Biologia

Ingeniería y Tecnología: Estudia y aplica las prácticas de ciencias e ingeniería en el diseño y la construcción de prototipos, para solucionar problemas basado en evidencia científica.

Biología: Estudia la organización, las características, la clasificación y los procesos relacionados con los organismos vivos, así como sus interacciones con el ambiente.

Aplica prácticas de las ciencias e ingeniería en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la Biología, y en la búsqueda de soluciones a problemas de investigación.

Diseña soluciones óptimas para problemas de la vida real, tomando en cuenta los requerimientos y las necesidades de la sociedad.

Desarrolla modelos e investigaciones sobre la estructura y los procesos que ocurren en la célula, los cuales contribuyen a desempeñar las funciones esenciales para la vida, proveer energía y mediar en la reproducción de los organismos.

Diseña investigaciones y utiliza modelos o diagramas para analizar y explicar los aspectos de clasificación, estructura y función; así como de crecimiento, desarrollo y reproducción en los organismos.

Evalúa las relaciones de interdependencia en los ecosistemas, producto del movimiento cíclico de la materia y la energía, que contribuyen a la biodiversidad que beneficia a los seres humanos.

Diseña diagramas, organizadores gráficos y modelos matemáticos que integran afirmaciones, basadas en evidencia, sobre la función de la molécula del ADN -que contiene la información genética de la célula- en la continuidad de la vida y en las variaciones genéticas y hereditarias de una población.

Construye un modelo que explique cómo la información genética de una especie, así como otros factores ambientales, proveen evidencia sobre la evolución de la especie y el proceso de selección natural.

Utiliza los procesos de observación, medición, inferencia, predicción, clasificación, comunicación, interpretación de datos, formulación de hipótesis y experimentación; y las prácticas de ciencias e ingeniería, al investigar en el campo de la Biología sobre el desarrollo y el mantenimiento de la vida en el planeta Tierra, así como las condiciones que les permiten a los organismos realizar funciones esenciales para la vida.

Formula problemas de investigación e hipótesis corroborables, relacionados con la biología.

Utiliza instrumentos, unidades de medida y tecnología adecuada para la recopilación y la interpretación de datos relevantes en una investigación científica.

Analiza un problema o reto global de mayor impacto sobre la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad y la biotecnología, para especificar las limitaciones y los criterios cuantitativos de las soluciones que toman en cuenta las necesidades de la sociedad; así como los beneficios y perjuicios que pueden representar estos retos.

Identifica una posible solución a un problema real y complejo relacionado con la Biología, dividiéndolo en problemas más pequeños y manejables que pueden resolverse usando conocimientos de ingeniería.

Construye un prototipo para presentar una solución a un problema real y complejo considerando los siguientes criterios: costo, beneficio, seguridad, confiabilidad, consideraciones éticas y consideraciones estéticas, así como posibles impactos sociales, culturales y ambientales.

Usa la tecnología para presentar una simulación en la solución de un problema real y complejo relacionado con la salud, el ambiente, la ingeniería genética, la biodiversidad o la biotecnología.

Reconoce y describe las características que tienen en común todos los organismos: formados por células, requieren de una fuente de energía para realizar los procesos de vida, reaccionan a su ambiente para sobrevivir, y poseen la capacidad de desarrollo y reproducción.

Realiza una búsqueda de información confiable sobre las aportaciones científicas de Hooke, Leeuwenhoek, Schleiden, Schwan y Virchow, relacionadas con el desarrollo de la teoría celular, para explicar los principios básicos de esta.

Planifica y realiza una investigación para proveer evidencia de que los mecanismos de regulación entre el organismo y su ambiente interno mantienen la homeostasis en los seres vivos.

Explica la importancia de las moléculas de carbono (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) en la formación de la estructura de los seres vivos.

Construye representaciones, mediante algún modelo físico y simulaciones, sobre cómo el carbono, el hidrógeno y el oxígeno de las moléculas de azúcar pueden combinarse con otros elementos para formar aminoácidos y otras moléculas de carbono.

Explica -por medio de modelos físicos, simulaciones o diagramas- la estructura y la función de las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono y los ácidos nucleicos que determinan los procesos de vida en los organismos.

Recopila evidencia para explicar cómo el proceso de síntesis de proteínas es esencial en la producción de las enzimas que regulan las reacciones químicas en los organismos.

Utiliza modelos de las células procariotas y eucariotas (animal y vegetal) para establecer diferencias entre los orgánulos y sus funciones, incluyendo el núcleo, que contiene el material genético que determina la herencia.

Construye un diseño de la estructura y la composición de la membrana celular, el cual describe el modelo de mosaico de fluido, para explicar la permeabilidad selectiva de la membrana celular.

