Genética I (CUARTO SEMESTRE)

CLAVE: 0240 MODALIDAD: Asignatura Fundamental
CUARTO SEMESTRE AREA: Biología Evolutiva y Comparada
CREDITOS: 10 REQUISITOS: Biología Molecular de la Célula III

HORAS POR CLASE TEORICAS: 1 TEORICO-PRACTICAS: 1
HORAS POR SEMANA TEORICAS: 4 TEORICO-PRACTICAS: 2
HORAS POR SEMESTRE TEORICAS: 64 TEORICO-PRACTICAS: 32

Objetivos:
	Que el alumno adquiera los conocimientos básicos sobre los procesos hereditarios de los seres vivos: en los genes, los cromosomas, las células, los individuos y las poblaCIÓNes, y su relación con la evolución biológica.


Metodología de la enseñanza:
	Curso teórico-práctico.
	Se harán exposiCIÓNes teóricas sobre los contenidos del programa. Los alumnos resolverán series de problemas que les permitirán adiestrarse en los conceptos básicos de la Genética. Cada tema consta de la elaboración de prácticas y de modelos, que se reportarán en equipo. Además se harán seminarios y lecturas de artículos relevantes.








Evaluación del curso:
	Se harán exámenes parciales teóricos, que deberán aprobarse para que puedan ser promediados. No habrá reposición de exámenes. El trabajo de laboratorio incluye prácticas, seminarios y resolución de series de problemas.
	La calificación aprobatoria del laboratorio es requisito indispensable para que se pueda promediar con la teoría.
	Se hará examen final al alumno que repruebe la teoría, el pasaporte para éste será haber aprobado el laboratorio que se promediará con la calificación aprobatoria obtenida en el examen final.



Temario:

I. INTRODUCCIÓN A LA GENETICA.2 h.
	Se presenta un breve resumen sobre la herencia empírica y la herencia científica.

	I.1. Antecedentes históricos.
	I.2. Mendel y el nacimiento de la Genética.

II. ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LOS GENES.4 h.
	El alumno conocerá la estructura de los ácidos nucleicos y la organización de las secuencias génicas en procariontes y eucariontes. Los métodos de aislamiento de DNA, y el manejo ético de los genomas.

	II.1. Propiedades genéticas del DNA.
II.1.1. El DNA es el material genético.
II.1.2. DNA duplex.
	II.2. Estructura fina del gen.
II.2.1. Recombinación intragénica.
II.2.2. Prueba de complementación cis-trans.
	II.3. Secuenciación del DNA y estructura del gen.
		II.3.1. Organización de las secuencias génicas en procariontes: colinearidad entre el gen y la estructura protéica.
		II.3.2. Organización de las secuencias génicas en eucariontes: información discontínua (intrones y exones).
		II.3.3. Aislamiento de secuencias génicas mediante la tecnología del DNA recombinante. Biblioteca genómica. cDNA. 
II.3.4. La ética y la Genética.

III. MECANISMOS QUE PRODUCEN LOS CAMBIOS GENETICOS.8 h.
	Se estudian los diversos mecanismos moleculares involucrados en la producción de mutaCIÓNes.

	III.1. MutaCIÓNes génicas.
III.1.1. Bases moleculares de las mutaCIÓNes.
III.1.2. MutaCIÓNes puntuales.
		III.1.3. Diferentes clasificaCIÓNes de las mutaCIÓNes.
III.1.4. MutaCIÓNes espontáneas.
III.1.5. MutaCIÓNes inducidas. Por agentes físicos y químicos.
		III.1.6. Reparación del DNA. Tipos: fotoreparación, reparación por excisión, postreplicativa, y SOS.
	III.2. Recombinación.
III.2.1. Mecanismos de la recombinación.
III.2.2. Homología: grande y pequeña (en sitios específicos).
III.2.3. Ilegítima.
III.2.4. MutaCIÓNes generadas por la recombinación.
	III.3. Elementos genéticos móviles.
III.3.1. Secuencias de inserción.
III.3.2. Transposones.
III.3.3. Mecanismos de la transposición.
III.3.4. Plásmidos.

IV. GENETICA DE LOS PROCARIONTES.8 h.
	Se estudian las formas de organización, los sistemas de intercambio de información genética, y la expresión de los genes en los procariontes.

	IV.1. El nucleoide bacteriano.
IV.1.1. Organización de las secuencias génicas.
	IV.2. Sistemas parasexuales.
IV.2.1. Conjugación. Mapeo por conjugación.					Sexod ucció n. El episo ma F. Cepas F+ y Hfr.
IV.2.2. Transformación. Mapeo por transformación.
IV.2.3. Transducción. Generalizada y especializada. El fago lambda.
	IV.3. Recombinación en virus durante la infección mezclada.
	IV.4. Regulación genética.
IV.4.1. El operón. El operón lac, hist y trp.
IV.4.2. Control positivo. Represión por catabolitos. El AMP cíclico.

V. ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DE LOS CROMOSOMAS.8 h.
	Se analiza el papel que la adquisición de los cromosomas sexuales tuvo en la evolución, así como la organización de las secuencias génicas y de los cromosomas en los eucariontes.

	V.1. Teoría cromosómica de la herencia.
V.1.1. Cromosomas sexuales en animales y en plantas.
V.1.2. Ligamiento al sexo.
V.1.3. Herencia limitada al sexo e influida por el sexo.
		V.1.4. Determinación del sexo. El cromosoma Y en Drosophila y en los seres humanos.
	V.2. Estructura de los cromosomas.
V.2.1. La cromatina. Heterocromatina: constitutiva y facultativa. Eucromatina.
V.2.2. Organización cromosómica: el nucleosoma.
V.2.3. Secuencias únicas y repetidas.
V.2.4. Hibridación in situ.

