PROGRAMA DE LA ASIGNATURA Curso académico: 2010-2011 Identificación y características de la asignatura Código 500192 Créditos ECTS 6 Denominación Herencia y Evolución Titulaciones Grado Biología Centro Facultad de Ciencias Semestre 3º Carácter Obligatorio Módulo Biología Fundamental Materia Genética Profesor/es Nombre Despacho Correo-e Página web Felipe Molina Rodríguez Emilia Botello Cambero Área de conocimiento Departamento Profesor coordinador (si hay más de uno) DG2 Al fondo del lab.investigación 1 fmolina@unex.es ebotello@unex.es http://web.me.com/felipemolina/hye/ Campus virtual de la UEX http://genuex.unex.es Genética Bioquímica y Biología Molecular y Genética Felipe Molina Rodríguez Competencias 1. Entender el flujo de información en biología y los mecanismos de la herencia. (Competencias 1, 2 y 3 del módulo 2 y 5, 12, y15 del Grado) 2. Comprender la interacción genes-ambiente. (Competencia 2 del módulo 2 y 11 del Grado) 3. Diseñar e interpretar experimentos con mutantes para correlacionar fenotipo y genotipo. (Competencia 2 del módulo 2 y 18 del Grado) 4. Analizar la estructura genética de las poblaciones y su dinámica. (Competencia 3 del módulo 2 y 15 del Grado) 5. Aplicar los conocimientos de Genética al estudio de la Evolución Biológica y la Filogenia. (Competencias 3 del módulo 2 y 11 y 16 del Grado) 6. Entender las bases genéticas de la diversidad, su carácter adaptativo y su aplicación en conservación. (Competencias 1 del módulo 2 y 13, 17 y 21 del Grado) 7. Comprender las bases genéticas del comportamiento animal. (Competencias 1 y 4 del módulo 2 y 21 del Grado) Temas y contenidos Breve descripción del contenido La asignatura permite integrar los paradigmas de la vida que caracterizan los distintos niveles de organización de los sistemas vivo: de moléculas a comunidades de individuos.
Temario de la asignatura Denominación del tema 1: Teoría cromosómica de la herencia Contenidos del tema 1: Bases citológicas de la herencia. Ciclo celular, mitosis y meiosis Denominación del tema 2: Cambios en la estructura y número de los cromosomas Contenidos del tema 2: Deleciones. Duplicaciones. Inversiones. Translocaciones.Haploidía y poliploidía. Aneuploidía. Alteraciones del cariotipo humano Denominación del tema 3: Mendelismo Contenidos del tema 3: Mendel y la segregación de alelos. Retrocruzamineto y cruzamiento prueba. Variaciones de la dominancia. Análisis de genealogías Denominación del tema 4: Ampliación del mendelismo Contenidos del tema 4: Alelismo múltiple. Interacciones entre genes. Interacción genesambiente.fenocopia. Genes deletéreos y letales. Penetrancia y Expresividad. Epigenética Denominación del tema 5: Ligamiento y recombinación Contenidos del tema 5: Grupos y análisis de ligamiento. Sobrecruzamientos múltiples. Construcción de mapas. Genes ligados al sexo. Afinidad y ligamiento aparente. Fusión celular. Ligamiento en el hombre Denominación del tema 6: Herencia y sexo Contenidos del tema 6: Determinación del sexo. Herencia de los caracteres ligados al sexo. Influencias del sexo Denominación del tema 7: Herencia extranuclear Contenidos del tema 7: Influencia citoplásmica e influencia materna. Herencia de orgánulos Denominación del tema 8: Herencia de los caracteres cuantitativos Contenidos del tema 8: Poligenes. Distribución binomial y análisis de la varianza. Heredabilidad. Selección artificial y respuesta a la selección. Denominación del tema 9: Evolución: introducción Contenidos del tema 9: Pensar evolutivamente: genes, tiempo y poblaciones. Origen de la vida: evolución prebiótica. Origen de los eucariotas: LUCA y orgánulos. Multicelularidad Denominación del tema 10: Constitución genética de las poblaciones Contenidos del tema 10: Concepto genético de población. Origen y medida de la variabilidad genética. Variación fenotípica y críptica. Frecuencias alélicas y genotípicas. Polimorfismos cromosómicos Denominación del tema 11: Modelos de