Genetica Del Sabor

Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

GENÉTICA DEL SABOR AMARGO Manuel Mª Cardeñosa Herrero I. E.S. RAMÓN MUNTANER Xirivella Introducción: Una de las características del conocimiento obtenido a través del método científico es que sus diseños experimentales deben ser reproducibles, de forma que otros equipos de investigadores puedan obtener resultados similares a los expuestos en los artículos de investigación científica. Uno de los objetivos de la educación en Ciencias es la comprensión por parte del alumnado de la naturaleza de la ciencia y del trabajo científico. Esta actividad se plantea como un proyecto de investigación en el que el alumnado debe trabajar como un equipo de investigación para verificar los datos comunicados en un trabajo científico previamente publicado, evitando en la medida de lo posible, la aplicación de "recetas" propuestas por el profesorado. Para ello deberá llevar a cabo las diferentes actividades relativas al trabajo científico, incluida la comunicación de los resultados. Esta última se realiza a través de la realización de una wiki, con el objetico de acercar al alumnado las herramientas de transmisión del conocimiento propias de la web 2.0. Aunque a lo largo de su desarrollo no se tratan de forma teórica o explícita los distintos aspectos de la naturaleza de la ciencia, su realización sirve de punto de partida para su discusión o como punto de introducción de los mismos. Este tipo de actividad permite adecuar el grado de complejidad y de detalle al nivel del alumnado. La investigación que se utiliza como modelo apareció en el artículo Mari A. Sandell y Paul A.S. Breslin. Variability in a taste-receptor gene determines whether we taste toxins in food. Current Biology, 2006, 16, R792-R794 En dicho artículo se estudia la capacidad de diferentes versiones del receptor del sabor amargo TAS2R38, para captar glucosinolatos presentes en alimentos naturales. Esta investigación se realizó en el marco de un intento por demostrar la relación entre la evolución del sentido del gusto relacionado con el sabor amargo y el desarrollo de un mecanismo de defensa para evitar tóxicos presentes en alimentación. Los autores fueron capaces de determinar que diferentes sensibilidades a los glusosinolatos se explican mediante la presencia de diferentes combinaciones de alelos del gen hTAS2R38. En la experiencia, los autores deteminaron el genotipo de los voluntarios, identificando la presencia en su genoma de los alelos PAV (sensible) o AVI (insensibilidad). Posteriormente estos individuos realizaron una cata de diferentes vegetales crudos, entre los cuales

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aparecen vegetales que presentan, en mayor o menor cantidad, glucosinolatos. Para la mayoría de las verduras se estableció una relación entre el genotipo de los individuos y su sensibilidad al sabor amargo. Esto nos permite plantear nuestra investigación al revés, es decir, determinar (de forma aproximada) el genotipo de la persona investigada a través de su fenotipo (su reacción ante vegetales con glucosinolatos). Este estudio se puede completar realizando un análisis de la distribución del genotipo en la muestra y la determinación de sensibilidad que provocan las verduras estudiadas. Objetivos:  Familiarizar al alumnado con el trabajo científico a través de pequeños proyectos de investigación  Aplicar conocimientos teóricos de genética clásica y genética humana  Valorar la investigación como una actividad colectiva y colaborativa  Reconocer el proceso de investigación como una sucesión de decisiones, discusiones y acuerdos  Deteminar el genotipo de individuos a partir del fenotipo mostrado (todo relacionado a un caracter sencillo) Relación del tema propuesto con el curriculo del Curso: La propuestas se relaciona con el bloque 1 referente a la metodología científica y con el bloque 3 referente a la la vida en el planeta y, en concreto, con los contenidos relativos a la genética. Así mismo, se relaciona con las siguientes capacidades básicas: -

Competencia lingüística y audiovisual Competencia matemática Competencia para aprender a aprender Conocimiento e interacción con el medio físico Competencia digital

Material y recursos necesarios:      

Muestras de verduras con glucosinolatos Formulario para recogida de datos Pan Voluntarios Software para el tratamiento de datos (Oppen Office Calc, por ejemplo) Wiki y ordenador con conexión a internet

Procedimiento: NOTA: El procedimiento planteado aquí se realizó con alumnado de 4º de ESO. 1. Explicación de las bases científicas relativas al proyecto a realizar. (Este paso puede sustituirse por una búsqueda bibliográfica y un pequeño seminario)

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2. Diseño del procedimiento experimental. Dado que en la explicación teórica se ha descrito la experiencia que aparece en la investigación a realizar, el alumnado debe tomar las decisiones necesarias para realizar un diseño experimental similar pero que puedan llevar a cabo.

