PLANIFICACION DE ASIGNATURA

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1 PLANIFICACION DE ASIGNATURA AÑO ACADÉMICO 2014 Asignatura: Mejoramiento Genético Vegetal y Animal Aprobado por Resol. C.D. 259/14 Carga Horaria Total: 56 horas a) Objetivos del aprendizaje Comprender los conceptos básicos que conforman el cuerpo de conocimientos de la genética básica y aplicada a la mejora. Comprender las principales relaciones con otros conocimientos adquiridos en el transcurso de la carrera. Comprender las aplicaciones de los conceptos de las asignaturas Genética y Mejoramiento Genético Vegetal y Animal en el entendimiento de conceptos vertidos en materias posteriores del plan de estudios. Utilizar el vocabulario propio de las asignaturas. Conocer los elementos fundamentales de la asignatura que permitan la adquisición de conceptos teóricos imprescindibles para optar por el título de grado de Ingeniero Agrónomo. Comprender la ubicación e interrelación de la asignatura con el resto de las disciplinas que integran la carrera. Conocer las fuentes de información que se pueden utilizar para incrementar el conocimiento en temas específicos. b) Contenidos: Programa analítico UNIDAD 1 - Evolución y Domesticación: factores generadores y reguladores de variabilidad, objetivos y diferencias. Mecanismos y procesos intervinientes en el proceso de domesticación de las especies; síndrome de domesticación. Barreras de aislamiento reproductivo: mecanismos de especiación, aislamiento geográfico y reproductivo y su efecto sobre el proceso de especiación. La población como unidad biológica de evolución y domesticación. UNIDAD 2 - Genética de Poblaciones: Constitución genética de las poblaciones, concepto de frecuencias génicas y genotípicas. El equilibrio Hardy-Weimberg. Alteraciones de las frecuencias génicas: efectos sistemáticos (selección, mutación y migración); dispersivos

2 (deriva genética) y no recurrentes. Frecuencias génicas luego del cambio: fórmulas para su cálculo en función del cambio producido. Implicancias del estudio de la genética de poblaciones en el mejoramiento. - Variabilidad genética: caracteres cuali y cuantitativos. Estudio de la variabilidad. Varianza fenotípica, genética y ambiental. Tipos de heredabilidad y mecanismos de acción génica presentes. Formas de estimación de la heredabilidad para caracteres cuantitativos, factores que afectan su valor. Aplicación de la heredabilidad en los programas de selección. Progreso genético o Ganancia por selección: forma de cálculo. UNIDAD 3 - Conceptos de: biodiversidad, erosión génica, vulnerabilidad, recursos genéticos y germoplasma. Centros de origen: primario y secundario. Conservación de la variabilidad: formas ("in situ", "ex situ" e "in vitro"), ventajas y desventajas de ellas. Banco de germoplasma: características, concepto de acceso, ejemplos. Ampliación de la variabilidad existente: uso de mutaciones y cruzamientos intra e interespecíficos, introducción y utilización de materiales exóticos. Complejo génico: concepto, tipos (primario, secundario y terciario), su aplicación en generación de variabilidad. Carga genética: concepto e importancia. UNIDAD 4 - Formas de reproducción de las especies vegetales: sexual y asexual su análisis a nivel floral, planta individual y a nivel grupo de individuos. Proceso para determinar el sistema reproductivo de una especie. Mecanismos que favorecen o determinan el sistema reproductivo de una especie. Sistemas de autoincompatibilidad heteromórficos y homomórficos, auto- incompatibilidad esporofítica y gametofítica. Androesterilidad: concepto, tipos, aplicación. Apomixis, partenogénesis y propagación vegetativa. Reproducción sexual: plantas autógamas, plantas alógamas monoicas y dioicas. Importancia del sistema reproductivo sobre aspectos evolutivos, sobre la estructura y distribución de la variabilidad genética, sobre la elección del método de mejora. UNIDAD 5 - Mejoramiento genético: etapas de un programa de mejoramiento genético, enumeración y descripción de los fundamentos de cada una de las etapas. El concepto de población base: alternativas de obtención, poblaciones naturales vs. poblaciones obtenidas por hibridación. Selección artificial, concepto, intensidad y progreso esperado. Selección para más de una característica: en tandem, por niveles independientes de rechazo, e índices de selección. Interacción genotipo-ambiente: concepto, formas de evaluación. UNIDAD 6 - Mejoramiento de plantas autógamas: métodos de selección y productos comerciales derivados. Obtención de líneas: selección masal, selección genealógica, SSD, duplohaploide y de la retrocruza; descripción y análisis comparativo entre los diferentes métodos. Obtención de híbridos comerciales: ventajas y desventajas, métodos de selección aplicados. Machoesterilidad: base de los diferentes tipos y su utilización en la obtención de híbridos. Productos comerciales: líneas o variedades; híbridos, poblaciones mejoradas, multilíneas y blends. UNIDAD 7 - Mejoramiento de plantas alógamas. Mejoramiento de poblaciones: Selección por fenotipo, utilización de la selección masal y variantes. Selección por pruebas de progenies: Selección de progenies de medios hermanos y de hermanos completos. Selección recurrente intrapoblacional: fenotípica y por aptitud combinatoria general y específica. Selección recurrente interpoblacional o recíproca. Obtención de materiales comerciales:

3 variedades de polinización abierta, variedades sintéticas y de híbridos comerciales. Heterosis: concepto y aplicación en especies vegetales. Obtención y mejoramiento de líneas endocriadas: Método genealógico, SSD, duplohaploides y retrocruza. Utilización de machoesterilidad Predicción de rendimiento de híbridos dobles y triples. UNIDAD 8 - Mejoramiento de especies de propagadas asexualmente: ventajas y desventajas del sistema de multiplicación asexual versus el sistema de multiplicación sexual. Fuentes de variabilidad genética, evaluación y selección de plantas. Productos comerciales derivados: clones, multiclones. UNIDAD 9 - Mejoramiento genético animal: Objetivos de un programa. Concepto de heredabilidad y repetibilidad de valor genético y habilidad de transmisión predicha aplicados al mejoramiento animal. Progreso genético y progreso genético anual: aplicación de diferentes técnicas reproductivas. Respuesta a la selección, intensidad de selección e intervalo generacional. Índices de selección. Métodos de selección y confiabilidad: selección masal, selección por pedigree, selección por hermanos, prueba de progenie. Sistemas de apareamiento: consanguinidad y cruzamientos intra e interraciales. Concepto de heterosis en animales; aplicación de la heterosis en sistemas pecuarios. UNIDAD 10 - Biotecnología. Impacto de la biología molecular en el mejoramiento genético. Cultivo de tejidos: Principios y fundamentos. Aplicación en la conservación de germoplasma, rescate de embriones, obtención de líneas endocriadas por duplicación de haploides, clonado de individuos y variación somaclonal. Marcadores moleculares: utilidad, tipos de marcadores y fundamentos. PCR e hibridación de ADN. PCR específica. Análisis de