Explica y representa, mediante modelos o ilustraciones, los procesos a través de los cuales los materiales atraviesan la membrana celular (transporte pasivo, difusión facilitada y transporte activo).

Define conceptos como adenosina trifosfato (ATP), adenosina difosfato (ADP), respiración celular, proceso aeróbico, proceso anaeróbico y glicólisis, para explicar los procesos que ocurren al obtener la energía necesaria para llevar a cabo funciones vitales en los organismos.

Construye una explicación, a base de evidencia, para argumentar sobre los ciclos de la materia y el rol que juegan los procesos de respiración aeróbica y respiración anaeróbica en el flujo de la energía en diferentes ambientes.

Compara y contrasta los procesos anaeróbicos y aeróbicos de la respiración celular, que liberan energía en forma de ATP, y los relaciona con el proceso de fotosíntesis.

Diseña un modelo físico o diagrama que ilustra la respiración celular como el proceso químico de entrada y salida de las moléculas de los nutrientes y oxígeno; y cómo se descomponen estas moléculas para formar nuevos enlaces, resultando en la transferencia de energía a través de moléculas de adenosina trifosfato (ATP).

Representa, con mapas de conceptos u organizadores gráficos, la relación entre los procesos que ocurren en las mitocondrias de las células durante la respiración celular (ciclo de Krebs) para producir adenosina trifosfato (ATP) mediante la descomposición de azúcares.

Utiliza modelos y diagramas para ilustrar los procesos de transferencia y transformación de energía lumínica en los cloroplastos, durante el proceso de fotosíntesis.

Diseña y lleva a cabo una investigación, utilizando las características particulares de las hojas (tipo de hoja, disposición de las venas y el borde, entre otras), para identificar y reconocer su importancia en el proceso de fotosíntesis.

Describe las reacciones dependientes de luz y las reacciones independientes de luz (ciclo de Calvin) que ocurren durante el proceso de fotosíntesis.

Compara y contrasta los procesos de fotosíntesis y respiración celular: orgánulo donde ocurre el proceso, los reactantes, el lugar donde se ubica la cadena de transporte de electrones, cómo se lo le llama al ciclo de reacciones químicas y los productos obtenidos.

Explica las ventajas y los usos del proceso de fermentación, al continuar la glicolisis para la producción de energía en los organismos.

Desarrolla y utiliza un modelo físico o diagrama para ilustrar la organización jerárquica (células-tejidos- órganos-sistemas) y la interacción de los sistemas que realizan funciones específicas dentro de los organismos multicelulares.

Representa, mediante diseños de modelos, los sistemas que forman el cuerpo humano junto a sus órganos principales (sistemas digestivo, respiratorio, cardiovascular, inmunológico, musculoesquelético, nervioso, excretor, reproductor, tegumentario y endocrino), para describir sus interacciones y explicar sus funciones particulares.

Establece la importancia del sistema de clasificación taxonómica y describe el sistema de nomenclatura binominal desarrollado por Carlos Linneo, para organizar la diversidad de los seres vivos.

Describe el sistema de clasificación taxonómica, identificando -mediante ejemplos- los siete niveles o taxones de organización.

Compara y contrasta las características distintivas de los tres dominios (Eucarya, Archaea, Eubacteria) y los siete reinos (arqueas, bacterias, protistas, cromistas, hongos, plantas y animales) en los que se organizan los seres vivos.

Utiliza modelos tridimensionales, ilustraciones o medios tecnológicos para describir la estructura general de los virus y la diversidad de formas en las que se identifican.

Examina en detalle información científica en la que se identifican las relaciones de causa y efecto entre los virus y las enfermedades que les provocan a los seres humanos [HIV (virus) - sida (enfermedad),

coronavirus (virus) - COVID-19 (enfermedad), el dengue, la influenza, la hepatitis B, el papiloma humano, el Ébola y el Zika, entre otras).

Explica cómo se replican los virus y la importancia de los procesos de inmunidad existentes contra estos.

Describe cómo algunas bacterias resultan en una relación beneficiosa para los seres humanos (producción de vitaminas, compuestos, impedir microbios perjudiciales, en la fermentación de alimentos, entre otros), su función dentro de los ecosistemas (procesos de biorremediación) y el efecto perjudicial de algunas bacterias para la salud del ser humano.

Analiza las adaptaciones que poseen las plantas, y que les permiten mantener la humedad (cutícula - estomas), transportar agua y nutrientes (sistema vascular), crecer (lignina) y reproducirse (polen - semillas).

Experimenta con las plantas, analizando sus estructuras, para clasificarlas como plantas vasculares y plantas no vasculares.

Explica las ventajas de sobrevivencia en las plantas con semillas, y las clasifica como plantas gimnospermas o plantas angiospermas mediante ejemplos.

Explica en qué consiste el sistema de tejido vascular en las plantas, que permite su clasificación en plantas vasculares y plantas no vasculares, y provee ejemplos de cada tipo.

