Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE ING. CS. EC. Y SOC.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: Genética

DEPARTAMENTO DE:   INGENIERIA
AREA: BiologiaAÑO: 2000 (Id: 127)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

INGENIERÍA AGRONÓMICA01/93-72/958128

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

ninguno  hs.Efectivo
Jefe Trab. Prác.VERDES, PATRICIA ESTELA10  hs.31Efectivo
Auxiliar de 1ºMAIDANA, MAGALI ADRIANA 10  hs.32 Efectivo
Auxiliar de 1ºninguno 5  hs. Interino

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

1c
 Hs.
5 Hs.
2 Hs.
1 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 16 semanas
Período del 13/03/00 al 23/06/00

IV.- FUNDAMENTACION

La Genética, actualmente es una disciplina que ha adquirido un protagonismo fundamental en el avance del conocimiento humano y en las aplicaciones potenciales que pueden derivarse de este conocimiento. El conocimiento de la estructura y función del material genético ha resultado esencial para entender el funcionamiento y comportamiento de la mayoría de los aspectos de un organismo vivo, interrelacionados con el ambiente donde se desarrollan.
Esta rama de la Biología se ubica en el 3er. Año de la carrera de Ingeniería Agronómica y se articula con otros cursos, como Química Biológica, Fisiología Vegetal, Botánica Sistemática, Biometría y Diseño Experimental, y proporciona las bases teóricas para entender la metodología del Mejoramiento Genético Vegetal y Animal.
Mediante el desarrollo del curso se pretende llegar a entender los principios que rigen la herencia y la variación de caracteres cualitativos y cuantitativos, para lo cual se consideran los siguientes ejes temáticos:
- Introducción al estudio de la Genética.
- Naturaleza del material hereditario.
- Transmisión del material hereditario en eucariotas.
- Variación del material hereditario.
- Regulación de la expresión génica.
- Genética de poblaciones.
Los avances y descubrimientos logrados a través de la investigación científica de los últimos 50 años, han tenido un impacto considerable no sólo en áreas aplicadas de la biología, la medicina y la agricultura, sino también en la filosofía, derecho y religión. Para ilustrar este punto basta citar el estudio de los genes que controlan la división y diferenciación celular de organismos modelos. O el empleo de conceptos y técnicas tan genuinamente genéticos como recombinación y cartografía cromosómicas en las actuales investigaciones que pretenden, y están consiguiendo, identificar y caracterizar un número cada vez mayor de genes responsables de caracteres genéticos tanto en organismos superiores como inferiores.
El estudiante de agronomía no debe permanecer ajeno a esta vía de aproximación al conocimiento. De esta manera, mediante el desarrollo de los contenidos propuestos se busca contribuir en la formación general y específica del futuro profesional, con los conceptos teóricos-prácticos que incluyen los modelos clásicos de herencia y variación en diversos organismos, hasta los actuales modelos moleculares de transformación genética. Particularmente estos últimos, referidos a los organismos genéticamente transformados (OGM), cuya difusión y trascendencia aumenta día a día; razón por la cual su conocimiento es de fundamental importancia para el desempeño profesional de los graduados.




V.- OBJETIVOS

Se pretenden que los alumnos, al finalizar el dictado de la asignatura, alcancen los siguientes objetivos:

Objetivo General:

- Propender al incremento de la capacidad de razonamiento y síntesis


Objetivos específicos:

- Iniciarse en el conocimiento y metodología científica
- Manejar los conceptos básicos y el lenguaje de la genética.
- Entender y apreciar el papel de la herencia en los organismos vivos.
- Promover la indagación crítica y desarrollar la curiosidad por las cuestiones genéticas.
- Comprender y conocer los modelos clásicos y los nuevos avances referentes a las bases moleculares de la herencia y la manipulación del material genético.
- Integrar conocimiento para su correcta aplicación en mejoramiento genético vegetal y animal.