variabilidad. Selección asistida por marcadores. Ingeniería genética: Plantas y animales transgénicos: definición, importancia y riesgos. Métodos utilizados en la transferencia de genes. UNIDAD 11 - Legislación argentina relacionada con la propiedad, la producción y el uso de las obtenciones vegetales; Ley Sistema de Regalías extendidas: concepto, posible contradicción entre legislaciones. Concepto de Variedad esencialmente derivada. Órganos de aplicación y control: INaSe; CoNaBiA. Programa de trabajos prácticos TP 1 Genética de Poblaciones: realización de ejercicios aplicando la teoría de Hardy- Weimberg (parte de la unidad 2 del Programa Analítico). TP 2 Variabilidad: estimación de componentes de varianza y cálculo de heredabilidad y progreso esperado (parte de la unidad 2 del Programa Analítico). En este TP, en la medida de lo posible los cálculos serán realizados utilizando mediciones obtenidas por los propios alumnos en invernadero y campo en materiales bajo experiencias del grupo de trabajo c) Bibliografía básica y complementaria recomendada. - APUNTES DE CÁTEDRA. - ALLARD, R.W Principios de la mejora genética de las plantas. ISBN J. Wiley & Sons, Inc. 254 PP. - CUBERO, J.I Introducción a la Mejora Genética Vegetal. ISBN Ediciones

4 Mundi-Prensa. Madrid. 567 pp. - DOBZANSKY, T; AYALA, F.J.; STEBBINS, G.L. y VALENTINE, J.W. Evolución. - ECHENIQUE, V. & SPANGENBERG, G Métodos de obtención de Plantas Transgénicas. ISBN pp. - FALCONER, D.S. Genética cuantitativa. - FEHR, W. Principles of cultivar development. - FEHR, W. & HADLEY H.H. Hybridization of Crop Plants. - FREY, K. J Plant Breeding II. ISBN The Iowa State University Press. 497 pp. BIBLIOGRAFÍA AMPLIATORIA DE MEJORAMIENTO VEGETAL Y ANIMAL UNIDADES 1 - DARWIN, C.R. El origen de las especies. - BRIGGS, D. y Walters, S.M. Evolución y variación vegetal. - SAVAGE, J.M. Evolución. - VAVILOV, N. I Estudios sobre el Orígen de las Plantas Cultivadas. Acme Agency. Buenos Aires. 185 pág. UNIDADES 2 y 3 - COOK, L.M. Genética de poblaciones. - FONTDEVILA, A. & Moya A Introducción a la Genética de Poblaciones. ISBN Ed. Síntesis S.A. Madrid. 348 pp. - HAYWARD, M.D.; BOSEMARK, N.O. & ROMAGOSA, I Plant Breeding. Principles and Prospects. ISBN Chapman & Hall. London, UK. 550 pp. - HIORTH, G.E. Genética cuantitativa I: Fundamentos biológicos. - HIORTH, G.E. Genética cuantitativa II: Selección. - POEHLMAN, J.M. Mejoramiento genético de las cosechas. UNIDADES 4, 5, 6 y 7 - ELLIOT, F.C. Mejoramiento de plantas, citogenética. - POEHLMAN, J.M. Mejoramiento genético de las cosechas. - RONZELLI Jr., P. Melhoramento genético de plantas. UNIDADES 8 - CARDELLINO, R. y ROVIRA, J. Mejoramiento genético animal. - DIAZ FILLAT, R. Mejoramiento de los bovinos de carne. - BLASCO, A. y SANTACREN, M.A. Zootecnia - Mejora genética animal. - SCHMIDT, G.H. y VAN VLECK, L.D. Bases científicas de la producción lechera. UNIDAD 9 - ECHENIQUE, V. & SPANGENBERG, G Métodos de obtención de Plantas Transgénicas. ISBN pp. - CUBERO, J.I Introducción a la Mejora Genética Vegetal. ISBN Ediciones Mundi-Prensa. Madrid. 567 pp. - LINDSEY, K. & JONES, M.G.K Biotecnología Vegetal y Agrícola. ISBAN Ed. Acribia S.A. Zaragoza, España. 276 pp. - PELLON, J.R La ingeniería genética y sus aplicaciones. ISBN Es. ACRIBIA S.A. Zaragoza, España. 237 pp. - MURRELL, J.C. y ROBERTS, L.M. Introducción a la ingeniería genética. - PIERIK, R.L.M Cultivo in Vitro de las plantas superiores. ISBN Martinus Nijhoff Publishers. The Netherlands. 326 pp. - POTRYKUS, I & SPANGENBERG, G Gene transfer to Plants. ISBN Springer, New York. 361 pp.

