Examen de práctica de Ciencias del GED 5

Pregunta 1 de 34 · Organización de la vida: células, tejidos, organismos

Potato Cells in Sugar Water

Water moves into and out of cells by osmosis. In osmosis, water crosses a cell membrane from the side where water is more concentrated (fewer dissolved particles) to the side where water is less concentrated (more dissolved particles). The membranes of potato cells let water pass through easily, but they block sucrose (table sugar).

A student cut 18 potato cores of the same size from one potato. She blotted each core dry and weighed it. She placed three cores in each of six cups of sucrose solution. The solutions ranged from 0.0 mol/L (pure water) to 1.0 mol/L. All cups were kept at 22 °C. After 24 hours, she blotted each core dry again and reweighed it.

For each core, she calculated

\text{percent change in mass} = \dfrac{\text{final mass} - \text{initial mass}}{\text{initial mass}} \times 100

The graph shows the average percent change for the three cores in each solution. A positive value means the cores gained mass; a negative value means they lost mass.

Which statement best explains the result for the cores in the 0.8 mol/L sucrose solution?

ASucrose moved into the potato cells, so the cells became heavier.

BThe solution had a lower concentration of dissolved sugar than the cells' contents, so water moved into the cells by osmosis.

CThe solution had a higher concentration of dissolved sugar than the cells' contents, so water moved out of the cells by osmosis.

DSugar in the solution broke the cell membranes, so the cells leaked out their own sugar.

Pista

Did those cores gain or lose mass? Then use the passage's rule for which way water moves.

Solución paso a paso

The graph shows that the cores in the 0.8 mol/L solution changed by −18.6%, so they lost mass. The passage says water moves "from the side where water is more concentrated (fewer dissolved particles) to the side where water is less concentrated (more dissolved particles)," and that the membranes "block sucrose."

Step by step:

The cores lost mass, so something left the cells. Sucrose cannot cross the membrane, so the only thing that can move is water.
Water leaves a cell when the outside has more dissolved particles than the inside.
So the 0.8 mol/L solution had a higher sucrose concentration than the cells' contents, and water moved out of the cells by osmosis.

Correct answer: The solution had a higher concentration of dissolved sugar than the cells' contents, so water moved out of the cells by osmosis.

Tip: In osmosis questions, ask two things: (1) which way did the mass change? (2) which side has more dissolved particles? Water always moves toward the side with more dissolved particles.

Explicación

La gráfica muestra que los cilindros de la solución de 0.8 mol/L cambiaron −18.6%, así que perdieron masa. El texto dice que el agua atraviesa la membrana "desde el lado donde el agua está más concentrada (menos partículas disueltas) hacia el lado donde el agua está menos concentrada (más partículas disueltas)", y que las membranas "bloquean la sacarosa".

Paso a paso:

Los cilindros perdieron masa, así que algo salió de las células. La sacarosa no puede atravesar la membrana, así que lo único que se puede mover es el agua.
El agua sale de una célula cuando afuera hay más partículas disueltas que adentro.
Entonces, la solución de 0.8 mol/L tenía una concentración de sacarosa más alta que el contenido de las células, y el agua salió de las células por ósmosis.

Respuesta correcta: La solución tenía una concentración de azúcar disuelto más alta que el contenido de las células, así que el agua salió de las células por ósmosis.

Consejo: En las preguntas de ósmosis, pregúntate dos cosas: (1) ¿hacia dónde cambió la masa? (2) ¿qué lado tiene más partículas disueltas? El agua siempre se mueve hacia el lado que tiene más partículas disueltas.

Ver en español

Texto: Células de papa en agua con azúcar

El agua entra y sale de las células por ósmosis. En la ósmosis, el agua atraviesa la membrana celular desde el lado donde el agua está más concentrada (menos partículas disueltas) hacia el lado donde el agua está menos concentrada (más partículas disueltas). Las membranas de las células de papa dejan pasar el agua con facilidad, pero bloquean la sacarosa (el azúcar de mesa).

Una estudiante cortó 18 cilindros de papa del mismo tamaño de una sola papa. Secó cada cilindro con papel y lo pesó. Puso tres cilindros en cada uno de seis vasos con solución de sacarosa. Las soluciones iban de 0.0 mol/L (agua pura) a 1.0 mol/L. Todos los vasos se mantuvieron a 22 °C. Después de 24 horas, volvió a secar cada cilindro y lo pesó otra vez.

Para cada cilindro, calculó

\text{cambio porcentual de masa} = \dfrac{\text{masa final} - \text{masa inicial}}{\text{masa inicial}} \times 100

La gráfica muestra el cambio porcentual promedio de los tres cilindros de cada solución. Un valor positivo significa que los cilindros ganaron masa; un valor negativo significa que perdieron masa.

Pregunta

¿Qué afirmación explica mejor el resultado de los cilindros en la solución de sacarosa de 0.8 mol/L?

Opciones

A. La sacarosa entró en las células de papa, así que las células se volvieron más pesadas.
B. La solución tenía una concentración de azúcar disuelto más baja que el contenido de las células, así que el agua entró en las células por ósmosis.
C. La solución tenía una concentración de azúcar disuelto más alta que el contenido de las células, así que el agua salió de las células por ósmosis.
D. El azúcar de la solución rompió las membranas celulares, así que las células dejaron salir su propio azúcar.

Pista

¿Esos cilindros ganaron o perdieron masa? Luego usa la regla del texto sobre hacia dónde se mueve el agua.

Pregunta 2 de 34 · Organización de la vida: células, tejidos, organismos

Completar

Potato Cells in Sugar Water

Water moves into and out of cells by osmosis. In osmosis, water crosses a cell membrane from the side where water is more concentrated (fewer dissolved particles) to the side where water is less concentrated (more dissolved particles). The membranes of potato cells let water pass through easily, but they block sucrose (table sugar).

A student cut 18 potato cores of the same size from one potato. She blotted each core dry and weighed it. She placed three cores in each of six cups of sucrose solution. The solutions ranged from 0.0 mol/L (pure water) to 1.0 mol/L. All cups were kept at 22 °C. After 24 hours, she blotted each core dry again and reweighed it.

For each core, she calculated

\text{percent change in mass} = \dfrac{\text{final mass} - \text{initial mass}}{\text{initial mass}} \times 100

The graph shows the average percent change for the three cores in each solution. A positive value means the cores gained mass; a negative value means they lost mass.

At one sucrose concentration, the cores would neither gain nor lose mass, because the solution would match the concentration inside the potato cells.

Assume the graph is a straight line between neighboring data points. To the nearest hundredth, at what sucrose concentration would the percent change in mass be 0%?

mol/L

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

Find the two neighboring points on either side of 0%. How far along that segment does the line reach 0%?

Ver en español

Texto: Células de papa en agua con azúcar

El agua entra y sale de las células por ósmosis. En la ósmosis, el agua atraviesa la membrana celular desde el lado donde el agua está más concentrada (menos partículas disueltas) hacia el lado donde el agua está menos concentrada (más partículas disueltas). Las membranas de las células de papa dejan pasar el agua con facilidad, pero bloquean la sacarosa (el azúcar de mesa).

Una estudiante cortó 18 cilindros de papa del mismo tamaño de una sola papa. Secó cada cilindro con papel y lo pesó. Puso tres cilindros en cada uno de seis vasos con solución de sacarosa. Las soluciones iban de 0.0 mol/L (agua pura) a 1.0 mol/L. Todos los vasos se mantuvieron a 22 °C. Después de 24 horas, volvió a secar cada cilindro y lo pesó otra vez.

Para cada cilindro, calculó

\text{cambio porcentual de masa} = \dfrac{\text{masa final} - \text{masa inicial}}{\text{masa inicial}} \times 100

La gráfica muestra el cambio porcentual promedio de los tres cilindros de cada solución. Un valor positivo significa que los cilindros ganaron masa; un valor negativo significa que perdieron masa.

Pregunta

Con una concentración de sacarosa, los cilindros no ganarían ni perderían masa, porque la solución tendría la misma concentración que el interior de las células de papa.

Supón que la gráfica es una línea recta entre puntos de datos vecinos. Redondeando a la centésima más cercana, ¿con qué concentración de sacarosa el cambio porcentual de masa sería 0%?

_____ mol/L

Pista

Busca los dos puntos vecinos que están a cada lado del 0%. ¿En qué parte de ese tramo llega la línea al 0%?

Pregunta 3 de 34 · Organización de la vida: células, tejidos, organismos

Zona activa

Potato Cells in Sugar Water

Water moves into and out of cells by osmosis. In osmosis, water crosses a cell membrane from the side where water is more concentrated (fewer dissolved particles) to the side where water is less concentrated (more dissolved particles). The membranes of potato cells let water pass through easily, but they block sucrose (table sugar).

A student cut 18 potato cores of the same size from one potato. She blotted each core dry and weighed it. She placed three cores in each of six cups of sucrose solution. The solutions ranged from 0.0 mol/L (pure water) to 1.0 mol/L. All cups were kept at 22 °C. After 24 hours, she blotted each core dry again and reweighed it.

For each core, she calculated

\text{percent change in mass} = \dfrac{\text{final mass} - \text{initial mass}}{\text{initial mass}} \times 100

The graph shows the average percent change for the three cores in each solution. A positive value means the cores gained mass; a negative value means they lost mass.

Look at the graph in the passage. Click the data point for the solution whose sucrose concentration was closest to the concentration inside the potato cells.

Haz clic en la figura para marcar tu respuesta (o selecciónala y usa las flechas del teclado).

Pista

When the inside and outside of a cell are equally concentrated, how much water moves in or out overall?

Ver en español

Texto: Células de papa en agua con azúcar

El agua entra y sale de las células por ósmosis. En la ósmosis, el agua atraviesa la membrana celular desde el lado donde el agua está más concentrada (menos partículas disueltas) hacia el lado donde el agua está menos concentrada (más partículas disueltas). Las membranas de las células de papa dejan pasar el agua con facilidad, pero bloquean la sacarosa (el azúcar de mesa).

Una estudiante cortó 18 cilindros de papa del mismo tamaño de una sola papa. Secó cada cilindro con papel y lo pesó. Puso tres cilindros en cada uno de seis vasos con solución de sacarosa. Las soluciones iban de 0.0 mol/L (agua pura) a 1.0 mol/L. Todos los vasos se mantuvieron a 22 °C. Después de 24 horas, volvió a secar cada cilindro y lo pesó otra vez.

Para cada cilindro, calculó

\text{cambio porcentual de masa} = \dfrac{\text{masa final} - \text{masa inicial}}{\text{masa inicial}} \times 100

La gráfica muestra el cambio porcentual promedio de los tres cilindros de cada solución. Un valor positivo significa que los cilindros ganaron masa; un valor negativo significa que perdieron masa.

Pregunta

Mira la gráfica del texto. Haz clic en el punto de datos de la solución cuya concentración de sacarosa era la más cercana a la concentración dentro de las células de papa.

Pista

Cuando el interior y el exterior de una célula tienen la misma concentración, ¿cuánta agua entra o sale en total?

Pregunta 4 de 34 · Organización de la vida: células, tejidos, organismos

Potato Cells in Sugar Water

Water moves into and out of cells by osmosis. In osmosis, water crosses a cell membrane from the side where water is more concentrated (fewer dissolved particles) to the side where water is less concentrated (more dissolved particles). The membranes of potato cells let water pass through easily, but they block sucrose (table sugar).

A student cut 18 potato cores of the same size from one potato. She blotted each core dry and weighed it. She placed three cores in each of six cups of sucrose solution. The solutions ranged from 0.0 mol/L (pure water) to 1.0 mol/L. All cups were kept at 22 °C. After 24 hours, she blotted each core dry again and reweighed it.

For each core, she calculated

\text{percent change in mass} = \dfrac{\text{final mass} - \text{initial mass}}{\text{initial mass}} \times 100

The graph shows the average percent change for the three cores in each solution. A positive value means the cores gained mass; a negative value means they lost mass.

The three cores in the 0.2 mol/L solution had percent changes in mass of +8.1%, +9.0% and +10.5%. Which statement about these three results is correct?

AThe mean is +9.0% and the range is 2.4 percentage points.

BThe mean is +9.2% and the range is 10.5 percentage points.

CThe mean is +27.6% and the range is 2.4 percentage points.

DThe mean is +9.2% and the range is 2.4 percentage points.

Pista

Mean = sum ÷ number of values. Range = largest value − smallest value.

Ver en español

Texto: Células de papa en agua con azúcar

El agua entra y sale de las células por ósmosis. En la ósmosis, el agua atraviesa la membrana celular desde el lado donde el agua está más concentrada (menos partículas disueltas) hacia el lado donde el agua está menos concentrada (más partículas disueltas). Las membranas de las células de papa dejan pasar el agua con facilidad, pero bloquean la sacarosa (el azúcar de mesa).

Una estudiante cortó 18 cilindros de papa del mismo tamaño de una sola papa. Secó cada cilindro con papel y lo pesó. Puso tres cilindros en cada uno de seis vasos con solución de sacarosa. Las soluciones iban de 0.0 mol/L (agua pura) a 1.0 mol/L. Todos los vasos se mantuvieron a 22 °C. Después de 24 horas, volvió a secar cada cilindro y lo pesó otra vez.

Para cada cilindro, calculó

\text{cambio porcentual de masa} = \dfrac{\text{masa final} - \text{masa inicial}}{\text{masa inicial}} \times 100

La gráfica muestra el cambio porcentual promedio de los tres cilindros de cada solución. Un valor positivo significa que los cilindros ganaron masa; un valor negativo significa que perdieron masa.

Pregunta

Los tres cilindros de la solución de 0.2 mol/L tuvieron cambios porcentuales de masa de +8.1%, +9.0% y +10.5%. ¿Qué afirmación sobre estos tres resultados es correcta?

Opciones

A. La media es +9.0% y el rango es 2.4 puntos porcentuales.
B. La media es +9.2% y el rango es 10.5 puntos porcentuales.
C. La media es +27.6% y el rango es 2.4 puntos porcentuales.
D. La media es +9.2% y el rango es 2.4 puntos porcentuales.

Pista

Media = suma ÷ número de valores. Rango = valor mayor − valor menor.

Pregunta 5 de 34 · Trabajo, movimiento y fuerzas

Zona activa

Testing a Bridge Cable

Engineers who design suspension bridges must know how a steel cable responds to a pulling force. In a test lab, a short sample of cable was clamped at both ends. A machine pulled on it with a force that was increased in steps, and the stretch (the increase in length) was measured at each step. Force was measured in kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

For small forces, the stretch is directly proportional to the force: doubling the force doubles the stretch, and the cable returns to its original length when the force is removed. The largest force for which this is true is the cable's elastic limit. Beyond the elastic limit, the cable stretches more easily, and it stays permanently longer even after the force is removed. The last point on the graph shows where the sample broke.

To keep bridges safe, engineers use a safety factor of 4: the largest load a cable is allowed to carry in service is its breaking force divided by 4.

Click the point on the graph that shows the cable's elastic limit.

Haz clic en la figura para marcar tu respuesta (o selecciónala y usa las flechas del teclado).

Pista

Find the last point that still lies on the straight line through the origin.

Solución paso a paso

The passage says that for small forces the stretch is directly proportional to the force, and that "The largest force for which this is true is the cable's elastic limit." On a graph, direct proportion is a straight line through the origin.

Step by step:

Check the early points: 10 kN at 2 mm, 20 kN at 4 mm, 30 kN at 6 mm, 40 kN at 8 mm. Each 2 mm of stretch adds exactly 10 kN, so these points lie on one straight line (5 kN per mm).
The next point is 44 kN at 10 mm. If the straight line continued, 10 mm would need 50 kN. Only 44 kN was needed, so the cable has started to stretch more easily: the line bends.
The last point on the straight part is (8 mm, 40 kN).

Correct answer: the point at 8 mm and 40 kN.

The point marked "Sample broke" (20 mm, 52 kN) is the breaking point, not the elastic limit.

Tip: When a graph changes shape, check the slope between each pair of neighboring points. The place where the slope first changes is usually what the question is about.

Explicación

El texto dice que, con fuerzas pequeñas, el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza, y que "La mayor fuerza para la que esto se cumple es el límite elástico del cable". En una gráfica, la proporción directa es una línea recta que pasa por el origen.

Paso a paso:

Revisa los primeros puntos: 10 kN con 2 mm, 20 kN con 4 mm, 30 kN con 6 mm, 40 kN con 8 mm. Cada 2 mm de estiramiento suman exactamente 10 kN, así que estos puntos están en una misma línea recta (5 kN por mm).
El siguiente punto es 44 kN con 10 mm. Si la línea recta continuara, 10 mm necesitarían 50 kN. Solo se necesitaron 44 kN, así que el cable empezó a estirarse con más facilidad: la línea se dobla.
El último punto de la parte recta es (8 mm, 40 kN).

Respuesta correcta: el punto de 8 mm y 40 kN.

El punto marcado "Sample broke" (la muestra se rompió) (20 mm, 52 kN) es el punto de ruptura, no el límite elástico.

