UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA PRONTUARIO DEL LABORATORIO DE ECOLOGÍA MICROBIANA BIOL 4029.

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1 UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA PRONTUARIO DEL LABORATORIO DE ECOLOGÍA MICROBIANA BIOL 4029 Preparado por: DR. FRANCISCO A. FUENTES Actualizado por: DR. FRANCISCO A. FUENTES DR. HÉCTOR L. AYALA DEL RÍO 2006

2 UPR-H Departamento de Biología-BIOL 4029-Lab Ecología Microbiana Página 2 de 6 UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA PRONTUARIO DEL LABORATORIO DE ECOLOGÍA MICROBIANA Título: Laboratorio de Ecología Microbiana Codificación: BIOL 4029 Número de horas/ créditos: 3 horas de laboratorio semanales Sin créditos Co-requisito: BIOL 4028 Descripción: El Laboratorio de Ecología Microbiana comprende experiencias prácticas en: muestreo y colección de microorganismos, determinaciones de diversidad, densidad, biomasa y actividad metabólica de poblaciones microbianas; análisis de nutrientes y caracterización del habitat físico. Las experiencias de laboratorio también incluyen el análisis estadístico de datos y la construcción e interpretación de modelos que describan el nicho ecológico que ocupan determinadas poblaciones microbianas. Objetivos: El estudiante será capaz de 1. Realizar destrezas técnicas que le permitan estudiar la estructura y función de comunidades microbianas en ambientes naturales y artificiales. 2. Analizar críticamente las observaciones y la data experimental que obtiene del estudio de ecosistemas naturales y de modelos experimentales. 3. Interpretar y construir modelos del funcionamiento de comunidades microbianas. 4. Reconocer los factores que debemos tomar en consideración al momento de formular un diseño experimental. 5. Identificar y utilizar con efectividad las pruebas estadísticas adecuadas para el análisis de datos obtenidos en investigaciones desarrolladas en el laboratorio o de datos suministrados por el profesor. 6. Demostrar dominio de destrezas técnicas en las siguientes fases del trabajo experimental que realiza el ecólogo microbiano: a. muestreo y colección de muestras b. procesamiento de muestras c. análisis de componentes bióticos

3 UPR-H Departamento de Biología-BIOL 4029-Lab Ecología Microbiana Página 3 de 6 i. determinaciones de diversidad ii. determinaciones de densidad y biomasa iii. determinaciones del status fisiológico de componentes bióticos d. análisis de componentes abióticos i. determinaciones de parámetros químico-físicos ii. análisis de nutrientes e. análisis de la calidad del ambiente i. utilizando indicadores biológicos ii. utilizando indicadores químico-físicos 7. Emplear las destrezas técnicas y las destrezas de análisis estadístico descritas en los objetivos anteriores para diseñar y desarrollar un trabajo de investigación relacionado con la ecología microbiana. 8. Redactar un trabajo escrito con el formato de una publicación científica, sobre los resultados del proyecto de investigación. Bosquejo de contenido y distribución del tiempo: I. Introducción 3 horas A. Introducción al laboratorio: objetivos generales, criterios evaluación B. Diseño experimental C. Análisis de datos II. Determinación de oxígeno disuelto 3 horas A. Determinación de oxígeno disuelto 1. Método Winkler 2. Sensores polarográficos B. Efecto de la temperatura sobre la solubilidad de oxígeno C. Efecto de la salinidad de oxígeno III. Métodos para la enumeración de poblaciones de procariotas 3 horas A. Métodos basados en el concepto del replicón B. Métodos directos microscopía IV. Factores que afectan la enumeración de procariotas por el método del replicón 3 horas A. Temperatura de incubación B. Composición del medio de cultivo C. Tiempo de incubación V. Determinaciones de biomasa 3 horas A. Clorofila B. Bacterioclorofila VI. Actividad Biológica 3 horas A. Actividad de cadena de transporte de electrones B. Mineralización

4 UPR-H Departamento de Biología-BIOL 4029-Lab Ecología Microbiana Página 4 de 6 C. Productividad VII. Viaje de campo proyecto de investigación 24 horas A. Preparación de materiales y equipos 3 B. Discusión de hipótesis de trabajo 2 C. Técnicas de muestreo y colección de muestras 2 D. Procesamiento y preservación de muestras 3 E. Análisis de componentes bióticos Actividad 2. Densidad poblacional (enumeración directa /biomasa) 3. Diversidad fenotípica 4. Diversidad genotípica 5. Distribución 6. Indicadores biológicos de calidad de aguas F. Análisis químico-físicos de factores abióticos 3 VIII. Elaboración y redacción de un informe sobre el viaje de campo con el formato de una publicación científica 6 horas Estrategias instruccionales: Actividades predominantes: Trabajo práctico de laboratorio Viaje de campo Discusión de resultados experimentales Conferencias breves Redacción de informes escritos Recursos mínimos disponibles o requeridos: Equipo y materiales de laboratorio para: muestreo en ambientes acuáticos, terrestres y aéreos análisis químico de nutrientes determinaciones de densidad microbiana aislación e identificación de poblaciones microbianas analisis de diversidad genótica por métodos moleculares Equipo para presentaciones orales en Power Point (computadora, proyector) Estrategias de evaluación: Laboratorio: 35% de la nota final del curso BIOL Desglose de estrategias de evaluación para el Laboratorio (BIOL 4029): Pruebas escritas 15% Informes de laboratorio 30% Exámenes 50% Asistencia a clases y puntualidad 5% Total 100%