VI. PROCESOS CELULARES.10 h.
	El alumno conocerá el efecto que producen en el individuo y las poblaCIÓNes las mutaCIÓNes en las células somáticas y en las células germinales. Se le introduce al estudio de la herencia materna, y a los mecanismos de regulación de la expresión génica en eucariontes.

	VI.1. MutaCIÓNes en las células somáticas.
VI.1.1. Recombinación mitótica.
VI.1.2. Cáncer y carcinogénesis.
	VI.2. MutaCIÓNes en las células germinales.
VI.2.1. Mutágenos y mutagénesis.
	VI.3. Herencia extranuclear.
VI.3.1. Genoma mitocondrial y cloroplástico. Origen evolutivo.
VI.3.2. Efectos maternos.
	VI.4. Factores nucleares y citoplásmicos en el desarrollo.
		VI.4.1. Regulación genética en eucariontes. Modulación transcripCIÓNal, post-transcripCIÓNal y traducCIÓNal.
		Modificación, amplificación, rearreglos y disminución de secuencias génicas.
		VI.4.2. Genética del desarrollo y de la diferenciación. Totipotencia. Activación de genes. 
		VI.4.3. Programa de desarrollo (determinación) e instrucCIÓNes del programa (diferenciación). 
VI.4.4. MutaCIÓNes homeóticas. 
VI.4.5. Oncogenes y el desarrollo de tumores en vertebrados.

VII. TRANSMISION DE CARACTERES EN LOS SERES VIVOS.8 h.
	El alumno conocerá los diversos mecanismos de transmisión de los caracteres hereditarios.

	VII.1. Herencia de caracteres discretos.
VII.1.1. Segregación y distribución independiente.
VII.1.2. Herencia monohíbrida y dihíbrida.
VII.1.3. Interacción génica.
VII.1.4. Dominancia incompleta y codominancia.
VII.1.5. Genes modificadores.
VII.1.6. Epistasis e interacción.
VII.1.7. Alelos múltiples.
		VII.1.8. La probabilidad en la genética: pruebas no paramétricas.
	VII.2. Herencia de caracteres continuos.
VII.2.1. Herencia aditiva.
VII.2.2. Teoría del poligene.
VII.2.3. Heredabilidad.
VII.2.4. Pruebas estadísticas paramétricas.

VIII. LIGAMIENTO Y MAPEO CROMOSOMICO. 6 h.
	Introducir al alumno al concepto de recombinación, sus mecanismos, y al mapeo génico por recombinación.

	VIII.1. Ligamiento completo e incompleto.
	VIII.2. Mapeo por recombinación. Con dos marcadores. Con tres marcadores. El centimorgan.
	VIII.3. Interferencia y coincidencia.
	VIII.4. Mecanismos del entrecruzamiento. Análisis de tétradas.
	VIII.5. El mapeo génico y el diagnóstico prenatal en los seres humanos.


IX. COMPORTAMIENTO DE LOS GENES EN LAS POBLACIÓNES (MICROEVOLUCIÓN).5 h.
	El alumno conocerá cómo se mantienen en equilibrio los genes en las poblaCIÓNes, qué mecanismos lo alteran, y su relación con la evolución.

	IX.1. Frecuencia de alelos en las poblaCIÓNes naturales
IX.1.1. Ley de Hardy-Weinberg.
		IX.1.2. Factores que cambian la frecuencia de los alelos en las poblaCIÓNes. Mutación. Selección y adecuación. Coeficiente s y w. Sistemas de apareamiento, endogamia y coeficiente de consanguinidad (F). Migración. Coeficiente m. Deriva génica. Coeficiente k.
	IX.2. Selección natural.
IX.2.1. Adaptación y adecuación.
		IX.2.2. Estrategias de la selección. Selección normalizadora, direcCIÓNal y disruptiva.
IX.2.3. Polimorfismos moleculares.

X. GENETICA EVOLUTIVA (MACROEVOLUCIÓN).5 h.
	El alumno conocerá los principales mecanismos involucrados en la evolución genética.

	X.1. Evolución de los sistemas genéticos.
X.1.1. Fuentes de variación. Corrientes de variabilidad.
X.1.2. Constancia y variabilidad genética.
X.1.3. El sexo como un complejo adaptativo.
	X.2. Formación de especies.
X.2.1. Anágenesis y cladogénesis
X.2.2. Mecanismos de aislamiento reproductivo: precigóticos y postcigóticos.
X.2.3. Identidad y distancia genética.
	X.3. Evolución molecular del genoma.
X.3.1. Filogenias moleculares.
X.3.2. La duplicación de genes en la evolución.


Bibliografía básica:

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	Ayala, F.J. y J.A. Kriger 1984. Genética moderna. Fondo Educativo Interamericano, México.
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	Tamarin, R.M. 1982. Principles of genetics. PWS Publishers.
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	Watson, J.D., N.H. Hopkins, J.W. Roberts, J.A. Steitz y A.M. Weiner 1988. Molecular biology of the gene. The Benjamin/Cummings Publishing Co.

Bibliografía complementaria:

Introducción a la Genética
	Dunn, L.C. 1965. A short history of genetics. Mc Graw-Hill. New York.

Estructura y organización de los genes
	Anderson, W.F. y E.G. Diakumakos 1981. Genetic engineering in mammalian cells. Sci. Amer. 245: 106.
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	Federoff, N.V. 1979. On spacers. Cell 16: 697.
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	Cold Spring Harbor Symposia on quantitative biology 1981. Movible genetic elements. Vol. 45.
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Genética de los procariontes
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Estructura y organización de los cromosomas.
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Procesos celulares
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Ligamiento y mapeo cromosómico
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Comportamiento de los genes en las poblaCIÓNes
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