Consejo: Cuando una gráfica cambia de forma, revisa la pendiente entre cada par de puntos vecinos. El lugar donde la pendiente cambia por primera vez suele ser lo que pregunta la pregunta.

Ver en español

Texto: Prueba de un cable de puente

Los ingenieros que diseñan puentes colgantes deben saber cómo responde un cable de acero a una fuerza que lo jala. En un laboratorio de pruebas, se sujetó una muestra corta de cable por los dos extremos. Una máquina la jaló con una fuerza que se fue aumentando por pasos, y en cada paso se midió el estiramiento (el aumento de longitud). La fuerza se midió en kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

Con fuerzas pequeñas, el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza: si la fuerza se duplica, el estiramiento se duplica, y el cable vuelve a su longitud original cuando se quita la fuerza. La mayor fuerza para la que esto se cumple es el límite elástico del cable. Más allá del límite elástico, el cable se estira con más facilidad y queda más largo de forma permanente, aun después de quitar la fuerza. El último punto de la gráfica muestra dónde se rompió la muestra.

Para que los puentes sean seguros, los ingenieros usan un factor de seguridad de 4: la mayor carga que se le permite llevar a un cable en servicio es su fuerza de ruptura dividida entre 4.

Pregunta

Haz clic en el punto de la gráfica que muestra el límite elástico del cable.

Pista

Busca el último punto que todavía está sobre la línea recta que pasa por el origen.

Pregunta 6 de 34 · Trabajo, movimiento y fuerzas

Testing a Bridge Cable

Engineers who design suspension bridges must know how a steel cable responds to a pulling force. In a test lab, a short sample of cable was clamped at both ends. A machine pulled on it with a force that was increased in steps, and the stretch (the increase in length) was measured at each step. Force was measured in kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

For small forces, the stretch is directly proportional to the force: doubling the force doubles the stretch, and the cable returns to its original length when the force is removed. The largest force for which this is true is the cable's elastic limit. Beyond the elastic limit, the cable stretches more easily, and it stays permanently longer even after the force is removed. The last point on the graph shows where the sample broke.

To keep bridges safe, engineers use a safety factor of 4: the largest load a cable is allowed to carry in service is its breaking force divided by 4.

In the range where stretch is directly proportional to force, how much would this cable sample stretch under a force of 26 kN?

A5.2 mm

B0.19 mm

C6.5 mm

D130 mm

Pista

Use the straight part of the graph to find how many kilonewtons produce 1 mm of stretch.

Ver en español

Texto: Prueba de un cable de puente

Los ingenieros que diseñan puentes colgantes deben saber cómo responde un cable de acero a una fuerza que lo jala. En un laboratorio de pruebas, se sujetó una muestra corta de cable por los dos extremos. Una máquina la jaló con una fuerza que se fue aumentando por pasos, y en cada paso se midió el estiramiento (el aumento de longitud). La fuerza se midió en kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

Con fuerzas pequeñas, el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza: si la fuerza se duplica, el estiramiento se duplica, y el cable vuelve a su longitud original cuando se quita la fuerza. La mayor fuerza para la que esto se cumple es el límite elástico del cable. Más allá del límite elástico, el cable se estira con más facilidad y queda más largo de forma permanente, aun después de quitar la fuerza. El último punto de la gráfica muestra dónde se rompió la muestra.

Para que los puentes sean seguros, los ingenieros usan un factor de seguridad de 4: la mayor carga que se le permite llevar a un cable en servicio es su fuerza de ruptura dividida entre 4.

Pregunta

En el rango donde el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza, ¿cuánto se estiraría esta muestra de cable con una fuerza de 26 kN?

Opciones

A. 5.2 mm
B. 0.19 mm
C. 6.5 mm
D. 130 mm

Pista

Usa la parte recta de la gráfica para encontrar cuántos kilonewtons producen 1 mm de estiramiento.

Pregunta 7 de 34 · Trabajo, movimiento y fuerzas

Testing a Bridge Cable

Engineers who design suspension bridges must know how a steel cable responds to a pulling force. In a test lab, a short sample of cable was clamped at both ends. A machine pulled on it with a force that was increased in steps, and the stretch (the increase in length) was measured at each step. Force was measured in kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

For small forces, the stretch is directly proportional to the force: doubling the force doubles the stretch, and the cable returns to its original length when the force is removed. The largest force for which this is true is the cable's elastic limit. Beyond the elastic limit, the cable stretches more easily, and it stays permanently longer even after the force is removed. The last point on the graph shows where the sample broke.

To keep bridges safe, engineers use a safety factor of 4: the largest load a cable is allowed to carry in service is its breaking force divided by 4.

Using the safety factor described in the passage, what is the largest load that a cable like this sample is allowed to carry in service?

A10 kN

B13 kN

C48 kN

D208 kN

Pista

Which force does the passage say to divide by 4?

Ver en español

Texto: Prueba de un cable de puente

Los ingenieros que diseñan puentes colgantes deben saber cómo responde un cable de acero a una fuerza que lo jala. En un laboratorio de pruebas, se sujetó una muestra corta de cable por los dos extremos. Una máquina la jaló con una fuerza que se fue aumentando por pasos, y en cada paso se midió el estiramiento (el aumento de longitud). La fuerza se midió en kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

Con fuerzas pequeñas, el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza: si la fuerza se duplica, el estiramiento se duplica, y el cable vuelve a su longitud original cuando se quita la fuerza. La mayor fuerza para la que esto se cumple es el límite elástico del cable. Más allá del límite elástico, el cable se estira con más facilidad y queda más largo de forma permanente, aun después de quitar la fuerza. El último punto de la gráfica muestra dónde se rompió la muestra.

Para que los puentes sean seguros, los ingenieros usan un factor de seguridad de 4: la mayor carga que se le permite llevar a un cable en servicio es su fuerza de ruptura dividida entre 4.

Pregunta

Usando el factor de seguridad que describe el texto, ¿cuál es la mayor carga que se le permite llevar en servicio a un cable como esta muestra?

Opciones

A. 10 kN
B. 13 kN
C. 48 kN
D. 208 kN

Pista

¿Qué fuerza dice el texto que hay que dividir entre 4?

Pregunta 8 de 34 · Trabajo, movimiento y fuerzas

Testing a Bridge Cable

Engineers who design suspension bridges must know how a steel cable responds to a pulling force. In a test lab, a short sample of cable was clamped at both ends. A machine pulled on it with a force that was increased in steps, and the stretch (the increase in length) was measured at each step. Force was measured in kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

For small forces, the stretch is directly proportional to the force: doubling the force doubles the stretch, and the cable returns to its original length when the force is removed. The largest force for which this is true is the cable's elastic limit. Beyond the elastic limit, the cable stretches more easily, and it stays permanently longer even after the force is removed. The last point on the graph shows where the sample broke.

To keep bridges safe, engineers use a safety factor of 4: the largest load a cable is allowed to carry in service is its breaking force divided by 4.

A student says: "The sample stretched 4 mm under a force of 20 kN. Because stretch is proportional to force, the sample will stretch 16 mm under a force of 80 kN."

Which statement best evaluates the student's claim?

AThe claim is valid, because stretch is directly proportional to force for this cable.

BThe claim is not valid, because the stretch under 80 kN would be 8 mm, not 16 mm.

CThe claim is not valid: the proportion holds only up to about 40 kN, and the sample broke at 52 kN, so it could not carry 80 kN.

DThe claim is not valid, because a larger force always makes a cable stretch less.

Pista

Does the proportion hold for every force on the graph? What happens at 52 kN?

Solución paso a paso

The student's arithmetic follows a proportion (80 \div 20 = 4, and 4 \times 4 mm = 16 mm), but the passage limits when that proportion is true.

Evidence:

The passage: stretch is directly proportional to force only up to the elastic limit. The graph shows that limit at 40 kN; after that, the line bends.
The graph's last point is labeled "Sample broke" at 52 kN.

Step by step:

80 kN is twice the elastic limit, so the direct proportion no longer applies.
Even more important, 80 kN is greater than the breaking force (52 kN). The sample would break before the force ever reached 80 kN.
So the claim extends a pattern far beyond the range of the data where it holds.

Correct answer: The claim is not valid: the proportion holds only up to about 40 kN, and the sample broke at 52 kN, so it could not carry 80 kN.

Tip: Be suspicious of any claim that extends a trend beyond the measured data. Check whether the graph changes shape or ends before the value in the claim.

Explicación

La aritmética del estudiante sigue una proporción (80 \div 20 = 4, y 4 \times 4 mm = 16 mm), pero el texto limita cuándo se cumple esa proporción.

Evidencia:

El texto: el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza solo hasta el límite elástico. La gráfica muestra ese límite en 40 kN; después, la línea se dobla.
El último punto de la gráfica tiene la etiqueta "Sample broke" (la muestra se rompió) en 52 kN.

Paso a paso:

80 kN es el doble del límite elástico, así que la proporción directa ya no se aplica.
Más importante aún, 80 kN es mayor que la fuerza de ruptura (52 kN). La muestra se rompería antes de que la fuerza llegara a 80 kN.
Por eso, la afirmación extiende un patrón mucho más allá del rango de datos donde se cumple.

Respuesta correcta: La afirmación no es válida: la proporción se cumple solo hasta unos 40 kN, y la muestra se rompió a 52 kN, así que no podría soportar 80 kN.

Consejo: Desconfía de cualquier afirmación que extienda una tendencia más allá de los datos medidos. Revisa si la gráfica cambia de forma o termina antes del valor de la afirmación.

Ver en español

Texto: Prueba de un cable de puente

Los ingenieros que diseñan puentes colgantes deben saber cómo responde un cable de acero a una fuerza que lo jala. En un laboratorio de pruebas, se sujetó una muestra corta de cable por los dos extremos. Una máquina la jaló con una fuerza que se fue aumentando por pasos, y en cada paso se midió el estiramiento (el aumento de longitud). La fuerza se midió en kilonewtons (kN); 1 kN = 1,000 newtons.

Con fuerzas pequeñas, el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza: si la fuerza se duplica, el estiramiento se duplica, y el cable vuelve a su longitud original cuando se quita la fuerza. La mayor fuerza para la que esto se cumple es el límite elástico del cable. Más allá del límite elástico, el cable se estira con más facilidad y queda más largo de forma permanente, aun después de quitar la fuerza. El último punto de la gráfica muestra dónde se rompió la muestra.

Para que los puentes sean seguros, los ingenieros usan un factor de seguridad de 4: la mayor carga que se le permite llevar a un cable en servicio es su fuerza de ruptura dividida entre 4.

Pregunta

Un estudiante dice: "La muestra se estiró 4 mm con una fuerza de 20 kN. Como el estiramiento es proporcional a la fuerza, la muestra se estirará 16 mm con una fuerza de 80 kN".

¿Qué afirmación evalúa mejor lo que dice el estudiante?

Opciones

A. La afirmación es válida, porque el estiramiento es directamente proporcional a la fuerza en este cable.
B. La afirmación no es válida, porque el estiramiento con 80 kN sería de 8 mm, no de 16 mm.
C. La afirmación no es válida: la proporción se cumple solo hasta unos 40 kN, y la muestra se rompió a 52 kN, así que no podría soportar 80 kN.
D. La afirmación no es válida, porque una fuerza mayor siempre hace que un cable se estire menos.

Pista

¿Se cumple la proporción para todas las fuerzas de la gráfica? ¿Qué pasa a 52 kN?

Pregunta 9 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Locating an Earthquake

An earthquake sends out several kinds of seismic waves. P waves (primary waves) are the fastest and arrive first at a seismograph station. S waves (secondary waves) travel more slowly and arrive later. The farther a station is from the earthquake's epicenter (the point on the surface directly above where the rock broke), the larger the gap between the two arrivals. This gap is called the S–P lag time.

The graph shows how long P waves and S waves take to travel different distances through the crust in one region.

Scientists also describe how much energy an earthquake releases using the moment magnitude scale. Each increase of 1.0 on this scale means the earthquake released about 32 times as much energy.

A seismograph station recorded the first P waves from an earthquake at 10:02:15 a.m. and the first S waves at 10:03:00 a.m. About how far was the station from the epicenter?

A45 km

B170 km

C270 km

D450 km

Pista

First find the S–P lag time in seconds. Then find the distance where the vertical gap between the two lines equals that time.

Ver en español

Texto: Localizar un terremoto

Un terremoto produce varios tipos de ondas sísmicas. Las ondas P (ondas primarias) son las más rápidas y llegan primero a una estación sismográfica. Las ondas S (ondas secundarias) viajan más despacio y llegan después. Cuanto más lejos está una estación del epicentro del terremoto (el punto de la superficie justo encima de donde se rompió la roca), mayor es la diferencia entre las dos llegadas. Esta diferencia se llama tiempo de retraso S–P.

La gráfica muestra cuánto tardan las ondas P y las ondas S en recorrer diferentes distancias a través de la corteza en una región.

Los científicos también describen cuánta energía libera un terremoto con la escala de magnitud de momento. Cada aumento de 1.0 en esta escala significa que el terremoto liberó cerca de 32 veces más energía.

Pregunta

Una estación sismográfica registró las primeras ondas P de un terremoto a las 10:02:15 a. m. y las primeras ondas S a las 10:03:00 a. m. ¿Aproximadamente a qué distancia del epicentro estaba la estación?

Opciones

A. 45 km
B. 170 km
C. 270 km
D. 450 km

Pista

Primero calcula el tiempo de retraso S–P en segundos. Luego busca la distancia donde la separación vertical entre las dos líneas es igual a ese tiempo.

Pregunta 10 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Locating an Earthquake

An earthquake sends out several kinds of seismic waves. P waves (primary waves) are the fastest and arrive first at a seismograph station. S waves (secondary waves) travel more slowly and arrive later. The farther a station is from the earthquake's epicenter (the point on the surface directly above where the rock broke), the larger the gap between the two arrivals. This gap is called the S–P lag time.

The graph shows how long P waves and S waves take to travel different distances through the crust in one region.

Scientists also describe how much energy an earthquake releases using the moment magnitude scale. Each increase of 1.0 on this scale means the earthquake released about 32 times as much energy.

A seismograph station in City A uses the S–P lag time to find that an earthquake's epicenter was 300 km away. What other information do scientists need to pinpoint the epicenter's location?

AThe magnitude of the earthquake measured at City A

BA second measurement of the lag time made at City A

CThe distance to the epicenter measured at one other station, because two distances give exactly one point

DThe distances to the epicenter measured at two or more other stations, so that the circles around all the stations meet at one point

Pista

One distance tells you how far, but not in which direction. Picture all the places that are exactly 300 km from City A.

Ver en español

Texto: Localizar un terremoto

Un terremoto produce varios tipos de ondas sísmicas. Las ondas P (ondas primarias) son las más rápidas y llegan primero a una estación sismográfica. Las ondas S (ondas secundarias) viajan más despacio y llegan después. Cuanto más lejos está una estación del epicentro del terremoto (el punto de la superficie justo encima de donde se rompió la roca), mayor es la diferencia entre las dos llegadas. Esta diferencia se llama tiempo de retraso S–P.

La gráfica muestra cuánto tardan las ondas P y las ondas S en recorrer diferentes distancias a través de la corteza en una región.

Los científicos también describen cuánta energía libera un terremoto con la escala de magnitud de momento. Cada aumento de 1.0 en esta escala significa que el terremoto liberó cerca de 32 veces más energía.

Pregunta

Una estación sismográfica de la ciudad A usa el tiempo de retraso S–P y encuentra que el epicentro de un terremoto estaba a 300 km. ¿Qué otra información necesitan los científicos para ubicar con exactitud el epicentro?

Opciones

A. La magnitud del terremoto medida en la ciudad A
B. Una segunda medición del tiempo de retraso hecha en la ciudad A
C. La distancia al epicentro medida en otra estación, porque dos distancias dan exactamente un punto
D. Las distancias al epicentro medidas en dos o más estaciones más, para que los círculos alrededor de todas las estaciones se crucen en un punto

Pista

Una distancia te dice qué tan lejos, pero no en qué dirección. Imagina todos los lugares que están exactamente a 300 km de la ciudad A.

Pregunta 11 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Locating an Earthquake

An earthquake sends out several kinds of seismic waves. P waves (primary waves) are the fastest and arrive first at a seismograph station. S waves (secondary waves) travel more slowly and arrive later. The farther a station is from the earthquake's epicenter (the point on the surface directly above where the rock broke), the larger the gap between the two arrivals. This gap is called the S–P lag time.

The graph shows how long P waves and S waves take to travel different distances through the crust in one region.

Scientists also describe how much energy an earthquake releases using the moment magnitude scale. Each increase of 1.0 on this scale means the earthquake released about 32 times as much energy.

Earthquake 1 had a magnitude of 5.2. Earthquake 2 had a magnitude of 7.2. About how many times as much energy did Earthquake 2 release as Earthquake 1?

