UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE BIOLOGIA- XALAPA

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE BIOLOGIA- XALAPA Genotecnología Programa Elaborado por: Dra. Verónica G. Domínguez Martínez Periodo Enero-Julio 2012

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3 Programa de estudio 1.-Área académica BIOLÓGICO AGROPECUARIA 2.-Programa educativo BIOLOGÍA 3.-Dependencia académica FACULTAD DE BIOLOGIA-XALAPA 4.-Código 5.-Nombre de la EE 6.-Área de formación (principal) 6.1. Área de formación (secundaria) GENOTECNOLOGÍA Area de formación Terminal Biotecnología 7.-Valores de la experiencia educativa Créditos: 12 Teoría 4 Práctica 4 Total Horas 10 Equivalencia (s) 8.-Modalidad 9.-Oportunidades de evaluación CURSO TEÓRICO PRÁCTICO ABGHJK= Todas 10.-Requisitos (s) Química Orgánica (Biomoléculas), Bioquímica, Co-requisitos: Cultivo de tejidos vegetales, Extracción Biología Molecular, Biol. Celular, Genética. de productos naturales, Taller tutorial, Manejo de la Evolución, Ecología, Morfofisiología animal y vegetal Diversidad Gética. 11.-Características del proceso de enseñanza aprendizaje Individual / Grupal Máximo: 25 Mínimo: Agrupación natural de la EE (áreas de conocimiento, academia) 13.-Proyecto integrador Área de formación Terminal, Academia Biotecnología Biotecnología 14.-Fecha Elaboración: enero 2009 Modificación 1 Enero 2013 Aprobación: febrero Nombre de los académicos que participaron en la elaboración y/o modificación Dra. Verónica Guillermina Domínguez Martínez (Catedrática Titular) 17.-Espacio: Aula, laboratorio, bibliotecas, sala de 18.-Relación disciplinar cómputo 19.-Descripción Curso teórico práctico a impartir en 4 horas semanales de Teoría y 4 de laboratorio, como una respuesta a la necesidad de los estudiantes para atender problemáticas relacionadas con la comprensión de la amplia Biodiversidad de los microorganismos (bacterias) y de organismos eucariontes, tomando modelos especiales, buscando que los conocimientos se apliquen al estudio de la Biodiversidad regional a fin de proponer estrategias para su conservación, Se propone el estudio básico del genoma, desde la comprensión de la estructura y propiedades de genomas prototípicos. En los fundamentos de estos saberes es que nace y evoluciona la ingeniería genética o manipulación y rediseño de los genomas. Se proporcionan las bases teóricas y habilidades prácticas para comprender la Ingeniería Genética, principalmente de microorganismos y plantas, sin omitir el potencial de las células troncales en la modificación genómica. Se adoptan el enfoque de la pedagogía constructivista para el desarrollo de la unidad de competencia, por lo que se proponen como evidencias, la investigación documental y el reporte de lecturas, la síntesis y construcción propia del conocimiento mediante esquemas, mapas conceptuales, solución de problemarios, diseño y desarrollo de trabajo experimental. La acreditación requiere el cumplimiento de actividades, la actitud de compromiso y la pertinencia argumentativa. 20.-Justificación En la formación de los profesionales de la Biología del Siglo XXI, es indispensable la formación en una de las áreas más evolucionadas y dinámicas: la biología molecular, cuyos fundamentos originaron la asignatura de ingeniería genética, programada en el PE de Biología, para el área Terminal de Biotecnología. Dentro de esta, la ingeniería genética aporta los conocimientos necesarios para el desempeño profesional principalmente en el campo de la investigación sobre la biodiversidad y la bioconservación de los recursos del Estado y el país (saberes teóricos), a la vez que cuestiona la actitud del individuo frente al conocimiento y su aplicación a la conservación de recursos (heurístico y axiológico), haciéndole tomar una actitud responsable y colaborativa en búsqueda del desarrollo del conocimiento aplicado (axiológico). 21.-Unidad de competencia El estudiante adquiere conocimientos de la Ingeniería genética y sus fundamentos científicos, y así comprende los

