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CERTAMEN NACIONAL- EXAMEN TEÓRICO Introducción

Durante su recorrido por el mundo a bordo del Beagle, Darwin (1809-1882) visitó Argentina y se maravilló de la diversidad de especies que observó. Con su agudeza para hacer observaciones, recolectó fósiles, describió hábitos de animales, analizó la vegetación y hasta estudió la geología de cada lugar. Los últimos estudios señalan que sus hallazgos en la Argentina habrían sido tan importantes para la elaboración de su teoría sobre el origen de las especies como los que realizó en Galápagos (Rev. Viva, Clarín, 14 de junio 2009).

Algunos detalles de su viaje se presentan en la siguiente figura. Gracias a las experiencias en Argentina Darwin se enfrenta con interrogantes ¿Cuál es la

relación entre el mundo viviente y el que se extinguió? ¿Podría ser una relación de evolución? Muchos sostienen que Punta Alta fue la semilla del pensamiento evolucionista de este naturalista.

El viaje incluyó la visita a las islas Galápagos en Ecuador, la referencia de esta visita son

los hoy conocidos “pinzones de Darwin”, los cuales siguen arrojando luz sobre la evolución. Se cumplen 150 años de la publicación de “El origen de las Especies”, su teoría superó escrutinios científicos. Por la importancia de los aportes realizados por este naturalista, es que se realizan celebraciones en todo el mundo, propiciando la oportunidad para subrayar los cambios que sufrió la idea de la evolución, sobre todo al fusionarla con la genética que Darwin ignoraba.

Setiembre 1833, Bahía Blanca. Observó una especie de avestruz petisa oriunda de la Patagonia. Algo que le llamó mucho la atención fue la existencia de esta especie al sur del río Negro y otro tipo al norte. Esto lo llevó a pensar en la distribución geográfica de las especies y la aparición de nuevas especies.

Agosto 1833, Río Negro. Desembarcó en la boca del río viajó a caballo hacia B. Blanca. Conoció al Gral. Rosas y observó la “liebre patagónica” o mara. En Punta Alta, halló fósiles de un gigantesco Megatherium y otros perezosos gigantes, describió. “Una perfecta catacumba para especies extintas”

Conoció el Canal de Beagle y aborígenes.

En Santa Fe. Estudió los hábitos de la vizcacha y de aves como el Martín Pescador, encontró restos fósiles de un armadillo gigante (Glyptodon) y lo sorprendió el parecido con los pequeños armadillos, llevándolo a pensar por qué se extinguieron los gliptodontes y cuál era la relación con los armadillos.

Marzo 1835, Desde Chile cruzó la cordillera de los Andes. Halló valvas marinas en la cima de las montañas y un bosque de fósiles de araucarias en territorio mendocino

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Parte A 1- Los pinzones de Darwin fueron el primer ejemplo de radiación evolutiva, luego se conocieron otros como las moscas del género Drosophila. ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones define correctamente a la radiación adaptativa?

I. Es la variabilidad genética que puede ser encontrada entre los individuos de la misma especie. II. Es el proceso por el cual surgen rápidamente formas adaptadas a diferentes nichos a partir de un ancestro común. III. Es una diversificación inesperada de un grupo de organismos a partir de especies estrechamente relacionadas. IV. Es el proceso evolutivo que permite que ocurran cambios dentro de un mismo linaje. V. Es el proceso evolutivo de adaptación de una especie a través de un tipo de polimorfismo. VI. Es el proceso que describe la rápida especiación de una o varias especies para llenar variados nichos ecológicos. Respuesta a) I, II, III. b) IV, V, VI. c) I, VI. d) I, II, IV, V. e) II, III, V, VI. f) II, VI. En la figura dada a continuación se muestra la ubicación de algunos genes sobre el cromosoma II de Drosophila. Los números indican las distancias (en centimorgan) de los diferentes loci en relación con el locus para la longitud de las antenas (ubicado a la izquierda del cromosoma sobre el locus 0).