AAbout 1,000 times

B2 times

C64 times

D100 times

Pista

Each step of 1.0 multiplies the energy by about 32. How many steps are there from 5.2 to 7.2?

Ver en español

Texto: Localizar un terremoto

Un terremoto produce varios tipos de ondas sísmicas. Las ondas P (ondas primarias) son las más rápidas y llegan primero a una estación sismográfica. Las ondas S (ondas secundarias) viajan más despacio y llegan después. Cuanto más lejos está una estación del epicentro del terremoto (el punto de la superficie justo encima de donde se rompió la roca), mayor es la diferencia entre las dos llegadas. Esta diferencia se llama tiempo de retraso S–P.

La gráfica muestra cuánto tardan las ondas P y las ondas S en recorrer diferentes distancias a través de la corteza en una región.

Los científicos también describen cuánta energía libera un terremoto con la escala de magnitud de momento. Cada aumento de 1.0 en esta escala significa que el terremoto liberó cerca de 32 veces más energía.

Pregunta

El terremoto 1 tuvo una magnitud de 5.2. El terremoto 2 tuvo una magnitud de 7.2. ¿Aproximadamente cuántas veces más energía liberó el terremoto 2 que el terremoto 1?

Opciones

A. Unas 1,000 veces
B. 2 veces
C. 64 veces
D. 100 veces

Pista

Cada paso de 1.0 multiplica la energía por unos 32. ¿Cuántos pasos hay de 5.2 a 7.2?

Pregunta 12 de 34 · Herencia y genética

Arrastrar y soltar

Copying DNA in a Test Tube

The polymerase chain reaction (PCR) is a lab method that makes millions of copies of one short section of DNA. Crime labs, doctors and researchers use it when they have only a tiny sample.

A DNA molecule has two strands held together by base pairs: adenine (A) always pairs with thymine (T), and cytosine (C) always pairs with guanine (G). A PCR machine repeats a cycle of three temperature steps:

Denaturing (about 95 °C): heat breaks the bonds between the base pairs, and the two DNA strands separate.
Annealing (about 55 °C): short pieces of DNA called primers attach to matching (complementary) bases at each end of the target section.
Extending (about 72 °C): an enzyme called DNA polymerase adds bases one at a time, building a new strand that is complementary to each old strand.

Ideally, each cycle doubles the number of copies of the target section. The DNA polymerase used in PCR comes from Thermus aquaticus, a bacterium that lives in hot springs. Most enzymes, including those in human cells, lose their shape and stop working when heated to 95 °C, but this enzyme keeps working through many heating cycles.

The graph shows the temperature inside a PCR tube during the first two cycles.

The graph labels three parts of the first cycle P, Q and R. Drag each event into the part of the cycle when it happens.

Part P	Part Q	Part R

Toca una ficha y luego toca un recuadro para colocarla.

Pista

Read the temperature of each labeled part on the graph, then match it to the temperatures listed in the passage.

Solución paso a paso

Match each labeled part of the graph to a temperature, then use the passage's list of steps.

Step by step:

Part P is held at about 95 °C. The passage: "Denaturing (about 95 °C): heat breaks the bonds between the base pairs, and the two DNA strands separate." → The two DNA strands separate.
Part Q is held at about 55 °C. "Annealing (about 55 °C): short pieces of DNA called primers attach…" → Primers attach to the ends of the target section.
Part R is held at about 72 °C (between the 70 and 80 grid lines). "Extending (about 72 °C): an enzyme called DNA polymerase adds bases…" → DNA polymerase builds new complementary strands.

Correct answer: P – strands separate; Q – primers attach; R – DNA polymerase builds new strands.

The order also makes sense: the strands must separate before primers can attach, and primers must attach before the enzyme can build from them.

Tip: When a graph and a passage describe the same process, find a value that links them (here, temperature) and use it to translate between the two.

Explicación

Relaciona cada parte marcada de la gráfica con una temperatura y luego usa la lista de pasos del texto.

Paso a paso:

La parte P se mantiene a unos 95 °C. El texto: "Desnaturalización (unos 95 °C): el calor rompe los enlaces entre los pares de bases, y las dos cadenas de ADN se separan". → Las dos cadenas de ADN se separan.
La parte Q se mantiene a unos 55 °C. "Alineamiento (unos 55 °C): unos trozos cortos de ADN llamados cebadores se unen…" → Los cebadores se unen a los extremos de la sección que se quiere copiar.
La parte R se mantiene a unos 72 °C (entre las líneas de 70 y 80 de la cuadrícula). "Extensión (unos 72 °C): una enzima llamada ADN polimerasa añade bases…" → La ADN polimerasa forma cadenas complementarias nuevas.

Respuesta correcta: P – las cadenas se separan; Q – los cebadores se unen; R – la ADN polimerasa forma cadenas nuevas.

El orden también tiene sentido: las cadenas deben separarse antes de que los cebadores puedan unirse, y los cebadores deben unirse antes de que la enzima pueda formar cadenas a partir de ellos.

Consejo: Cuando una gráfica y un texto describen el mismo proceso, busca un valor que los relacione (aquí, la temperatura) y úsalo para pasar de uno al otro.

Ver en español

Texto: Copiar ADN en un tubo de ensayo

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método de laboratorio que produce millones de copias de una sección corta de ADN. Los laboratorios criminales, los médicos y los investigadores la usan cuando solo tienen una muestra muy pequeña.

Una molécula de ADN tiene dos cadenas unidas por pares de bases: la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C) siempre se une con la guanina (G). Una máquina de PCR repite un ciclo de tres pasos de temperatura:

Desnaturalización (unos 95 °C): el calor rompe los enlaces entre los pares de bases, y las dos cadenas de ADN se separan.
Alineamiento (unos 55 °C): unos trozos cortos de ADN llamados cebadores se unen a las bases correspondientes (complementarias) en cada extremo de la sección que se quiere copiar.
Extensión (unos 72 °C): una enzima llamada ADN polimerasa añade bases una por una y forma una cadena nueva que es complementaria a cada cadena original.

Idealmente, cada ciclo duplica el número de copias de la sección que se quiere copiar. La ADN polimerasa que se usa en la PCR viene de Thermus aquaticus, una bacteria que vive en aguas termales. La mayoría de las enzimas, incluidas las de las células humanas, pierden su forma y dejan de funcionar cuando se calientan a 95 °C, pero esta enzima sigue funcionando durante muchos ciclos de calentamiento.

La gráfica muestra la temperatura dentro de un tubo de PCR durante los dos primeros ciclos.

Pregunta

La gráfica marca tres partes del primer ciclo con P, Q y R. Arrastra cada suceso a la parte del ciclo en que ocurre.

Parte P	Parte Q	Parte R
_____	_____	_____

Opciones

Las dos cadenas de ADN se separan
Los cebadores se unen a los extremos de la sección que se quiere copiar
La ADN polimerasa forma cadenas complementarias nuevas

Pista

Lee en la gráfica la temperatura de cada parte marcada y luego relaciónala con las temperaturas que da el texto.

Pregunta 13 de 34 · Herencia y genética

Copying DNA in a Test Tube

The polymerase chain reaction (PCR) is a lab method that makes millions of copies of one short section of DNA. Crime labs, doctors and researchers use it when they have only a tiny sample.

A DNA molecule has two strands held together by base pairs: adenine (A) always pairs with thymine (T), and cytosine (C) always pairs with guanine (G). A PCR machine repeats a cycle of three temperature steps:

Denaturing (about 95 °C): heat breaks the bonds between the base pairs, and the two DNA strands separate.
Annealing (about 55 °C): short pieces of DNA called primers attach to matching (complementary) bases at each end of the target section.
Extending (about 72 °C): an enzyme called DNA polymerase adds bases one at a time, building a new strand that is complementary to each old strand.

Ideally, each cycle doubles the number of copies of the target section. The DNA polymerase used in PCR comes from Thermus aquaticus, a bacterium that lives in hot springs. Most enzymes, including those in human cells, lose their shape and stop working when heated to 95 °C, but this enzyme keeps working through many heating cycles.

The graph shows the temperature inside a PCR tube during the first two cycles.

During annealing, a primer must attach to a section of a separated DNA strand with the bases T A C G G A. Which primer will attach to this section?

AT A C G G A

BA U G C C U

CA T G C C T

DC G T A A G

Pista

Use the base-pairing rule from the passage for each base, one at a time.

Solución paso a paso

The passage gives the base-pairing rule: "adenine (A) always pairs with thymine (T), and cytosine (C) always pairs with guanine (G)." A primer attaches to complementary bases.

Step by step:

Strand	T	A	C	G	G	A
Primer	A	T	G	C	C	T

Correct answer: A T G C C T.

Why the others fail:

T A C G G A is identical to the strand. Identical bases do not pair.
A U G C C U uses uracil (U), a base found in RNA, not DNA. The passage lists only A, T, C and G.
C G T A A G pairs T with C and A with G, which breaks the pairing rule.

Tip: In DNA, A pairs with T and C pairs with G. A memory trick: the letters with straight lines (A, T) pair together, and the curved letters (C, G) pair together.

Explicación

El texto da la regla de los pares de bases: "la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C) siempre se une con la guanina (G)". Un cebador se une a bases complementarias.

Paso a paso:

Cadena	T	A	C	G	G	A
Cebador	A	T	G	C	C	T

Respuesta correcta: A T G C C T.

Por qué fallan las otras:

T A C G G A es idéntica a la cadena. Las bases idénticas no forman pares.
A U G C C U usa uracilo (U), una base que está en el ARN, no en el ADN. El texto solo menciona A, T, C y G.
C G T A A G une la T con la C y la A con la G, lo cual rompe la regla de los pares.

Consejo: En el ADN, la A se une con la T y la C se une con la G. Un truco para recordarlo: las letras con líneas rectas (A, T) van juntas, y las letras curvas (C, G) van juntas.

Ver en español

Texto: Copiar ADN en un tubo de ensayo

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método de laboratorio que produce millones de copias de una sección corta de ADN. Los laboratorios criminales, los médicos y los investigadores la usan cuando solo tienen una muestra muy pequeña.

Una molécula de ADN tiene dos cadenas unidas por pares de bases: la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C) siempre se une con la guanina (G). Una máquina de PCR repite un ciclo de tres pasos de temperatura:

Desnaturalización (unos 95 °C): el calor rompe los enlaces entre los pares de bases, y las dos cadenas de ADN se separan.
Alineamiento (unos 55 °C): unos trozos cortos de ADN llamados cebadores se unen a las bases correspondientes (complementarias) en cada extremo de la sección que se quiere copiar.
Extensión (unos 72 °C): una enzima llamada ADN polimerasa añade bases una por una y forma una cadena nueva que es complementaria a cada cadena original.

Idealmente, cada ciclo duplica el número de copias de la sección que se quiere copiar. La ADN polimerasa que se usa en la PCR viene de Thermus aquaticus, una bacteria que vive en aguas termales. La mayoría de las enzimas, incluidas las de las células humanas, pierden su forma y dejan de funcionar cuando se calientan a 95 °C, pero esta enzima sigue funcionando durante muchos ciclos de calentamiento.

La gráfica muestra la temperatura dentro de un tubo de PCR durante los dos primeros ciclos.

Pregunta

Durante el alineamiento, un cebador debe unirse a una sección de una cadena de ADN separada que tiene las bases T A C G G A. ¿Qué cebador se unirá a esta sección?

Opciones

A. T A C G G A
B. A U G C C U
C. A T G C C T
D. C G T A A G

Pista

Usa la regla de los pares de bases del texto con cada base, una por una.

Pregunta 14 de 34 · Herencia y genética

Completar

Copying DNA in a Test Tube

The polymerase chain reaction (PCR) is a lab method that makes millions of copies of one short section of DNA. Crime labs, doctors and researchers use it when they have only a tiny sample.

A DNA molecule has two strands held together by base pairs: adenine (A) always pairs with thymine (T), and cytosine (C) always pairs with guanine (G). A PCR machine repeats a cycle of three temperature steps:

Denaturing (about 95 °C): heat breaks the bonds between the base pairs, and the two DNA strands separate.
Annealing (about 55 °C): short pieces of DNA called primers attach to matching (complementary) bases at each end of the target section.
Extending (about 72 °C): an enzyme called DNA polymerase adds bases one at a time, building a new strand that is complementary to each old strand.

Ideally, each cycle doubles the number of copies of the target section. The DNA polymerase used in PCR comes from Thermus aquaticus, a bacterium that lives in hot springs. Most enzymes, including those in human cells, lose their shape and stop working when heated to 95 °C, but this enzyme keeps working through many heating cycles.

The graph shows the temperature inside a PCR tube during the first two cycles.

A crime lab starts with a sample containing 40 copies of a target DNA section. Assume that every cycle doubles the number of copies.

How many copies of the target section will there be after 12 cycles?

copies

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

Doubling once multiplies by 2. Doubling 12 times multiplies by 2 twelve times.

Ver en español

Texto: Copiar ADN en un tubo de ensayo

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método de laboratorio que produce millones de copias de una sección corta de ADN. Los laboratorios criminales, los médicos y los investigadores la usan cuando solo tienen una muestra muy pequeña.

Una molécula de ADN tiene dos cadenas unidas por pares de bases: la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C) siempre se une con la guanina (G). Una máquina de PCR repite un ciclo de tres pasos de temperatura:

Desnaturalización (unos 95 °C): el calor rompe los enlaces entre los pares de bases, y las dos cadenas de ADN se separan.
Alineamiento (unos 55 °C): unos trozos cortos de ADN llamados cebadores se unen a las bases correspondientes (complementarias) en cada extremo de la sección que se quiere copiar.
Extensión (unos 72 °C): una enzima llamada ADN polimerasa añade bases una por una y forma una cadena nueva que es complementaria a cada cadena original.

Idealmente, cada ciclo duplica el número de copias de la sección que se quiere copiar. La ADN polimerasa que se usa en la PCR viene de Thermus aquaticus, una bacteria que vive en aguas termales. La mayoría de las enzimas, incluidas las de las células humanas, pierden su forma y dejan de funcionar cuando se calientan a 95 °C, pero esta enzima sigue funcionando durante muchos ciclos de calentamiento.

La gráfica muestra la temperatura dentro de un tubo de PCR durante los dos primeros ciclos.

Pregunta

Un laboratorio criminal empieza con una muestra que tiene 40 copias de una sección de ADN. Supón que cada ciclo duplica el número de copias.

¿Cuántas copias de la sección habrá después de 12 ciclos?

_____ copias

Pista

Duplicar una vez es multiplicar por 2. Duplicar 12 veces es multiplicar por 2 doce veces.

Pregunta 15 de 34 · Organización de la vida: células, tejidos, organismos

Copying DNA in a Test Tube

The polymerase chain reaction (PCR) is a lab method that makes millions of copies of one short section of DNA. Crime labs, doctors and researchers use it when they have only a tiny sample.

A DNA molecule has two strands held together by base pairs: adenine (A) always pairs with thymine (T), and cytosine (C) always pairs with guanine (G). A PCR machine repeats a cycle of three temperature steps:

Denaturing (about 95 °C): heat breaks the bonds between the base pairs, and the two DNA strands separate.
Annealing (about 55 °C): short pieces of DNA called primers attach to matching (complementary) bases at each end of the target section.
Extending (about 72 °C): an enzyme called DNA polymerase adds bases one at a time, building a new strand that is complementary to each old strand.

Ideally, each cycle doubles the number of copies of the target section. The DNA polymerase used in PCR comes from Thermus aquaticus, a bacterium that lives in hot springs. Most enzymes, including those in human cells, lose their shape and stop working when heated to 95 °C, but this enzyme keeps working through many heating cycles.

The graph shows the temperature inside a PCR tube during the first two cycles.

A student runs PCR using a DNA polymerase taken from human cells instead of the enzyme from Thermus aquaticus. She adds the enzyme once, at the start. After 25 cycles, the tube contains almost no new copies of the target section.

Which explanation is best supported by the passage?

AHuman DNA polymerase pairs A with C and G with T, so it builds incorrect strands.

BHeating to 95 °C changed the shape of the human enzyme, so it could no longer build new DNA strands.

CPrimers can attach at 55 °C only if the DNA polymerase comes from bacteria.

DThe human enzyme worked so fast that it used up all the bases in the first cycle.

Pista

Look at the first step of every cycle. What does the passage say happens to most enzymes at that temperature?

Solución paso a paso

The passage says: "Most enzymes, including those in human cells, lose their shape and stop working when heated to 95 °C, but this enzyme keeps working through many heating cycles." The graph shows that each cycle begins at 95 °C.

Step by step:

The human enzyme was added once, at the start.
Within the first 45 seconds (part P of cycle 1), the tube was heated to 95 °C.
The heat changed the human enzyme's shape, so it stopped working. Without a working polymerase, no new strands could be built in later cycles.
That is why the Thermus aquaticus enzyme is used: it comes from a bacterium that lives in hot springs and survives the repeated heating.

Correct answer: Heating to 95 °C changed the shape of the human enzyme, so it could no longer build new DNA strands.