4 fundamentos de la Biología Molecular que llevaron al desarrollo de la Ingeniería Genética. Así podrá desarrollarse en el campo de la investigación disciplinar (saberes teóricos y heurísticos), buscando la bioconservación de la biodiversidad, y obteniendo beneficios para la sociedad sin detrimento del ambiente (eje axiológico y heurístico), haciendo al individuo capaz de convivir en sociedad y en el ambiente natural, conservando tradiciones y valores culturales, aprovechando los recursos de manera consciente, comprometida tal que ayude a un prototipo social de desarrollo sustentable. 22.-Articulación de los ejes Los saberes teóricos y experimentales se apoyan en cursos antecedentes como Bioquímica, Genética, Biología Celular, a la vez que apoyan el desarrollo de Microbiología Aplicada, Inmunología y Enzimología. Recupera los conocimientos de Cultivo de tejidos vegetales para aplicar metodologías avanzadas. 23.-Saberes Teóricos Heurísticos Axiológicos Genomas. Concepto antiguo y moderno del gen. Clases de genes. Elementos principales y organización de genomas virales, microbianos y eucariontes. Genoma de organelos Las genotecnias : Genotecnia molecular. Avances actuales en México y el mundo. Terminología actual en genómica. La Biotecnología molecular. Aportaciones de otras ciencias. *Laboratorio Experimental: El material genético. Purificación de DNA genómico o de pequeños cromosomas bacterianos. Comparación de métodos (ebullición, lisis alcalina, precipitado con PEG). Aplicaciones específicas Determinación de configuración estructural del DNA. Separación por centrifugado en gradiente. Alternativas para purificación y eliminación de bromuro de etidio. Cómo obtener múltiples copias de secuencias de interés: proceso natural: la replicación bacteriana. Proceso artificial: replicación in Vitro por reacción en cadena de la enzima DNA Polimerasa. Las enzimas DNA poli y poliii. Síntesis de sondas. La transcriptasa reversa para síntesis de cdna (DNA complementario) Otras aplicaciones de las polimerasas: secuenciación por el método de Sanger o el de Maxam/Gilbert. Las bases de la evolución: Modificación de genomas. Proceso natural: la conjugación bacteriana y la recombinación de homólogos. *Purificación de fragmentos de DNA y RNA, cromatografía y electroforesis Fundamentos de la manipulación del genoma: La clonación. Competencia y selección: Restricción de la replicación de genomas ajenos y posibilidad de hibridación natural y artificial. Las enzimas de restricción y el corte y empalme de gens. Modificación de extremos cohesivos y parejos. Interconversión y ligazón. Los vectores para clonación: plásmidos, genomas de fagos, cósmidos, etc. Las genotecas. Construcción y assemble.las bibliotecas genómicas. Tipos y usos. Métodos para detectar en genotecas, en células y organismos recombinantes. Técnicas basadas en la hibridación DNA/DNA (Southernblot) o DNA/RNA (Nothernblot) y microarreglos. Otras técnicas: fluorescencia por hibridación in situ, FISH (fluorescente in situo hybridization). Localización de genes en células por RISH (radioactivity in situ hybridization). *Propagación in vivo de genes de interés. Proceso artificial: preparación de células competentes Ingeniería de microorganismos. Fagos y bacterias. Infección, recombinación y transformación. Mutaciones y análisis genético. Mapeo y clonación. Infección y transducción. Vectores de clonación y sis elementos esenciales. Vectores de expresión y sus constituyentes. Señales de regulación de genes eucariontes. Inducción y represión transcripcional para la sobrevivencia de recombinantes y aumento de Desarrollo de habilidades para manipulación de equipo y materiales de biología molecular Desarrollar las metodologías del DNA recombinante y de la Biología molecular. Argumentación y asociación de ideas Capacidad de analizar y comprender los procesos de regulación Planteamiento de hipótesis, problemas y soluciones Respeto y valoración del conocimiento Actitud para aprovechar recursos Aprecio y respeto por los organismos y todas las formas de vida. Actitud de respeto, responsabilidad y compromiso ante la vida.