 


VI. - CONTENIDOS


I INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LA GENÉTICA

1.1 . Genética: concepto.
1.2 . Objetivos y métodos de estudio.
1.3 . Importancia en Agronomía.
1.4 . Reseña histórica de los principales avances de la Genética.
1.5 . Ciclos biológicos: organismos importantes en estudios genéticos. Drosophila melanogaster. Zea mays L. Neurospora crassa. Virus: Bacteriofago T4.
1.6 . Bibliografía general de la materia.


II NATURALEZA DEL MATERIAL HEREDITARIO
II.2. Naturaleza Química
2.1 . Diversidad de formas y unidad de patrones en los seres vivos.
2.2 . Moléculas informacionales: DNA y RNA. Estructura y características moleculares.
2.3 DNA como material hereditario. a). Experimento de Griffith. b). Experimento de Chase. c). Experimento de Taylor, Wood y Hughes. d). Experimento de Messelson y Sthal.
2.4 . Dogma de la Biología Molecular.
- Replicación
- Transcripción
- Retrotranscripción
2.5 . Código genético.
2.6 . Organización del genoma eucariótica
- DNA altamente repetitivo (DNA satélite)
- DNA moderadamente repetitivo.
- DNA copia única.
2.7 . Gen codificador de proteínas ideal: procariota y eucariota.
2.8 . Estructura exón- intrón del gen ideal eucariota.
2.9 . Cromatina interfásica.
- La cromatina como complejo DNA e histonas.
- Nucleosoma y solenoides
- Valor C. La paradoja del \" valor C\".

II.3. Naturaleza física
3.1. El ciclo de la célula eucariótica típica. La replicación del DNA en el ciclo celular.
3.2. La división celular:
- Mitosis
- Meiosis
3.3. Cromosomas de los organismos eucariotas:
- Estructura externa.
- Nomenclatura de los cromosomas
- Polimorfismo cromosómico
- Cromosomas politénicos
- Cromosomas plumosos.
- Cromosomas sexuales.
3.4. Propiedades estructurales de los cromosomas eucarióticos.
- DNA cromosómico. Proteínas cromosómicas. Los cromomeros. El nucleofilamento. Estructura de los nucleosomas. La heterocromatina constitutiva.
3.5. La teoría cromosómica de la herencia.




III TRANSMISION DEL MATERIAL HEREDITARIO EN EUCARIOTAS

III.4. Análisis mendeliano simple.
4.1. La experiencia de Mendel: Leyes. Definición y ejemplos demostrativos en otros organismos.
- Herencia dominante autosómica. Herencia recesiva autosómica.
- Terminología básica.
- Determinación de gametas. Cruzamientos en mono, di y polihíbridos. Formulación de polihíbridos.
- Símbolos genealógicos.
4.2. Pruebas de fenotipos. Cruzamientos recíprocos y retrocruzas.
4.3. Genes letales
4.4. Genética mendeliana simple en agricultura.


III.5. Interacción génica.
5.5. Interacción génica intra-alélica: dominancia completa; dominancia incompleta; codomiancia.
5.6. Interacción génica inter-alélica: Epistasis dominante; Epistasis recesiva; Genes complementarios; Atavismo; Genes duplicados; Interacción sin modificación de las proporciones mendelianas.


III.6. Análisis mendeliano complejo.
6.1. Alelos múltiples: concepto, relación de dominancia. Isoalelos.
- Series alélicas: serie del blanco en Drosophila melanogaster, serie para el color de pelaje de conejos, serie del rojo en Phaseolus vulgaris.
- Alelos de autoincompatibilidad en plantas. Esterilidad esporofítica y gametofítica.
- Grupos sanguíneos. Sistema ABO. Factor Rh. Eritroblastosis fetal.
- Criterios analíticos para alelomorfos múltiples.
6.2. Factores letales.