Tip: An enzyme's shape determines its function. When a question describes high temperatures (or extreme pH) and an enzyme that "stops working," think denaturing: a change in shape.

Explicación

El texto dice: "La mayoría de las enzimas, incluidas las de las células humanas, pierden su forma y dejan de funcionar cuando se calientan a 95 °C, pero esta enzima sigue funcionando durante muchos ciclos de calentamiento". La gráfica muestra que cada ciclo empieza a 95 °C.

Paso a paso:

La enzima humana se añadió una sola vez, al principio.
En los primeros 45 segundos (la parte P del ciclo 1), el tubo se calentó a 95 °C.
El calor cambió la forma de la enzima humana, así que dejó de funcionar. Sin una polimerasa que funcione, no se pudieron formar cadenas nuevas en los ciclos siguientes.
Por eso se usa la enzima de Thermus aquaticus: viene de una bacteria que vive en aguas termales y resiste el calentamiento repetido.

Respuesta correcta: Calentar a 95 °C cambió la forma de la enzima humana, así que ya no podía formar cadenas nuevas de ADN.

Consejo: La forma de una enzima determina su función. Cuando una pregunta describe temperaturas altas (o un pH extremo) y una enzima que "deja de funcionar", piensa en la desnaturalización: un cambio de forma.

Ver en español

Texto: Copiar ADN en un tubo de ensayo

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método de laboratorio que produce millones de copias de una sección corta de ADN. Los laboratorios criminales, los médicos y los investigadores la usan cuando solo tienen una muestra muy pequeña.

Una molécula de ADN tiene dos cadenas unidas por pares de bases: la adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C) siempre se une con la guanina (G). Una máquina de PCR repite un ciclo de tres pasos de temperatura:

Desnaturalización (unos 95 °C): el calor rompe los enlaces entre los pares de bases, y las dos cadenas de ADN se separan.
Alineamiento (unos 55 °C): unos trozos cortos de ADN llamados cebadores se unen a las bases correspondientes (complementarias) en cada extremo de la sección que se quiere copiar.
Extensión (unos 72 °C): una enzima llamada ADN polimerasa añade bases una por una y forma una cadena nueva que es complementaria a cada cadena original.

Idealmente, cada ciclo duplica el número de copias de la sección que se quiere copiar. La ADN polimerasa que se usa en la PCR viene de Thermus aquaticus, una bacteria que vive en aguas termales. La mayoría de las enzimas, incluidas las de las células humanas, pierden su forma y dejan de funcionar cuando se calientan a 95 °C, pero esta enzima sigue funcionando durante muchos ciclos de calentamiento.

La gráfica muestra la temperatura dentro de un tubo de PCR durante los dos primeros ciclos.

Pregunta

Una estudiante hace una PCR con una ADN polimerasa tomada de células humanas en lugar de la enzima de Thermus aquaticus. Añade la enzima una sola vez, al principio. Después de 25 ciclos, el tubo casi no tiene copias nuevas de la sección.

¿Qué explicación está mejor apoyada por el texto?

Opciones

A. La ADN polimerasa humana une A con C y G con T, así que forma cadenas incorrectas.
B. Calentar a 95 °C cambió la forma de la enzima humana, así que ya no podía formar cadenas nuevas de ADN.
C. Los cebadores pueden unirse a 55 °C solo si la ADN polimerasa viene de bacterias.
D. La enzima humana trabajó tan rápido que gastó todas las bases en el primer ciclo.

Pista

Mira el primer paso de cada ciclo. ¿Qué dice el texto que les pasa a la mayoría de las enzimas a esa temperatura?

Pregunta 16 de 34 · Trabajo, movimiento y fuerzas

Lifting a Steel Beam

At a building site, a tower crane lifts a steel beam with a mass of 1,200 kg. An electric motor on the crane winds a steel cable around a drum, and the cable pulls the beam straight up. The diagram shows the crane and a force diagram of the beam during the lift.

During one lift, the beam started at rest on the ground, sped up briefly, moved upward at a constant speed for most of the trip, and then slowed to a stop 15 m above the ground. The whole lift took 30 seconds. During the lift, the motor used electrical energy at a rate of 9,800 watts (W).

Useful formulas:

Weight: W = mg, where g = 9.8 N/kg
Work: \text{work} = F \times d (joules, J)
Power: P = \dfrac{\text{work}}{t} (watts, W; 1 W = 1 J/s)
Efficiency: \dfrac{\text{useful power output}}{\text{power input}} \times 100 (percent)

While the beam is moving upward at a constant speed, how does the tension force in the cable compare with the weight of the beam?

AThe tension is greater than the weight, because the beam is moving upward.

BThe tension equals the weight, because the net force on an object moving at a constant speed in a straight line is zero.

CThe tension is less than the weight, because gravity pulls on the beam the whole time.

DThe tension is zero, because no force is needed to keep an object moving.

Pista

If the speed is not changing, what is the net force on the beam?

Solución paso a paso

The passage says the beam "moved upward at a constant speed for most of the trip." The force diagram shows only two forces on the beam: tension (up) and weight (down).

Step by step:

Newton's first law: an object moving at a constant velocity (same speed, same direction) has a net force of zero. A net force is needed to change motion, not to keep it going.
With only two forces in opposite directions, a net force of zero means they are equal in size.
So, during the constant-speed part of the lift, tension = weight = mg = 1{,}200 \times 9.8 = 11{,}760 N.

(Tension is greater than the weight only briefly, at the start, when the beam speeds up. Near the end, when the beam slows down, tension is less than the weight.)

Correct answer: The tension equals the weight, because the net force on an object moving at a constant speed in a straight line is zero.

Tip: "Moving" does not mean "unbalanced forces." Ask whether the speed or direction is changing. If not, the forces are balanced.

Explicación

El texto dice que la viga "subió a una rapidez constante durante la mayor parte del recorrido". El diagrama de fuerzas muestra solo dos fuerzas sobre la viga: la tensión (hacia arriba) y el peso (hacia abajo).

Paso a paso:

Primera ley de Newton: un objeto que se mueve a velocidad constante (misma rapidez, misma dirección) tiene una fuerza neta de cero. Se necesita una fuerza neta para cambiar el movimiento, no para mantenerlo.
Con solo dos fuerzas en direcciones opuestas, una fuerza neta de cero significa que son iguales en tamaño.
Por eso, durante la parte de la subida a rapidez constante, tensión = peso = mg = 1{,}200 \times 9.8 = 11{,}760 N.

(La tensión es mayor que el peso solo por un momento, al principio, cuando la viga acelera. Cerca del final, cuando la viga frena, la tensión es menor que el peso.)

Respuesta correcta: La tensión es igual al peso, porque la fuerza neta sobre un objeto que se mueve a rapidez constante en línea recta es cero.

Consejo: "En movimiento" no significa "fuerzas desequilibradas". Pregúntate si la rapidez o la dirección están cambiando. Si no, las fuerzas están equilibradas.

Ver en español

Texto: Levantar una viga de acero

En una obra de construcción, una grúa torre levanta una viga de acero con una masa de 1,200 kg. Un motor eléctrico de la grúa enrolla un cable de acero en un tambor, y el cable jala la viga directamente hacia arriba. El diagrama muestra la grúa y un diagrama de fuerzas de la viga durante la subida.

En una subida, la viga empezó en reposo en el suelo, aceleró un momento, subió a una rapidez constante durante la mayor parte del recorrido y luego frenó hasta detenerse a 15 m del suelo. Toda la subida tardó 30 segundos. Durante la subida, el motor usó energía eléctrica a un ritmo de 9,800 vatios (W).

Fórmulas útiles:

Peso: W = mg, donde g = 9.8 N/kg
Trabajo: \text{trabajo} = F \times d (julios, J)
Potencia: P = \dfrac{\text{trabajo}}{t} (vatios, W; 1 W = 1 J/s)
Eficiencia: \dfrac{\text{potencia útil producida}}{\text{potencia aplicada}} \times 100 (porcentaje)

Pregunta

Mientras la viga sube a una rapidez constante, ¿cómo se compara la fuerza de tensión del cable con el peso de la viga?

Opciones

A. La tensión es mayor que el peso, porque la viga se mueve hacia arriba.
B. La tensión es igual al peso, porque la fuerza neta sobre un objeto que se mueve a rapidez constante en línea recta es cero.
C. La tensión es menor que el peso, porque la gravedad jala la viga todo el tiempo.
D. La tensión es cero, porque no se necesita ninguna fuerza para mantener un objeto en movimiento.

Pista

Si la rapidez no cambia, ¿cuál es la fuerza neta sobre la viga?

Pregunta 17 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Completar

Lifting a Steel Beam

At a building site, a tower crane lifts a steel beam with a mass of 1,200 kg. An electric motor on the crane winds a steel cable around a drum, and the cable pulls the beam straight up. The diagram shows the crane and a force diagram of the beam during the lift.

During one lift, the beam started at rest on the ground, sped up briefly, moved upward at a constant speed for most of the trip, and then slowed to a stop 15 m above the ground. The whole lift took 30 seconds. During the lift, the motor used electrical energy at a rate of 9,800 watts (W).

Useful formulas:

Weight: W = mg, where g = 9.8 N/kg
Work: \text{work} = F \times d (joules, J)
Power: P = \dfrac{\text{work}}{t} (watts, W; 1 W = 1 J/s)
Efficiency: \dfrac{\text{useful power output}}{\text{power input}} \times 100 (percent)

Calculate the crane's average useful power output during the whole 30-second lift, that is, the average rate at which work was done to raise the beam 15 m.

W

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

First find the beam's weight, then the work done to lift it 15 m, then divide by the time.

Ver en español

Texto: Levantar una viga de acero

En una obra de construcción, una grúa torre levanta una viga de acero con una masa de 1,200 kg. Un motor eléctrico de la grúa enrolla un cable de acero en un tambor, y el cable jala la viga directamente hacia arriba. El diagrama muestra la grúa y un diagrama de fuerzas de la viga durante la subida.

En una subida, la viga empezó en reposo en el suelo, aceleró un momento, subió a una rapidez constante durante la mayor parte del recorrido y luego frenó hasta detenerse a 15 m del suelo. Toda la subida tardó 30 segundos. Durante la subida, el motor usó energía eléctrica a un ritmo de 9,800 vatios (W).

Fórmulas útiles:

Peso: W = mg, donde g = 9.8 N/kg
Trabajo: \text{trabajo} = F \times d (julios, J)
Potencia: P = \dfrac{\text{trabajo}}{t} (vatios, W; 1 W = 1 J/s)
Eficiencia: \dfrac{\text{potencia útil producida}}{\text{potencia aplicada}} \times 100 (porcentaje)

Pregunta

Calcula la potencia útil promedio producida por la grúa durante toda la subida de 30 segundos, es decir, el ritmo promedio al que se hizo trabajo para elevar la viga 15 m.

_____ W

Pista

Primero calcula el peso de la viga, luego el trabajo hecho para levantarla 15 m y después divide entre el tiempo.

Pregunta 18 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Arrastrar y soltar

Lifting a Steel Beam

At a building site, a tower crane lifts a steel beam with a mass of 1,200 kg. An electric motor on the crane winds a steel cable around a drum, and the cable pulls the beam straight up. The diagram shows the crane and a force diagram of the beam during the lift.

During one lift, the beam started at rest on the ground, sped up briefly, moved upward at a constant speed for most of the trip, and then slowed to a stop 15 m above the ground. The whole lift took 30 seconds. During the lift, the motor used electrical energy at a rate of 9,800 watts (W).

Useful formulas:

Weight: W = mg, where g = 9.8 N/kg
Work: \text{work} = F \times d (joules, J)
Power: P = \dfrac{\text{work}}{t} (watts, W; 1 W = 1 J/s)
Efficiency: \dfrac{\text{useful power output}}{\text{power input}} \times 100 (percent)

Complete the description of the energy changes during the lift. Drag each form of energy into the correct box.

Energy entering the motor	Energy stored in the raised beam	Energy lost to the surroundings by the motor and moving parts

Toca una ficha y luego toca un recuadro para colocarla.

Pista

What powers the motor? What kind of energy does an object gain by being higher above the ground? What does friction produce?

Solución paso a paso

Follow the energy from the power supply to the beam.

Step by step:

Energy entering the motor: the passage says the motor "used electrical energy at a rate of 9,800 watts." → Electrical energy.
Energy stored in the raised beam: an object lifted higher above the ground gains energy because of its position in Earth's gravity. → Gravitational potential energy. (The beam ends at rest, so it does not keep any kinetic energy.)
Energy lost to the surroundings: friction in the motor, drum and pulley, and electrical resistance in the wires, warm up the parts and the air. → Thermal energy (heat).

Correct answer: electrical → gravitational potential, with some lost as thermal energy.

This is why the motor's input (9,800 W) is larger than the useful output: energy is conserved, but some of it ends up as heat that does not help lift the beam.

Tip: In every real machine, some energy becomes thermal energy. When a question asks where the "lost" or "wasted" energy goes, the answer is almost always thermal energy.

Explicación

Sigue la energía desde la fuente de electricidad hasta la viga.

Paso a paso:

Energía que entra en el motor: el texto dice que el motor "usó energía eléctrica a un ritmo de 9,800 vatios". → Energía eléctrica.
Energía almacenada en la viga elevada: un objeto que se eleva más sobre el suelo gana energía por su posición en la gravedad de la Tierra. → Energía potencial gravitatoria. (La viga termina en reposo, así que no conserva energía cinética.)
Energía que se pierde hacia el entorno: la fricción en el motor, el tambor y la polea, y la resistencia eléctrica de los cables, calientan las piezas y el aire. → Energía térmica (calor).

Respuesta correcta: eléctrica → potencial gravitatoria, y una parte se pierde como energía térmica.

Por eso, la potencia que recibe el motor (9,800 W) es mayor que la potencia útil producida: la energía se conserva, pero una parte termina como calor que no ayuda a levantar la viga.

Consejo: En toda máquina real, una parte de la energía se convierte en energía térmica. Cuando una pregunta pregunta adónde va la energía "perdida" o "desperdiciada", la respuesta casi siempre es la energía térmica.

Ver en español

Texto: Levantar una viga de acero

En una obra de construcción, una grúa torre levanta una viga de acero con una masa de 1,200 kg. Un motor eléctrico de la grúa enrolla un cable de acero en un tambor, y el cable jala la viga directamente hacia arriba. El diagrama muestra la grúa y un diagrama de fuerzas de la viga durante la subida.

En una subida, la viga empezó en reposo en el suelo, aceleró un momento, subió a una rapidez constante durante la mayor parte del recorrido y luego frenó hasta detenerse a 15 m del suelo. Toda la subida tardó 30 segundos. Durante la subida, el motor usó energía eléctrica a un ritmo de 9,800 vatios (W).

Fórmulas útiles:

Peso: W = mg, donde g = 9.8 N/kg
Trabajo: \text{trabajo} = F \times d (julios, J)
Potencia: P = \dfrac{\text{trabajo}}{t} (vatios, W; 1 W = 1 J/s)
Eficiencia: \dfrac{\text{potencia útil producida}}{\text{potencia aplicada}} \times 100 (porcentaje)

Pregunta

Completa la descripción de los cambios de energía durante la subida. Arrastra cada forma de energía al recuadro correcto.

Energía que entra en el motor	Energía almacenada en la viga elevada	Energía que el motor y las piezas en movimiento pierden hacia el entorno
_____	_____	_____

Opciones

Energía eléctrica
Energía potencial gravitatoria
Energía térmica

Pista

¿Qué hace funcionar el motor? ¿Qué tipo de energía gana un objeto al estar más alto sobre el suelo? ¿Qué produce la fricción?

Pregunta 19 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Lifting a Steel Beam

At a building site, a tower crane lifts a steel beam with a mass of 1,200 kg. An electric motor on the crane winds a steel cable around a drum, and the cable pulls the beam straight up. The diagram shows the crane and a force diagram of the beam during the lift.

During one lift, the beam started at rest on the ground, sped up briefly, moved upward at a constant speed for most of the trip, and then slowed to a stop 15 m above the ground. The whole lift took 30 seconds. During the lift, the motor used electrical energy at a rate of 9,800 watts (W).

Useful formulas:

Weight: W = mg, where g = 9.8 N/kg
Work: \text{work} = F \times d (joules, J)
Power: P = \dfrac{\text{work}}{t} (watts, W; 1 W = 1 J/s)
Efficiency: \dfrac{\text{useful power output}}{\text{power input}} \times 100 (percent)

What was the efficiency of the crane during this lift?

A18%

B40%

C60%

D167%

Pista

You need the useful power output first. Then compare it with the motor's power input.

Ver en español

Texto: Levantar una viga de acero

En una obra de construcción, una grúa torre levanta una viga de acero con una masa de 1,200 kg. Un motor eléctrico de la grúa enrolla un cable de acero en un tambor, y el cable jala la viga directamente hacia arriba. El diagrama muestra la grúa y un diagrama de fuerzas de la viga durante la subida.

