1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Genética Licenciatura en Biología BIC-0521 4-2-10 2.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Chetumal del 4 al 8 de octubre de 2004 Institutos Tecnológicos de Chetumal, Huixquilucan y Zacapoaxtla Instituto Tecnológico de Los Mochis del 28 de febrero al 4 de marzo de 2005 Participantes Representante de las academias de Biología de los Institutos Tecnológicos. Academia de Biología Comité de Consolidación de la carrera de Licenciatura en Biología. Observaciones (cambios y justificación) Reunión Nacional de Evaluación Curricular de la Carrera de Biología Elaboración del programa por unidades de aprendizaje con base a la propuesta de la reunión nacional Reunión Nacional de Consolidación de la carrera de Biología.
.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a) Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Química Biología II Bioestadística I Bioestadística II Bioquímica - Enlaces covalentes, puentes de hidrogeno - Pesos moleculares Herencia y variación biológica. - Distribución de probabilidades - Diseño de experimentos - Prueba de X 2 - Proteínas - Ácidos nucleicos - Enzimas - ph Biología Molecular Fisiología vegetal Evolución - Características moleculares del DNA. - Código genético. - Mecanismos de transferencia del material genético. - Replicación del DNA - División celular. - Citogenética - Genética de poblaciones. - Alteraciones del material genético. - Genética ligada al sexo b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado Comprender las bases de la herencia Mendeliana y no Mendeliana que le permitan entender las enfermedades hereditarias, sus variaciones y efectos en las características de los organismos así como el desarrollar estrategias para el mejoramiento de especies de interés económico y en peligro de extinción.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Entenderá las bases fisicoquímicas de la herencia y las leyes que establecen los procesos hereditarios así como los mecanismos de mutación causantes de enfermedad y su efecto en la población. Conocerá los principios del mejoramiento de los organismos y métodos moleculares de diagnóstico. 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Introducción a la Genética. 1.1 Desarrollo histórico 1.1.1 Ideas de la Herencia anteriores a Mendel: 1.1.1.1 Preformismo 1.1.1.2 Herencia Mezclada 1.1.1. Teoría de la Pangénesis 1.1.1.4 Los Hibridadores. 1.1.1.5 Otras Teorías 1.1.2 Los trabajos de Mendel 1.1. La genética en el siglo XX. Dogma central de la Biología molecular 1.2 Conceptos generales. 1. Composición del material genético. 1.4 Características del cromosoma procariote y eucariote.
Unidad Temas Subtemas 2 Bases físicas de la 2.1 Ciclo celular. herencia. 2.2 Replicación del DNA. 2.2.1 Tipo de RNA s. 2.2.2 Histonas y su relación con el DNA. 2.2. Concepto de mutación. 2. Mitosis. 2..1 Finalidad. 2..2 Etapas. 2.. Mitosis en distintos organismos 2.4 Meiosis. 2.4.1 Finalidad. 2.4.2 Etapas. 2.4. Meiosis en distintos organismos 2.5 Comparación entre mitosis y meiosis. 2.6 Teoría cromosómica de la herencia. 2. Gametogénesis, ovogénesis y espermatogénesis. 2.8 Fecundación y reacción acromosomal y mecanismo para evitar la polispermia. 2.9 Diferenciación celular. Herencia Mendeliana..1 Principio de segregación..2 Símbolos y terminología.. Cruzamientos monohíbridos..4 Dominancia..5 Recesividad..6 Codominancia.. Semidominancia.8 Genes letales..9 Principio de distribución independiente..10 Interaccion de genes..11 Epistasis.12 Poligenes..1 Alelos múltiples..14 Pleiotropia.15 Métodos para resolver problemas genéticos..16 Análisis genealógicos..1 Los efectos genéticos y ambientales..18 Probabilidad en herencia mendeliana..19 Uso de ji cuadrada.20 Uso de la expansión binomial..21 Meiosis y principios de Mendel
Unidad Temas Subtemas 4 Recombinación, ligamiento y 4.1 Mecanismos de determinación del sexo. entrecruzamiento 4.2 Dominancia afectada por el sexo. cromosómico 4. Expresión de genes limitada por el sexo. 4.4 Herencia ligada al sexo. 4.5 Ligamiento 4.6 Entrecruzamiento 4. Mapas genéticos y cromosómicos. 5 Alteraciones cromosómicas. 5.1 Cromosomas politénicos gigantes. 5.2 Deficiencias. 5. Duplicaciones. 5.4 Inversiones. 5.5 Translocaciones. 5.6 Transposones. 5. Efectos de posición. 5.8 Aberraciones cromosómicas y evolución. 5.9 Técnicas para cromosomas humanos. 5.10 Aberraciones cromosómicas en seres humanos. 5.11 Cromosomas bandeados y filogenia. 5.12 Aneuploidias. 5.1 Mosaicos cromosómicos. 5.14 Segregación aneuploide en plantas. 5.15 Euploidia. 5.16 Poliploidia en animales. 5.1 Poliploidia en plantas. 5.18 Aplicación de la poliploidía 6 Genética de Poblaciones 6.1 Variación genética. 6.2 Frecuencias genotípicas. 6. Frecuencias alélicas 6.4 Equilibrio genético de Hardy Weinberg. 6.5 Condiciones para el equilibrio. 6.6 Condiciones para el cambio en las frecuencias alélicas. 6.6.1 Selección natural. 6.6.2 Deriva génica. 6.6. Migración. 6.6.4 Mutación. 6.6.5 Endogamia. 6. Variación fenotípica y genotipica.