III.7. Caracteres cualitativos y el efecto ambiental.
7.1. Penetrancia y Expresividad.
7.2. Factores ambientales:
- Del medio externo: temperatura, luz, nutrición.
- Del medio interno: edad, sexo, hormonas.
7.3. Pleiotropía.
7.4. Fenocopias.


III.8. Herencia ligada a los cromosomas sexuales.
7.1. Sistemas de determinación del sexo:
- Determinación monogénica.
- Determinación multigénica: Sistema XX-XY; Sistema ZZ-ZW; Sistema XX-XO.
- Haplodiploidía.
7.2. Herencia ligada al sexo en Drosophila melanogaster.
- No disyunción primaria y secundaria.
- Cromosomas X acoplados.
7.3. Herencia ligada con el cromosoma X.
7.4. Herencia ligada al cromosoma Y.
7.5. Caracteres autosómicos influidos y limitados por el sexo.


III.8. Aplicaciones de la biometría al análisis genético.
8.1. Probabilidad.
8.2. Prueba de Ji cuadrado (c2).


III.9. Herencia extranuclear.
9.1. Efectos maternos.
9.2. Herencia extracromosómica.
- Terminología.
- Mitocondrias y cloroplastos.
9.2. Androesterilidad vegetal.


III.10. Herencia cuantitativa.
10.1. Introducción. Análisis comparativo de caracteres cualitativos y cuantitativos.
10.2. Teoría de la Línea Pura.
10.3. Teoría de los Factores Múltiples. Teoría de Nilshon-Elhe.
10.4. Herencia del color de la piel en el hombre.
10.5. Herencia transgresiva.



IV VARIACIONES EN EL MATERIAL HEREDITARIO

IV.11. Ligamiento y Recombinación.
11.1. Concepto de ligamiento y recombinación. Grupos de ligamiento.
- Ligamiento completo e incompleto. Clases parentales y recombinantes. Análisis en el cruzamiento de prueba y F2.
11.2. Ciclo biológico de Neurospora crassa. Demostración que el cross-over ocurre al estado de 4 cromátidas.
11.3. Demostración citológica del cross-over.
11.4. Ausencia del cross-over en el macho de Drosophila melanogaster.
11.5. Cross-over doble. Análisis genético del mismo.
- Interferencia y coincidencia.
11.6. Teoría sobre el cross-over: Sax y Sax; Darlington.
11.7. Recombinación en bacterias. Nociones sobre conjugación, Transformación y Transducción.


IV.12. Genes móviles.
12.1. Transposones que se mueven vía DNA: simples (IS), compuestos.
12.2. Transposición conservativa y replicativa.
12.3. Elementos transponibles en Zea mays.


IV.13. Mutación.
13.1. Características generales de la mutación. Efectos fenotípico.
13.2. Bases moleculares de la mutación génica.
13.3. Distintos tipos de mutaciones génicas.
13.4. Distinción entre agentes mutagénicos y selectivos. Selección y aislamiento de mutantes en distintos organismos (Hongos, bacterias y género humano).
13.5. Mutaciones espontáneas. Tasa mutacional.
13.6. Mutaciones inducidas. Agentes mutagénicos:
- Físicos: radiaciones ionizantes y no ionizantes. Características, mecanismos de acción, efectos.
- Químicos: análogos de bases (5-Bromo uracilo), agentes alquilantes, ácido nitroso, acridinas.
13.7. Modelos de reparación de DNA:
- Fotorreactivación.
- Reparación post-replicación.
- Reparación por escisión: reparación de bases, reparación por cross-linquing.
13.8. Aplicación de la mutagénesis inducida en la agricultura.


IV.14. Biotecnología Agrícola.
14.1. Cultivo in vitro de células y tejidos vegetales: variación somaclonal.
14.2. Tecnología del ADN recombinante.
- Plantas y animales transgénicos.
- Aplicaciones agropecuarias.