Glosario de mutantes Antena sin arista: Antenas reducidas BlacK body: Cuerpo negro Cinnabar: Ojos cinnabar Vestigial: Alas reducidas Brown: ojos marrones

Figura: Mapa genético del cromosoma II de Drosophila

Brown eyes (bw) Cinnabar (c) Black body (b) Antena sin arista (al) Alas vestigiales (vg)

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2- Elegir la opción correcta que represente a la descendencia que se esperaría obtener de un total de 1000 individuos en un cruzamiento de prueba entre una hembra de cuerpo color silvestre y alas tamaño normal (dihíbrido en cis) con un macho de cuerpo negro y alas vestigiales, teniendo en cuenta la distancia entre los loci (ver mapa). a) 90 individuos de cuerpo color silvestre y alas normales, 90 de cuerpo negro y alas vestigiales, 410 de cuerpo color silvestre y alas vestigiales, 410 de cuerpo negro y alas normales. b) 410 individuos de cuerpo color silvestre y alas normales, 90 de cuerpo negro y alas vestigiales, 90 de cuerpo color silvestre y alas vestigiales, 410 de cuerpo negro y alas normales. c) 410 individuos de cuerpo color silvestre y alas normales, 410 de cuerpo negro y alas vestigiales, 90 de cuerpo color silvestre y alas vestigiales, 90 de cuerpo negro y alas normales. d) 500 individuos de cuerpo color silvestre y alas normales, 500 de cuerpo negro y alas vestigiales 3- Como se muestra en la figura de la pregunta anterior, el locus para el tamaño de las antenas se encuentra muy alejado del locus para el color de ojos brown (a 104,5 centimorgans). Indicar verdadero (V) o falso (F) para las siguientes afirmaciones. I) (…F…..) En la descendencia de la cruza de prueba, la proporción de individuos con fenotipo parental será mayor que la proporción de individuos recombinantes. II) (…V…..) Los alelos de los genes que codifican para el tamaño de las antenas y para el color de ojos se distribuirán de forma independiente, como si estuvieran en cromosomas diferentes, debido a la distancia que los separa. III) (…V…..) Para construir el mapa de ligamiento con estos genes fue necesario considerar las frecuencias de recombinación de los cruzamientos que involucran a genes situados entre ellos. IV) (…V…..) Como consecuencia de la cruza de prueba se esperaría observar en la descendencia igual número de moscas con los cuatro fenotipos posibles. V) (…F…..) La frecuencia de recombinación en los cruzamientos de prueba que afectan a estos dos genes alcanza un valor máximo del 80%. 4- La secuencia correcta de la metamorfosis completa de un insecto como Drosophila melanogaster es: a) Huevo, ninfa, pupa, adulto. b) Huevo, larva, pupa, adulto. c) Huevo, pupa, larva, adulto. d) Huevo, pupa, ninfa, adulto.

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5- La especie de “avestruz petisa” que llamó la atención de Darwin fue el ñandú petiso (Rhea pennata), además observó el ñandú común (Rhea americana). A continuación se presenta una figura que muestra las relaciones tróficas del último con otros organismos. Luego de analizarla responder.

Escribir dos cadenas alimentarias, en las cuales el ñandú ocupe el cuarto eslabón en la cadena, para ello utilizar los códigos que aparecen en la figura. Cadena 1: 06/07, 02, 04, 08, 09/10 06/07, 01, 03, 08, 09/10 Cadena 2: 06/07, 05, 03, 08, 09/10 06/07, 05, 04, 08, 09/10

06/07, 02, 05, 08, 09/10 6- De las relaciones que se deducen del esquema, puede ubicarse al ñandú como: a) consumidor primario. b) consumidor secundario. c) consumidor terciario d) consumidor cuaternario. e) Todas las anteriores.

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7- Las especies animales A y B tienen una correlación temporal negativa de abundancia de poblaciones en un área determinada; la órbita de la dinámica poblacional está indicada con las flechas en sentido contrario a las agujas del reloj. Elegir la mejor combinación que explique este razonamiento. El razonamiento apropiado para interpretar lo observado en la gráfica es: a) B disminuye la alta densidad de A, B incrementa la baja densidad de A. b) B disminuye cuando A incrementa a partir de una baja densidad y por lo tanto A es el predador de B. c) B aumenta cuando A disminuye a partir de una alta densidad y por lo tanto B es el predador de A. d) B incrementa la densidad intermedia de A y A disminuye la densidad intermedia de B. 8- ¿Para cuál de las siguientes opciones de la red alimentaria presentada en la pregunta Nº 5 es aplicable la gráfica de la pregunta Nº 7? a) 08- 09. b) 02- 08. c) 09- 10. d) a y b son correctas. e) b y c son correctas. f) a, b y c son correctas.