5 rendimiento de productos de interés. * Producción de células recombinantes. Selección e identificación de recombinantes: uso de medios selectivos y restrictivos. La diferenciación celular. Proteínas que reconocen secuencias específicas y plegamientos tridimensionalesel Westernblot Análisis de expresión genética: genómica funcional. Análisis del proteoma: alternativas para la purificación de proteínas. Análisis de extractos por electroforesis. Tipos de electroforesis: SDS-PAGE, PAGE, geles 2D, isotacoforesis, isoelectroenfoque, Teñido de geles. Uso de conjugados (peroxidasa, fosfatasa alcalina, biotina), Identificación de proteínas por Westernblott, Fundamentos de la reacción antígenoanticuerpo. *Análisis in silico Tópicos especiales (seminarios y presentaciones opcionales por Alumnos) Ingeniería de plantas. Genomas vegetales. Secuencias redundantes.. Posibilidades para clonación en plantas y en bacterias. Posibilidades de transformación. Plásmidos Ti. Secuencias reguladoras. Los protoplastos y la transformación. Micropropagación y variación génica. Obtención de metabolitos de interés mediante clonación de genes involucrados en su producción. Métodos de transformación: infección, transfección viral, simbiosis. Biolística. Genes de interés para organismos transgénicos: resistencia a malezas, a patógenos, etc. Vacunas vegetales. Controversia de los transgénicos. Métodos de evaluación de biodiversidad. Aplicaciones de PCR: Clonación y secuenciación. El vector TOPO. Programas de fitomejoramiento apoyados por la Ingeniería Genética. Células animales. Células de embrión de ratón como modelo para expresión de genes. Obtención de modelos knock out. La importancia biomédica de las células estaminales y troncales. Organismos clonados: ventajas y desventajas. Análisis de la expresión de genes y genómica funcional por ( real time PCR) Análisis de expresión de genes por tecnología de punta: los microarreglos o chips génicos. Represión de la expresión de genes en sistemas de células de mamíferos por sirna. Construcción y análisis de bibliotecas de anticuerpos por phage display Aplicaciones de la Genotecnología; Biodiversidad, Bioconservación, Biomedicina *Detección de mutaciones en genes modelo 24.-Estrategias metodológicas De aprendizaje Análisis y evaluación diagnóstica sobre cada punto del conocimiento Discusiones grupales sobre temas y metodologías. Lectura e interpretación de artículos de la nueva antología. Sesiones para elaborar nuevos mapas conceptuales. Gráficos de recuperación y autoconstrucción de conocimiento. Planteamiento de problemas (teóricos, prácticos y aplicados) y análisis de las soluciones posibles. Construcción de modelos o analogías 25.-Apoyos educativos Materiales didácticos Programa. Antología para laboratorio pedagógico. Manual para laboratorio experimental Presentaciones Power point, animaciones en CD y acetatos Capacidad de comprensión y construcción conceptual Habilidad para el diseño experimental Capacidad de comprensión y construcción conceptual Capacidad de diseño experimental alternativo para solucionar problemas Capacidad de comprensión y construcción conceptual Capacidad de diseño experimenta Comprensión de la responsabilidad de la manipulación artificial de organismos Comprensión de la responsabilidad de la manipulación artificial de organismos Comprensión de la responsabilidad de la manipulación artificial de organismos De enseñanza Discusión dirigida Exposición con apoyo tecnológico variado Debates Preguntas intercaladas Objetivos o propósitos del aprendizaje Recursos didácticos Pizarrón y marcadores. Proyector electrónico Proyector de acetatos Computadora con acceso a internet 26.-Evaluación del desempeño Evidencia (s) de desempeño Criterios de desempeño Campo (s) de aplicación Porcentaje

6 El estudiante elabora reportes de lo aprendido y analizado, usando las nuevas lecturas. Maneja los elementos conceptuales en las discusiones grupales. Elabora exposiciones orales de tópicos de interés. Reporta resultados experimentales del laboratorio y de las actividades extramuro. Entrega cuestionarios y problemarios propuestos. Pertinencia en las intervenciones. Cobertura de los saberes propuestos en evaluaciones. Coherencia y claridad en reportes y exposiciones. Viabilidad en el planteamiento de solución a los problemas propuestos. Eficiencia en el trabajo individual y por equipo. Aula, laboratorio y centro de cómputo 100% para las evidencias de desempeño propuestas. 27.-Acreditación Participación activa y pertinente en más del 60% de las actividades. Desarrollo al menos del 60% de las habilidades y actitudes requeridas. En caso de no acreditar, el estudiante puede presentar exámenes extraordinarios y a título de suficiencia, o en todo caso, recursar. 28.-Fuentes de información Básicas Domínguez-Martínez, VG Genotecnología. Antología. Universidad Veracruzana* Domínguez-Martínez, VG Genotecnología. Manual para laboratorio experimental. Universidad Veracruzana* Lewin, B Genes VII. Oxford University Press. USA Cell and Molecular Biology. Lodish, et al., Alberts, et al., etc. Complementarias Devlin, TM Textbook of Biochemistry with medical applications. Wiley-Liss. USA Nelson, DL and MM Cox Lehninger. Principles of Biochemistry. 3th. Ed.Worth Publishers. USA Molecular Cell. (ISSN ). Cell Press. USA. Diversos números y volúmenes.* Revista de educación bioquímica. Departamento de Bioquímica. Fac. de Medicina, UNAM. Varios números. *

