UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO PROGRAMA DE ASIGNATURA: BIO-611 GENÉTICA AVANZADA. BIO 611 Genética avanzada

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO PROGRAMA DE ASIGNATURA: BIO-611 GENÉTICA AVANZADA I. DATOS GENERALES Departamento Programa educativo Nivel educativo Área del conocimiento Asignatura Carácter: Tipo: Prerrequisitos: Profesores responsables: Sesión escolar: Horas teoría/ semana: 3 Horas práctica/ semana 0.0 Horas totales: 51 Créditos: 3 Fitotecnia Biotecnología agrícola Posgrado Mejoramiento genético asistido BIO 611 Genética avanzada Obligatoria Teórico Ninguno Dra. Margarita Gisela Peña Ortega y Dr. Aureliano Peña Lomelí Primavera II. RESUMEN DIDÁCTICO. El curso de Genética Avanzada está propuesto para ser impartido en el primer semestre de las orientaciones en Recursos Genéticos y Mejoramiento Genético Asistido, donde servirá como apoyo a diversos cursos que se impartirán simultánea y posteriormente. Dentro de la orientación en Recursos Genéticos este curso apoyará directamente al de Biología Molecular proporcionando los elementos básicos de la genética mendeliana que complementen aspectos relacionados con la estructura fina del gen, contemplados en éste. Asimismo, proporcionará las bases teóricas necesarias para el entendimiento de la importancia de la consecución y preservación de los recursos genéticos para la obtención de variedades mejoradas, complementado con ello el curso de Recursos Genéticos. En cuanto a la relación horizontal entre los distintos cursos del programa, la materia de Genética Avanzada presentará los elementos teóricos indispensables en los cuales están basadas las diferentes metodologías de mejoramiento a ser discutidas en el curso Mejoramiento Genético Asistido. Adicionalmente, los elementos desarrollados en Genética Avanzada permitirán entender los principios básicos que sustentan las distintas técnicas moleculares que permiten desarrollar y utilizar Marcadores Moleculares para auxiliar y eficientizar el mejoramiento genético convencional.

2 III. PRESENTACIÓN La Genética, ciencia dedicada al estudio de la herencia y la variación es una disciplina fundamental en las ciencias biológicas debido a que los genes son los principales determinantes de todos los procesos biológicos, ya que regulan desde la estructura celular hasta la capacidad de reproducción de todos los organismos. La genética y las ciencias relacionadas han crecido en forma explosiva en los últimos años, lo que ha generado una gran cantidad de nueva información que ha permitido el rápido desarrollo de tecnologías para la identificación de plantas y animales de acuerdo a su contenido genético, la localización dentro de los cromosomas de genes que confieren resistencia a diversos factores adversos, así como la transferencia de estos genes y su posterior expresión en cultivos de interés para el hombre. El objeto de estudio de la Genética incluye todos los procesos relacionados con la herencia, transmisión de información de los padres hacia su progenie, y la variación, que permite la aparición de nuevas combinaciones genéticas en los organismos para adaptarse a un medio en constante cambio. La genética estudia la naturaleza molecular del material genético y dilucida cómo los genes controlan el metabolismo y el desarrollo. Asimismo, esta ciencia establece los principios básicos que regulan la distribución y comportamiento de los genes en las poblaciones. El curso curricular de Genética Avanzada dentro del contexto del posgrado en Biotecnología tiene como finalidad el proporcionar al estudiante los conocimientos que le permitan entender qué son los genes, cómo se transmiten de generación en generación, cómo se expresan y cómo se regula esa expresión. El entendimiento de los principios básicos que controlan la herencia y la variación permitirá al estudiante poder comprender posteriormente los fundamentos teóricos que sustentan las metodologías clásicas del fitomejoramiento, así como las tecnologías del ADN recombinante que permiten hacer más eficientes estas metodologías. El conocimiento de los aspectos generales de la transmisión y la expresión de los genes discutidos en este curso curricular permitirá al estudiante entender las bases teóricas que sustentan a la Ingeniería Genética, nueva rama de la ciencia de la Genética cuyo objeto de estudio es la transferencia artificial de genes entre distintas especies, así como el lograr un nivel de expresión aceptable en el organismo huésped. El entendimiento de conceptos como la totipotencialidad genética de las células vegetales para regenerar plantas adultas permitirá al estudiante dilucidar los principios que permiten el desarrollo de las técnicas involucradas en el cultivo in vitro de tejidos vegetales, herramienta fundamental que permite obtener nuevas variedades de plantas con caracteres sobresalientes.

3 IV. OBJETIVOS GENERALES 1. Estudiar los principios básicos de la herencia y la variación en los seres vivos para comprender las bases científicas del Mejoramiento Genético Clásico y Asistido por Marcadores Moleculares, así como la Ingeniería Genética de Plantas. 2. Desarrollar en el estudiante habilidades para plantear solución a problemas teórico-prácticos relacionados con los principales aspectos que constituyen el campo de estudio de la Genética. V. CONTENIDO TEMÁTICO UNIDAD 1. GENÉTICA MENDELIANA (16 HORAS) Objetivo: Comprender los principios básicos de la herencia de los caracteres cualitativos. 1.1 De Mendel a la Ingeniería Genética. 1.2 Experimentos de Mendel. 1.3 Ley de la Segregación Independiente. 1.4 Ley de la Distribución Independiente. 1.5 Desviaciones de las Relaciones Mendelianas Dominancia incompleta Codominancia Alelos múltiples Interacción génica Peliotropía Alelos letales Efecto del medio 1.6 Herencia del sexo Mecanismos de determinación del sexo Herencia de caracteres ligados, limitados e influidos por el sexo. UNIDAD 2. BASES CROMOSOMICAS DE LA HERENCIA (10 HORAS) Objetivo: Estudiar y comprender la estructura y el comportamiento del material hereditario a nivel cromosómico. 2.1 Reproducción celular Mitosis Meiosis 2.2 Genes y Cromosomas.

