Biología PROGRAMA DE ESTUDIO. Horas teóricas: 2 Horas prácticas: 2 Total de Horas: 4 Total de créditos: 6 BIOTECNOLOGIA EN ORGANISMOS ACUATICOS

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1 PROGRAMA DE ESTUDIO Programa Educativo: Área de Formación : Licenciatura en Biología Integral Profesional BIOTECNOLOGIA EN ORGANISMOS ACUATICOS Horas teóricas: 2 Horas prácticas: 2 Total de Horas: 4 Total de créditos: 6 Clave: F1117 Tipo : Teórico-práctica Carácter de la Optativa asignatura Programa elaborado por: Lenin Arias Rodríguez Wilfrido Miguel Contreras Sánchez Carlos Alfonso Álvarez González Salomón Páramo Delgadillo Gabriel Márquez Couturier Arlette Amalia Hernández Franyutti Fecha de elaboración: 12 de mayo del 2010 Fecha de última actualización: 17 de mayo del 2010 Seriación explícita Asignatura antecedente Biología, Química orgánica, Química inorgánica, Bioquímica, Genética, Genética molecular, Evolución, Acuicultura. no Asignatura Subsecuente

2 *Seriación implícita Requerida (si) Conocimientos previos: Química, bioquímica, genética básica, biología molecular, acuicultura, etc. Presentación La biotecnología, es una disciplina que ha tenido mucho auge en los últimos años principalmente por los descubrimientos derivados de la genética moderna, la biología molecular y la ingeniería genética. En la acuicultura moderna que es un área de las ciencias agropecuarias, que se dedica al cultivo de organismos acuáticos de importancia económica y de interés para programas de conservación, la biotecnología esta jugando un papel muy importante para el desarrollo de los estudiantes de biología con línea de formación en acuicultura, principalmente para los sistemas de producción intensivos que requieren de herramientas para incrementar los volúmenes de producción, reducir los costos de inversión e innovar las técnicas actuales de la acuicultura para evitar daños al ambiente y la de garantizar el desarrollo sustentable de los recursos acuáticos nativos. Bajo el contexto histórico, la biotecnología en organismos acuáticos ha requerido de la adopción de herramientas de la agricultura, la ganadería, la genética, la biología molecular y la ingeniería genética y por ello ha estado sujeta al desarrollo de patentes que requieren de regulaciones nacionales e internacionales. En acuicultura, el desarrollo de metodologías para el control reproductivo y sexual de organismos acuáticos, ha tenido mucho desarrollo principalmente en peces y con el propósito de producir masivamente larvas lo que ha requerido de generar técnicas para el control del sexo y para la producción de lotes de solo hembras y/o machos, hecho que ha repercutido en mayores volúmenes de producción en sistemas de cultivo semi-intensivos e intensivos. Debido a que muchas de las especies de organismos acuáticos, tienen su origen en poblaciones silvestres diploides normales, se requiere de la domesticación y de la generación de líneas que tengan atributos de interés en acuicultura (como mayor crecimiento, resistencia a enfermedades, etc). Dichos atributos, se han logrado acelerar con el desarrollo y aplicación de técnicas de manipulación cromosómica que han permitido la generación de líneas de triploides, tetraploides, clones, quimeras y haploides dobles con amplias aplicaciones en acuicultura productiva y básica. La necesidad de extender los sistemas de producción de ciertas especies acuáticas, ha conducido a la implementación de biotecnologías que den cabida a la exportación de gametos y embriones de centro de producción distantes y con la ayuda de metodologías de conservación temporal y de criopreservación. Por otro lado, con las técnicas modernas de biología molecular e ingeniería genética, ha sido posible la implementación de programas de mejoramiento genético asistida por marcadores moleculares en Con el desarrollo de mapas genómicos, se ha logrado la localización

3 de genes de interés para acuicultura y el desarrollo de vacunas con fines terapéuticos, así como la generación de organismos transgénicos que en algunos casos están ya siendo vendidos en el mercado. Objetivo General La asignatura de biotecnología en organismos acuáticos, tiene como propósito principal introducir al estudiante en formación en las diferentes biotecnologías que se han desarrollado actualmente en el ámbito de organismos acuáticos y de cómo estas han permitido el crecimiento exponencial del cultivo de varias especies que sirven como alimento. Competencias que se desarrollaran en esta asignatura Conocimiento de las biotecnologías en organismos acuáticos que se indican en el programa de la asignatura. Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura Desarrollo reinquietudes por el conocimiento y aplicación de biotecnologías en organismos acuáticos con fines productivos y de ciencia básica. Escenario de Salón de clases, biblioteca, conferencias, laboratorio y visitas guiadas a centros de investigación. Perfil sugerido del docente Estudios en ciencias biológicas, agropecuarias, acuicultura, bioquímica, genética, genética molecular y biotecnología.

