Problemas de mètode científic
Problema 1.- L’any 1864, l'Acadèmia de les Ciències de
París va convocar un concurs per a premiar qui demostrés, de manera definitiva,
si era possible o no generar vida espontàniament a partir de matèria no viva.
Louis Pasteur guanya el premi amb l’experiment següent: va fer bullir un
brou de carn en dos
tipus de matrassos.
|
Els matrassos del primer
tipus eren de coll de cigne; es a dir, tenien el coll llarg i en forma de S. Desprès
de l'ebullició, l’aigua estèril es condensava al colze del coll i feia de filtre, de
manera que deixava passar l’aire, però no els microorganismes que transportava, que hi
quedaven retinguts.
|
Els matrassos de l’altre
tipus eren de coll vertical, i per tant el brou estava en contacte directe amb
l’aire.
|
Pasteur va introduir la mateixa quantitat de brou a cadascun dels
matrassos, i el va fer bullir
per destruir els possibles microorganismes que pogués contenir. Després el
deixà refredar. Al cap d'uns quants dies, el brou contingut als matrassos de
coll vertical es va podrir, mentre que el brou contingut als matrassos de coll
de cigne es va conservar estèril.
1- Formuleu una de les possibles hipòtesis que van portar
Pasteur a plantejar aquest experiment. Quines son les variables independent i dependent?
|
Hipòtesi
|
- Pot ser que quan els
microorganismes del aire entren amb contacte amb el brou el fagin malbé.
|
|
Variable independent
|
-Deixem que el brou estigui uns
dies amb contacte amb l’aire
|
|
Variable dependent
|
-Potser alguns
microorganismes s’introdueixen en el brou
|
2- Respecte al disseny de l'experiment, responeu a les
qüestions següents:
a)
En la figura de la pàgina
anterior es veuen diversos matrassos de cada tipus. Quin sentit té fer
rèpliques en un experiment?
- De cada experiment s’en an de fer diferents proves per
tal de conprovar si realment el experiment dona un resultat o hi ha alteracions
degut a la casualitat
b)
Enumereu dues variables que
cal controlar perquè els resultats d’aquest experiment siguin fiables.
Justifiqueu la resposta.
-la quantita de brou disposada acada matras per tal de
que sigui igual en tot els matraços i el ambient en el que staven situats els
matraços
Problema 2.- Investigadors
de l’Hospital Clínic de Barcelona han començat a assajar en humans nous
prototips de vacunes contra el virus de la immunodeficiència humana (VIH),
causant de la sida. Aquestes vacunes intenten induir la producció d’anticossos
contra el virus.
Abans de ser provat en humans,
qualsevol prototip de vacuna s’assaja en animals. Dissenyeu un experiment per a
comprovar si una nova vacuna indueix la producció d’anticossos contra el VIH.
Disposeu de cent ratolins i de tècniques per a mesurar la quantitat d’aquests
anticossos a la sang.
PROBLEMA: la vacuna
indueix la producció d’anticosos conta el VIH ?
HIPOTESIS: potser que
la vacuna fagi que el VIH sigui controlable i fin hi tot pugui ser eliminada
del cos
DISENY: apliquem a 50
ratolins infectats la vacuna i a 50 ratolins més, infectats, no els hi apliquem
res. I al cap de dos setmanes mirem la evolicio del VIH en cada un dels dos
grups.
Problema 3.- En la noveŀla Battle surgeon (1952), l’autor, Frank G.
Slaughter, narra la situació següent:
Durant la Segona Guerra Mundial, un
vaixell nord-americà de transport de tropes és atacat. El doctor Richard
Winter, que ha de tractar centenars de soldats amb cremades greus, sap que
l’exèrcit anglès utilitza un nou procediment i decideix assajar-lo. Amb aquest
propòsit, divideix els soldats amb cremades en dos grups amb el mateix nombre
de persones i els administra la mateixa quantitat de plasma, per evitar la
deshidratació, i de morfina, per paŀliar el dolor. El primer grup és tractat
mitjançant el procediment reglamentari, que consisteix a eliminar
quirúrgicament els teixits cremats; el segon grup, en canvi, és tractat
mitjançant el nou procediment, que consisteix a utilitzar antibiòtics.
1.
Quin problema
intenta resoldre el doctor Winter amb el seu assaig? Formuleu una hipòtesi
possible.
|
Problema
|
Quin dels dos mètodes és més eficaç per curar les cramades.
|
|
Hipòtesi
|
Potser cura a base de antibiòtics serà
més eficaç que la de arrencar els teixits danyats
|
2.
Per què el
doctor Winter divideix els pacients en dos grups? Tret del tractament específic
de les cremades (el reglamentari o el nou), cal que els altres factors, com la
quantitat de morfina i de plasma, siguin iguals? Justifiqueu la resposta.
Si que cal que els factors com la
morfina o el plasma siguin iguals per realitzar aquest experiment, si no fossin
iguals potser el resultat final seria diferent a causa de la morfina i el
plasma i no dels dos procediments diferents.
Problema 4.- El blat de moro
o panís
(Zea mays) és un cerealque es pot
veure afectat per la plaga dels
barrinadors. Hi ha dues espècies d’insectes barrinadors: Sesamia
nonagrioides i Ostrinia nubilalis, els individus de les quals, durant la fase
larvària, viuen a l’interior de la tija del blat de moro, on construeixen
galeries per arribar a les fulles de les quals s’alimenten.
Actualment es comercialitzen plantes de blat de moro transgèniques que són
resistents als barrinadors.
