Guía Docente de la asignatura de Biotecnología Ambiental

Transcripción

1 Guía Docente de la asignatura de Biotecnología Ambiental Universidad de Murcia Curso Académico 2007/08 Facultad de Biología Titulación de Ciencias Ambientales 1-Identificación 1.1. De la asignatura Nombre de la signatura Biotecnología Ambiental Código 07M3 Curso / Grupos Quinto/ Grupo 1 Tipo Optativa Créditos LRU Teóricos 4,5 Prácticos 1,5 Estimación del volumen de trabajo del 5,76 alumno (ECTS)* Duración Idiomas en que se imparte Cuatrimestral (2º cuatrimestre) Español 1.2 Del profesorado: Profesores de Teoría: Dpto. de Biología Vegetal (Fisiología Vegetal) Facultad de Biología Dra. Ana María Ortuño Tomás ( aortuno@um.es teléfono ) (Coordinadora) Dr. José Antonio del Río Conesa ( jadelrio@um.es teléfono ) Dra. María Angeles Pedreño García ( mpedreno@um.es teléfono ) Profesores de Prácticas: Las clases prácticas serán impartidas por diferentes profesores de la asignatura. Tutorias (horario): Dra. Ana María Ortuño Tomás: Lunes, Martes, Miércoles de y h. Dr. José Antonio del Río Conesa: Lunes, Martes, Miércoles de y h. Dra. María Ángeles Pedreño García: Martes, Jueves de h.; Viernes de 9-11 h. 1

2 2-Presentación La Biotecnología Ambiental es una asignatura optativa que se imparte en quinto curso de la Licenciatura en Ciencias Ambientales durante el segundo cuatrimestre. Se pretende que la asignatura proporcione al alumno los conocimientos básicos en sus aspectos principales, como son las bases conceptuales y metodológicas del cultivo in vitro del material vegetal, órganos, tejidos y células, así como las técnicas de transformación genética en plantas y sus aplicaciones en la producción vegetal, la mejora genética, la sanidad vegetal y la descontaminación de suelos y aguas. 3-Conocimientos previos Se recomienda conocimientos previos en: Fisiología Vegetal, Botánica, Microbiología, Genética, Bioquímica. Así mismo se recomienda tener conocimientos de inglés e informática. 4-Competencias Transversales/Genéricas - Capacidad de análisis y síntesis. - Capacidad de organización y planificación. - Comunicación oral y escrita. - Capacidad de gestión de la información - Resolución de problemas. - Toma de decisiones. - Trabajo en equipo. - Razonamiento crítico. - Compromiso ético. - Aprendizaje autónomo. - Sensibilidad hacia temas medioambientales Específicas de la asignatura 1. Conocimientos generales básicos en la materia. 2. Capacidad para integrar las evidencias experimentales encontradas en el laboratorio con los conocimientos teóricos de la asignatura. 3. Capacidad de interpretación cualitativa de datos experimentales obtenidos en el laboratorio. 4. Capacidad de interpretación cuantitativa de datos experimentales obtenidos en el laboratorio. 2

3 RELACIÓN DE LAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA (ANTES CITADAS) CON LAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA TITULACIÓN Competencias específicas de titulación Conocimientos generales básicos Competencias específicas de la asignatura (sólo se especifica el número del anterior listado) Capacidad para integrar las evidencias experimentales 2 encontradas en los estudios de campo y/o laboratorio con los conocimientos teóricos 37. capacidad de interpretación cualitativa de datos Capacidad de interpretación cuantitativa de datos 4 5-Contenidos Los contenidos de la asignatura, desglosada en las partes teórica y práctica son: PROGRAMA DE TEORÍA Lección 1. Biotecnología Vegetal. Concepto y objetivos. Antecedentes históricos de los cultivos in vitro. Terminología más utilizada en Biotecnología Vegetal. Fuentes bibliográficas. Lección 2. - Organización del laboratorio biotecnológico. Equipamiento e instrumental. Cámara de flujo laminar. Cámara de cultivo. Lección 3.- Cultivos in vitro de tejidos vegetales. Iniciación. Fuente del material vegetal. Esterilización. Requerimientos nutricionales: Medios de cultivo. Condiciones ambientales de cultivo. Contaminaciones. Lección 4.- Callos. Iniciación. Requerimientos nutricionales. 1 Los números corresponden al orden en el listado de competencias específicas de la titulación del Libro Blanco de la Titulación. 3