IV.15. Variaciones cromosómicas estructurales.
15.1. Deficiencias y deleciones. Pseudo-dominancia.
15.2. Duplicaciones. Tipos de duplicación. Efectos de posición.
15.3. Inversiones. Para y peri-céntricas. Efectos de las mismas respecto al cross-over. Formación de gametas.
15.4. Translocaciones. Distintos tipos.
15.5. Consecuencias genéticas-agronómicas.


IV.16. Variaciones cromosómicas numéricas.
16.1. Euploidía (mono, di, tri y tetraploides). Meiosis y fertilidad de los mismos.
16.2.Producción experimental de poliploides en vegetales: consideraciones fisiológicas, morfológicas y de fertilidad de los mismos.
16.3. Aneuploidía: nulisómico, monosómico, trisómico y tetrasómico. Efectos fenotípicos. Aplicaciones.


V REGULACION DE LA EXPRESION GENICA

VI.17. Expresión y regulación génica en pro y eucariotas.
17.1. Control de la expresión génica en procariotas.
- Regulación coordinada de genes (operones procariotas)
- Operon lac (regulación positiva y negativa)
- Operon triptófano: Control negativo y atenuación
- El bacteriófago Lambda: Un complejo de operones
17.2. Secuencias involucradas a nivel de la regulación transcripcional (en pro y eucariotas).
- Montaje del complejo de transcripción:
- Cajas TATA,CAAT y GC.
- Potenciadores o enhancers.
- Elementos respuestas: HSE,GRE y MRE
17.3. Dominios (motivos) de los factores de transcripción que se unen al DNA y activan la transcripción (eucariotas).
17.4. Maduración o procesamiento del RNA (eucariotas).
- Precursores de los RNAm (modificaciones en extremos 5\' y 3\').
- Procesamiento alternativo.
- Sitios de poliadenilación y splicing.
- Unidad de transcripción compleja.
- RNA autoempalme (en Tetrahymena).
- Empalme catalizado por espliceosomas.



VI GENÉTICA DE POBLACIONES

VI.18. Dinámica poblacional.
18.1. Concepto de población. Frecuencia génicas y genotípicas.
18.2. Ley de Hardy-Weimberg. Enunciado y demostración.
18.3. Estimación de las frecuencias genotípicas en poblaciones en equilibrio:
- Factores con dominancia completa.
- Factores con dominancia intermedia o codominancia.
18.4. Factores que influencian las frecuencias génicas: mutación, selección, migración y deriva genética. Demostración.







VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

I. Naturaleza química del material hereditario
I.1. Estructura del DNA y del RNA. Replicación y transferencia de la información genética.


II. Teoría cromosómica de la herencia
II.1. División celular: Mitosis y Meiosis.


III. Drosophila melanogaster
III.1. Ciclo de vida. Medios de cultivo. Técnicas de manipulación. Descripción de alelos.

IV. Mendelismo Simple
IV.1. Monohíbridos. Retrocruza. Cruzamiento de Prueba. Variación de la dominancia.

IV.2. Dihíbridos y polihíbridos. Cálculo de frecuencias genotípicas y fenotípicas. Prueba de fenotipos.

IV.3. Interacción de factores no alélicos.


V. Mendelismo Complejo
V.1. Series alélicas. Alelos de incompatibilidad. Genes letales.


VI. Aplicaciones de la biometría al análisis genético
VI.1. Probabilidad y Ji cuadrado.


VII. Herencia ligada al sexo
VII.1. Genes ligados al sexo. Genes influidos y limitados al sexo.


VIII. Ligamiento y recombinación
VIII.1. Cruzamientos para la determinación de cross-over. Prueba de tres puntos.


IX. Genética de poblaciones
IX.1. Equilibrio de Hardy-Weinberg.


X. Genética molecular
X.1. La tecnología del DNA recombinante. Animales y plantas transgénicas.






VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

Régimen de alumnos regulares

I. Requisitos necesarios para regularizar la asignatura:

1. Aprobar el 100% de los Trabajos Prácticos, la aprobación de cada uno de ellos se logrará con:

- Aprobar una evaluación al inicio de cada trabajo práctico.
- Presentar el informe de laboratorio y/o problemas resueltos.