No indiv. especie A

No de indiv especie B

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9- Megatherium y Glyptodon (semejante al armadillo o mulita actual) fueron mamíferos típicos del pleistoceno en Sudamérica. La siguiente imagen representa el paisaje de aquel tiempo.

Respecto del Pleistoceno puede decirse que: I. es una época del período cuaternario. II. es un período incluido en la era cenozoica. III. comienza hace 2,59 millones de años y finaliza

aproximadamente 12.000 años AP (antes del presente), precedida por el Plioceno y seguida por el Holoceno. IV. presentaba una vegetación predominante parecida a la de tundra o desiertos fríos. V. en este tiempo, además de los mamíferos, varias clases de reptiles llegaron a su apogeo, especialmente los dinosaurios.

Respuesta:……………………………………………. I, III, IV. 10- La vegetación predominante en el Pleistoceno fueron los musgos (Briophyta). Respecto de este grupo puede decirse que: I. Son plantas no vasculares que presentan un ciclo vital con alternancia de generaciones y fases nucleares. II. El gametofito desarrolla anteridios y arquegonios. III. Tras la fecundación el cigoto desarrolla un embrión pluricelular alimentado por la célula madre. IV. Se pueden reproducir sexual o asexualmente. V. La reproducción sexual se realiza en el interior del arquegonio. VI. El esporofito produce un esporangio dentro del cual las divisiones meióticas producen esporas haploides para continuar con la siguiente generación esporofítica. VII. El gametofito es fotosintético y por lo tanto nutricionalmente independiente. Respuesta:…………………………………………………………….. I, II, III, IV, V, VII.

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11- En las pampas argentinas recorridas por Darwin, se encontraron esqueletos de aves, en todos los casos examinados, el esternón no tenía el hueso de la quilla. Esto permite afirmar que los esqueletos pertenecen a aves: a) terrestres capaces de cortos y potentes vuelos b) acuáticas no voladoras. c) voladoras insectívoras. d) terrestres no voladoras. 12- El armadillo o mulita sería portador o vector de ciertos organismos que producen en el hombre enfermedades como la lepra o mal de Chagas. Respecto de éstos puede decirse. Completar el cuadro con los códigos de respuestas dados más abajo. Característica Microorganismo A Microorganismo B Nombre científico 16 03 Reino 08 05 Clase 10 11 Tipo celular 02 01 Membrana celular 13 12 Enfermedad que provoca 15 14 Códigos de respuesta 01. Eucariota 09. Sarcodina 02. Procariota 10. Mycobacteriaceae 03. Trypanosoma cruzi 11. Kinetoplastea 04. Triatoma infestans 12. Bicapa de fosfolípidos y proteínas 05. Protista 13. Capa de peptidoglicano situada en medio de dos capas

lipoproteicas 06. Fungi 14. Mal de Chagas 07. Achaeobacteria 15. Lepra 08. Eubacteria 16. Mycobacterium leprae 13- Existen diferentes técnicas para diagnosticar si una persona tiene Mal de Chagas y si transita por una fase crónica ó aguda de la enfermedad, según el tipo de inmunoglobulinas en el suero. A continuación se presentan 5 casos que surgen de utilizar estas técnicas. Diagnosticar cada caso utilizando los siguientes códigos. Códigos de respuesta N: diagnóstico negativo. PA: diagnóstico positivo, en período agudo (coincide con la presencia del agente patógeno en sangre). PC: diagnóstico positivo, en período crónico (coincide con la presencia del agente patógeno en miocardio y otros órganos).

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Nombre de la técnica Procedimiento Resultado Diagnóstico I. Observación directa al microscopio

Se centrifuga sangre del paciente y se observa una muestra al microscopio.

Se observa la presencia del protozoo.

PA

II. Xenodiagnóstico

Vinchucas cultivadas en laboratorio se alimentan con sangre de una persona que se sospecha chagásica.