Una alumna de batxillerat vol comprobar experimentalment aquesta resistència
als barrinadors. Per fer-ho, compra llavors de dues varietats de blat de moro:
una és transgènica, resistent a aquests insectes, i l’altra no és transgènica.
Sembra les llavors en un terreny en què hi ha barrinadors. Un cop han crescut
les plantes, compta quantes presenten barrinadors i quantes no en presenten, de
les que s’han originat a partir de llavors tant transgèniques com no
transgèniques.
Completeu la taula següent detallant diversos aspectes de la recerca.
|
Problema que
investiga
|
És veritat que les llabors
trangeniques son 100% resistents als barrinadors ?
|
|
Variable
independent
|
Comprem unes quantes llabors més i les
plantem a un altre camp amb un diferent clima
|
|
Variable
dependent
|
Potser les
condicions del clima afecten als resultats amb comparació de les del primer
camp
|
|
Hipòtesi
|
Potser es cert que
les llabors trangeniques son 100% resistents als barrinadors
|
|
Per què compra llavors de plantes no transgèniques?
|
Per fer la
comparació amb les transgeniques
|
3) Divuit
setmanes després d’haver sembrat les llavors de blat de moro, vint de
transgèniques i vint de no transgèniques, aquesta alumna recoŀlecta les
quaranta plantes i n’observa les tiges: totes les plantes no transgèniques
tenen barrinadors, mentre que cap de les transgèniques no en té. A més, durant
el desenvolupament de les plantes n’ha anotat l’alçària cada dues setmanes.
La taula següent recull els resultats obtinguts referents a l’alçària
mitjana de les plantes transgèniques i no transgèniques cada dues setmanes.
|
Temps
(setmana)
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
16
|
18
|
|
Alçada
mitjana (cm)
|
Panís transgènic
|
22
|
46
|
110
|
185
|
205
|
215
|
215
|
215
|
215
|
|
Panís no
transgènic
|
20
|
42
|
100
|
170
|
185
|
195
|
195
|
195
|
195
|
a)
Representeu les
dades d’aquesta taula en un gràfica.
b)
A partir
d’aquestes dades, proposeu una explicació possible per a les diferències
observades entre el blat de moro transgènic i el no transgènic.
El blat de moro transgènic a part de es més resistent a
les bactèries també té una alçaria superior
Problema 5.- L’any 2008, científics de la
Universitat del
Caire van dur a terme estudis genètics de diverses mòmies, entre les quals hi
havia la del faraó Tutankhamon, per reconstruir-ne la dinastia.
1)
La primera
tasca que emprengueren els investigadors va ser obtenir mostres de teixit ossi
de les mòmies, per a aïllar-ne el DNA. Per què havien
d’analitzar aquesta biomolècula?
Per saver de
qui era aquella mòmia
2)
Un dels enigmes
que sempre han intrigat els historiadors és
la causa de la mort, amb només dinou anys, del jove faraó Tutankhamon. Tot i
que durant molt de temps es va pensar que fou degut a una ferida, estudis
recents han aportat noves dades. L’anàlisi del DNA ha detectat la presència de
material hereditari de Plasmodium
falciparum, el protozou que provoca la malària.
D’altra banda,
l’estudi del parentiu entre individus ha revelat que els pares de Tutankhamon
eren germans.
Amb aquestes
dues dades, formuleu i justifiqueu dues hipòtesis diferents sobre la possible
causa de la mort d’aquest faraó.
|
Hipòtesi
|
Justificació
|
|
Potser Tutankamon va
morir degut a que contenia el protozou responsable de la malaria
|
S’ha demostrat que en el DNA de Tutankamon
hi havia aquet protozou
|
|
Potser va morir perquè els seus
pares eren germans i això li va produir una malaltia
|
Si dos germans tene fills hi ha un
alt risc de malaltia al nedo
|
Problema 6.- El setembre del 2009 es van difondre els resultats de
l’assaig clínic d’una vacuna contra el virus de la immunodeficiència humana
(VIH), en què van participar 16 395 voluntaris sans. En el quadre següent es
mostren els resultats obtinguts:
|
|
Grup 1: se’ls va administrar dues dosis
d’un placebo
(substància sense cap efecte)
|
Grup 2: se’ls va administrar dues dosis de
la vacuna
|
|
Nombre de
persones
|
8.198
|
8.197
|
|
Nombre de persones infectades pel VIH
al cap de tres anys
|
74
|
51
|
1) Amb relació al disseny d’aquest assaig clínic, contesteu les preguntes
següents:
a)
Quin dels dos
grups és el grup de control d’aquest experiment? Justifiqueu la resposta.
|
Grup de
control
|
El grup de control és el grup als quals no
s’hi ha aplicat cap vacuna
|
|
Justificació
|
Perquè es per veure la comparació
de la condició estandar amb la de la vacuna
|
b) Per què cal establir un grup de control en aquest
experiment?
Per veure si la vacuna és realment eficaç
2) Quines són les variables dependent i independent en aquest experiment?
Justifiqueu la resposta.
|
Variable
independent
|
Podem agafar un altre grup de persones hi
aplicarlis una vecuna diferent o la mateixa amb menos quantitat
|
|
Justificació
|
Així podrem veure si
el efecte de no aplicar cap vecuna es el mateix que aplicarli una de menys
eficaç que la original
|
|
Variable
dependent
|
Potser surt un nombre intermedi entre els de
la vacuna original i els del grup de control
|
|
Justificació
|
Perquè al ser cas condicions
diferents potser els resultats també són diferents
|
.PNG)
.PNG)
.PNG)
.PNG)
.PNG)
.PNG)