4 Contenido Temático Unidad No. I Introducción, historia, logros y alcances de la biotecnología en organismos acuáticos Objetivo particular Demostrar los logros y alcances de la biotecnología en organismos acuáticos mediante un análisis histórico hasta el periodo actual, de los principales avances del área a nivel mundial, continental, nacional y regional. 6 hrs 1.1. Introducción a la biotecnología acuática Historia de la biotecnología en organismos acuáticos Logros y alcances de la biotecnología en organismos acuáticos Regulaciones internacionales, nacionales, regionales y derechos de propiedad. Análisis histórico del desarrollo y aplicación de la biotecnología acuática, las repercusiones productivas y sociales de la disciplina. Así como también las regulaciones y derechos de propiedad que existen para su empleo. Lectura de material bibliográfico y la presentación del profesor, mismas que se entregaran a los estudiantes o podrán ser descargadas del sitios Web de acceso No requiere. Análisis de artículos (Tareas), discusión en grupo (participación en clases) y examen

5 Unidad No. II Control hormonal en Objetivo particular Identificar las biotecnologías de control hormonal-genético del sexo y la reproducción en 24 hrs 2.1. Introducción a los mecanismos biológicos de control hormonal-genético (del sexo y la reproducción) en 2.2. Esterilización mecánica y física Reversión hormonal y genética del sexo en 2.4. Control de la reproducción en 2.5. Aplicación básica y productiva de las técnicas de reversión sexual y reproducción. Conocimiento de las biotecnologías de control hormonalgenético del sexo y la reproducción en Lectura de material bibliográfico especializado y la presentación del profesor, mismas que se entregaran a los estudiantes o podrán ser descargadas del sitios Web de acceso Practica I: Preparación de alimento hormonado. Practica II: Inducción al desove de un pez nativo. Discusión en grupo, reporte de prácticas, tareas y examen

6 Unidad No. III Inducción de poliplodía, ginogénesis, androgenésis, clones y quimeras en organismos acuáticos Objetivo particular Describir los aspectos teóricos producción artificial de poliplodía, ginogénesis, androgenésis, clones y quimeras en organismos acuáticos 24 hrs 3.1. Introducción a los métodos de manipulación cromosómica y nuclear en 3.2. Aspectos teóricos inducción artificial de poliploidia, ginogénesis y androgenésis Aspectos teóricos producción artificial de líneas clonales Aspectos teóricos producción quimeras. Identificar las biotecnologías de manipulación cromosómica y nuclear en organismos acuáticos. Lectura de material bibliográfico especializado y la presentación del profesor, mismas que se entregaran a los estudiantes o podrán ser descargadas del sitios Web de acceso Practica III: Inactivación genética de semen de tilapia con luz ultravioleta. Discusión en grupo, reporte de práctica, tareas y examen Unidad No. IV Conservación y criopreservación en

7 Objetivo particular Articular los mecanismos biológicos y bioquímicos para la conservación temporal, criopreservación y vitrificación de gametos, células y embriones en 24 hrs 4.1. Introducción a los Conocer los aspectos Lectura de material Practica IV: mecanismos teóricos y prácticos de bibliográfico Conservación biológicos y las biotecnologías especializado y la temporal de semen bioquímicos de la empleadas para la presentación del de un pez nativo. conservación conservación temporal, profesor, mismas que temporal y la criopreservación y se entregaran a los criopreservación. vitrificación de células, estudiantes o podrán 4.2. Aspectos teóricos gametos y embriones ser descargadas del en organismos sitios Web de acceso conservación temporal de células acuáticos. gaméticas y embrionarias Aspectos teóricos criopreservación de células gaméticas y embrionarias Aspectos teóricos vitrificación de células gaméticas y embrionarias. Unidad No. V Biotecnología genético-molecular Discusión en grupo, reporte de prácticas, tareas y examen

8 Objetivo particular Conocer los aspectos teóricos s herramientas biotecnológicas que son de importancia para el desarrollo de marcadores moleculares, identificación de genes y producción de organismos acuáticos transgénicos. 24 hrs 2.1. Introducción a la biotecnología genético molecular Uso de marcadores moleculares en programas de mejoramiento, selección y genética de poblaciones de 2.3. Genes de importancia económica en acuicultura Producción de vacunas recombinantes Transferencia de genes y producción de organismos transgénicos. Conocer los aspectos teóricos y prácticos de las herramientas biotecnológicas empleadas para desarrollar marcadores moleculares, identificar genes y producir organismos acuáticos transgénicos. Lectura de material bibliográfico especializado y la presentación del profesor, mismas que se entregaran a los estudiantes o podrán ser descargadas del sitios Web de acceso Ninguna. Discusión en grupo, tareas y examen

9 Bibliografía básica Avise, J.C. (2004). Molecular Markers, Natural History and Evolution. 2a ed. Massachusetts: Sinaer Associates. Brown, T.A. (2006). Genomes. 3a ed. Manchester: Garland SCIENCE. Dunham, R.A. (2004).Aquaculture and fisheries biotechnology: genetic approaches. Londo: CABI publisher. Claiborne, J.B. (2005). The Physiology of Fishes. 3a ed. CRC Press. Karp,G. (2007). Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, 5a ed. New Jersey: Willey. Lewin, B., et al. (2009). Genes X. 10 a ed. Masachusetts: Junes & Barhett Publishers. Liu, B-H. (1998). Statistical genomics: linkage, mapping, and QTL analysis. Florida: CRC Press. Miami. Robert C. K., W. D., Mulligan, P.K. (2002). A dictionary of genetics. 7 a ed. New York: Oxford University Press. Tierseh, T., Mazik, P. (2000). Cryopreservation in aquatic species. Lousiana: World Aquaculture Society Publisher. Bibliografía complementaria Prosser, L. (1991). Environmental and Metabolic Animal Physiology. 4a ed. New York: Willey-Liss. Moyle, P.B. and Cech, J.J. (1996). Fishes: An introduction to Ichthyology. 5a ed. New Jersey: Prentice-Hall. Schmidt-Nielsen, K. (1997). Animal Physiology: Adaptation and Environment. 5 a ed. London: Cambridge University Press.