5 - PÜHLER, A. Ingeniería genética de animales. - ROCA, W. & MROGINSKI, L.A Cultivo de Tejidos en la Agricultura. ISBN CIAT. Colombia. 969 pp. - VASIL, I.K. & THORPE, T.A Plant Cell and Tissue Culture. ISBN Kluwer Academic Publishers, The Netherlands. 592 pp. UNIDAD 10 - Ley Federación Agraria Argentina Patentamiento y regalías en semillas. Un país que resigna soberanía. Impresión TEKHNE. Rosario, Argentina. 287 pp. - : propiedad intelectual y mercado, página de la UBA. - : página de ARPOV Argentina. - : páginas de interér sobre biotecnología d) Recursos humanos y materiales existentes. NOMBRE Y APELLIDO CARGO DEDICACIÓN JULIO ALBERTO GIAVEDONI PROF. ASOCIADO EXCLUSIVA A PABLO TOMAS JEFE TRAB. PRÁCTICOS EXCLUSIVA A JUAN MARCELO ZABALA JEFE TRAB. PRACTICOS EXCLUSIVA A GERARDO D. L. CERVIGNI AUXILIAR DOCENTE SIMPLE e) Cronograma por semana y responsable de cada actividad. (agregue cuantas filas necesite) Nº Fecha Semana 1 11/08 Tema Introducción a la Asignatura. Genética de Poblaciones (unidad 2) 14/ /08 21/ /08 28/08 Genética de Poblaciones (continuación) Evolución y Domesticación (unidad 1) FERIADO Evolución y Domesticación (unidad 1). Diversidad (unidad 3) Genética cuantitativa (unidad 2) Genética cuantitativa (unidad 2) (continuación) Sistemas Reproductivos (unidad 4) Geraldine Richard (Apomixis y trabajos) 4 01/09 Genética de Poblaciones (TP)

6 04/09 Genética cuantitativa (TP) 5 08/09 11/09 Etapas de un Plan de Mejoramiento -Bases para un Plan de Mejoramiento Fuentes de Variabilidad (Población Base) Problemas Variación Contínua (TP) 6 15/09 18/ /09 25/ /09 02/ /10 09/ /10 16/ /10 23/ /10 30/ /11 06/ /11 Bases para un Plan de Mejoramiento (Etapas). 1º Parcial. Métodos de Selección: Obtención de Cultivares multigenotípicos: Poblaciones Mejoradas: Selección Masal (y sus derivados). Métodos para especies autógamas Métodos de Selección: Obtención de Cultivares Monogenotípicos: Líneas endocriadas: Estandar, Genealógico, SSD, SHD, Retrocruza, Duplohaploides Selección Recurrente Variedades Sintéticas. Híbridos comerciales. Métodos para especies de multiplicación asexual Legales FERIADO Biotecnología: Marcadores Moleculares. Biotecnología: Ingeniería Genética Clase consulta Parcial Clase consulta Parcial 2º Parcial Mejoramiento Animal. Devolución a asignaturas afectadas por la realización del viaje /11 17/11 20/11 * teoría, práctico, taller, etc. VIAJE ZONA NOROESTE DE BUENOS AIRES. Recuperatorios f) Estrategias de enseñanza-aprendizaje a emplear. CLASES TEÓRICAS Las clases teóricas son expositivas con material audiovisual, tratando de lograr la mayor participación de los alumnos mediante el intercambio de opiniones. Como recursos auxiliares se contará con material bibliográfico, publicaciones periódicas, guía de seguimiento del tema, apuntes preparados por la cátedra, cañón digital, transparencias, uso de pizarra y guía de problemas para su resolución (de acuerdo al tema abordado se utilizarán los recursos

7 disponibles para el desarrollo y comprensión del mismo). Se dictarán dos clases semanales con una carga horaria total de cuatro (4) horas semanales, las que serán destinadas a teoría o práctica según el cronograma propuesto De todos los temas se informa al alumnado de la bibliografía recomendada para su lectura, y de la mayoría de los temas se pone a disposición del alumno un material impreso elaborado por personal de la Cátedra. En consecuencia, durante las clases teóricas se pone énfasis en las ideas centrales que se pretende transmitir, dejando a los estudiantes la tarea de lectura de los temas impartidos para adquirir el conocimiento, delegando en el alumnoparte de la responsabilidad del aprendizaje. Para ciertas situaciones circunstanciales, que generalmente se dan en Mejoramiento se contempla que, la clase expositiva, sea reemplazada por la bibliografía correspondiente, procediéndose posteriormente a la realización de un taller donde los estudiantes exponen lo elaborado para ese tema y se propende a un intercambio