Poblaciones Contenidos del tema 11: Poblaciones haploides y diploides. Equilibrio en poblaciones diploides- Propiedades del equilibrio. Equilibrio y sistemas genéticos: alelismo múltiple y genes ligados al sexo. Genes ligados y desequilibrio de ligamiento. Supergenes y hitch-hiking Denominación del tema 12: Origen de la variación genética: mutación Contenidos del tema 12: Tasa de mutación: variabilidad y sentido evolutivo. Mutaciones recurrentes. Otros mecanismos generadores de variabilidad: recombinación y transferencia horizontal Denominación del tema 13: Poblaciones finitas: deriva Contenidos del tema 13: Deriva genética como muestreo de gametos. Dispersión de las frecuencias alélicas. Probabilidad de fijación y pérdida de alelos. Tamaño efectivo de una población: autofecundación, número diferente de machos y hembras, fluctuación en el tamaño poblacional y variaciones en el tamaño familiar. Efecto fundador y cuellos de botella Denominación del tema 14: Apareamiento no aleatorio Contenidos del tema 14: Consanguinidad. Efecto de la consanguinidad. Cálculo de F en genealogías. Apareamientos preferenciales. Coalescencia Denominación del tema 15: Migración y estructura poblacional Contenidos del tema 15: División en subpoblaciones. Efecto Wahlund. Migración. Modelo de islas. Modelos continente-islas. Modelo de islotes escalonados Denominación del tema 16: Selección natural
Contenidos del tema 16: Selección y adaptación. Exaptación. Valor adaptativo y coeficiente de selección. Fases de actuación de la selección. Selección y dominancia. Heterosis y selección dependiente de frecuencia. Selección y caracteres cuantitativos Denominación del tema 17: Selección y evolución: casos complejos Contenidos del tema 17: Equilibrio mutación-selección. Paisajes adaptativos. Selección en múltiples genes. Coadaptación. Selección sexual. Selección de grupo: conflicto y cooperación. Estrategias de vida y senescencia.mecanismo darwinista de la enfermedad Denominación del tema 18: Evolución de los sistemas genéticos Contenidos del tema 18: Evolución de las tasas de mutación.evolución del sexo y la recombinación genética. Ventajas y consequencias del sexo. Trinquete de Muller. Por qué no ser partenogenético?. Evolución de los sistemas de regulación y desarrollo: modularidad. Evolución de sistemas: interacción compleja y coevolución Denominación del tema 19: Evolución de los genes y genomas Contenidos del tema 19: Evolución de la función génica. Evolución del tamaño del genoma: transposones y familias génicas. Controversia Seleccionismo Neutralismo. Presupuesto básico del neutralismo: equilibrio mutación deriva. El neutralismo y la divergencia evolutiva entre especies: Relojes moleculares. Denominación del tema 20: Análisis de la filogenia Contenidos del tema 20: Homología y analogía.genes ortólogos y parálogos. Tipos de filogenias. Comparación de secuencias de ácidos nucleicos. Aplicación filogenética del principio de coalescencia Denominación del tema 21: Especiación y extinción Contenidos del tema 21: Conceptos de especie. Fenética y filogenética. Equilibrio interrumpido. Mecanismos de aislamiento reproductor: geográficos, precigóticos y postzigóticos. Patrones de especiación. Modelos no adaptativos. Extinción como proceso natural. Causas de la extinción. Amenazas a la diversidad y genética de la conservación Horas de trabajo del alumno por tema Total Actividades formativas Presencial Actividad de seguimiento No presencial Tema GG SL TP EP Presentación del plan docente 0,5 0,5 1 2 6 2 4 3 5 2 3 1-3 3 1 2 4 5 2 3 Seminarios 4 2 2 5 5 2 3 6 4-6 7 8 3 1 2 7-8 9