Unidad Temas Subtemas Aplicaciones de la genética.1 Ejemplos y mecanismos para el mejoramiento de especies animales..2 Ejemplos y mecanismos para el mejoramiento de especies vegetales.. Diagnóstico genético molecular. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Preparación de soluciones Microscopia Estructura y función de los Ácidos Nucleicos Instrumentación de laboratorio Procesos metabólicos y enzimáticos Agentes físicos y químicos mutagénicos Interacciones moleculares Inferencia estadística, historia de la biología, ciclo celular..- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Realización de investigaciones documentales sobre la problemática actual de la genética y la biología molecular: erosión genética, diversidad genética, biotecnología, transgénicos, terapia génica, cáncer. Llevar a cabo talleres para resolver problemas relacionados con los mecanismos de transmisión de genes Realizar sesiones grupales, sobre asesorías genéticas ficticias entre parejas con antecedentes de alguna enfermedad en la familia. Realizar simulación de cruzamientos con genética mendeliana y herencia ligada. Revisión bibliográfica Revisión Web. Exposición de los temas Trabajos en equipo Estructuración, elaboración y presentación de proyectos Elaboración de ensayos Uso de programas computacionales Diseño y desarrollo experimental Practicas de campo
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exposiciones relacionadas con las investigaciones documentales realizadas. Resultados de la solución de los problemas resueltos Reportes de las prácticas realizadas Exámenes teóricos. Participación Evaluación de los modelos celulares elaborados por el alumno. 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Introducción a la Genética El estudiante revisará el surgimiento de la genética como rama de la biología. Conceptos introductorios características de la composición y organización del material genético. Elaboración de mapas conceptuales de las distintas etapas de la historia de la genética. Resumen de biografías de los distintos personajes de la genética Revisión bibliográfica Comprender las características del material genético y su organización mediante investigación bibliográfica y discusión de los temas en el salón de clases. 1 2 4 5
Unidad 2.- Bases físicas de la herencia. Conocerá la estructura tridimensional de los ácidos nucleicos Conocerá las características del ciclo celular y de las etapas de la división del material hereditario comprobándolo. Conocerá las características de los mecanismos de transferencia de la información genética en las plantas y animales. Exposición de temas. Realización de modelos artísticos A través de la dinámica grupal entenderá los mecanismos de la mitosis y la meiosis. Comprender las etapas de la división celular a través de consulta bibliográfica. Analizar y comprender las semejanzas y diferencias entre las etapas de la mitosis y meiosis. Comprender la teoría cromosómica a través de la revisión bibliográfica y presentación de seminarios. A través de la dinámica grupal entenderá los mecanismos de gametogénesis, ovogénesis y fecundación. Analizar y comprender las diferentes etapas de la diferenciación celular. 1 2 5 Unidad.- Herencia Mendeliana y no Mendeliana Comprenderá los mecanismos hereditarios. Aplicará las leyes de Mendel a distintos problemas. Realizará cuadros de Punnett. Trabajos en equipo Resolución de problemas. Investigación de enfermedades genéticas con mecanismos de transmisión hereditaria conocidos. Investigación acerca de los grupos sanguíneos. Práctica de grupos A-B-O 4 5 6
Unidad 4.- Recombinación, ligamiento y entrecruzamiento cromosómico Entenderá las distintas formas en las que se puede determinar el sexo en los distintos grupos de organismos e introducirse en el concepto de herencia ligada mediante la herencia ligada al sexo Conocerá los experimentos que permiten realizar mapas genéticos en eucariontes Realizar cuadro comparativo de las distintas formas de determinación del sexo. Realizar investigaciones documentales acerca de especies que representen los distintos tipos de determinación del sexo. Resolver problemas de probabilidad con herencia ligada al sexo Realizar prácticas para observar los cromosomas X y Y. Investigar diferentes bibliografías sobre tipos de enfermedades que se relacionan con herencia ligada al sexo. Resolución de problemas para establecer herencia ligada. Investigación acerca de los mapas genéticos con los que se cuenta en la actualidad 1 2 4 6
