la información que la acompaña.
  • Pide a tus estudiantes que escriban 2 preguntas que tengan acerca de la imagen y que al terminar peguen todas sus preguntas sobre la pared (para un total de 4 preguntas por cada estudiante, incluidas sus preguntas anteriores sobre el cáncer). 
  • Haz que los estudiantes lean en silencio las preguntas de toda la clase y que las discutan en pequeños grupos.
  • Mientras los estudiantes discuten en grupos, separa las preguntas que sí se van a explorar en esta secuencia de actividades de aquellas que no se van a explorar, moviéndolas sobre la pared o haciendo dos pilas. Lee en voz alta las preguntas que sí se van a explorar. Las demás preguntas pueden ser sujeto de una tarea de investigación o proyecto especial (opcional).
  • Después de la clase, escribe las preguntas generadas por los estudiantes en un documento compartido en línea (por ejemplo, en Google Drive) o impreso. Los estudiantes pueden responderlas como tarea a medida que progresan con esta secuencia de actividades. También puedes usar estas preguntas para guiar discusiones al principio o al final de cada clase durante esta secuencia. La intención es que los estudiantes puedan vincular sus propias preguntas con el contenido de las actividades que van a realizar.

Tiempo estimado: 30 minutos en clase.

 

Angiogénesis
Tópico
Biología celular
Tipo de recurso
Videos

Esta animación muestra la formación de un tumor, comenzando con una célula mutada hasta un tumor tridimensional, e ilustra cómo las células metastásicas invaden tejidos distantes. El propósito de esta actividad es que los estudiantes exploren nueva información sobre el cáncer y que comiencen a responder las preguntas que generaron en la primera actividad.

  • Explica que la animación muestra la formación de un tumor. 
  • Proyecta el video dos o tres veces y pide a los estudiantes que vayan escribiendo las cosas nuevas que van aprendiendo del video.
  • Pide a los estudiantes que visiten a uno o dos compañeros para compartir las cosas nuevas que hayan aprendido.
  • Recoge las listas de las cosas nuevas que aprendieron los estudiantes y úsalas como punto de partida para clarificar ideas antes de iniciar la próxima clase. Alternativamente, los estudiantes pueden usar sus listas para contestar como tarea algunas de las preguntas que se generaron en el ejercicio inicial.

Tiempo estimado: 20 minutos

El ciclo celular eucarionte y el cáncer
Tópico
Genética
Biología celular
Tipo de recurso
Interactivos

Con este recurso los estudiantes exploran las fases, los puntos de control y las proteínas reguladoras del ciclo celular. El módulo interactivo muestra además cómo las mutaciones en los genes que controlan el ciclo celular pueden causar cáncer. El propósito de este ejercicio es vincular el cáncer con el ciclo celular.

  • Pide a tus estudiantes que exploren el interactivo (disponible en línea y como aplicación para Android) en casa, como tarea, y que completen la hoja de trabajo que se encuentra en el sitio web. Asigna las preguntas de la hoja de trabajo que consideres más relevantes para ayudarlos a concentrarse en las partes más importantes del interactivo.
  • Toma una prueba sencilla al comienzo de la clase sobre los contenidos más importantes del interactivo.
  • Presenta a tus estudiantes la analogía de que algunos genes funcionan como “aceleradores” del ciclo celular y otros funcionan como “frenos” del ciclo celular y que las mutaciones en ambos tipos de genes pueden causar cáncer. Pide a los estudiantes que expliquen lo que representa cada elemento de esta analogía (por ejemplo, el auto en esta analogía es el ciclo celular, el freno son los genes supresores de tumores, etc.)
  • Haz que tus estudiantes trabajen en pequeños grupos para desarrollar un mapa conceptual que integre los conceptos más importantes discutidos en esta clase (ciclo celular, puntos de control, genes supresores de tumores, oncogenes, mutaciones, cáncer).

Tiempo estimado: 50 minutos en clase

 

Actividades de exploración del cáncer
Tópico
Genética
Biología celular
Tipo de recurso
Actividades

Este recurso contiene dos actividades de tarjetas. Usa solo la actividad #2 para esta secuencia, en la que los estudiantes analizan mutaciones en pacientes con cáncer. Trabajando en grupos, los estudiantes identifican patrones en los perfiles de mutaciones asociados con distintos tipos de cáncer. El propósito de este ejercicio es vincular el cáncer con las mutaciones en los genes reguladores del ciclo celular.

  • Pide a tus estudiantes que contesten estas preguntas con base en lo que saben o piensan. Lo puedes hacer como una encuesta anónima. La intención es ayudarlos a identificar cosas nuevas que van a aprender una vez que completen el ejercicio: 

    • Cuando alguien desarrolla cáncer, ¿se debe a una mutación en un solo gen?
    • En dos pacientes con el mismo tipo de cáncer, ¿deberíamos encontrar la(s) misma(s) mutación(es)? 
    • ¿Puedes mencionar 1 o 2 genes asociados con el cáncer?
  • Entrega una tarjeta a cada estudiante. Ajusta el número de tipos de cáncer al número de alumnos en tu grupo (hay 8 tipos de cáncer con 4 tarjetas cada uno). Por ejemplo, si tu grupo es de 24 estudiantes, usa solo 6 tipos de cáncer para la actividad. 
  • Pide a los estudiantes que encuentren a los 3 compañeros que tienen su mismo tipo de cáncer y que identifiquen los patrones de mutaciones asociados con su cáncer.
  • Facilita una discusión en la que cada grupo comparta los patrones que identificó.
  • Usa la tabla que enlista todos los genes presentes en las tarjetas para que los estudiantes marquen en qué tipos de cáncer se encuentra mutado cada gen (Tabla 1 en la página 4 de la guía para el docente). Resalta que el gen P53 está mutado frecuentemente en muchos tipos de cáncer.
  • Pide a los estudiantes que comparen lo que descubrieron con sus respuestas a las preguntas iniciales y que escriban una reflexión final sobre lo aprendido.

Tiempo estimado: 50 minutos