Examen de Biología de Cataluña 2020 (convocatoria ordinaria)

A principios del siglo XIX, todos los intentos de llevar la vacuna de la viruela a América habían fracasado. El viaje era demasiado largo y llegaba inservible. El médico Francesc Xavier Balmis hizo una propuesta sorprendente: trasladar la vacuna inoculada en personas. El 30 de noviembre de 1803 la corbeta María Pita partió de La Coruña con 22 niños procedentes de orfanatos. Eran los «niños vacuníferos» de la Real Expedición Filantrópica de la Vacuna (1803-1806).

Láminas de Francesc Xavier Balmis en que se ven las vesículas de pus producidas por la vacuna.

1. El procedimiento consistió en ir inoculando escalonadamente la vacuna de un niño a otro hasta el final del viaje. Al primer niño de la cadena le había sido inoculado el contenido de las vesículas que desarrollan las vacas que tienen la enfermedad de la viruela. Esta enfermedad de las vacas, cuando afectaba a los humanos solo ocasionaba unas cuantas vesículas. No hacía peligrar la vida y proporcionaba protección contra la viruela humana.
Redacte un texto similar al del párrafo anterior utilizando los cinco términos siguientes: antígenos, anticuerpos, inmunización, virus de la viruela de las vacas y virus de la viruela humana. [1 punto]

2. Al cabo de ocho días de la inoculación del contenido de las vesículas, al primer niño vacunado le aparecieron unas vesículas llenas de virus que sirvieron para vacunar al niño siguiente, y así sucesivamente. [1 punto]
a) En relación con la respuesta inmunitaria de los niños a los cuales se inyectaba el líquido de las vesículas, complete la tabla siguiente:

Tipo de inmunización: activa □ / pasiva □ Justificación:

b) En relación con la procedencia de los antígenos, complete la tabla siguiente:

Tipo de inmunización: natural □ / artificial □ Justificación:

3. A la hora de seleccionar a los niños, Balmis impuso la condición de que no podían haber padecido la viruela ni haber sido vacunados previamente. Desde el punto de vista de la respuesta inmunitaria primaria o secundaria, ¿habría funcionado la transmisión de la vacuna si no se hubiese cumplido esta condición en alguno de los niños? Justifique la respuesta haciendo referencia a estos dos tipos de respuesta inmunitaria. [1 punto]

El síndrome de Werner es una enfermedad genética que se caracteriza por un envejecimiento prematuro. Las personas con este síndrome manifiestan los primeros síntomas de envejecimiento entre los 20 y los 30 años. La principal causa del síndrome de Werner es una mutación en el gen WRN, que codifica una proteína que participa en la replicación, reparación y recombinación del DNA.

1. El árbol genealógico siguiente es de una familia en la cual el hombre II-3 y la mujer II-5 tienen el síndrome de Werner. Además, sabemos que el hombre II-1 no tiene el alelo que causa el síndrome de Werner.
A partir de la información del árbol genealógico diga y justifique si el alelo que produce el síndrome de Werner es dominante o recesivo y si este gen es autosómico o ligado al sexo. [1 punto]

El alelo que produce el síndrome de Werner es (marque con una cruz la opción escogida): Dominante □ / Recesivo □ Justificación: El gen del síndrome de Werner es (marque con una cruz la opción escogida): Autosómico □ / Ligado al sexo □ Justificación:

2. Escriba el genotipo o genotipos posibles de todas las personas del árbol genealógico de la pregunta 1. Indique claramente la simbología que utiliza para cada uno de los alelos. [1 punto]

Simbología: Genotipos. I-1: — I-2: Genotipos. II-1: — II-2: — II-3: — II-4: — II-5: Genotipos. III-1:

3. La progeria o enfermedad de Hutchinson-Gilford también causa envejecimiento prematuro. Los niños y niñas que tienen esta enfermedad genética, que es autosómica y dominante, empiezan a manifestar los primeros síntomas de envejecimiento entre los 18 y los 24 meses de edad. La causa es una mutación puntual en el gen LMNA que da lugar a una proteína anómala, la progerina.
Para investigar los efectos de la progerina en los tejidos y órganos, se utilizan ratones modificados genéticamente. Estos ratones, que tienen el gen LMNA mutado en las células de todos sus tejidos, manifiestan un envejecimiento prematuro parecido al de las personas con la enfermedad de Hutchinson-Gilford. [1 punto]

a) El proceso de obtención de estos ratones incluye la construcción de un plásmido recombinante. Explique los pasos que hay que hacer y las biomoléculas que hay que utilizar para obtener este plásmido recombinante.
b) El esquema siguiente muestra algunas de las fases del proceso seguido para obtener ratones modificados genéticamente.