Unidad 5.- Alteraciones cromosómicas Revisará los efectos de las variaciones en la estructura de los cromosomas en el fenotipo. Revisará los efectos que tienen las variaciones en el número cromosómico en el fenotipo Explicará los procesos involucrados en las alteraciones cromosómicas y sus efectos en los organismos Explicará conceptos, en las alteraciones cromosómicas. Ordenar cariotipos. Investigación acerca de las alteraciones del material genético más conocidas en humanos y organismos domésticos Investigación documental. Resumen de lecturas. Investigar bibliográficamente cada concepto relacionado con las alteraciones cromosómicas. Investigar la importancia de la alteraciones cromosómicas, así como sus causas. Analizar las características de las alteraciones del material genético y su influencia en las enfermedades hereditarias. 1 2 4 5 6 Unidad 6.- Genética de Poblaciones Explicará los términos o conceptos relacionados directamente a la genética de las poblaciones, así como las condiciones para equilibrio Relacionará el desequilibrio genético con el proceso evolutivo. Practica de simulación de alelos. Investigación acerca de poblaciones reales en las que se han observado los efectos de la endogamia, la mutación, la deriva genética y la migración 1 2
Unidad.- Aplicaciones de la genética Conocerá aplicaciones prácticas de la genética al mejoramiento animal, vegetal o diagnóstico y tratamiento médico. Investigar en revistas técnicas los diferentes métodos genéticos empleados para los diagnósticos de enfermedades genéticas. Investigar las técnicas más importantes de mejoramiento genético y exponerlo como seminario 1 2 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Old, R.W. and S.R. Primrose. Principios de Manipulación Genética. España.Edit. ACRIBIA, S.A., 1985. 2.- Watson, J.D. et. al. Molecular Biology of the gene. 4th. edition. U.S.A.Edit. Benjamín Cummings. 198..- Smith - Keary. Genética. Publicaciones Culturales, S.A. 1991. 4.- Levine. Genética. CECSA. 1994. 5.- Gardner. Principios de Genética. LIMUSA. 2000. 6.- Guizar, Jesús J. Genética clínica. Diagnóstico y manejo de enfermedades. Editorial El Manual Moderno. 2001..- Murray, Robert K. et al. Bioquímica de Harper. México DF. Edit. El Manual Moderno. 1994. 8.- Karp, Gerald. Biología celular y molecular. México DF. Edit. McGraw-Hill Interamericana editores. 1996. 9.- Klug, William S y Cummings, Michael R. Genética. Madrid España.Edit. Prentice Hall Iberia. 1999. 10.- Angeline, Peter J y Kenneth E., Jr. Advances in Genética Programming. 1996. 11.- López, R.V. Tsutsum. Temas Selectos De Biología Celular. Cinvestav- Cosnet. 12.- Stanfield (Serie Schaum). Genetica 2ª Edición. Mc Graw Hill 1.- Thompson And Thomsom Genética Medica 2ª Edición. Edit. Salvat. 195 14.- Winchester, A.M. Genética Edit. Cecsa. 192 15.- Transplantes Y Movilización De Genes. Editado Por Conacyt. 16.- Ledesma Mateos I, Historia de la Biología. Editorial AGT. 2002 1.- Piñero Daniel, Barahona Ana, Genética La continuidad de la Vida. Ed. Ciencia Para Todos.2000 18.- Theodosius, Dowshansky,. Genética del Proceso Evolutivo.
11. PRÁCTICAS Determinar el corpúsculo de Barr Identificación de ADN bacteriano en sarro Identificación del tipo sanguíneo Probabilidad y leyes de Mendel Meiosis Gametogénesis Cultivo de Drosophila melanogaster Producción de F1 Caracterización de F2 Cromosomas gigantes Cromatina sexual Cariotipos Determinar cariotipo Pruebas alélicas de campo Extracción y purificación de ADN Determinar los mecanismos de meiosis y mitosis Conocimiento y manejo de Drosophila melanogaster. Observación de cromosomas politénicos. División celular (mitosis, meiosis)