4 Determinación del crecimiento. Aplicaciones del cultivo de callos. Lección 5.- Morfogénesis en cultivo in vitro. Diferenciación celular. Determinación. Competencia y Totipotencia. Factores hormonales y nutricionales. Lección 6.- Organogénesis. Neoformación de órganos a partir de explantos. Función de las hormonas en la Organogénesis Vegetal. Vitrificación. Lección 7.- Embriogénesis. Definición de los conceptos de embriogénesis somática y zigótica. Inducción de la embriogénesis somática. Medios y condiciones de cultivo. Aplicaciones del cultivo de embriones somáticos. Lección 8.- Multiplicación vegetativa por cultivo in vitro de especies leñosas. Selección de la planta madre y establecimiento del cultivo in vitro. Multiplicación de los tallos por yemas axilares y adventicias. Inducción y desarrollo de raíces. Aclimatación de plantas. Variación somaclonal. Lección 9.- Obtención de plantas libres de virus. Definición y tipos de meristemos. Procedimientos para la obtención de plantas libres de virus. Antecedentes históricos del cultivo libre de virus. Cultivo de meristemos. Lección 10.- Obtención de plantas haploides. Cultivo de polen. Cultivo de anteras. Cultivo de ovarios. Aplicaciones del cultivo de plantas haploides. Lección 11.- Protoplastos. 4

5 Procedimientos para la obtención de protoplastos. Aislamiento y purificación. Cultivo de protoplastos. Medios y condiciones de cultivo. Aplicaciones del cultivo de protoplastos. Fusión de protoplastos e hibridación somática. Diferenciación y regeneración de plantas. Lección 12.- Obtención de plantas transgénicas. Ventajas y desventajas de la transformación a través de la genética clásica y la hibridación somática. Planificación y diseño de la transformación. Obtención y preparación del gen para su transferencia. Transformación: Métodos de incorporación directa e indirecta de genes. Regeneración de la planta y análisis del material regenerado. Lección 13.- Aplicaciones de la manipulación genética de plantas. Mejora de la productividad vegetal. Plantas resistentes a agentes biológicos. Fitorremediación. PROGRAMA DE PRÁCTICAS 1.- Preparación de medios de cultivo y técnicas de esterilización. 2.- Inducción de callos a partir de explantos. 3.- Cultivo y mantenimiento de callos 4.- Germinación in vitro de semillas. 5.- Técnicas de micropropagación de plantas. 6.- Cultivo de raíces en medios líquidos. 7. Fitoextracción de metales pesados con plantas acuáticas en efluentes contaminados. 6-Metodología docente y Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS) 6.1-Metodología docente Clases teóricas. Se utilizará principalmente la clase magistral, ya que ofrece la posibilidad de que el profesor transmita la información mediante exposición oral ayudada con técnicas audiovisuales, de los conceptos clave que el alumno precisa para la comprensión del tema. Así mismo se indicarán los recursos más recomendables para ampliar posteriormente los conocimientos en profundidad. Con frecuencia se utilizará el modelo 5

6 participativo, primando la comunicación entre los estudiantes y entre éstos y el profesor. Clases prácticas. A)- Laboratorio: Grupos reducidos de alumnos, con el objetivo de que todos utilicen las diferentes técnicas habituales en esta materia, puesto que se pretende adquirir la destreza de manipular diferentes materiales vegetales en condiciones de asepsia y trabajar en las cabinas de flujo laminar. Cada grupo realizará 5 sesiones intensivas en el 2º cuatrimestre, durante 1 semana en horario de tardes. Transcurrido aproximadamente 1 mes desde la finalización de las prácticas, los diferentes grupos serán convocados 1 día por la mañana para la revisión de los resultados obtenidos en el laboratorio. La prácticas se realizarán en el Laboratorio P-3 (planta baja de la Facultad de Biología). Las fechas previstas para el curso 2007/08 son : G1 del 28 de Abril al 2 de Mayo y 30 de Mayo. B)- Microaula, se realizarán prácticas para familiarizar al alumno con las fuentes bibliográficas relacionadas con esta materia. Se utilizarán las microaulas disponibles en la Facultad de Biología, durante las primeras semanas del 2º cuatrimestre, siendo la duración de dichas prácticas de 2 horas/grupo. Las fechas previstas para el curso 2007/08 son G1 el 22 Febrero. C)- Visita a Laboratorio Biotecnológico en Empresas del Sector. La fecha prevista para el curso 2007/08 será el 7-Marzo Tutorías. El alumno podrá consultar al profesor, tanto de forma presencial como a través de SUMA, cualquier duda relacionada con el contenido de la asignatura o planificación de la misma. 6.2-Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS) NOMBRE DE LA ASIGNATURA Biotecnología de Plantas Nº de alumnos: Nº de grupos de Teoría: 1 Créditos: 6 LRU=(5,76 ECTS) Nº de grupos de Prácticas: 1 Volumen de trabajo del alumno Actividad Hora presencial A Factor 2 B Trabajo Personal C (A x B) Volumen de trabajo D (A +C) 2 Horas que el alumno necesita de estudio o preparación por cada una de las actividades propuestas. 6