2. Asistir al 80% de los trabajos prácticos dictados.

3. Aprobar 2 (dos) exámenes parciales, la aprobación de cada uno de ellos se logrará con:

- Resolver correctamente el 70% (como mínimo) de las actividades propuestas.
- Cada parcial tiene una posibilidad de recuperación, que también se aprobará con la resolución del 70% de las actividades propuestas.
- La no aprobación de ninguno de ellos deberá ser compensada con una evaluación global de índole teórico-práctica, al finalizar el cuatrimestre.

4. Elaborar por escrito y exponer oralmente un seminario asignado oportunamente.


II. Requisitos necesarios para la aprobación de la asignatura:

- Aprobar un examen oral en el que se podrá optar por una de las siguientes modalidades:
1. Programa de examen con extracción de dos bolillas y evaluación del tribunal.
2. Programa abierto sin extracción de bolillas, donde el alumno comienza a exponer un tema y luego el tribunal lo evalúa en función de la totalidad de las unidades temáticas.


Régimen de Alumnos Libres

Con respecto al régimen de Alumnos Libres de acuerdo a la Ord. C.D. 001/91, se tomarán en cuenta las siguientes consideraciones:

1. Deberán comunicar, a la Asignatura, la intensión de rendir una semana antes de la fecha del examen.

2. Deberán rendir un examen de Trabajos Prácticos y resolución de problemas de aplicación, 48 horas antes del examen oral. Este examen escrito se considerará aprobado cuando se responda satisfactoriamente el 70% de lo solicitado.

3. Para presentarse a realizar los trabajos Prácticos el alumno libre deberá acreditar todas las correlatividades exigidas en el Plan de estudio para rendir la asignatura.

4. La aprobación de esta evaluación práctica sólo tendrá validez para el examen teórico final del turno de examen en el cual el alumno se inscribió.

5. Deberá rendir un examen oral que incluya la totalidad de los contenidos del programa Analítico.




IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA


AYALA, F. 1984. Genética moderna. Fondo Educativo Interamericano.

BEADLE, G.y BEADLE, M. 1979. Introducción a la Nueva Genética. Editorial Universitaria.

DAVIES. 1988. Genome Analysis. IRL. Press.

GARDNER, T. 1980. Genetics, Laboratory Investigations. Seventh Edition. Ed. Burgess. Minneapolis.

GOODNOUGH, U. 1981. Genética. Ed.Omega.

GRIFFITHS, A., MILLER, J., SUZUKY, D., LEWOTIN, R. Y GELBART, W. 1995. Genética. Interamericana Mc Graw-Hill. New York.

HIORT, G. 1985. Genética Cuantitativa. Vol. I, II y III. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agrarias. Argentina.

KOMONDY, E. 1974. Introducción a la Genética. Centro Regional de Ayuda técnica. Agencia para el desarrollo internacional.México- Buenos Aires.

LEWIN, B. 1994. Genes IV. Oxford University Press.

NAVARRO, R. y otros. 1998. Problemas de Genética. Ed. Universitaria. Santiago (Chile).

OLD, R y PRINROSE, S. 1986. Principios de Manipulación Genética: Una introducción a la Ingeniería Genética. Ed. Acribia.

RIEGER, R; MICHAELIS, A. 1982. Diccionario de Genética y Citogenética. Ed. Alhambra. Barcelona.

SCANDALIOS, J. 1992. Advances in Genetics. Vol.30. Academic Press.

SHARMA, A.K.; SHARMA, A. 1994. Crhomosome techniques: a manual. Harwood Academic.

SPOTORNO, A.; HOECKER, G.; RAMOS, A. 1993. Elementos de Biología Celular y Genética. Ed. Universitaria. Santiago (Chile).

SRB, A y otros. 1974. Genética General. Ed. Omega. Barcelona.