3. Diseño y elaboración de la plantilla de recogida de datos. El alumnado debe diseñar el documento en el que recogeran los datos aportados por los voluntarios. 4. Puesta en práctica del diseño experimental. En nuesto caso, consistió en plantear a los voluntarios una bateria de 10 verduras diferentes, de las cuales cada uno debía indicar en una escala de 0 a 10 el grado de "amargura" que detectaba al masticarlas. Entre muestra y muestra debían tomar un pequeño trozo de pan para no mezclar sabores. Antes de realizar esto, el alumnado debió buscar voluntarios entre el alumnado, el profesorado y el personal del centro y organizar horarios para la prueba.

5. Determinación del genotipo de los voluntarios a través del fenotipo mostrado en los formularios de recogida de datos.

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6. Análisis de los datos, para determinar la distribución de fenotipos y genotipos en la muestra. Elaboracion de gráficas para la comunicación de los resultados. 7. Discusión acerca de la coincidencia o no de los datos obtenidos con investigaciones previas. En nuestro caso, se discutió si los datos eran conformes con los obtenidos en el artículo anteriormente mencionado 8. Elaboración de documentos, en diferentes formatos, para la comunicación de los resultados. En nuestro caso, además de las gráficas en las que se recogían los datos, se realiza una presentación en la que que se exponen las bases teóricas y un texto en el que se recoge el diseño experimental y la discusión de los datos obtenidos. 9. Publicación del resultado del proyecto de investigación mediante una wiki. Una buena opción es publlicarla en www.wikispaces.com Tiempo necesario para desarrollar este proyecto: Aproximádamente, dos semanas para los 7 primeros puntos. El 8 se va realizando en las siguientes semanas pero fuera del horario normal de clases. Una vez redactados todos los documentos se utiliza una sesión para su publicación en la wiki. NOTA. De este proyecto puede derivarse una práctica en la que el alumnado realice una valoración de sus propios fenotipos y genotipos relativos al caracter estudiado. En esta caso, la duración es de una única sesión si el profesorado lo prepara todo con antelación y no hay una publicación posterior de resultados. Cuestiones para los alumnos: A lo largo del proceso se deben realizar cuestiones que vayan orientando al alumnado en los momentos en que se bloquean. Algunas de ellas pueden ser:  ¿Se corresponde la distribución de genotipos con lo esperado?  ¿Qué factores que no hayan sido tenidos en cuenta pueden haber influido en el diseño experimental original?  ¿Qué dudas han surgido al realizar el análisis de los datos?  ¿Por qué se plantea que pueda existir una presión evolutiva en la evolución de los rceeptores para este tipo de sabores? Análisis de las respuestas de los alumnos: De las respuestas del alumnado se pueden destacar dos dificultades, aparte de las que surgen al realizar estas tareas por primera vez. Les cuesta reconocer factores que hayan afectado al desarrollo de la experiencia, aunque una vez que ven y entienden un par de ellos, cada vez les resultan más evidentes. Les es complicado también el pensar en el proceso evolutivo a nivel génico, asociando lo poco que sabían en ese momento de evolución a nivel de genes y genomas. Este problema es esperable. Análisis del proyecto presentado por el profesor:

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Dado que es la primera vez que trataba esta cuestión de forma completa, me resultaba interesante ver como interactuaría el alumnado al tener que trabajar como un équipo de investigación, si les costaría mucho llegar a acuerdos y repartirse y llevar a cabo las tareas que se asignasen. En este aspecto los resultados han sido muy buenos, ya que la organización fue mejorando a lo largo del proyecto. El alumnado se motiva al ver que está realizando una investigación que , al menos en parte, ha sido llevada a cabo por un grupo de investigadores y publicada en una revista científica. Esto les acerca el trabajo científico y les da un punto de autoestima. Los puntos críticos del proyecto dependerán del grupo con el que se trabaje y el profesorado debe preveer cuales pueden ser. Suelen ser más problemáticos los puntos del diseño del experimento y de la plantilla de recogida de datos. En la interpretación de datos suelen también dispersarse un poco, por lo que son necesarias las indicaciones que les ayuden a centrarse. El alumnado ve que es capaz de llevar a cabo el trabajo de forma bastante independiente, lo que ayuda a la motivación. Dado que han de buscar voluntarios, y para ello explican un poco lo que están haciendo, se crea cierta expectación en el centro, llamando la atención hacia su trabajo y lo que estudian. Esto influye mucho en su interés por el proyecto y, por qué no decirlo, fomenta la curiosidad de parte del alumnado hacia las asignaturas de ciencias, que cada vez son cursadas por menos alumnado.

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