¿En cuál de las fases hemos de inyectar el plásmido recombinante para obtener ratones con el gen LMNA mutado en todas las células de sus tejidos? Justifique la respuesta.

Número de la fase (según el esquema anterior)	Inyección del plásmido recombinante al núcleo...	¿Obtenemos un ratón con el gen LMNA mutado en todos los tejidos? Sí / No. Justificación 1	...del cigoto	2	...de una célula del embrión	4	...de una célula de la glándula mamaria de la hembra gestante

La vitamina C es un nutriente esencial. Sus funciones en el organismo son variadas: actúa como coenzima de diversos enzimas y en la síntesis de algunos neurotransmisores.

1. Los primates no podemos sintetizar vitamina C y, por tanto, la obtenemos de la ingesta de frutas y verduras. El esquema siguiente muestra la vía de síntesis de vitamina C que los vegetales pueden fabricar a partir de diversos precursores.

A partir del esquema complete la tabla siguiente: [1 punto]

Nombre de la molécula 1: Nombre de la molécula 2: Nombre de la molécula 3: ¿A qué grupo de principios inmediatos o biomoléculas pertenecen las moléculas 1, 2 y 3? Razone la respuesta teniendo en cuenta los grupos funcionales de estas moléculas.

2. La mayoría de los animales pueden sintetizar vitamina C. Los primates, en cambio, no podemos a causa de una mutación en el gen que codifica la L-gulonolactona oxidasa. Este enzima cataliza el último paso en la síntesis de vitamina C. [1 punto]
a) Hay, sin embargo, un grupo de primates, los estrepsirrinos, que sí que pueden sintetizar vitamina C. A partir de la observación del árbol evolutivo de los primates siguiente, diga cuándo se debió producir la mutación en el gen que codifica la L-gulonolactona oxidasa. Razone la respuesta.

b) Los primates tenemos una dieta rica en frutas, que contienen abundante vitamina C. Los análisis genéticos de los haplorrinos demuestran que todos proceden de una sola población que en algún momento fue muy reducida. Considerando la información anterior, nombre y explique el mecanismo evolutivo que ha hecho que todos los primates haplorrinos tengamos esta mutación que ni nos beneficia ni nos perjudica.

3. Desde el siglo XX sabemos que la falta de vitamina C provoca una enfermedad llamada escorbuto. Antiguamente, muchos marineros, que pasaban los largos periodos de navegación sin ingerir fruta, padecían esta enfermedad de causa entonces desconocida.
En mayo de 1747, después de 8 semanas de navegación a bordo del HMS Salisbury, el médico James Lind realizó lo que se considera el primer ensayo clínico de la historia. Dividió a los 12 marineros enfermos de escorbuto en 6 parejas y a cada una de ellas les dio un suplemento diferente aparte de su dieta habitual: sidra, elixir vitriólico (ácido sulfúrico diluido), vinagre, agua de mar, dos naranjas y un limón, o un caldo purgativo.
Solo los dos marineros que añadieron las dos naranjas y el limón a su dieta habitual mejoraron.

Conteste las preguntas siguientes sobre el diseño del experimento hecho por James Lind. [1 punto]

¿Cuál era su hipótesis? ¿Cuál es la variable independiente del experimento? ¿Cuál es la variable dependiente del experimento? Indique DOS errores en el diseño del experimento de Lind.

En unas prácticas en un centro de bachillerato se plantea el experimento siguiente, relacionado con el metabolismo.

Fuente: Esquema adaptado de Biology, Chemistry and Physics. Reino Unido: Pearson, 2017.
— Primero, en el fondo del tubo de ensayo ponemos agua de cal, un compuesto que retiene el dióxido de carbono sin incrementar su volumen.
— Después ponemos larvas de mosca encima de un algodón para evitar que estos organismos toquen el agua de cal.
— Finalmente, colocamos un tapón hermético con un tubo capilar conectado a un matraz lleno de agua teñida con un colorante. El montaje queda cerrado: no puede entrar ni salir ningún gas.
Dejamos pasar un rato y observamos que el agua coloreada se ha desplazado por el interior del tubo capilar.


1. El agua coloreada se desplaza por el interior del tubo capilar desde el matraz hacia el tubo de ensayo a causa de la disminución de la presión de los gases que hay en el interior del tubo de ensayo. [1 punto]
a) La tabla siguiente muestra las diferentes medidas obtenidas durante el experimento. Represente los resultados en un gráfico.