Se observa la presencia del protozoo en las vinchucas.

PA

III. Aglutinación directa

Se utiliza una suspensión de Trypanosoma más suero del paciente.

No se observa aglutinación.

N

IV. Aglutinación directa

Se utiliza una suspensión de Trypanosoma más suero del paciente previamente tratado con un agente reductor que rompe las IgM.

Aglutinación positiva. PC

V. Inmunofluorescencia indirecta (IFI)

Se coloca suero del paciente en un portaobjetos que contiene antígenos fijados. Se incuba, lava, se coloca un anti-anticuerpo contra IgM marcado con reactivo fluorescente y se lava.

Se observa fluorescencia.

PA

14- Las siguientes situaciones son referidas a comportamientos de los armadillos y ñandúes, luego de analizarlas, responder. Situación 1: “Los armadillos o mulitas evitan la superposición de las áreas de refugio y anidación mediante una señal olorosa: al desplazarse en la cueva, impregnan el techo de la misma con un líquido aceitoso y fétido que es secretado por una glándula situada en el dorso del caparazón a la altura de la pelvis. Por lo tanto -aunque a veces las cuevas puedan ser ocupadas por varios individuos- lo común es que cada mulita adulta posea su propia cueva”. Situación 2: “La época de la reproducción de los ñandúes comienza hacia fines de julio y en la tropilla de invierno, integrada por hembras, machos y juveniles, comienzan los enfrentamientos. Los machos luchan por formar su harén de hembras y se tornan agresivos. Con amenazas y combates el macho dominante acaba por expulsar de la tropilla a todos los juveniles y a todos los machos mayores de tres años, sexualmente maduros. Así se forma el grupo familiar, con un macho y entre seis y ocho hembras.” Las situaciones 1 y 2 respectivamente corresponden a un comportamiento: I. altruista. II. egoísta o malicioso. III. territorial. IV. agonístico. Respuesta a) I y II. b) II y IV. c) I y III.

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d) II en ambos casos. e) I en ambos casos. f) III en ambos casos. g) II y III. 15- El o los comportamientos antes determinado/s es/son adaptativo/s y tiende/n a: I. reducir la competencia intraespecífica. II. asegurar el uso más eficiente de los recursos en un hábitat. III. controlar el crecimiento poblacional. IV. estimular la dispersión de los individuos. Respuesta a) I, II, III, IV. b) I, II, III. c) I, III, IV. d) II, III, IV. e) I, II, IV. 16- La mara o liebre patagónica (observada por Darwin), Dolichotis patagonum, es un roedor grande. Vive en la Patagonia, especialmente en estepas semiáridas y desiertos de arbustos espinosos. Es un herbívoro generalista que se alimenta de las especies de plantas más estables y predecibles, incluyendo un 70% de hojas de gramíneas (Setaria sp, Bromus brevis, Stipa sp, entre otras) (Campos, 1997). Respecto de éstas puede decirse que no tienen crecimiento secundario porque:

a) mantienen el carácter plesiomórfico de sólo mantener crecimiento primario. b) no presentan remanente procambial. c) tienen haces concéntricos anficribales cerrados. d) Todas las anteriores son correctas. 17- Se desea clonar un gen Hox completo de la liebre patagónica en un vector de clonado transformando una cepa de E. coli que es lacz+. ¿Cuál de los cuatro vectores utilizaría para tal fin? Secuencia de nucleótidos del fragmento a clonar. Los sitios de corte de las enzimas de restricción se encuentran subrrayados y los codones de iniciación y terminación del gen se muestran en negrita. 5’-CCGGATCCAAGCATGCTAACTTAACCATCCATAGCGCTACGCAT(450 nucléotidos)ATGGGAGAATTCAAGCCTTACAUAGCAAAGCTTGCATATA-3’ Información adicional: sitios de corte de enzimas de restricción HindIII 5’ AAGCTT 3’ EcoRI 5’ GAATTC 3’ NotI 5’ GCGGCCGC 3’ BamHI 5’ GGATCC 3’