10 3 1 2 11 4 2 2 9-11 Simul. Ordenador 4,5 2,5 2 12 3 1 2 13 6 2 4 Simul. Ordenador 5 3 2 14 12-14 Problemas: temas: 15-17 15 3 1 2 ABP 4 4 16 6 2 4 17 5 2 3 Simul. Ordenador 5 3 2 Seminarios 3,5 2 1,5 18 4 2 2 19 5 2 3 20 3 1 2 21 4 2 2 Simul. Ordenador 4,5 2,5 2 4,5 1 3,5 17-21 Examen final 1,5 1,5 Total 150 41 15 94 GG: Grupo Grande (100 estudiantes). SL: Seminario/Laboratorio (prácticas clínicas hospitalarias = 7 estudiantes; prácticas laboratorio o campo = 15; prácticas sala ordenador o laboratorio de idiomas = 30, clases problemas o seminarios o casos prácticos = 40). TP: Tutorías Programadas (seguimiento docente, tipo tutorías ECTS). EP: Estudio personal, trabajos individuales o en grupo, y lectura de bibliografía. Sistemas de evaluación Los estudiantes serán examinados de la asignatura según el programa aprobado para el curso académico.la asignatura se aprobará con una nota igual o superior a 5 puntos. 1. Examen ordinario 1.1 Teoría y Problemas -Al final del curso se celebrará un examen eliminatorio, que se superará obteniendo una puntuación de 5 o superior, y un examen final de la asignatura. El examen de teoría supondrá entre el 60 y el 90% de la calificación final. La teoría se evaluará mediante un examen escrito, con problemas y preguntas tanto de tipo test como de tipo mixto (corto desarrollo y esquemas o gráficos). 1.2 Prácticas de laboratorio y seminarios - Supondrán entre el 10 y el 40% de la calificación final. - En las clases prácticas los estudiantes podrán explicar los problemas de cada clase. - En la web y/o aula virtual de la asignatura se incorporarán trabajos prácticos adicionales. Los alumnos estarán obligados a realizar, al menos, una actividad de las ofertadas. Las actividades complementarias se evaluarán a través de la plataforma virtual de la Uex y/o mediante entrega de
las actividades al profesor de la asignatura. 2. Exámenes extraordinarios En los exámenes extraordinarios se evaluará los conocimientos teóricos y prácticos de la asignatura completa. Bibliografía y otros recursos Libros de teoría Griffiths, Wessler, Lewontin, Carroll. Genética (9ª Ed.) McGraw-Hill, 2008 Freeman y Herron. Análisis Evolutivo.Prentice-Hall, 2002 Klug, Cummings, Spencer. Conceptos De Genetica (8ª Ed.) Pearson Educacion, 2006 Pierce. Genética -un enfoque conceptual-. 3ª edición, Panamericana, 2010 Maynard- Smith. Evolutionary Genetics. Oxford University Press. 1998 Richard Halliburton. Introduction to Population Genetics. Prentice Hall 2006 Stephen Stearns, Rolf Hoekstra, S. C. Stearns. Evolution: An introduction. Oxford University Press, 2005 Barton, Briggs, Eisen, Goldstein, Patel. Evolution. CSHL, 2008 Libros de problemas - Benito Jiménez. 360 Problemas de Genética. Síntesis, 1997. - Jiménez Sánchez. Problemas de Genética, 3ª edición. Colección manuales UEx nº 52, 2008. - Ménsua. Genética, problemas y ejercicios resueltos. Prentice Hall, 2003. -Software, dependiendo de la disponibilidad, para simular los efectos de los mecanismos microevolutivos sobre la constitución genética de las poblaciones y construcción de filogenias. Aula virtual de la asignatura en el Campus Virtual de la UEx, donde se dispondrá de los siguientes recursos: - materiales: presentaciones de cada tema del programa, documentos, artículos científicos, artículos de divulgación científica, noticias en medios de comunicación, animaciones, videos, - cuestionarios: autoevaluación, evaluación y encuestas sobre la asignatura - foros: tutoría virtual, discusión sobre actividades virtuales, de noticias, temáticos y de aspectos generales sobre la asignatura - enlaces a páginas web: libros de texto,webs temáticas para ampliar y profundizar en temas concretos de la asignatura, - enlaces a laboratorios y prácticas virtuales o simulaciones. Tutorías Programadas: Horario de tutorías Tutorías de libre acceso: Emilia Botello Cambero: martes, miércoles y jueves de 12:30 a 14:30h Felipe Molina Rodríguez: lunes, miércoles y viernes de 12 a 14h. Recomendaciones
Se aconseja que, previamente a cursar la asignatura, el estudiante haya adquirido los siguientes conocimientos/competencias: Saber interpretar gráficos Manejar el cálculo de probabilidades Conocer inglés a nivel básico Conocer los contenidos de la asignatura Genética Molecular