5 UPR-H Departamento de Biología-BIOL 4029-Lab Ecología Microbiana Página 5 de 6 Bibliografía: Texto: Manual de Laboratorio: Ecología de Microorganismos, Francisco A. Fuentes (UPR-Humacao), Arturo Massol-Deyá (UPR-Mayaguez), IMPRESOS RUM. edición revisada Referencias: American Public Health Association Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 18th ed. American Public Health Association, Washington, D.C. AOAC Official Methods of Analyses of AOAC International, 16th ed., AOAC International, Arlington, VA. Atlas R. and Richard Bartha Ecología Microbiana y Microbiología Ambiental. segunda edición, The Benjamin/Cummings Publishing Co. Austin B Marine Microbiology, Cambridge University Press New York, NY. Browder, J.M., J.H. Zar and C.N. von Ende Field and Laboratory Methods for General Ecology, 4th. ed. Wm C. Brown Publishers, Dubeque, IA. Burlage R.S., R. Atlas, D. Stahl, G. Geesey and G. Sayler (editors) Techniques in Microbial Ecology, Oxford University Press, New York. Costerton J.W. and R.R., Colwell (editors) Native aquatic bacteria: enumeration, activity and ecology. ASTM-STP, 695. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA. Gerhardt P., R.G.E. Murray, W.A. Wood, and N.R. Krieg Methods for General and Molecular Bacteriology, American Society for Microbiology, Washington, D.C. Gorden R.W Field and Laboratory Microbial Ecology. Wm C. Brown Publishers, Dubeque, IA Holt, J.G., N.R. Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Staley and S.T. Williams Bergey s Manual of Determinative Bacteriology. Hurst, C.J., G.R. Knudsen, M.J. McInerney (editors) Manual of Environmental Microbiology. Amer. Society for Microbiology. Parsons, T.R., Y. Matta, and C.M. Lalli A Manual of Chemical and Biological Methods for Seawater Analysis. Pergamon Press, New York, NY. Pepper I. L., C.P. Gerba and J.W. Brendecke (editor) Environmental Microbiology: A Laboratory Manual, Academic Press. Wetzel, R.G. and G.E. Likens, Lymnological Analysis, 3rd. ed. Springer Verlag. New York, NY.

6 UPR-H Departamento de Biología-BIOL 4029-Lab Ecología Microbiana Página 6 de 6 * Se incluyen textos publicados antes del año 2000 por considerarse referencias valiosas en el área, ya que constituyen la fuente original de la información o presentan información valiosa no publicada en otras fuentes. Lecturas Suplementarias Dahllöf, I Molecular community analysis of microbial diversity. Current *Opinion in Biotechnology 2002, 13: Johnson, J.R Development of polymerase chain reaction-based assays for bacterial gene detection. Journal of Microbiological Methods 41: MacGregor, B.J Molecular approaches to the study of aquatic microbial communities. Current Opinion in Sherr, B. and E.V. Sherr Communityy respiration/ production and bacterial activity in the upper water column of the Central Artic Ocean. Deep Sea Research 1 (50): Referencias en la Red: (provee acceso a todas las secuencias de genomas bacterianos disponibles) (provee descripción detallada de técnicas utilizadas en biología celular molecular e informática) (provee acceso a las revistas científicas publicadas por la Asociación Americana de Microbiología) DERECHOS DE ESTUDIANTES CON IMPEDIMENTOS La UPR-HUMACAO cumple con las Leyes ADA (Americans With Personal Disabilities Act) y 51 (Servicios Educativos Integrales para Personas con Impedimentos) para garantizar igualdad en el acceso a la educacióny servicios. Estudiantes con impedimentos: informe al (la) profesor(a) de cada curso sobre sus necesidades especiales y/o acomodo razonable para el curso, en la tarjeta de información de la primera semana y visite la Oficina de Servicios para la Población con Impedimentos (SERPI) a la brevedad possible. Se mantendrá la confidencialidad.