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a) Vector Nº1. b) Vector Nº2. c) Vector Nº3. d) Vector Nº4. 18- Las especies mencionadas en la tabla de abajo corresponden a las de mayor consumo por parte de la mara. Teniendo en cuenta a los grupos en las que son clasificadas, indicar qué características anatómicas se esperaría para cada una, analizando los cortes histológicos presentados debajo. Especie Epidermis Tallo Setaria sp A C Medicago minima B D Bromus brevis A C Spheralcia crispa B D Stipa sp A C

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A B

Figura: Vista superficial de epidermis en mono y dicotiledóneas

C D Figura: Cortes de tallo en mono y dicotiledóneas 19- En la figura A de la pregunta anterior se marcan estructuras correspondientes al tejido epidérmico, completar la siguiente figura con los códigos equivalentes de aquella.

sílice

01

02

03

02

01

03

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20- La siguiente tabla contiene información referida al embrión en desarrollo de una semilla, luego de analizarla unir los datos de la columna B con la A.

21- Los azúcares y los ácidos grasos son biomoléculas importantes que proveen energía a la mayoría de los sistemas vivos. La utilización estimada del ácido palmítico y la glucosa en el cuerpo humano se muestra en la ecuación de abajo:

Información: (peso atómico H: 1, C: 12 y O: 16)

Responder las siguientes preguntas: I. Producción de ATP (en moles) por mol de oxígeno en la reacción A :______ 5,6 II. Producción de ATP (en moles) por mol de oxígeno en la reacción B _______ 6,3 III. Producción de ATP (en moles) por gramo combustible en la Reacción A: __ 0,5 IV. Producción de ATP (en moles) por gramo combustible en la Reacción B____ 0,21

Columna B 1 Parte que origina la raíz 2 Parte del brote 3 Hoja embrionaria

4 Primer entrenudo por encima del nudo cotiledonal

5 Entrenudo delimitado por el nudo cotiledonal y el cuello de la radícula

Columna A Plúmula 2

Radícula 1

Epicótilo 4

Hipocótilo 5

Cotiledón 3

129 ATP

C15H31COOH + 23 O2 16 CO2 + 16 H2O

129 Pi + 129 ADP

(A)

38 ATP

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O

38 Pi + 38 ADP

(B)

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22- En las plantas de Prosopis (algarrobo), la condición vaina indehiscente (P) es dominante con respecto a vaina dehiscente (p) y la hoja normal (L) es dominante sobre la hoja rugosa (l). El tipo de vaina y de hoja se heredan de forma independiente. Colocar el/los código/s correspondiente/s a los dos padres para todos los cruzamientos posibles que producen la siguiente descendencia. a) (…I-III-VI ….) 318 con vaina indehiscente y hoja normal; 98 con vaina indehiscente y hoja rugosa. b) (…IV …..) 323 con vaina dehiscente y hoja normal; 106 con vaina dehiscente y hoja rugosa. c) (……II ….) 401 con vaina indehiscente y hoja normal. ………… d) (……V ….) 150 con vaina indehiscente y hoja normal; 147 con vaina indehiscente y hoja rugosa; 51 con vaina dehiscente y hoja normal; 48 con vaina dehiscente y hoja rugosa.

Códigos Genotipos de los padres I PPLl x PPLl II PPLL x ppll III PPLl x PpLl IV ppLl x ppLl V PpLl x Ppll VI PPLl x ppLl

23- Las valvas marinas observadas por Darwin en la cima de las montañas corresponden a un grupo importante de moluscos, el segundo en número de especies después de los gastrópodos, son los bivalvos, llamados también pelecípodos o lamelibranquios. Elegir el conjunto de afirmaciones correcto para este grupo. Afirmaciones I. Los bivalvos incluyen a todas las especies de moluscos comprimidos dorsoventralmente que tienen una concha con dos valvas. II. Las valvas permanecen unidas por la acción de un par de potentes músculos y ligamentos. III. El manto envuelve a la masa visceral y es el encargado de producir la concha. IV. La cavidad del manto es lateral. V. En general, las branquias tienen función respiratoria y alimentaria. VI. Los bivalvos presentan rádula y palpos labiales, los cuales son los encargados de transferir la comida desde las branquias a la boca. VII. La cabeza es reducida y no presenta órganos sensoriales específicos. Respuesta:…………………………………………………………………….. I, III, IV, V, VII.