7 CLASES TEÓRICAS Lección magistral CLASES PRÁCTICAS Laboratorio 8 0,2 1,6 9,6 Microaula 1 1 Excursión 6 6 TUTORÍAS Consultas 1 1 Preparación de exámenes Realización de exámenes 5 5 Relación trabajo/ects 3 Total 144,6 144,6/ 5,76 créditos = 25h 7-Temporalización o cronograma Bloque temático Temas Título o Contenidos CT CP T Fechas previstas Ver Programa 22,5 7,5 1 er mitad del I. 1-7 segundo cuatrimestre Ver Programa 22,5 7,5 2º mitad del II 8-13 segundo cuatrimestre (CT: Clases teóricas; CP: Clases prácticas; T: Tutorías). Fecha prevista de exámenes oficiales Enero 23 Enero 2008 Julio 2 Julio 2008 Septiembre 10 Septiembre 2008 Observaciones 3 Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS. 7

8 8-Evaluación INSTRUMENTOS CRITERIOS DE CALIDAD PONDERACIÓN Control de prácticas Asistencia Planificación y organización del tiempo Estructuración y sistematización del trabajo 1 puntos Espíritu crítico en la en la discusión de los resultados Trabajo en equipo Dominio de la materia Precisión en las respuestas Prueba teórica Claridad expositiva Estructuración de ideas 9puntos Observaciones/recomendaciones Tipo de exámenes y evaluaciones (criterios): Parte teórica: Se realizará un examen final escrito. Parte práctica: La asistencia a las prácticas de laboratorio, de microaula, y a la excursión son obligatorias, así como la revisión final de los resultados obtenidos en las mismas. 9-Bibliografía recomendada Bibliografía básica. BIOTECNOLOGIA VEGETAL. Serrano García, M. y Piñol Serra, M.T. Editorial Síntesis, BIOTECNOLOGIA VEGETAL AGRICOLA. Linsey, K. y Jones, M.G.K. Editorial Acribia, 1992 CULTIVO IN VITRO DE PLANTAS SUPERIORES. Pierik, R.L.M. Ediciones Mundi-Prensa, LA BIOTECNOLOGIA APLICADA A LA AGRICULTURA. Casal, I., García López, J.L., Guisán J.M. y Martínez Zapater, J.M. Editado por Eumedia, BIOTECNOLOGIA Y MEDIOAMBIENTE. Marín, I., Sanz, J.L. y Amils, R. Editorial Ephemera, BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL. Castillo Rodríguez, F. Editorial Tébar,

9 PLANT CELL AND TISSUE CULTURE. Reinert, J. y Yeoman, M.M. Springer-Verlag, PLANT TISSUE CULTURE. METHODS AND APPLICATIONS IN AGRICULTURE. Thorpe, T.A. Academic Press, PLANT CELL CULTURE. A PRACTICAL APPROACH. Dixon, R.A. I.R.L. Press, PLANT CELL CULTURE.Collin, H.A. y Edwards, S. BIOS Scientific Publishers, PLANT CELL, TISSUE AND ORGAN CULTURE. FUNDAMENTAL METHODS. Gamborg, O.L. y Phillips, G.C. Springer-Verlag, Bibliografía complementaria. MICROPROPAGATION. TECHNOLOGY AND APPLICATION. Debergh, P.C. y Zimmerman R.H. Kñuwer Academic Publishers MOLECULAR PLANT DEVELOPMENT. Westhoff, P. Oxford University Press, PLANT BIOTECHNOLOGY: THE GENETIC MANIPULATION OF PLANTS. Slater, A., Scott, N.W. y Fowler, M.R. Oxford University Press, TRANSGENIC PLANTS. METHODS AND PROTOCOLS. Peña, L. Humana Press PRIMARY AND SECONDARY METABOLISM OF PLANT CELL CULTURES III. Schripsema, J. y Verpoorte, R. Kluwer BIOTECHNOLOGY IN AGRICULTURE AND FORESTRY. Serie: MEDICINAL AND AROMATIC PLANTS (III-XII). Bajaj, Y.P.S. Springer-Verlag, CRYOPRESERVATION OF PLANT GERMPLASM II. BIOTECHNOLOGY IN AGRICULTURE AND FORESTRY Vol. 50. Towill L.E. y Bajaj Y.P.S. Springer-Verlag,