entre ellos y los docentes. Esta metodología pretende familiarizar al alumno con la bibliografía, e incentivarlo a desarrollar su capacidad de crítica y de síntesis. Desde el comienzo del cuatrimestre se pone a disposición del alumnado horarios de consulta para que a medida que se avance en el desarrollo de los temas según el cronograma establecido, estos tengan la posibilidad de evacuar dudas que surjan de la lectura del material bibliográfico. TRABAJOS PRÁCTICOS Los trabajos prácticos se realizan por grupo, el número de grupos y la cantidad de alumnos por grupo se ajustará según el número total de alumnos, previéndose en principio, y en relación a los inscriptos en los últimos años en ambas materias, se conforman tres grupos de trabajos prácticos. El alumno trabaja con la ayuda y supervisión del grupo de cátedra. La actividad se realiza en aula, basándose en la resolución de problemas que se presentan en guías de estudio correspondientes a los temas que se desarrollan en los prácticos. Se realiza un práctico que consiste en la visita al laboratorio de Biología para que tengan contacto con las herramientas que se utilizan en algunas técnicas biotecnológicas. Esta visita se organiza en grupos reducidos por ser exigencia del uso de laboratorios. Para facilitar la integración de los conocimientos se trata, en lo posible, de hacer coincidir los contenidos de la teoría con las actividades prácticas. VIAJE CON ALUMNOS Desde la planificación, el consenso de cronograma con las Instituciones a las que se visita, y ejecución de esta actividad la realizan todos los integrantes del grupo de trabajo pidiéndose la colaboración de los alumnos cursantes. Si bien es una actividad presentada en la Planificación de la asignatura Mejoramiento no se puede considerar obligatoria la asistencia en función de que al tener que solventarse los gastos con recursos de los estudiantes se deja a su criterio su asistencia. En los últimos años la concurrencia a los mismos es de aproximadamente 70 alumnos. Como regla general se viaja a la región de Pergamino (Bs.As.) y se concurre a la EEA INTA Pergamino, un criadero privado (Monsanto, ACA), un semillero de forrajeras (GAPP), o las instituciones con las cuales se pueda concordar las actividades. g) Tipo y número de evaluaciones parciales exigidas durante el cursado. Dos evaluaciones parciales escritas.

8 h) Exigencias para obtener la regularidad o promoción parcial o total, incluyendo criterios de calificación. Requisitos para regularizar: Se considera alumno regular, aquel que cumple con los siguientes requisitos: Tener aprobadas las evaluaciones parciales que se planifiquen en la asignatura (dos evaluaciones parciales a ser realizadas según cronograma), o de su recuperatorio correspondiente a los cuales tendrán acceso aquellos alumnos que no aprobaran o no asistieran a las evaluaciones parciales en fecha a fijarse en cronograma. Se considera alumno libre, aquel que no cumple con la totalidad de las exigencias anteriores. Requisitos para promocionar: i) Modalidad de los exámenes finales para alumnos regulares, libres y oyentes, incluyendo programa de examen si correspondiera. A los alumnos que se presentan al exámen final ostentando la condición de Regular se les toma una evaluación oral. En la misma pueden elegir entre las siguientes opciones: a) elegir un tema del Programa analítico (no necesariamente debe ser una Unidad o Bolilla si no que puede ser cualquier ítem allí presente) del cual comienzan a desarrollar. b) proceder a la elección del tema y solicitar que el tribunal realice preguntas sobre el mismo, o c) dejar en libertad al tribunal para que realice cuestionamientos sobre cualquier unidad. Una vez comenzado el exámen final se podrán realizar preguntas sobre cualquier unidad temática. Para los alumnos que presentan la condición de Libres, se prepara una evaluación escrita sobre los temas de los Trabajos Prácticos que deberá ser aprobada previamente a la realización del exámen para Regulares. PROGRAMA