En una subida, la viga empezó en reposo en el suelo, aceleró un momento, subió a una rapidez constante durante la mayor parte del recorrido y luego frenó hasta detenerse a 15 m del suelo. Toda la subida tardó 30 segundos. Durante la subida, el motor usó energía eléctrica a un ritmo de 9,800 vatios (W).

Fórmulas útiles:

Peso: W = mg, donde g = 9.8 N/kg
Trabajo: \text{trabajo} = F \times d (julios, J)
Potencia: P = \dfrac{\text{trabajo}}{t} (vatios, W; 1 W = 1 J/s)
Eficiencia: \dfrac{\text{potencia útil producida}}{\text{potencia aplicada}} \times 100 (porcentaje)

Pregunta

¿Cuál fue la eficiencia de la grúa durante esta subida?

Opciones

A. 18%
B. 40%
C. 60%
D. 167%

Pista

Primero necesitas la potencia útil producida. Luego compárala con la potencia aplicada al motor.

Pregunta 20 de 34 · Evolución

Insect-Resistant Corn

Corn borers are moth caterpillars that tunnel into corn stalks. Scientists used genetic engineering to insert a gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) into corn. The gene tells the corn's cells to make a protein that is toxic to corn borers but harmless to people. This corn is called Bt corn.

In a corn borer population, a few insects carry a rare allele that makes them resistant to the Bt toxin. The resistance allele is recessive: only borers with two copies of it can survive on Bt corn.

To slow the spread of resistance, farmers are advised to plant a refuge, an area of ordinary (non-Bt) corn next to their Bt corn. Many non-resistant borers grow up in the refuge. When a rare resistant borer from the Bt field mates with a borer from the refuge, most of their offspring have only one copy of the resistance allele.

Scientists followed two farming regions for six years. Both regions began planting Bt corn in Year 1. Farmers in Region 1 chose to plant refuges equal to 20% of their corn area. Farmers in Region 2 planted no refuges. Each year, the scientists collected corn borer larvae from each region and tested them in a lab. The table shows the percent of larvae that survived on a diet containing the Bt toxin.

Year	Region 1 (20% refuge): larvae surviving (%)	Region 2 (no refuge): larvae surviving (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Which statement best explains why the percent of corn borers able to survive the Bt toxin increased in Region 2?

AEating the Bt toxin caused mutations that made the borers resistant.

BEach borer slowly built up resistance during its life and passed that resistance to its offspring.

CThe Bt corn plants made less toxin each year, so more borers survived.

DBorers that already had two resistance alleles survived on Bt corn and passed the allele to their offspring, so the allele became more common each generation.

Pista

Where did resistance come from in the first place, according to the passage? Which borers had offspring?

Solución paso a paso

The passage says "a few insects carry a rare allele that makes them resistant," and "only borers with two copies of it can survive on Bt corn." Region 2 had no refuge, so nearly all borers there fed on Bt corn.

Step by step (natural selection):

Variation already existed: a few borers carried the resistance allele before Bt corn was planted.
Selection: on Bt corn, borers with two resistance alleles survived; the others died.
Inheritance: the survivors mated and passed the resistance allele to their offspring.
Over generations: the allele became more common, so the percent surviving rose from 0.5% to 41.0%.

Correct answer: Borers that already had two resistance alleles survived on Bt corn and passed the allele to their offspring, so the allele became more common each generation.

Tip: In evolution questions, reject any choice that says individuals changed themselves or that the environment created the needed trait. Natural selection acts on variation that is already present.

Explicación

El texto dice que "unos pocos insectos tienen un alelo raro que los hace resistentes", y que "solo los barrenadores con dos copias de él pueden sobrevivir en el maíz Bt". La región 2 no tenía refugio, así que casi todos los barrenadores de allí se alimentaban de maíz Bt.

Paso a paso (selección natural):

La variación ya existía: unos pocos barrenadores tenían el alelo de resistencia antes de que se sembrara el maíz Bt.
Selección: en el maíz Bt, los barrenadores con dos alelos de resistencia sobrevivieron; los demás murieron.
Herencia: los sobrevivientes se aparearon y les transmitieron el alelo de resistencia a sus crías.
A lo largo de las generaciones: el alelo se volvió más común, así que el porcentaje que sobrevivía subió de 0.5% a 41.0%.

Respuesta correcta: Los barrenadores que ya tenían dos alelos de resistencia sobrevivieron en el maíz Bt y les transmitieron el alelo a sus crías, así que el alelo se volvió más común en cada generación.

Consejo: En las preguntas de evolución, rechaza cualquier opción que diga que los individuos se cambiaron a sí mismos o que el ambiente creó el rasgo necesario. La selección natural actúa sobre la variación que ya existe.

Ver en español

Texto: Maíz resistente a los insectos

Los barrenadores del maíz son orugas de polilla que hacen túneles en los tallos del maíz. Unos científicos usaron ingeniería genética para insertar en el maíz un gen de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (Bt). El gen hace que las células del maíz produzcan una proteína que es tóxica para los barrenadores, pero inofensiva para las personas. Este maíz se llama maíz Bt.

En una población de barrenadores del maíz, unos pocos insectos tienen un alelo raro que los hace resistentes a la toxina Bt. El alelo de resistencia es recesivo: solo los barrenadores con dos copias de él pueden sobrevivir en el maíz Bt.

Para frenar la propagación de la resistencia, se recomienda a los agricultores sembrar un refugio, una zona de maíz común (no Bt) junto a su maíz Bt. Muchos barrenadores no resistentes crecen en el refugio. Cuando un barrenador resistente raro del campo Bt se aparea con un barrenador del refugio, la mayoría de sus crías tienen solo una copia del alelo de resistencia.

Unos científicos siguieron dos regiones agrícolas durante seis años. Las dos regiones empezaron a sembrar maíz Bt en el año 1. Los agricultores de la región 1 decidieron sembrar refugios iguales al 20% de su área de maíz. Los agricultores de la región 2 no sembraron refugios. Cada año, los científicos recogieron larvas de barrenador del maíz de cada región y las probaron en un laboratorio. La tabla muestra el porcentaje de larvas que sobrevivieron con una dieta que contenía la toxina Bt.

Año	Región 1 (refugio del 20%): larvas que sobreviven (%)	Región 2 (sin refugio): larvas que sobreviven (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Pregunta

¿Qué afirmación explica mejor por qué aumentó en la región 2 el porcentaje de barrenadores del maíz capaces de sobrevivir a la toxina Bt?

Opciones

A. Comer la toxina Bt causó mutaciones que hicieron resistentes a los barrenadores.
B. Cada barrenador desarrolló resistencia poco a poco durante su vida y se la transmitió a sus crías.
C. Las plantas de maíz Bt produjeron menos toxina cada año, así que sobrevivieron más barrenadores.
D. Los barrenadores que ya tenían dos alelos de resistencia sobrevivieron en el maíz Bt y les transmitieron el alelo a sus crías, así que el alelo se volvió más común en cada generación.

Pista

Según el texto, ¿de dónde vino la resistencia al principio? ¿Qué barrenadores tuvieron crías?

Pregunta 21 de 34 · Evolución

Menú

Insect-Resistant Corn

Corn borers are moth caterpillars that tunnel into corn stalks. Scientists used genetic engineering to insert a gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) into corn. The gene tells the corn's cells to make a protein that is toxic to corn borers but harmless to people. This corn is called Bt corn.

In a corn borer population, a few insects carry a rare allele that makes them resistant to the Bt toxin. The resistance allele is recessive: only borers with two copies of it can survive on Bt corn.

To slow the spread of resistance, farmers are advised to plant a refuge, an area of ordinary (non-Bt) corn next to their Bt corn. Many non-resistant borers grow up in the refuge. When a rare resistant borer from the Bt field mates with a borer from the refuge, most of their offspring have only one copy of the resistance allele.

Scientists followed two farming regions for six years. Both regions began planting Bt corn in Year 1. Farmers in Region 1 chose to plant refuges equal to 20% of their corn area. Farmers in Region 2 planted no refuges. Each year, the scientists collected corn borer larvae from each region and tested them in a lab. The table shows the percent of larvae that survived on a diet containing the Bt toxin.

Year	Region 1 (20% refuge): larvae surviving (%)	Region 2 (no refuge): larvae surviving (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Complete the description of the study.

The independent variable is . The dependent variable is . This is .

Elige una respuesta en cada menú.

Pista

The independent variable is what differs between the groups being compared. The dependent variable is what is measured. Who decided which farms used refuges?

Solución paso a paso

Blank 1 (independent variable): the factor that differs between the groups being compared. The two regions differ in whether farms planted refuges (20% refuge vs. no refuge).

Blank 2 (dependent variable): what was measured to see the effect: the percent of larvae that survived the Bt toxin in the lab test.

Blank 3 (type of study): the passage says farmers in Region 1 "chose to plant refuges" and scientists "followed" the regions. The scientists did not assign refuges to farms, so this is an observational study, because the scientists did not decide which farms planted refuges. That matters: the regions might differ in other ways too (climate, other crops), which an experiment with random assignment would control.

Correct answers: whether farms planted refuges; the percent of larvae that survived the toxin; an observational study, because the scientists did not decide which farms planted refuges.

Tip: Ask "Who chose the groups?" If the researchers assigned the treatment, it is an experiment. If they only watched what people or nature already did, it is an observational study.

Explicación

Espacio 1 (variable independiente): el factor que es distinto entre los grupos que se comparan. Las dos regiones se diferencian en si las granjas sembraron refugios (refugio del 20% frente a ningún refugio).

Espacio 2 (variable dependiente): lo que se midió para ver el efecto: el porcentaje de larvas que sobrevivieron a la toxina Bt en la prueba de laboratorio.

Espacio 3 (tipo de estudio): el texto dice que los agricultores de la región 1 "decidieron sembrar refugios" y que los científicos "siguieron" a las regiones. Los científicos no asignaron los refugios a las granjas, así que este es un estudio observacional, porque los científicos no decidieron qué granjas sembraban refugios. Esto importa: las regiones también podrían ser distintas en otras cosas (el clima, otros cultivos), algo que un experimento con asignación al azar controlaría.

Respuestas correctas: si las granjas sembraron refugios; el porcentaje de larvas que sobrevivieron a la toxina; un estudio observacional, porque los científicos no decidieron qué granjas sembraban refugios.

Consejo: Pregúntate "¿Quién escogió los grupos?". Si los investigadores asignaron el tratamiento, es un experimento. Si solo observaron lo que las personas o la naturaleza ya hacían, es un estudio observacional.

Ver en español

Texto: Maíz resistente a los insectos

Los barrenadores del maíz son orugas de polilla que hacen túneles en los tallos del maíz. Unos científicos usaron ingeniería genética para insertar en el maíz un gen de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (Bt). El gen hace que las células del maíz produzcan una proteína que es tóxica para los barrenadores, pero inofensiva para las personas. Este maíz se llama maíz Bt.

En una población de barrenadores del maíz, unos pocos insectos tienen un alelo raro que los hace resistentes a la toxina Bt. El alelo de resistencia es recesivo: solo los barrenadores con dos copias de él pueden sobrevivir en el maíz Bt.

Para frenar la propagación de la resistencia, se recomienda a los agricultores sembrar un refugio, una zona de maíz común (no Bt) junto a su maíz Bt. Muchos barrenadores no resistentes crecen en el refugio. Cuando un barrenador resistente raro del campo Bt se aparea con un barrenador del refugio, la mayoría de sus crías tienen solo una copia del alelo de resistencia.

Unos científicos siguieron dos regiones agrícolas durante seis años. Las dos regiones empezaron a sembrar maíz Bt en el año 1. Los agricultores de la región 1 decidieron sembrar refugios iguales al 20% de su área de maíz. Los agricultores de la región 2 no sembraron refugios. Cada año, los científicos recogieron larvas de barrenador del maíz de cada región y las probaron en un laboratorio. La tabla muestra el porcentaje de larvas que sobrevivieron con una dieta que contenía la toxina Bt.

Año	Región 1 (refugio del 20%): larvas que sobreviven (%)	Región 2 (sin refugio): larvas que sobreviven (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Pregunta

Completa la descripción del estudio.

La variable independiente es _____. La variable dependiente es _____. Este es _____.

Opciones

si las granjas sembraron refugios
el porcentaje de larvas que sobrevivieron a la toxina
la cantidad de toxina Bt en la dieta del laboratorio
el porcentaje de larvas que sobrevivieron a la toxina
si las granjas sembraron refugios
el número de granjas de cada región
un estudio observacional, porque los científicos no decidieron qué granjas sembraban refugios
un experimento controlado, porque los científicos asignaron al azar los refugios a las granjas

Pista

La variable independiente es lo que es diferente entre los grupos que se comparan. La variable dependiente es lo que se mide. ¿Quién decidió qué granjas usaban refugios?

Pregunta 22 de 34 · Evolución

Insect-Resistant Corn

Corn borers are moth caterpillars that tunnel into corn stalks. Scientists used genetic engineering to insert a gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) into corn. The gene tells the corn's cells to make a protein that is toxic to corn borers but harmless to people. This corn is called Bt corn.

In a corn borer population, a few insects carry a rare allele that makes them resistant to the Bt toxin. The resistance allele is recessive: only borers with two copies of it can survive on Bt corn.

To slow the spread of resistance, farmers are advised to plant a refuge, an area of ordinary (non-Bt) corn next to their Bt corn. Many non-resistant borers grow up in the refuge. When a rare resistant borer from the Bt field mates with a borer from the refuge, most of their offspring have only one copy of the resistance allele.

Scientists followed two farming regions for six years. Both regions began planting Bt corn in Year 1. Farmers in Region 1 chose to plant refuges equal to 20% of their corn area. Farmers in Region 2 planted no refuges. Each year, the scientists collected corn borer larvae from each region and tested them in a lab. The table shows the percent of larvae that survived on a diet containing the Bt toxin.

Year	Region 1 (20% refuge): larvae surviving (%)	Region 2 (no refuge): larvae surviving (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Which conclusion is best supported by the passage and the data in the table?

APlanting refuges slowed the increase in resistance but did not stop it.

BPlanting refuges prevented resistance from increasing at all.

CIn Region 2, the percent of larvae surviving increased by the same amount each year.

DPlanting refuges made the Bt toxin itself more effective at killing corn borers.

Pista

Check each choice against both columns and every year, not just Year 6.

Solución paso a paso

Test each choice against the table.

Step by step:

Region 1 (refuge): survival rose from 0.5% to 3.6%. It increased, but slowly.
Region 2 (no refuge): survival rose from 0.5% to 41.0%, much faster.
So refuges were linked to a much slower increase in resistance, but resistance still increased. That matches the passage's explanation: when resistant borers mate with refuge borers, most offspring have only one copy of the recessive allele and die on Bt corn.

Check the other choices:

"Prevented resistance from increasing at all" is contradicted by Region 1's rise from 0.5% to 3.6%.
"Increased by the same amount each year": Region 2's yearly increases were 0.7, 2.6, 6.7, 13.5 and 17.0 points. They grew larger each year.
"Refuges made the toxin more effective": the toxin was the same lab diet for both regions. Refuges change which alleles are common, not the toxin itself.

Correct answer: Planting refuges slowed the increase in resistance but did not stop it.

Tip: Watch for overstated conclusions (prevented, always, never) and for claims that mix up what changed. A supported conclusion fits every row of the data.

Explicación

Pon a prueba cada opción con la tabla.

Paso a paso:

Región 1 (refugio): la supervivencia subió de 0.5% a 3.6%. Aumentó, pero despacio.
Región 2 (sin refugio): la supervivencia subió de 0.5% a 41.0%, mucho más rápido.
Entonces, los refugios se relacionaron con un aumento mucho más lento de la resistencia, pero la resistencia siguió aumentando. Eso coincide con la explicación del texto: cuando los barrenadores resistentes se aparean con barrenadores del refugio, la mayoría de las crías tienen solo una copia del alelo recesivo y mueren en el maíz Bt.

Revisa las otras opciones:

"Evitó por completo que la resistencia aumentara" lo contradice el aumento de la región 1 de 0.5% a 3.6%.
"Aumentó la misma cantidad cada año": los aumentos anuales de la región 2 fueron de 0.7, 2.6, 6.7, 13.5 y 17.0 puntos. Fueron más grandes cada año.
"Los refugios hicieron que la toxina fuera más eficaz": la toxina fue la misma dieta de laboratorio para las dos regiones. Los refugios cambian qué alelos son comunes, no la toxina en sí.

Respuesta correcta: Sembrar refugios frenó el aumento de la resistencia, pero no lo detuvo.

Consejo: Ten cuidado con las conclusiones exageradas (evitó, siempre, nunca) y con las afirmaciones que confunden qué cambió. Una conclusión apoyada encaja con cada fila de los datos.

Ver en español

Texto: Maíz resistente a los insectos

Los barrenadores del maíz son orugas de polilla que hacen túneles en los tallos del maíz. Unos científicos usaron ingeniería genética para insertar en el maíz un gen de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (Bt). El gen hace que las células del maíz produzcan una proteína que es tóxica para los barrenadores, pero inofensiva para las personas. Este maíz se llama maíz Bt.

