Resistencia a los antibióticos: una amenaza creciente Público objetivo: Biología de 10.º grado ** NGSS Expectativa de desempeño:** HS-LS4-4 - Construir una explicación basada en evidencia de cómo la selección natural conduce a la adaptación de las poblaciones. SEP: Construir explicaciones y diseñar soluciones DCI: LS4.C: Adaptación CCC: Causa y efecto ## El fenómeno A un paciente se le diagnostica una infección bacteriana grave y se le prescribe un tratamiento de 10 días con antibióticos. Durante los primeros días, el paciente se siente mucho mejor a medida que los síntomas disminuyen. Sin embargo, alrededor del día 7, el paciente comienza a sentirse peor de nuevo. El médico prescribe una segunda ronda del mismo antibiótico, pero esta vez, no tiene efecto sobre la infección. ¿Por qué dejó de funcionar el antibiótico? ## Parte 1: Ideas iniciales 1. Con base en su comprensión actual, escriba una hipótesis que explique por qué el antibiótico fue inicialmente efectivo pero luego no logró curar la infección del paciente. 2. ¿Qué papel cree que desempeñaron las bacterias mismas en este cambio? ## Parte 2: Investigación de simulación Abra la Simulación de resistencia a los antibióticos. ### Observación de referencia 1. Establezca la Tasa de mutación en 5% y el Impacto de mutación en 10. 2. Haga clic en Reproducir varias veces para simular el crecimiento y cambio de la población bacteriana a lo largo de varias generaciones sin antibióticos. 3. Observe el nivel de resistencia promedio. ¿Cómo cambia el nivel de resistencia de la población cuando no hay antibióticos presentes? ### Introducción del antibiótico 4. Ahora, establezca la Potencia del antibiótico en 50. 5. Haga clic en Aplicar antibiótico una vez. ¿Qué sucede con el tamaño de la población y la resistencia promedio de las bacterias sobrevivientes? 6. Haga clic en Reproducir varias veces para permitir que las bacterias sobrevivientes repueblen. ¿Qué observa acerca de la resistencia de la nueva generación de bacterias en comparación con la población original? ### El papel de la mutación 7. Haga clic en Reiniciar simulación. 8. Establezca la Tasa de mutación en 0%. Intente aumentar la población y aplicar antibióticos. 9. ¿Cómo afecta la ausencia de mutación la capacidad de la población para sobrevivir al antibiótico? Compare esto con sus observaciones en el primer ensayo. ## Parte 3: Dando sentido a la evidencia 10. Analice los datos: ¿Cómo cambió la distribución de rasgos (nivel de resistencia) en la población bacteriana antes y después de la aplicación del antibiótico? Utilice datos específicos (porcentajes de resistencia promedio) de la simulación para respaldar su respuesta. 11. Identifique la causa: ¿El antibiótico causó que las bacterias mutaran y se volvieran resistentes, o actuó sobre variaciones que ya existían en la población? Explica tu razonamiento basándote en los resultados de la simulación. 12. Elabora una explicación: Utilizando la evidencia que recopilaste de la simulación, elabora una explicación para el fenómeno descrito al principio. En tu explicación, conecta explícitamente los cuatro factores de la selección natural: * El potencial de una población para aumentar en número. * Variación genética heredable en la población. * Supervivencia bajo presión ambiental (aplicación de antibióticos). * La proliferación de individuos con rasgos ventajosos.