Construye un modelo para analizar la función de las raíces y los tallos, y explicar cómo se absorben, se transportan y se almacenan los nutrientes y los minerales del suelo, en las plantas vasculares.

Analiza la función de las flores y el fruto en las plantas con flores, para justificar su clasificación -según el tipo de semilla- en monocotiledóneas y dicotiledóneas.

Investiga en detalle las partes de la flor, para descubrir las funciones que sus estructuras realizan en el proceso de reproducción sexual, y en la dispersión y germinación de las semillas.

Construye un modelo sobre el ciclo de vida de las plantas con flores, y lo utiliza para explicar cada fase del ciclo.

Identifica y describe las particularidades de cada grupo de animales: invertebrados y vertebrados.

Compara los animales invertebrados y sus grupos, estableciendo las diferencias al considerar la anatomía, la simetría y las formas de reproducción.

Menciona y describe los nematodos, algunos de los cuales infectan -como parásitos- a los seres humanos; y ofrece maneras de prevención y cuidado.

Explica la importancia y la función del exoesqueleto en los artrópodos, y explica cómo este les ofrece ventaja adaptativa.

Compara y contrasta la metamorfosis completa y la metamorfosis incompleta en los insectos.

Distingue entre peces óseos y peces cartilaginosos, ofreciendo ejemplos de cada tipo.

Representa, mediante un modelo físico o con ilustraciones, las estrategias de reproducción y adaptación en los anfibios (metamorfosis), los reptiles (reproducción) y las aves (anatomía especializada que permite el vuelo).

Distingue entre los mamíferos monotremas, los mamíferos marsupiales y los mamíferos euterios.

Compara y contrasta las ventajas y las desventajas entre las formas de reproducción de los euterios y los monotremas.

Utiliza representaciones matemáticas, tablas, gráficas, ilustraciones o la tecnología para apoyar las explicaciones sobre los factores que afectan la capacidad de carga de los ecosistemas, a diferentes escalas (límites, recursos, clima, competencia).

Utiliza representaciones de tendencias, patrones o gráficos comparativos basados en evidencia, para explicar los factores que afectan la biodiversidad y las poblaciones en los ecosistemas, a diferentes escalas.

Utiliza la ley de conservación de materia para explicar la conservación y la circulación de la materia en un ecosistema (átomos y moléculas como las de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno).

Explica cómo ocurre el flujo de energía en redes y cadenas alimentarias en un ecosistema, a partir de las plantas como productores primarios.

Utiliza la ley de conservación de energía para explicar cómo fluye la energía almacenada en la biomasa, de un nivel trófico a otro, entre los organismos de un ecosistema.

Explica las relaciones que muestran las pirámides ecológicas entre la materia y la energía.

Explica y provee ejemplos sobre los mecanismos de adaptación (adaptaciones morfológicas, adaptaciones fisiológicas y adaptaciones de comportamiento) que poseen los organismos y que les permiten responder a los cambios y los factores ambientales.

Describe y provee ejemplos de relaciones simbióticas de mutualismo, comensalismo y parasitismo en los ecosistemas.

Explica la importancia de las relaciones simbióticas en un ecosistema.

Explica las afirmaciones, las evidencias y las razones por las que las interacciones complejas en los ecosistemas mantienen el número de los organismos y sus tipos de manera relativamente constante en condiciones estables.

Explica cómo los cambios, ya sean pequeños o extremos, en las condiciones de equilibrio en los ecosistemas pueden resultar en un nuevo ecosistema.

Identifica factores ambientales, para argumentar sobre los efectos negativos y los efectos positivos del crecimiento poblacional.

Construye un modelo físico -como un diagrama, flujograma u organizador gráfico- que represente y explique la secuencia en los pasos que comprenden los estados de sucesión ecológica en un ecosistema.

Explica la relación entre las poblaciones, las comunidades y los ecosistemas de la biósfera.

Analiza evidencia científica sobre el comportamiento grupal (rebaños, manadas, y cooperativas como la cacería, las migraciones y los enjambres), y la oportunidad que les otorga a los organismos de sobrevivir y reproducirse.

Presenta una solución para reducir el impacto de actividades humanas, como la creación de vertederos, la construcción de urbanizaciones y la introducción de especies exóticas en diferentes ecosistemas, la cual tenga un efecto positivo en la biodiversidad.

Explica, utilizando evidencia científica, cómo la estructura del ADN determina -a su vez- la estructura de las proteínas que llevan a cabo las funciones esenciales de la vida por medio de sistemas de células especializadas.

Analiza y compara la estructura y la composición de las moléculas de ADN y ARN, por medio de modelos físicos tridimensionales y simulaciones virtuales.