En una población de barrenadores del maíz, unos pocos insectos tienen un alelo raro que los hace resistentes a la toxina Bt. El alelo de resistencia es recesivo: solo los barrenadores con dos copias de él pueden sobrevivir en el maíz Bt.

Para frenar la propagación de la resistencia, se recomienda a los agricultores sembrar un refugio, una zona de maíz común (no Bt) junto a su maíz Bt. Muchos barrenadores no resistentes crecen en el refugio. Cuando un barrenador resistente raro del campo Bt se aparea con un barrenador del refugio, la mayoría de sus crías tienen solo una copia del alelo de resistencia.

Unos científicos siguieron dos regiones agrícolas durante seis años. Las dos regiones empezaron a sembrar maíz Bt en el año 1. Los agricultores de la región 1 decidieron sembrar refugios iguales al 20% de su área de maíz. Los agricultores de la región 2 no sembraron refugios. Cada año, los científicos recogieron larvas de barrenador del maíz de cada región y las probaron en un laboratorio. La tabla muestra el porcentaje de larvas que sobrevivieron con una dieta que contenía la toxina Bt.

Año	Región 1 (refugio del 20%): larvas que sobreviven (%)	Región 2 (sin refugio): larvas que sobreviven (%)
1	0.5	0.5
2	0.6	1.2
3	0.9	3.8
4	1.5	10.5
5	2.4	24.0
6	3.6	41.0

Pregunta

¿Qué conclusión está mejor apoyada por el texto y los datos de la tabla?

Opciones

A. Sembrar refugios frenó el aumento de la resistencia, pero no lo detuvo.
B. Sembrar refugios evitó por completo que la resistencia aumentara.
C. En la región 2, el porcentaje de larvas que sobrevivieron aumentó la misma cantidad cada año.
D. Sembrar refugios hizo que la toxina Bt fuera más eficaz para matar a los barrenadores del maíz.

Pista

Compara cada opción con las dos columnas y con todos los años, no solo con el año 6.

Pregunta 23 de 34 · Propiedades químicas y reacciones

Menú

Electricity and Carbon Dioxide

Most of the carbon dioxide (CO₂) that people add to the atmosphere comes from burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas. CO₂ is a greenhouse gas: it absorbs heat given off by Earth's surface, and rising CO₂ levels are warming Earth's climate.

Many power plants burn natural gas, which is mostly methane (CH₄). The reaction releases energy as heat:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(not balanced)}

Every way of producing electricity releases some CO₂ when its whole life cycle is counted: mining or growing the fuel, building the plant, running it, and taking it apart at the end. The graph shows approximate life-cycle emissions, in grams of CO₂ for each kilowatt-hour (kWh) of electricity produced. (1 metric ton = 1,000,000 g.)

Balance the equation for burning methane by choosing the missing coefficients.

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

Elige una respuesta en cada menú.

Pista

Balance carbon first, then hydrogen, then oxygen. Count every atom on each side.

Ver en español

Texto: La electricidad y el dióxido de carbono

La mayor parte del dióxido de carbono (CO₂) que las personas añaden a la atmósfera viene de quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. El CO₂ es un gas de efecto invernadero: absorbe el calor que emite la superficie de la Tierra, y el aumento de los niveles de CO₂ está calentando el clima de la Tierra.

Muchas plantas eléctricas queman gas natural, que es principalmente metano (CH₄). La reacción libera energía en forma de calor:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(sin balancear)}

Toda forma de producir electricidad libera algo de CO₂ cuando se cuenta su ciclo de vida completo: extraer o cultivar el combustible, construir la planta, hacerla funcionar y desmantelarla al final. La gráfica muestra las emisiones aproximadas del ciclo de vida, en gramos de CO₂ por cada kilovatio-hora (kWh) de electricidad producida. (1 tonelada métrica = 1,000,000 g.)

Pregunta

Balancea la ecuación de la combustión del metano eligiendo los coeficientes que faltan.

CH₄ + _____ O₂ → CO₂ + _____ H₂O

Opciones

1
2
3
4
1
2
3
4

Pista

Balancea primero el carbono, luego el hidrógeno y después el oxígeno. Cuenta todos los átomos en cada lado.

Pregunta 24 de 34 · Propiedades químicas y reacciones

Completar

Electricity and Carbon Dioxide

Most of the carbon dioxide (CO₂) that people add to the atmosphere comes from burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas. CO₂ is a greenhouse gas: it absorbs heat given off by Earth's surface, and rising CO₂ levels are warming Earth's climate.

Many power plants burn natural gas, which is mostly methane (CH₄). The reaction releases energy as heat:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(not balanced)}

Every way of producing electricity releases some CO₂ when its whole life cycle is counted: mining or growing the fuel, building the plant, running it, and taking it apart at the end. The graph shows approximate life-cycle emissions, in grams of CO₂ for each kilowatt-hour (kWh) of electricity produced. (1 metric ton = 1,000,000 g.)

In a lab, 16 g of methane burns completely with 64 g of oxygen. The reaction produces 44 g of carbon dioxide and some water. No other substances are involved.

What mass of water is produced?

g

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

In a chemical reaction, the total mass of the products equals the total mass of the reactants.

Ver en español

Texto: La electricidad y el dióxido de carbono

La mayor parte del dióxido de carbono (CO₂) que las personas añaden a la atmósfera viene de quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. El CO₂ es un gas de efecto invernadero: absorbe el calor que emite la superficie de la Tierra, y el aumento de los niveles de CO₂ está calentando el clima de la Tierra.

Muchas plantas eléctricas queman gas natural, que es principalmente metano (CH₄). La reacción libera energía en forma de calor:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(sin balancear)}

Toda forma de producir electricidad libera algo de CO₂ cuando se cuenta su ciclo de vida completo: extraer o cultivar el combustible, construir la planta, hacerla funcionar y desmantelarla al final. La gráfica muestra las emisiones aproximadas del ciclo de vida, en gramos de CO₂ por cada kilovatio-hora (kWh) de electricidad producida. (1 tonelada métrica = 1,000,000 g.)

Pregunta

En un laboratorio, 16 g de metano se queman por completo con 64 g de oxígeno. La reacción produce 44 g de dióxido de carbono y algo de agua. No participa ninguna otra sustancia.

¿Qué masa de agua se produce?

_____ g

Pista

En una reacción química, la masa total de los productos es igual a la masa total de los reactivos.

Pregunta 25 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Electricity and Carbon Dioxide

Most of the carbon dioxide (CO₂) that people add to the atmosphere comes from burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas. CO₂ is a greenhouse gas: it absorbs heat given off by Earth's surface, and rising CO₂ levels are warming Earth's climate.

Many power plants burn natural gas, which is mostly methane (CH₄). The reaction releases energy as heat:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(not balanced)}

Every way of producing electricity releases some CO₂ when its whole life cycle is counted: mining or growing the fuel, building the plant, running it, and taking it apart at the end. The graph shows approximate life-cycle emissions, in grams of CO₂ for each kilowatt-hour (kWh) of electricity produced. (1 metric ton = 1,000,000 g.)

According to the graph, a natural gas power plant releases about what percent less CO₂ per kWh than a coal power plant?

AAbout 60% less

BAbout 40% less

CAbout 67% less

DAbout 330% less

Pista

Percent less = (difference ÷ the value you are comparing against) × 100. Which value is the starting point?

Ver en español

Texto: La electricidad y el dióxido de carbono

La mayor parte del dióxido de carbono (CO₂) que las personas añaden a la atmósfera viene de quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. El CO₂ es un gas de efecto invernadero: absorbe el calor que emite la superficie de la Tierra, y el aumento de los niveles de CO₂ está calentando el clima de la Tierra.

Muchas plantas eléctricas queman gas natural, que es principalmente metano (CH₄). La reacción libera energía en forma de calor:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(sin balancear)}

Toda forma de producir electricidad libera algo de CO₂ cuando se cuenta su ciclo de vida completo: extraer o cultivar el combustible, construir la planta, hacerla funcionar y desmantelarla al final. La gráfica muestra las emisiones aproximadas del ciclo de vida, en gramos de CO₂ por cada kilovatio-hora (kWh) de electricidad producida. (1 tonelada métrica = 1,000,000 g.)

Pregunta

Según la gráfica, ¿aproximadamente qué porcentaje menos de CO₂ por kWh libera una planta eléctrica de gas natural que una planta eléctrica de carbón?

Opciones

A. Cerca de un 60% menos
B. Cerca de un 40% menos
C. Cerca de un 67% menos
D. Cerca de un 330% menos

Pista

Porcentaje menos = (diferencia ÷ el valor con el que comparas) × 100. ¿Qué valor es el punto de partida?

Pregunta 26 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Completar

Electricity and Carbon Dioxide

Most of the carbon dioxide (CO₂) that people add to the atmosphere comes from burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas. CO₂ is a greenhouse gas: it absorbs heat given off by Earth's surface, and rising CO₂ levels are warming Earth's climate.

Many power plants burn natural gas, which is mostly methane (CH₄). The reaction releases energy as heat:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(not balanced)}

Every way of producing electricity releases some CO₂ when its whole life cycle is counted: mining or growing the fuel, building the plant, running it, and taking it apart at the end. The graph shows approximate life-cycle emissions, in grams of CO₂ for each kilowatt-hour (kWh) of electricity produced. (1 metric ton = 1,000,000 g.)

A town uses 50,000 megawatt-hours (MWh) of electricity each year (1 MWh = 1,000 kWh). The town switches its entire electricity supply from coal power to wind power.

Using the life-cycle values in the graph, by how many metric tons per year would the CO₂ emissions from the town's electricity fall?

metric tons

Escribe tu respuesta en el recuadro. Puedes usar fracciones como 3/4.

Pista

Find the savings per kWh first. Convert MWh to kWh, multiply, then convert grams to metric tons.

Ver en español

Texto: La electricidad y el dióxido de carbono

La mayor parte del dióxido de carbono (CO₂) que las personas añaden a la atmósfera viene de quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. El CO₂ es un gas de efecto invernadero: absorbe el calor que emite la superficie de la Tierra, y el aumento de los niveles de CO₂ está calentando el clima de la Tierra.

Muchas plantas eléctricas queman gas natural, que es principalmente metano (CH₄). La reacción libera energía en forma de calor:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(sin balancear)}

Toda forma de producir electricidad libera algo de CO₂ cuando se cuenta su ciclo de vida completo: extraer o cultivar el combustible, construir la planta, hacerla funcionar y desmantelarla al final. La gráfica muestra las emisiones aproximadas del ciclo de vida, en gramos de CO₂ por cada kilovatio-hora (kWh) de electricidad producida. (1 tonelada métrica = 1,000,000 g.)

Pregunta

Un pueblo usa 50,000 megavatios-hora (MWh) de electricidad cada año (1 MWh = 1,000 kWh). El pueblo cambia todo su suministro de electricidad de energía de carbón a energía eólica.

Usando los valores del ciclo de vida de la gráfica, ¿en cuántas toneladas métricas por año bajarían las emisiones de CO₂ de la electricidad del pueblo?

_____ toneladas métricas

Pista

Primero calcula el ahorro por kWh. Convierte los MWh a kWh, multiplica y luego convierte los gramos a toneladas métricas.

Pregunta 27 de 34 · Energía: conservación, transformación y flujo

Electricity and Carbon Dioxide

Most of the carbon dioxide (CO₂) that people add to the atmosphere comes from burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas. CO₂ is a greenhouse gas: it absorbs heat given off by Earth's surface, and rising CO₂ levels are warming Earth's climate.

Many power plants burn natural gas, which is mostly methane (CH₄). The reaction releases energy as heat:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(not balanced)}

Every way of producing electricity releases some CO₂ when its whole life cycle is counted: mining or growing the fuel, building the plant, running it, and taking it apart at the end. The graph shows approximate life-cycle emissions, in grams of CO₂ for each kilowatt-hour (kWh) of electricity produced. (1 metric ton = 1,000,000 g.)

A student writes: "Wind power and nuclear power produce zero carbon dioxide, so switching to them would completely remove CO₂ emissions from making electricity."

Which statement best evaluates this claim?

AThe claim is supported, because wind turbines and nuclear plants do not burn fuel.

BThe claim is not supported, because wind and nuclear power release more CO₂ per kWh than solar power does.

CThe claim is not supported, because the graph shows that wind and nuclear power each release about 12 g of CO₂ per kWh over their life cycles, for example while the plants are built.

DThe claim is supported, because the graph shows that only coal and natural gas release CO₂.

Pista

What does the passage say is counted in 'life-cycle' emissions? What values does the graph show for wind and nuclear?

Ver en español

Texto: La electricidad y el dióxido de carbono

La mayor parte del dióxido de carbono (CO₂) que las personas añaden a la atmósfera viene de quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. El CO₂ es un gas de efecto invernadero: absorbe el calor que emite la superficie de la Tierra, y el aumento de los niveles de CO₂ está calentando el clima de la Tierra.

Muchas plantas eléctricas queman gas natural, que es principalmente metano (CH₄). La reacción libera energía en forma de calor:

\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{(sin balancear)}

Toda forma de producir electricidad libera algo de CO₂ cuando se cuenta su ciclo de vida completo: extraer o cultivar el combustible, construir la planta, hacerla funcionar y desmantelarla al final. La gráfica muestra las emisiones aproximadas del ciclo de vida, en gramos de CO₂ por cada kilovatio-hora (kWh) de electricidad producida. (1 tonelada métrica = 1,000,000 g.)

Pregunta

Un estudiante escribe: "La energía eólica y la energía nuclear producen cero dióxido de carbono, así que cambiar a ellas eliminaría por completo las emisiones de CO₂ de la producción de electricidad".

¿Qué afirmación evalúa mejor lo que dice el estudiante?

Opciones

A. La afirmación está apoyada, porque las turbinas eólicas y las plantas nucleares no queman combustible.
B. La afirmación no está apoyada, porque la energía eólica y la nuclear liberan más CO₂ por kWh que la energía solar.
C. La afirmación no está apoyada, porque la gráfica muestra que la energía eólica y la nuclear liberan cada una unos 12 g de CO₂ por kWh durante su ciclo de vida, por ejemplo mientras se construyen las plantas.
D. La afirmación está apoyada, porque la gráfica muestra que solo el carbón y el gas natural liberan CO₂.

Pista

¿Qué dice el texto que se cuenta en las emisiones del 'ciclo de vida'? ¿Qué valores muestra la gráfica para la energía eólica y la nuclear?

Pregunta 28 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Zona activa

Where Volcanoes Form

Most volcanoes form where magma (melted rock) rises through Earth's crust. The diagram is a simplified cross-section of Earth's outer layers. Arrows show the directions in which the plates move. Four locations are labeled W, X, Y and Z.

At a mid-ocean ridge, two plates move apart. Hot mantle rock rises into the gap and partly melts.
At a subduction zone, a dense oceanic plate sinks beneath another plate, forming a deep ocean trench. Water released from the sinking plate lowers the melting point of the mantle rock above it. The magma that forms rises through thick continental crust, melts some of that crust, and becomes richer in silica.
At a hot spot, a plume of unusually hot mantle rock rises beneath the middle of a plate.

Magma at mid-ocean ridges and at hot spots under the ocean comes directly from melted mantle rock and is basaltic. The type of magma affects how a volcano erupts:

Magma type	Silica content	Viscosity (resistance to flowing)	Typical eruption
Basaltic	about 50%	low (runny); gas escapes easily	gentle lava flows
Andesitic	about 60%	medium	often explosive
Rhyolitic	about 70%	high (thick and sticky); gas is trapped	very explosive, with tall ash clouds

Click the labeled location on the diagram where one plate is sinking beneath another plate.

Haz clic en la figura para marcar tu respuesta (o selecciónala y usa las flechas del teclado).

Pista

Look for where a plate bends downward into the mantle, and the feature the passage says forms there.

Ver en español

Texto: Dónde se forman los volcanes

La mayoría de los volcanes se forman donde el magma (roca derretida) sube a través de la corteza de la Tierra. El diagrama es un corte transversal simplificado de las capas exteriores de la Tierra. Las flechas muestran las direcciones en que se mueven las placas. Hay cuatro lugares marcados W, X, Y y Z.

En una dorsal oceánica, dos placas se separan. La roca caliente del manto sube al espacio que queda y se derrite en parte.
En una zona de subducción, una placa oceánica densa se hunde debajo de otra placa y forma una fosa oceánica profunda. El agua que libera la placa que se hunde baja el punto de fusión de la roca del manto que está encima. El magma que se forma sube a través de la gruesa corteza continental, derrite parte de esa corteza y se vuelve más rico en sílice.
En un punto caliente, una columna de roca del manto muy caliente sube debajo del centro de una placa.