7 Estrategias metodológicas Seleccionar las estrategias metodológicas, en función de los saberes, la modalidad y las características del proceso de aprendizaje y de enseñanza. Las estrategias metodológicas son la forma de realizar las actividades que llevan a cabo tanto los estudiantes como el docente. 17ª. Incluir estrategias metodológicas de aprendizaje de cada uno de los siguientes tipos. Las estrategias de aprendizaje se refieren a la secuencia de actividades que realizan conscientemente los estudiantes con la intención de adquirir, almacenar y/o utilizar información. 1. Cognitivas, para aprender, codificar, comprender y recordar información; por ejemplo: 2. Búsqueda y consultas en fuentes de 3. Planteamiento de hipótesis información 4. Lectura, síntesis e interpretación 5. Estudio de casos 6. Procedimientos de interrogación 7. Mapas conceptuales 8. Gráficas de recuperación 9. Clasificaciones 10. Discusiones acerca del uso y valor del 11. Analogías conocimiento 12. Discusiones grupales en torno de los 13. Imitación de modelos mecanismos seguidos para aprender y las dificultades encontradas 14. Exposición de motivos y de metas 15. Metáforas 2. Metacognitivas, para planificar, controlar y evaluar la propia cognición; por ejemplo: 1. Elaboración de bitácoras personales en donde manifieste lo hecho, la forma y el sentido de hacerlo 2. Relajación 3. Visualizaciones 3. Afectivas o de apoyo; por ejemplo: 1. Discusiones acerca del uso y valor del conocimiento 2. Exposición de motivos y de metas 18ª. Incluir estrategias metodológicas de enseñanza, de acuerdo con las de aprendizaje. Las estrategias de enseñanza se refieren al conjunto de actividades explícitas que realizan los docentes con el propósito de orientar el proceso de aprendizaje. 19ª. Añadir una evaluación diagnóstica que permita identificar los saberes con que cuenta el estudiante al iniciar la EE. 20ª. Tomar como referencia los siguientes ejemplos: 1. Organización de grupos colaborativos 2. Seminarios 3. Diálogos simultáneos 4. Estudio de casos 5. Dirección de prácticas 6. Dramatizaciones 7. Pistas tipográficas y discursivas 8. Organizador previo 9. Discusión dirigida 10. Plenaria 11. Exposición con apoyo tecnológico variado 12. Debates 13. Lectura comentada 14. Simulaciones 15. Dirección de proyectos de investigación 16. Foros 17. Objetivos o propósitos del aprendizaje 18. Ilustraciones 19. Mapas conceptuales 20. Resúmenes 21. Aprendizaje basado en problemas 22. Estructuras textuales 23. Dirección de proyectos de vinculación

8 21ª. Identificar los apoyos educativos necesarios para la EE. Los apoyos educativos se refieren a los recursos y materiales específicos de apoyo para el desarrollo de las experiencias educativas. Los materiales son elementos con contenido didáctico, como: libros, antologías, acetatos, fotocopias, programas de cómputo y audiovisuales, entre otros. Los recursos son todos aquellos aparatos, equipos o instalaciones que permiten la presentación de materiales como: proyectores, computadoras, instalaciones especiales, programas de cómputo, laboratorios, cámaras de video, equipo especial para el desempeño de una actividad (deportivo, de laboratorio, de cirugía, etc.). 22ª. Identificar las evidencias, los criterios y los ámbitos de aplicación. Las evidencias y los criterios de desempeño se desprenden de la unidad de competencia; los campos de aplicación, de los ámbitos. Las evidencias de desempeño son descripciones sobre variables o condiciones cuyo estado permite juzgar que el desempeño fue efectivamente logrado; las evidencias directas tienen que ver con la técnica utilizada en el ejercicio de una competencia y se verifican mediante la observación; las evidencias por producto son pruebas reales, observables y tangibles de las consecuencias del desempeño; ejemplos: bitácora, ensayo, informe de investigación, demostración de un procedimiento, exposición oral, programa, cartel, etc. Los criterios de desempeño son una descripción de los requisitos de calidad para el resultado obtenido en el desempeño. Se redactan como un enunciado evaluativo sobre ese resultado. Ejemplos: suficiencia, pertinencia, coherencia, oportunidad, racionalidad, viabilidad, cobertura, eficiencia, fluidez, claridad, etc. Los ámbitos son los espacios concretos o abstractos en donde el estudiante ejecuta la unidad de competencia y donde el profesionista desempeña su competencia; ejemplos: grupo de trabajo, laboratorio, aula, hospital, centro o laboratorio de cómputo, taller, clínica, etc. El conjunto de ámbitos constituye el campo profesional o de aplicación de la profesión. 23ª. Vaciar la información del instrumento en los apartados 21, 23, 24, 25 y 26, correspondientes al formato de programa, presentado enseguida, exceptuando funciones y competencias. Asignar los porcentajes correspondientes a cada evidencia o a cada criterio de desempeño. Hola estimado autor de capitulo de libro de TAGH, Solo si es posible realice su cap, en el formato que especifica manual moderno, según se indica bajo estas lineas y en archivo adjunto, quedo pendiente y a la orden, saludos cordiales, susy Manual moderno: con ejercicios para médicos

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