4 2.3 Recombinación de genes ligados. 2.4 Entrecruzamiento y Mapas Genéticos 2.5 Cruzamiento de tres factores 2.6 Comparación entre mapas genéticos, físicos y citogenéticos UNIDAD 3. ESTRUCTURA GENETICA DE LAS POBLACIONES (15 HORAS) Objetivo: Estudiar la composición y estructura genética de las poblaciones así como los factores involucrados en el cambio de las frecuencias génicas y genotípicas. 3.1 Poblaciones y acervos genéticos. 3.2 Variación genética y evolución. 3.3 Efecto fundador y cuello de botella. 3.4 Apareamiento aleatorio. Frecuencias génicas y genotípicas. 3.5 Ley de Castle-Hardy-Weinberg. Aplicaciones Equilibrio genético para un locus Equilibrio genético para dos loci independientes Equilibrio de ligamiento Cruza de dos poblaciones. 3.6 Desequilibrio Genético Migración Mutación Selección Selección gamética Selección cigótica En contra del homocigote recesivo En contra del alelo dominante letal En contra de los genotipos homocigóticos Equilibrio mutación-selección 3.7 Deriva Genética UNIDAD 4. INTRODUCCIÓN A LA HERENCIA POLIGENICA (10 HORAS) Objetivo: Introducir al estudiante a los principios básicos relacionados con la herencia de caracteres cuantitativos. 1.1 Variación continua. Variación genética y ambiental. 1.2 Cuantificación de la variación genética. 1.3 Valores y medias genotípicas. 1.4 Efecto promedio de un gen. 1.5 Efecto de sustitución de un gen. 1.6 Varianzas genéticas y sus componentes. 1.7 Heredabilidad en diferentes poblaciones. 1.8 Endogamia. 1.9 Heterosis Hipótesis de dominancia

5 VI. METODOLOGÍA Hipótesis de sobredominancia El curso de impartirá de manera teórica bajo la modalidad de conferencias con exposiciones orales del profesor apoyado en textos básicos y artículos complementarios. VII. EVALUACIÓN: La evaluación se realizará de la siguiente forma: 1. Primer examen parcial: Unidad I 25% 2. Segundo examen parcial: Unidad II 25% 3. Tercer examen parcial: Unidad III 25% 4. Cuarto examen parcial: Unidad IV 25% VIII. BIBLIOGRAFÍA Textos: Alberts, B., D. Broy, J. Leuvis, M. Ralf, K. Roberts y J.D. Watson Biología Molecular de la Célula. Ed. Omega España. Ayala, J.F. y J.A. Kiger Genética Moderna. Ed. Fondo Educativo Interamericano. México. Curtis, P.J Introducción a la Citología Vegetal. UACh. Chapingo, México. De la Loma, O.J Genética General Aplicada. Ed. UTEHA. México. Dobszhansky, T Las Bases Genéticas de la Evolución. Ed. Omega. España. Falconer, D.S. y T.F.C. Mackay Introducción a la Genética Cuantitativa. Ed. Acribia. España. Gardner, E.J Principios de la Genética. Ed. Limusa. México. Herkowitz, H.I Genética. Ed. CECSA. México. Klug, S.W. y M.S. Cummings Conceptos de Genética. Ed. Prentice may. Levine, P.R Genética. Ed. Limusa. México. Li, C.C Population Genetics. Univ. of Chicago Press. E.U. López R., J.J Fundamentos de Genética. Depto. de Fitotecnia. UACh. México. Metler, L.E. y T.G. Grege Genética de Poblaciones y Evolución. Ed. UTEHA. México. Molina G., J.D Genética de Poblaciones y Cuantitativa. Ed. AGT. México. Oliver, F.L Fundamentos de Genética. Ed. McGraw.Hill. México. Peña O., M.G Notas de Genética de Poblaciones. Depto. de Fitotecnia. UACh. México. Rieger, R., A. Michaelij y M.M. Green Diccionario de Genética y Citogenética Clásica y Molecular. Ed. Alambra. España. Robles S., R Terminología Genética y Fitogenética. Ed. Trillas. México.

6 Russell, P.J Genetics. Harper Collins College Publishers. E.U. Spiess, E.B Genes in Populations. Ed. John Wiley&Sons. Stansfield, W.D Genética. Ed. McGraw-Hill. México. Stephen, L.W Biología de la Célula. Ed. Omega. Stern, C. y E.R. Scherwood El Origen de la Genética. Ed. Alambra. España. Strickberger, M.MW Genética. Ed. Omega. España. Swanson, P.C., T. Meraz, and W.J. Young Citogenetics. Ed. Printice-Mall. E.U. Watson, J.D Biología Molecular del Gen. Ed. Fondo Educativo Interamericano. España. Winchester, A.M Genética: un estudio de los principios de la Herencia. Ed. CECSA. México. Publicaciones periódicas: Annual Review of Genetics Genetics Heredity Science Selected Papers in Genetics Theoretical and Applied Genetics