El magma de las dorsales oceánicas y de los puntos calientes bajo el océano viene directamente de la roca del manto derretida y es basáltico. El tipo de magma afecta la forma en que hace erupción un volcán:

Tipo de magma	Contenido de sílice	Viscosidad (resistencia a fluir)	Erupción típica
Basáltico	cerca del 50%	baja (fluido); el gas escapa con facilidad	flujos de lava suaves
Andesítico	cerca del 60%	media	a menudo explosiva
Riolítico	cerca del 70%	alta (espeso y pegajoso); el gas queda atrapado	muy explosiva, con nubes de ceniza altas

Pregunta

Haz clic en el lugar marcado del diagrama donde una placa se hunde debajo de otra placa.

Pista

Busca dónde una placa se dobla hacia abajo, hacia el manto, y el rasgo que según el texto se forma allí.

Pregunta 29 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Where Volcanoes Form

Most volcanoes form where magma (melted rock) rises through Earth's crust. The diagram is a simplified cross-section of Earth's outer layers. Arrows show the directions in which the plates move. Four locations are labeled W, X, Y and Z.

At a mid-ocean ridge, two plates move apart. Hot mantle rock rises into the gap and partly melts.
At a subduction zone, a dense oceanic plate sinks beneath another plate, forming a deep ocean trench. Water released from the sinking plate lowers the melting point of the mantle rock above it. The magma that forms rises through thick continental crust, melts some of that crust, and becomes richer in silica.
At a hot spot, a plume of unusually hot mantle rock rises beneath the middle of a plate.

Magma at mid-ocean ridges and at hot spots under the ocean comes directly from melted mantle rock and is basaltic. The type of magma affects how a volcano erupts:

Magma type	Silica content	Viscosity (resistance to flowing)	Typical eruption
Basaltic	about 50%	low (runny); gas escapes easily	gentle lava flows
Andesitic	about 60%	medium	often explosive
Rhyolitic	about 70%	high (thick and sticky); gas is trapped	very explosive, with tall ash clouds

Geologists study a volcano whose lava contains about 70% silica. Its past eruptions were very explosive and sent ash clouds high into the air. At which labeled location is this volcano most likely found?

AW

BX

CY

DZ

Pista

Use the table to name the magma type. Then use the passage to decide where that kind of magma forms.

Solución paso a paso

This question combines the table with the passage and the diagram.

Step by step:

Table: about 70% silica and very explosive eruptions with tall ash clouds → rhyolitic magma.
Passage: "Magma at mid-ocean ridges and at hot spots under the ocean ... is basaltic." So W and X would have runny, about 50% silica magma and gentle eruptions. Rule them out.
Passage: at a subduction zone, magma "rises through thick continental crust, melts some of that crust, and becomes richer in silica." High-silica magma therefore forms above the sinking plate, under the continent.
Diagram: the volcano above the sinking plate on the continent is at Z. Y is the trench itself, where the plate begins to sink; magma forms deeper, under the continent.

Correct answer: Location Z.

Tip: When a question gives a property (silica %), translate it with the table first, then use the text to connect that property to a place. Two-source questions reward doing one step at a time.

Explicación

Esta pregunta combina la tabla con el texto y el diagrama.

Paso a paso:

Tabla: cerca del 70% de sílice y erupciones muy explosivas con nubes de ceniza altas → magma riolítico.
Texto: "El magma de las dorsales oceánicas y de los puntos calientes bajo el océano [...] es basáltico". Entonces, W y X tendrían un magma fluido, con cerca del 50% de sílice, y erupciones suaves. Descártalos.
Texto: en una zona de subducción, el magma "sube a través de la gruesa corteza continental, derrite parte de esa corteza y se vuelve más rico en sílice". Por lo tanto, el magma con mucha sílice se forma encima de la placa que se hunde, debajo del continente.
Diagrama: el volcán que está encima de la placa que se hunde, en el continente, está en Z. Y es la fosa misma, donde la placa empieza a hundirse; el magma se forma más profundo, debajo del continente.

Respuesta correcta: El lugar Z.

Consejo: Cuando una pregunta da una propiedad (el % de sílice), tradúcela primero con la tabla y luego usa el texto para relacionar esa propiedad con un lugar. Las preguntas con dos fuentes premian hacer un paso a la vez.

Ver en español

Texto: Dónde se forman los volcanes

La mayoría de los volcanes se forman donde el magma (roca derretida) sube a través de la corteza de la Tierra. El diagrama es un corte transversal simplificado de las capas exteriores de la Tierra. Las flechas muestran las direcciones en que se mueven las placas. Hay cuatro lugares marcados W, X, Y y Z.

En una dorsal oceánica, dos placas se separan. La roca caliente del manto sube al espacio que queda y se derrite en parte.
En una zona de subducción, una placa oceánica densa se hunde debajo de otra placa y forma una fosa oceánica profunda. El agua que libera la placa que se hunde baja el punto de fusión de la roca del manto que está encima. El magma que se forma sube a través de la gruesa corteza continental, derrite parte de esa corteza y se vuelve más rico en sílice.
En un punto caliente, una columna de roca del manto muy caliente sube debajo del centro de una placa.

El magma de las dorsales oceánicas y de los puntos calientes bajo el océano viene directamente de la roca del manto derretida y es basáltico. El tipo de magma afecta la forma en que hace erupción un volcán:

Tipo de magma	Contenido de sílice	Viscosidad (resistencia a fluir)	Erupción típica
Basáltico	cerca del 50%	baja (fluido); el gas escapa con facilidad	flujos de lava suaves
Andesítico	cerca del 60%	media	a menudo explosiva
Riolítico	cerca del 70%	alta (espeso y pegajoso); el gas queda atrapado	muy explosiva, con nubes de ceniza altas

Pregunta

Unos geólogos estudian un volcán cuya lava contiene cerca del 70% de sílice. Sus erupciones pasadas fueron muy explosivas y lanzaron nubes de ceniza muy alto. ¿En qué lugar marcado es más probable que esté este volcán?

Opciones

A. W
B. X
C. Y
D. Z

Pista

Usa la tabla para identificar el tipo de magma. Luego usa el texto para decidir dónde se forma ese tipo de magma.

Pregunta 30 de 34 · La Tierra y los componentes de su sistema

Arrastrar y soltar

Where Volcanoes Form

Most volcanoes form where magma (melted rock) rises through Earth's crust. The diagram is a simplified cross-section of Earth's outer layers. Arrows show the directions in which the plates move. Four locations are labeled W, X, Y and Z.

At a mid-ocean ridge, two plates move apart. Hot mantle rock rises into the gap and partly melts.
At a subduction zone, a dense oceanic plate sinks beneath another plate, forming a deep ocean trench. Water released from the sinking plate lowers the melting point of the mantle rock above it. The magma that forms rises through thick continental crust, melts some of that crust, and becomes richer in silica.
At a hot spot, a plume of unusually hot mantle rock rises beneath the middle of a plate.

Magma at mid-ocean ridges and at hot spots under the ocean comes directly from melted mantle rock and is basaltic. The type of magma affects how a volcano erupts:

Magma type	Silica content	Viscosity (resistance to flowing)	Typical eruption
Basaltic	about 50%	low (runny); gas escapes easily	gentle lava flows
Andesitic	about 60%	medium	often explosive
Rhyolitic	about 70%	high (thick and sticky); gas is trapped	very explosive, with tall ash clouds

Drag each description to the location on the diagram that it describes.

Location W	Location X	Location Z

Toca una ficha y luego toca un recuadro para colocarla.

Pista

Match each location to the bullet in the passage that describes it: ridge, hot spot or subduction zone.

Solución paso a paso

Use the diagram and the three bullet points in the passage.

Step by step:

W is at the mid-ocean ridge, where arrows point away from each other: "two plates move apart. Hot mantle rock rises into the gap." → Plates move apart, and magma rises to fill the gap.
X is an island above a rising plume in the middle of the oceanic plate: "a plume of unusually hot mantle rock rises beneath the middle of a plate." → A plume of hot mantle rock rises beneath the middle of a plate.
Z is a volcano on the continent above the sinking oceanic plate: "Water released from the sinking plate lowers the melting point of the mantle rock above it." → Magma forms above a plate that is sinking into the mantle.

Correct answer: W – plates move apart; X – plume beneath the middle of a plate; Z – magma forms above a sinking plate.

Tip: Not every volcano is at a plate boundary. Hot spots (like the one at X) can make volcanoes far from any boundary.

Explicación

Usa el diagrama y los tres puntos de la lista del texto.

Paso a paso:

W está en la dorsal oceánica, donde las flechas apuntan en direcciones opuestas: "dos placas se separan. La roca caliente del manto sube al espacio que queda". → Las placas se separan y el magma sube para llenar el espacio.
X es una isla encima de una columna que sube en el centro de la placa oceánica: "una columna de roca del manto muy caliente sube debajo del centro de una placa". → Una columna de roca caliente del manto sube debajo del centro de una placa.
Z es un volcán en el continente, encima de la placa oceánica que se hunde: "El agua que libera la placa que se hunde baja el punto de fusión de la roca del manto que está encima". → Se forma magma encima de una placa que se hunde en el manto.

Respuesta correcta: W – las placas se separan; X – columna debajo del centro de una placa; Z – se forma magma encima de una placa que se hunde.

Consejo: No todos los volcanes están en un límite de placas. Los puntos calientes (como el de X) pueden formar volcanes lejos de cualquier límite.

Ver en español

Texto: Dónde se forman los volcanes

La mayoría de los volcanes se forman donde el magma (roca derretida) sube a través de la corteza de la Tierra. El diagrama es un corte transversal simplificado de las capas exteriores de la Tierra. Las flechas muestran las direcciones en que se mueven las placas. Hay cuatro lugares marcados W, X, Y y Z.

En una dorsal oceánica, dos placas se separan. La roca caliente del manto sube al espacio que queda y se derrite en parte.
En una zona de subducción, una placa oceánica densa se hunde debajo de otra placa y forma una fosa oceánica profunda. El agua que libera la placa que se hunde baja el punto de fusión de la roca del manto que está encima. El magma que se forma sube a través de la gruesa corteza continental, derrite parte de esa corteza y se vuelve más rico en sílice.
En un punto caliente, una columna de roca del manto muy caliente sube debajo del centro de una placa.

El magma de las dorsales oceánicas y de los puntos calientes bajo el océano viene directamente de la roca del manto derretida y es basáltico. El tipo de magma afecta la forma en que hace erupción un volcán:

Tipo de magma	Contenido de sílice	Viscosidad (resistencia a fluir)	Erupción típica
Basáltico	cerca del 50%	baja (fluido); el gas escapa con facilidad	flujos de lava suaves
Andesítico	cerca del 60%	media	a menudo explosiva
Riolítico	cerca del 70%	alta (espeso y pegajoso); el gas queda atrapado	muy explosiva, con nubes de ceniza altas

Pregunta

Arrastra cada descripción al lugar del diagrama que describe.

Lugar W	Lugar X	Lugar Z
_____	_____	_____

Opciones

Las placas se separan y el magma sube para llenar el espacio
Una columna de roca caliente del manto sube debajo del centro de una placa
Se forma magma encima de una placa que se hunde en el manto

Pista

Relaciona cada lugar con el punto del texto que lo describe: dorsal, punto caliente o zona de subducción.

Pregunta 31 de 34 · Los sistemas de la Tierra y los seres vivos

Where Volcanoes Form

Most volcanoes form where magma (melted rock) rises through Earth's crust. The diagram is a simplified cross-section of Earth's outer layers. Arrows show the directions in which the plates move. Four locations are labeled W, X, Y and Z.

At a mid-ocean ridge, two plates move apart. Hot mantle rock rises into the gap and partly melts.
At a subduction zone, a dense oceanic plate sinks beneath another plate, forming a deep ocean trench. Water released from the sinking plate lowers the melting point of the mantle rock above it. The magma that forms rises through thick continental crust, melts some of that crust, and becomes richer in silica.
At a hot spot, a plume of unusually hot mantle rock rises beneath the middle of a plate.

Magma at mid-ocean ridges and at hot spots under the ocean comes directly from melted mantle rock and is basaltic. The type of magma affects how a volcano erupts:

Magma type	Silica content	Viscosity (resistance to flowing)	Typical eruption
Basaltic	about 50%	low (runny); gas escapes easily	gentle lava flows
Andesitic	about 60%	medium	often explosive
Rhyolitic	about 70%	high (thick and sticky); gas is trapped	very explosive, with tall ash clouds

Before some eruptions, magma rising beneath a volcano makes the ground swell upward. Scientists want to find out whether measuring ground swelling at the volcano at location Z could give nearby towns an early warning of eruptions.

Which plan would give the most useful evidence?

AMeasure the height of the ground at several points on the volcano every day for several years, and compare the records with the dates of any eruptions.

BMeasure the height of the ground at one point on the volcano once, on the day after an eruption.

CAsk people in nearby towns whether they have ever felt the ground rise before an eruption.

DMeasure the silica content of old lava samples collected from the volcano.

Pista

To link swelling to eruptions, you need measurements before eruptions, repeated over time, and records of when eruptions happened.

Solución paso a paso

To test whether swelling can predict eruptions, scientists need to see whether swelling happens before eruptions and not at other times.

Step by step:

The plan needs repeated measurements over a long time, so there is a baseline (normal ground level) and a record of changes.
It needs measurements at several points, so one faulty instrument or a small local slide does not mislead them.
It must compare the swelling record with the dates of eruptions, to see whether swelling came first.
Only the plan that measures ground height at several points every day for several years and compares it with eruption dates does all three.

Correct answer: Measure the height of the ground at several points on the volcano every day for several years, and compare the records with the dates of any eruptions.

Tip: A good investigation measures the variable the question is about (here, ground height), measures it reliably and repeatedly, and compares it with the outcome (eruptions).

Explicación

Para probar si la hinchazón puede predecir las erupciones, los científicos necesitan ver si la hinchazón ocurre antes de las erupciones y no en otros momentos.

Paso a paso:

El plan necesita mediciones repetidas durante mucho tiempo, para tener una referencia (el nivel normal del suelo) y un registro de los cambios.
Necesita mediciones en varios puntos, para que un instrumento defectuoso o un pequeño deslizamiento local no los engañe.
Debe comparar el registro de la hinchazón con las fechas de las erupciones, para ver si la hinchazón ocurrió primero.
Solo el plan que mide la altura del suelo en varios puntos todos los días durante varios años y la compara con las fechas de las erupciones cumple las tres cosas.

Respuesta correcta: Medir la altura del suelo en varios puntos del volcán todos los días durante varios años, y comparar los registros con las fechas de las erupciones.

Consejo: Una buena investigación mide la variable de la que trata la pregunta (aquí, la altura del suelo), la mide de forma confiable y repetida, y la compara con el resultado (las erupciones).

Ver en español

Texto: Dónde se forman los volcanes

La mayoría de los volcanes se forman donde el magma (roca derretida) sube a través de la corteza de la Tierra. El diagrama es un corte transversal simplificado de las capas exteriores de la Tierra. Las flechas muestran las direcciones en que se mueven las placas. Hay cuatro lugares marcados W, X, Y y Z.

En una dorsal oceánica, dos placas se separan. La roca caliente del manto sube al espacio que queda y se derrite en parte.
En una zona de subducción, una placa oceánica densa se hunde debajo de otra placa y forma una fosa oceánica profunda. El agua que libera la placa que se hunde baja el punto de fusión de la roca del manto que está encima. El magma que se forma sube a través de la gruesa corteza continental, derrite parte de esa corteza y se vuelve más rico en sílice.
En un punto caliente, una columna de roca del manto muy caliente sube debajo del centro de una placa.

El magma de las dorsales oceánicas y de los puntos calientes bajo el océano viene directamente de la roca del manto derretida y es basáltico. El tipo de magma afecta la forma en que hace erupción un volcán:

Tipo de magma	Contenido de sílice	Viscosidad (resistencia a fluir)	Erupción típica
Basáltico	cerca del 50%	baja (fluido); el gas escapa con facilidad	flujos de lava suaves
Andesítico	cerca del 60%	media	a menudo explosiva
Riolítico	cerca del 70%	alta (espeso y pegajoso); el gas queda atrapado	muy explosiva, con nubes de ceniza altas

Pregunta

Antes de algunas erupciones, el magma que sube debajo de un volcán hace que el suelo se hinche hacia arriba. Unos científicos quieren averiguar si medir la hinchazón del suelo en el volcán del lugar Z podría dar a los pueblos cercanos un aviso temprano de las erupciones.

¿Qué plan daría la evidencia más útil?

Opciones

A. Medir la altura del suelo en varios puntos del volcán todos los días durante varios años, y comparar los registros con las fechas de las erupciones.
B. Medir la altura del suelo en un punto del volcán una sola vez, el día después de una erupción.
C. Preguntarles a las personas de los pueblos cercanos si alguna vez han sentido que el suelo sube antes de una erupción.
D. Medir el contenido de sílice de muestras de lava antigua recogidas del volcán.

Pista

Para relacionar la hinchazón con las erupciones, necesitas mediciones antes de las erupciones, repetidas a lo largo del tiempo, y registros de cuándo ocurrieron las erupciones.