Describe lo que ocurre durante las cuatro etapas principales del ciclo celular (fase G1, síntesis, fase G2 y mitosis), que regulan el crecimiento, la duplicación de ADN y la división celular.

Construye diagramas y modelos físicos para describir y representar los cambios que ocurren durante las fases de la división celular y nuclear: mitosis y citocinesis.

Distingue y compara entre células somáticas (corporales) y células sexuales (gametos), entre cromosomas homólogos y cromosomas sexuales, y entre células diploides y células haploides.

Utiliza diagramas y modelos físicos para explicar los cambios y los resultados obtenidos durante las fases de meiosis I y II.

Construye un modelo que demuestra cómo las células haploides se convierten en gametos maduros a través de la gametogénesis.

Compara y contrasta los procesos de mitosis y meiosis.

Describe y analiza la importancia de la función que cumple el ADN y los cromosomas en la codificación de las instrucciones para las variaciones de características que pasan de una generación a otra.

Describe y explica las leyes de Mendel (principio de la uniformidad, principio de segregación, principio de la transmisión independiente) como los principios que establecen el proceso de transmisión de las características hereditarias.

Representa y describe, mediante modelos de diseño, conceptos relacionados con la genética: genes, alelos homocigóticos, alelos heterocigóticos, alelos dominantes, alelos recesivos, entrecruzamiento, ligamiento genético y cuadro de Punnet.

Utiliza el cuadro de Punnet para predecir cruzamientos genéticos, y representar proporciones fenotípicas y genotípicas de herencia autosómica, dominancia incompleta y expresión de genes ligados al sexo.

Aplica conceptos de probabilidad, la regla del producto y la regla de la suma para explicar la variación y la distribución de las características fenotípicas y genotípicas en la población.

Explica que los organismos multicelulares se desarrollan a partir de un simple cigoto, y que el fenotipo resultante dependerá del genotipo que fue establecido al momento de la fecundación.

Utiliza datos basados en evidencia para afirmar que las variaciones genéticas y hereditarias pueden resultar de una nueva combinación genética mediante meiosis, de errores durante la replicación del ADN y de las mutaciones debido a factores ambientales.

Explica la importancia de la continuidad de la vida a través de la acción de los genes, los patrones hereditarios, la reproducción en los organismos y la reproducción de las células.

Explica las contribuciones de la biotecnología y la ingeniería genética en el estudio del ADN, y sus aplicaciones en las ciencias forenses, en la medicina y en la agricultura (en la identificación de evidencia forense, y en la producción de nuevos productos biomédicos y agrícolas).

Menciona las aportaciones de mujeres y hombres de ciencia, quienes propusieron las primeras ideas relacionadas con la evolución.

Reconoce que los procesos evolutivos constituyen un ejemplo de una manifestación de cambios dentro de una especie.

Describe el rol de la selección natural en el desarrollo de la teoría de la evolución, propuesta por Charles Darwin.

Explica cómo la evolución de los organismos provoca, a largo plazo, los cambios genéticos dentro de una población.

Comunica información científica de que la evolución biológica y los ancestros comunes son teorías apoyadas por múltiples líneas de evidencia empírica, como las similitudes en la secuencia de ADN, las estructuras anatómicas y el orden de apariencia de las estructuras embrionarias.

Explica los efectos de los diferentes modelos de selección natural en el conjunto de genes (pool genético) de un organismo.

Utiliza datos de estadística (tablas, gráficas) y probabilidad para explicar cómo los organismos con características hereditarias ventajosas tienden a aumentar proporcionalmente, en comparación con los que no tienen las mismas características, evidenciando así la capacidad de supervivencia para grupos de organismos.

Analiza la evidencia científica que establece que los cambios en las condiciones ambientales (la deforestación, la pesca excesiva, el uso de fertilizantes, las sequías y las inundaciones, entre otros), pueden resultar en el aumento del número de individuos de una especie, en el surgimiento de nuevas especies o en la extinción de otras especies.

Explica el proceso de evolución, considerando los siguientes factores: el potencial de una especie para aumentar en cantidad, la variación genética de individuos en una especie y la competencia por los recursos limitados.

Explica, con evidencia científica, cómo diferencias bióticas y abióticas en los ecosistemas contribuyen al cambio de genes a lo largo del tiempo.

Explica, con evidencia científica, cómo la selección natural permite que las poblaciones se adapten al ambiente.

Integra el principio de Hardy Weinberg para analizar cómo ocurre el proceso de selección natural en una población.

Diseña un prototipo, aplicando las prácticas de ciencias e ingeniería, para presentar una solución que disminuya los impactos adversos de las actividades humanas en la biodiversidad, para proteger una especie amenazada o en vías de extinción.

Evalúa la responsabilidad que tienen los seres humanos de mantener el ambiente en buen estado para la supervivencia de las especies.