STANSFIELD, W. 1984. Genética. Segunda Edición. Mc Graw-Hill. New York.

STERN, C. 1983. Genética humana. Ed. Alhambra. Barcelona.

STRICKBERGER, M. 1993. Genética. Ed. Omega. Barcelona.

TAMARIN, H. 1996. Principios de genética. Ed. Reverté. París.

WATSON, J. Biología Molecular del gen. Fondo Educativo Interamericano. México.

WATSON, J., TOOZE, J. y KUTZ, D. 1986. ADN Recombinante. Ed. Labor.

REVISTAS PERIODICAS: Journal of heredity, hereditas, Citology, Chromosoma, Theorical and Applied Genetics (TAG), Mendeliana, genoma, genetics, Investigación y Ciencia, Boletín Genético.



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

ALBERTS, B. 1995. Biología Molecular de la célula. Ed. Omega.

DE ROBERTIS, DE ROBERTIS (h). 1994. Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo

GRIERSON, D. y COVEY, S. 1991. Biología Molecular de las plantas. Ed. Acribia.

IZQUIERDO, J. 1985. Biotecnología apropiada. FAO. México.

MOCKEBERG, F. 1988. La revolución de la Bioingeniería. Universidad de Chile. Publicaciones técnicas mediterránea. Santiago (Chile).

STRYER, L.. 1993. Bioquímica. Ed. Reverté.



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO

Objetivo General:
- Propender al incremento de la capacidad de razonamiento y síntesis


Objetivos específicos:
- Iniciarse en el conocimiento y metodología científica
- Manejar los conceptos básicos y el lenguaje genético.
- Entender y apreciar el papel de la herencia en los organismos vivos.
- Promover la indagación crítica y desarrollar la curiosidad por las cuestiones genéticas.
- Comprender y conocer los modelos clásicos y los nuevos avances referentes a las bases moleculares de la herencia y la manipulación del material genético.
- Integrar conocimiento para su correcta aplicación en mejoramiento genético vegetal y animal.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

La Genética, actualmente es una disciplina que ha adquirido un protagonismo fundamental en el avance del conocimiento humano y en las aplicaciones potenciales que pueden derivarse de este conocimiento. Los avances y descubrimientos logrados a través de la investigación científica de los últimos 50 años, han tenido un impacto considerable no sólo en áreas aplicadas de la biología, la medicina y la agricultura, sino también en la filosofía, derecho y religión. Para ilustrar este punto basta citar el estudio de los genes que controlan la división y diferenciación celular. O el empleo de conceptos y técnicas genéticas que pretenden, y están consiguiendo, identificar y caracterizar un número cada vez mayor de genes responsables de caracteres genéticos en organismos superiores como inferiores.
El estudiante de agronomía no debe permanecer ajeno a esta vía de conocimiento. De esta manera, mediante el desarrollo de los contenidos propuestos se busca contribuir en la formación general y específica del futuro profesional, con los conceptos teóricos-prácticos que incluyen los modelos clásicos de herencia y variación en diversos organismos, hasta los actuales modelos moleculares de transformación genética. Particularmente estos últimos, referidos a los organismos genéticamente transformados (OGM), cuya difusión y trascendencia aumenta día a día; razón por la cual su conocimiento es de fundamental importancia para el desempeño profesional de los graduados. Los ejes temáticos que se desarrollarán:
- Introducción al estudio de la Genética.
- Naturaleza del material hereditario.
- Transmisión del material hereditario en eucariotas.
- Variación del material hereditario.
- Regulación de la expresión génica.
- Genética de poblaciones.
El curso se desarrolla en un cuatrimestre (16 semanas), con un crédito horario de 8 horas semanales: clases teóricas (5 horas semanales) y clases prácticas de aula y laboratorio (3 horas semanales); se complementará con seminarios elaborados por los alumnos, abordando distintas temáticas de actualidad científica.




 


IMPREVISTOS