Pregunta 32 de 34 · Herencia y genética

Menú

Sickle Cell Trait and Malaria

Hemoglobin is the protein in red blood cells that carries oxygen. One gene for hemoglobin has two common alleles, A (normal hemoglobin) and S (sickle hemoglobin). Every person inherits one allele from each parent.

AA: normal hemoglobin.
AS: sickle cell trait. People usually have no symptoms.
SS: sickle cell disease. Red blood cells can bend into a curved sickle shape, block small blood vessels and break down early. Without medical care, many people with SS die young and have fewer children.

Malaria is a disease caused by a single-celled parasite that is spread by mosquito bites. The parasite lives inside red blood cells. Studies have found that people with the AS genotype are much less likely to die of severe malaria than people with the AA genotype.

The table shows the frequency of the S allele (the percent of all hemoglobin alleles in a population that are S) in five populations. Values are rounded and simplified for this test.

Population	Malaria common in the area for many centuries?	Frequency of S allele (%)
1	Yes	12
2	Yes	18
3	Yes	9
4	No	1
5	No	less than 1

Two parents both have sickle cell trait (genotype AS). Complete the statements about one of their children.

The probability that the child will have sickle cell disease is .

The probability that the child will have at least one S allele is .

Elige una respuesta en cada menú.

Pista

Draw a Punnett square for AS × AS. Count the boxes for each statement.

Solución paso a paso

Each parent can pass on A or S, each with a probability of \dfrac{1}{2}.

	A	S
A	AA	AS
S	AS	SS

Blank 1: sickle cell disease requires SS. One of the 4 boxes is SS, so the probability is \dfrac{1}{4} = 25%.

Blank 2: "at least one S allele" includes AS and SS. That is 3 of the 4 boxes (AS, AS, SS), so the probability is \dfrac{3}{4} = 75%.

Correct answers: 25%; 75%.

Common mistakes: choosing 50% for blank 2 counts only the AS (trait) boxes and forgets the SS box, which also has S alleles.

Tip: "At least one" questions include every outcome with one or more. A quick check: P(at least one S) = 1 − P(no S) = 1 − P(AA) = 1 − 25% = 75%.

Explicación

Cada padre puede transmitir A o S, cada uno con una probabilidad de \dfrac{1}{2}.

	A	S
A	AA	AS
S	AS	SS

Espacio 1: la anemia de células falciformes requiere SS. Uno de los 4 recuadros es SS, así que la probabilidad es \dfrac{1}{4} = 25%.

Espacio 2: "por lo menos un alelo S" incluye AS y SS. Son 3 de los 4 recuadros (AS, AS, SS), así que la probabilidad es \dfrac{3}{4} = 75%.

Respuestas correctas: 25%; 75%.

Errores comunes: escoger 50% en el espacio 2 cuenta solo los recuadros AS (rasgo) y olvida el recuadro SS, que también tiene alelos S.

Consejo: Las preguntas de "por lo menos uno" incluyen todos los resultados con uno o más. Una comprobación rápida: P(por lo menos un S) = 1 − P(ningún S) = 1 − P(AA) = 1 − 25% = 75%.

Ver en español

Texto: El rasgo de células falciformes y la malaria

La hemoglobina es la proteína de los glóbulos rojos que transporta oxígeno. Un gen de la hemoglobina tiene dos alelos comunes, A (hemoglobina normal) y S (hemoglobina falciforme). Cada persona hereda un alelo de cada padre.

AA: hemoglobina normal.
AS: rasgo de células falciformes. Normalmente las personas no tienen síntomas.
SS: anemia de células falciformes. Los glóbulos rojos se pueden doblar en forma de hoz curva, bloquear los vasos sanguíneos pequeños y destruirse antes de tiempo. Sin atención médica, muchas personas con SS mueren jóvenes y tienen menos hijos.

La malaria es una enfermedad causada por un parásito de una sola célula que se transmite por las picaduras de mosquitos. El parásito vive dentro de los glóbulos rojos. Los estudios han encontrado que las personas con el genotipo AS tienen mucha menos probabilidad de morir de malaria grave que las personas con el genotipo AA.

La tabla muestra la frecuencia del alelo S (el porcentaje de todos los alelos de la hemoglobina de una población que son S) en cinco poblaciones. Los valores están redondeados y simplificados para este examen.

Población	¿La malaria ha sido común en la zona durante muchos siglos?	Frecuencia del alelo S (%)
1	Sí	12
2	Sí	18
3	Sí	9
4	No	1
5	No	menos de 1

Pregunta

Los dos padres tienen el rasgo de células falciformes (genotipo AS). Completa los enunciados sobre uno de sus hijos.

La probabilidad de que el hijo tenga anemia de células falciformes es _____.

La probabilidad de que el hijo tenga por lo menos un alelo S es _____.

Opciones

0%
25%
50%
75%
25%
50%
75%
100%

Pista

Dibuja un cuadro de Punnett para AS × AS. Cuenta los cuadros para cada enunciado.

Pregunta 33 de 34 · Herencia y genética

Varias respuestas

Sickle Cell Trait and Malaria

Hemoglobin is the protein in red blood cells that carries oxygen. One gene for hemoglobin has two common alleles, A (normal hemoglobin) and S (sickle hemoglobin). Every person inherits one allele from each parent.

AA: normal hemoglobin.
AS: sickle cell trait. People usually have no symptoms.
SS: sickle cell disease. Red blood cells can bend into a curved sickle shape, block small blood vessels and break down early. Without medical care, many people with SS die young and have fewer children.

Malaria is a disease caused by a single-celled parasite that is spread by mosquito bites. The parasite lives inside red blood cells. Studies have found that people with the AS genotype are much less likely to die of severe malaria than people with the AA genotype.

The table shows the frequency of the S allele (the percent of all hemoglobin alleles in a population that are S) in five populations. Values are rounded and simplified for this test.

Population	Malaria common in the area for many centuries?	Frequency of S allele (%)
1	Yes	12
2	Yes	18
3	Yes	9
4	No	1
5	No	less than 1

Which statements are supported by the passage and the table? Select all that apply.

Selecciona todas las opciones correctas.

AThe S allele is more common in every population where malaria has been common than in any population where it has not.

BIn Population 2, more than 80% of the hemoglobin alleles are A alleles.

CIn Population 1, 12% of the people have sickle cell disease.

DMosquito bites cause new S alleles to form in people who live where malaria is common.

EThe data show that the S allele causes malaria.

Pista

Check each statement separately. Be careful about the difference between the percent of alleles and the percent of people.

Solución paso a paso

Check each statement against the evidence.

Supported. In every malaria population (12%, 18%, 9%), the S allele is more common than in either non-malaria population (1% and less than 1%). Even the lowest malaria value (9%) is higher than the highest non-malaria value (1%).
Supported. In Population 2, 18% of alleles are S, so 100\% - 18\% = 82\% are A, which is more than 80%.
Not supported. The table gives the frequency of alleles, not people. 12% of alleles being S does not mean 12% of people are SS. (Most S alleles are carried by AS people, who do not have the disease.)
Not supported. The passage describes A and S as alleles that people inherit from their parents. Nothing says mosquito bites or malaria create S alleles.
Not supported. The table shows a link between malaria and the S allele, but the passage says malaria is caused by a parasite. A correlation does not show that the S allele causes malaria.

Correct answers: statements 1 and 2.

Tip: Read the column heading every time you use a number. "Frequency of the S allele" is not "percent of people with the disease."

Explicación

Revisa cada enunciado con la evidencia.

Apoyado. En todas las poblaciones con malaria (12%, 18%, 9%), el alelo S es más común que en cualquiera de las poblaciones sin malaria (1% y menos de 1%). Incluso el valor más bajo con malaria (9%) es mayor que el valor más alto sin malaria (1%).
Apoyado. En la población 2, el 18% de los alelos son S, así que 100\% - 18\% = 82\% son A, que es más del 80%.
No apoyado. La tabla da la frecuencia de los alelos, no de las personas. Que el 12% de los alelos sean S no significa que el 12% de las personas sean SS. (La mayoría de los alelos S los tienen personas AS, que no tienen la enfermedad.)
No apoyado. El texto describe A y S como alelos que las personas heredan de sus padres. Nada dice que las picaduras de mosquito o la malaria creen alelos S.
No apoyado. La tabla muestra una relación entre la malaria y el alelo S, pero el texto dice que la malaria la causa un parásito. Una correlación no demuestra que el alelo S cause la malaria.

Respuestas correctas: los enunciados 1 y 2.

Consejo: Lee el encabezado de la columna cada vez que uses un número. "Frecuencia del alelo S" no es lo mismo que "porcentaje de personas con la enfermedad".

Ver en español

Texto: El rasgo de células falciformes y la malaria

La hemoglobina es la proteína de los glóbulos rojos que transporta oxígeno. Un gen de la hemoglobina tiene dos alelos comunes, A (hemoglobina normal) y S (hemoglobina falciforme). Cada persona hereda un alelo de cada padre.

AA: hemoglobina normal.
AS: rasgo de células falciformes. Normalmente las personas no tienen síntomas.
SS: anemia de células falciformes. Los glóbulos rojos se pueden doblar en forma de hoz curva, bloquear los vasos sanguíneos pequeños y destruirse antes de tiempo. Sin atención médica, muchas personas con SS mueren jóvenes y tienen menos hijos.

La malaria es una enfermedad causada por un parásito de una sola célula que se transmite por las picaduras de mosquitos. El parásito vive dentro de los glóbulos rojos. Los estudios han encontrado que las personas con el genotipo AS tienen mucha menos probabilidad de morir de malaria grave que las personas con el genotipo AA.

La tabla muestra la frecuencia del alelo S (el porcentaje de todos los alelos de la hemoglobina de una población que son S) en cinco poblaciones. Los valores están redondeados y simplificados para este examen.

Población	¿La malaria ha sido común en la zona durante muchos siglos?	Frecuencia del alelo S (%)
1	Sí	12
2	Sí	18
3	Sí	9
4	No	1
5	No	menos de 1

Pregunta

¿Qué enunciados están apoyados por el texto y la tabla? Selecciona todas las opciones correctas.

Opciones

A. El alelo S es más común en todas las poblaciones donde la malaria ha sido común que en cualquier población donde no lo ha sido.
B. En la población 2, más del 80% de los alelos de la hemoglobina son alelos A.
C. En la población 1, el 12% de las personas tiene anemia de células falciformes.
D. Las picaduras de mosquito hacen que se formen alelos S nuevos en las personas que viven donde la malaria es común.
E. Los datos muestran que el alelo S causa la malaria.

Pista

Revisa cada enunciado por separado. Ten cuidado con la diferencia entre el porcentaje de alelos y el porcentaje de personas.

Pregunta 34 de 34 · Evolución

Sickle Cell Trait and Malaria

Hemoglobin is the protein in red blood cells that carries oxygen. One gene for hemoglobin has two common alleles, A (normal hemoglobin) and S (sickle hemoglobin). Every person inherits one allele from each parent.

AA: normal hemoglobin.
AS: sickle cell trait. People usually have no symptoms.
SS: sickle cell disease. Red blood cells can bend into a curved sickle shape, block small blood vessels and break down early. Without medical care, many people with SS die young and have fewer children.

Malaria is a disease caused by a single-celled parasite that is spread by mosquito bites. The parasite lives inside red blood cells. Studies have found that people with the AS genotype are much less likely to die of severe malaria than people with the AA genotype.

The table shows the frequency of the S allele (the percent of all hemoglobin alleles in a population that are S) in five populations. Values are rounded and simplified for this test.

Population	Malaria common in the area for many centuries?	Frequency of S allele (%)
1	Yes	12
2	Yes	18
3	Yes	9
4	No	1
5	No	less than 1

The SS genotype often leads to early death, yet the S allele has remained common for many generations in Populations 1, 2 and 3. Which explanation best reconciles these two findings?

APeople with SS have more children than people with AA, so the S allele spreads.

BWhere malaria is common, AS people survive and have children more often than AA people, so natural selection keeps the S allele common even though SS is harmful.

CThe S allele is dominant, so a person who carries it passes it to every child.

DMalaria parasites change A alleles into S alleles inside red blood cells.

Pista

Which genotype has an advantage where malaria is common? How does that keep S alleles in the population?

Solución paso a paso

Two findings seem to clash: (1) "many people with SS die young and have fewer children," which should remove S alleles; (2) the S allele stays common where malaria has been common for centuries.

Reconciling them:

The passage says "people with the AS genotype are much less likely to die of severe malaria than people with the AA genotype."
Where malaria is common, AS people survive and have children more often than AA people. Every AS parent can pass on an S allele.
So natural selection favors AS people where there is malaria, while it works against SS people. The S alleles saved in AS survivors balance the S alleles lost in SS deaths, and the allele stays common.
Where there is no malaria (Populations 4 and 5), AS people have no advantage, and the S allele is rare.

Correct answer: Where malaria is common, AS people survive and have children more often than AA people, so natural selection keeps the S allele common even though SS is harmful.

Tip: When an allele is harmful in two copies but stays common, look for an advantage to people with one copy in that environment.

Explicación

Dos hallazgos parecen chocar: (1) "muchas personas con SS mueren jóvenes y tienen menos hijos", lo que debería eliminar alelos S; (2) el alelo S sigue siendo común donde la malaria ha sido común durante siglos.

Cómo conciliarlos:

El texto dice que "las personas con el genotipo AS tienen mucha menos probabilidad de morir de malaria grave que las personas con el genotipo AA".
Donde la malaria es común, las personas AS sobreviven y tienen hijos con más frecuencia que las personas AA. Cada padre AS puede transmitir un alelo S.
Así, la selección natural favorece a las personas AS donde hay malaria, mientras que actúa en contra de las personas SS. Los alelos S que se conservan en los sobrevivientes AS compensan los alelos S que se pierden con las muertes de personas SS, y el alelo sigue siendo común.
Donde no hay malaria (poblaciones 4 y 5), las personas AS no tienen ninguna ventaja, y el alelo S es raro.

Respuesta correcta: Donde la malaria es común, las personas AS sobreviven y tienen hijos con más frecuencia que las personas AA, así que la selección natural mantiene común el alelo S aunque SS sea dañino.

Consejo: Cuando un alelo es dañino con dos copias pero sigue siendo común, busca una ventaja para las personas que tienen una copia en ese ambiente.

Ver en español

Texto: El rasgo de células falciformes y la malaria

La hemoglobina es la proteína de los glóbulos rojos que transporta oxígeno. Un gen de la hemoglobina tiene dos alelos comunes, A (hemoglobina normal) y S (hemoglobina falciforme). Cada persona hereda un alelo de cada padre.

AA: hemoglobina normal.
AS: rasgo de células falciformes. Normalmente las personas no tienen síntomas.
SS: anemia de células falciformes. Los glóbulos rojos se pueden doblar en forma de hoz curva, bloquear los vasos sanguíneos pequeños y destruirse antes de tiempo. Sin atención médica, muchas personas con SS mueren jóvenes y tienen menos hijos.

La malaria es una enfermedad causada por un parásito de una sola célula que se transmite por las picaduras de mosquitos. El parásito vive dentro de los glóbulos rojos. Los estudios han encontrado que las personas con el genotipo AS tienen mucha menos probabilidad de morir de malaria grave que las personas con el genotipo AA.

La tabla muestra la frecuencia del alelo S (el porcentaje de todos los alelos de la hemoglobina de una población que son S) en cinco poblaciones. Los valores están redondeados y simplificados para este examen.

Población	¿La malaria ha sido común en la zona durante muchos siglos?	Frecuencia del alelo S (%)
1	Sí	12
2	Sí	18
3	Sí	9
4	No	1
5	No	menos de 1

Pregunta

El genotipo SS muchas veces lleva a una muerte temprana, pero el alelo S ha seguido siendo común durante muchas generaciones en las poblaciones 1, 2 y 3. ¿Qué explicación concilia mejor estos dos hallazgos?

Opciones

A. Las personas con SS tienen más hijos que las personas con AA, así que el alelo S se propaga.
B. Donde la malaria es común, las personas AS sobreviven y tienen hijos con más frecuencia que las personas AA, así que la selección natural mantiene común el alelo S aunque SS sea dañino.
C. El alelo S es dominante, así que una persona que lo tiene se lo transmite a todos sus hijos.
D. Los parásitos de la malaria convierten los alelos A en alelos S dentro de los glóbulos rojos.

Pista

¿Qué genotipo tiene una ventaja donde la malaria es común? ¿Cómo mantiene eso los alelos S en la población?

Por destreza

Revisa cada pregunta

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Pregunta

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Pregunta

Solución paso a paso

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Pregunta

Opciones

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Opciones

Solución paso a paso

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Opciones

Solución paso a paso

Pregunta

Opciones

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Pregunta

Opciones

Solución paso a paso

Pregunta

Opciones

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Solución paso a paso

Pregunta

Opciones

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Opciones

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Opciones

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Pregunta

Opciones

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Opciones

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Opciones

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Pregunta

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Pregunta