DE EXAMEN DE MEJORAMIENTO VEGETAL Y ANIMAL UNIDAD 1 Relación entre domesticación y evolución: procesos y mecanismos intervinientes. Carga genética: concepto e importancia. Reproducción sexual: plantas autógamas, plantas alógamas monoicas y dioicas. Mejoramiento de plantas alógamas. Mejoramiento de poblaciones: Selección recurrente intra e interpoblacional. Selección animal: diferentes metodologías. Biotecnología. Cultivo de tejidos: Principios y fundamentos. UNIDAD 2 Sistemas de especiación. Constitución genética de las poblaciones, concepto de frecuencias génicas y genotípicas. Conservación de la variabilidad: "in situ", "ex situ" e "in vitro". Mejoramiento de especies de propagadas asexualmente. Mejoramiento de ganado de carne: Objetivos específicos, caracteres de importancia económica. Plantas y animales transgénicos:

9 definición, importancia y riesgos. UNIDAD 3 Mecanismos de aislamiento geográfico y reproductivo. Ampliación de la variabilidad existente. Mejoramiento genético: objetivos y etapas de un programa. Selección masal, selección genealógica, SSD y métodos relacionados: concepto y aplicación a plantas autógamas y alógamas. Heterosis en el mejoramiento animal: concepto y aplicaciones. Plantas y animales transgénicos: Métodos utilizados en la transferencia de genes. UNIDAD 4 Variabilidad genética: Estudio de la variabilidad, tipos de herencia y mecanismos de acción génica presentes. Conceptos de erosión génica y vulnerabilidad. El concepto de población base : alternativas de obtención. Mejoramiento de alógamas: exploración de la heterosis, obtención y mejoramiento de líneas endocriadas, predicción de híbridos. Mejoramiento del ganado lechero: caracteres de importancia. Biotecnología: obtención de Iíneas endocriadas por duplicación de haploides. UNIDAD 5 Alteraciones de las frecuencias génicas, efecto de la selección, mutación, migración y deriva genética. Reproducción asexual: apomixis, partenogénesis y propagación vegetativa. Plantas autógamas: métodos para obtención de líneas endocriadas. Plantas alógamas: Híbridos comerciales: Utilización de machoesterilidad y predicción de híbridos dobles y triples. Mejoramiento animal: Control lechero, concepto e importancia. Plantas y animales transgénicos: definición, importancia y riesgos. Instalación de experimentos, repeticiones y muestreo. UNIDAD 6 Constitución genética de las poblaciones, concepto de frecuencias génicas y genotípicas. Ampliación de la variabilidad existente: uso de cruzamientos intra e interespecíficos Mejoramiento de plantas autógamas: obtención de variedades e híbridos comerciales, ventajas y desventajas. Mejoramiento de ganado de carne: Objetivos específicos y formación de nuevas razas. Ingeniería genética: marcadores moleculares y selección asistida por marcadores. UNIDAD 7 Barreras conducentes a la especiación. Conservación de la variabilidad: utilización de bancos de germoplasma "in situ", ex situ" e "in vitro". Selección artificial, intensidad y progreso esperado. índices de selección, concepto y aplicación. Selección recurrente intrapoblacional: fenotípica y por aptitud combinatoria general y específica. Mejoramiento de ganado lechero, objetivos específicos y métodos de selección mas utilizados. Biotecnología: clonado de individuos y variación somaclonal. UNIDAD 8 El equilibrio Hardy-Weimberg. Alteraciones de las frecuencias génicas. Ampliación de la variabilidad: utilización de materiales exóticos. Mejoramiento vegetal: tipos de materiales comerciales. Legislación vigente de protección de cultivares. Mejoramiento animal: Sistemas de apareamiento: consanguinidad y cruzamientos intra e interraciales. Biotecnología. Cultivo de tejidos: Principios y fundamentos. Aplicación en la selección y polinización "in vitro". Experimentos de campo e invernadero: criterios para elección del tipo y número de muestras y de repeticiones. importancia. Cultivo de tejidos: obtención de Iíneas endocriadas por duplicación de haploides y clonado de individuos.