Tiempo (en horas)	Distancia recorrida dentro del capilar (en mm) 0	0 1	8 2	15 3	21 4	26

b) Responda a las preguntas siguientes:

¿Qué proceso metabólico hacen las larvas de mosca que provoca un cambio en la composición de los gases de dentro del montaje? Justifique la disminución de la presión de los gases que hay en el interior del tubo de ensayo.

2. Se propone repetir el experimento, pero cambiando las larvas de mosca por levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae, unos microorganismos anaerobios facultativos que se utilizan en la elaboración del pan, el vino y la cerveza.
En este otro experimento, ¿también observaríamos el desplazamiento del agua coloreada por el interior del tubo capilar, desde el matraz hacia el tubo de ensayo? Para responder a la pregunta rellene la tabla siguiente con el nombre del proceso metabólico que llevarán a cabo las levaduras, la reacción global de este proceso, y el resultado esperado y la justificación de su hipótesis. [1 punto]

Nombre del proceso metabólico: Reacción global: ¿Observamos desplazamiento del agua coloreada? Justifique la respuesta.

Desde Llívia se puede hacer un paseo muy agradable para conocer las fuentes cercanas a esta población de la Cerdaña.


1. Una de estas es la fuente del Hierro. El agua de esta fuente tiñe la tierra de alrededor de color rojizo. Una de las especies de bacteria que podemos encontrar en estas fuentes es Leptospirillum ferrooxidans, un espirilo gramnegativo. Responda a las cuestiones siguientes. [1 punto]
Marque con una cruz la forma que corresponde a las células de esta bacteria:

Marque con una cruz cuál o cuáles de las biomoléculas siguientes podríamos encontrar en las envolturas celulares de esta bacteria, y escriba exactamente en qué envolturas las podríamos encontrar:

Celulosa	Colesterol	Quitina	Fosfolípidos	Peptidoglicanos

2. Muy cerca de la fuente del Hierro encontramos la fuente del Azufre. Una de las bacterias que oxidan el azufre es Acidithiobacillus ferrooxidans. [1 punto]

a) Calcule a cuántos aumentos se ha obtenido esta fotomicrografía de Acidithiobacillus ferrooxidans. Indique la fórmula utilizada y muestre los cálculos que ha hecho.
b) ¿Cuáles de las estructuras celulares siguientes se pueden encontrar en Acidithiobacillus ferrooxidans? Márquelas con una cruz en la tabla siguiente:

Estructura	Sí / No	Estructura	Sí / No Pared celular		Membrana celular	Pili		Cloroplastos	Plásmido		Ribosomas	Mitocondrias		Cromosoma

En el Atlántico Norte, en una zona delimitada por cinco corrientes marinas que giran en sentido horario alrededor de las islas Bermudas, está el mar de los Sargazos. Los sargazos (Sargassum sp.) son unas macroalgas que flotan gracias a unas vesículas llenas de gas.


1. En el cuaderno de bitácora de la carabela Santa María hay una anotación del 20 de septiembre de 1492 en que se constata la existencia de una «hierba» que impide que la nave avance: la anotación se refería a los sargazos.
Actualmente, sabemos que las algas no se pueden considerar hierbas, es decir, no se pueden incluir dentro del reino de los vegetales. Rellene las casillas de la tabla siguiente con los términos SÍ, NO o NO TODOS, según cuáles sean las características de las algas y de los vegetales. [1 punto]

Características	Algas	Vegetales Son organismos autótrofos		Realizan la respiración celular		Tienen raíces, tallos y hojas		Tienen pared celular de celulosa		Se reproducen mediante frutos

2. La acumulación de sargazos permite alimentar una gran diversidad de organismos y a la vez les sirve de refugio. Se han contabilizado larvas y fases juveniles de 122 especies de peces, crías de tortugas, nudibranquios (babosas de mar), cangrejos, microalgas, gambas y caracoles. Todos estos organismos interactúan entre ellos dando lugar a una red trófica. [1 punto]
a) En la lista de organismos del párrafo anterior faltan los representantes de un nivel trófico imprescindible en cualquier ecosistema. Diga el nombre de este nivel trófico y la función que hace.

Nombre del nivel trófico que no se menciona: Función de este nivel trófico en los ecosistemas:

b) Sabemos que la producción neta del nivel trófico correspondiente a los consumidores primarios de este ecosistema marino es de 25 g de carbono por kilómetro cuadrado y año. Teniendo en cuenta el valor aproximado de la transferencia de energía entre niveles tróficos, rellene las casillas en blanco de la tabla siguiente con el nombre del nivel trófico, la producción aproximada y los cálculos que ha hecho para averiguarla en cada caso.

Nivel trófico	Cálculos	Producción de carbono (g por kilómetro cuadrado y año)		Consumidores primarios	—	25 Consumidores secundarios