Biología (plan 1997) 2017-1

La genética es una asignatura integrativa, por lo que demanda en el alumno el manejo de diversos conceptos que ha revisado en materias antecedentes y que ahora se utilizarán para comprender e interpretar las características del material hereditario, su mantenimiento, regulación y expresión en los seres vivos.

En este semestre, el curso está organizado de manera que la mayoría de las actividades se desarrollarán dentro del horario de la asignatura, por lo que la asistencia regular, la puntualidad y la participación en clase son fundamentales. Nota: Es necesario que los alumnos que se integren en fecha posterior al inicio de clases se pongan al corriente y se informen de los lineamientos de organización de las actividades para teoría y laboratorio.

PROGRAMA DE GENETICA I SEM 2017-1

Dra. Patricia Ramos Morales - Dra. Adriana Muñoz Hernández

AGOSTO

Presentación del curso.

I. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES MOLECULARES DEL MATERIAL HEREDITARIO

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Presentación del curso. Introducción. Organización del material genético. Estructura y organización del material hereditario. Tipos de material hereditario. Estructura del RNA. DNA y proteínas asociadas.

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11

Laboratorio

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15

Organización del material hereditario de partículas, virus, bacterias y eucariontes. Morfología y clasificación de los cromosomas. Contenido genómico. Replicación del DNA y Replicación cromosómica. Recombinación.

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18

Laboratorio

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Transcripción y Procesamiento del RNA. Abundancia de RNA en bacterias. Abundancia de RNA en eucariontes. Síntesis de proteínas. Niveles de control, Transcripcional, Procesamiento del ARN, Traducción del ARN, Degradación del ARN mensajero, Encendido y apagado de genes (potenciadores y silenciadores).

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25

Laboratorio. Examen 1

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29

Mutaciones. Definición y clasificación de las mutaciones. Mecanismos. Expresión. Origen: espontáneas o inducidas. Mutaciones estructurales. Mutantes mitóticos, meióticos y de la división celular. Mutaciones inducidas por: agentes físicos (radiaciones ionizantes y no ionizantes). Agentes químicos: análogos de base (5DBrU, 2AP), intercalantes (BDUr, naranja de acridina), agentes alquilantes (MMS, MMC), acetilantes, ácido nitroso. Agentes biológicos. Secuencias de inserción en procariotos. Transposones en plantas. Bacteriófago Mu. Elementos Ty en levaduras. Transposones en Drosophila.

SEPTIEMBRE

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1

Laboratorio

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5

Reparación del DNA: fotorreparación, reparación por escisión, reparación postreplicadora y mecanismo SOS (respuesta ADA y SOS). Enfermedades genéticas en humanos resultantes de errores en la replicación y en la reparación. Encontrando y detectando mutaciones. Fenocopias. Efectos S dependiente y S independiente. Cambios numéricos y estructurales. Importancia de las aberraciones en la evolución.

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8

Laboratorio. Examen 2

II. REPRODUCCIÓN CELULAR Y SEXUAL

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12

Ciclo celular. Mitosis. El ciclo celular eucariótico: Control del ciclo celular: G1 → S, S → G2, G2 → M, M → G1. Ciclos celulares embrionarios. Segregación de cromosomas homólogos y cromátidas hermanas. Endomitosis. Ciclos de vida en eucariontes. Ciclos haplóntico, diplóntico y haplodiplóntico. Reproducción en virus. Meiosis. No disyunción de los cromosomas sexuales. Cromosomas X unidos. Inversiones y entrecruzamientos en la meiosis. Principales síndromes ocasionados por los rearreglos cromosómicos.

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15

DÍA NO HÁBIL

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19

Determinación del sexo: Determinación cromosómica. Mecanismos XX-XY, XX-XO, ZZ-ZW, ZZ-ZO, X-Y. Equilibrio génico. Indice sexual. Intersexos y metasexos en Drosophila y Caenorhabditis. Heterocromatina: constitutiva y facultativa. Cromatina sexual e hipótesis de Lyon. Mecanismos moleculares de la determinación sexual en Drosophila y en humanos. Haploidía-diploidía. Determinación génica. Genes simples: A/a, +/-. Determinación ambiental. Factores químicos, físicos y biológicos.

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22

Laboratorio. Examen 3

III. PATRONES DE HERENCIA

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Segregación y distribución independiente de los genes. Metodología y simbología mendelianas. Homocigosis y heterocigosis. Dominancia y recesividad. Cruzamiento monohíbrido. Método dicotómico para obtener los gametos. Uniformidad de la primera generación. Segregación de genes. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la segregación de los genes. Manera dicotómica de conformar los gametos. Proporciones en la F2. Confirmación de la segregación mediante el cruzamiento de prueba. Retrocruzamientos. Modificación a las proporciones mendelianas. Modificaciones del patrón de dominancia. Herencia intermedia. Dominancia incompleta. Codominancia. Letales dominantes y recesivos. Alelos múltiples. Herencia ligada al sexo. Ligada al X. Herencia holándrica. Herencia incompletamente ligada al sexo. Herencia influida por el sexo. Herencia limitada al sexo.

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29

Laboratorio. Examen 4

OCTUBRE

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3

Cruzamiento dihíbrido. Esquema dicotómico para establecer los gametos. Distribución independiente de los genes. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la distribución independientes de los genes. Cruzamientos en fase de acoplamiento y en fase de repulsión. Proporciones en la F₂. Cruzamiento trihíbrido. Proporciones en la F₂. Aplicaciones de pruebas estadísticas sobre los resultados de las segregaciones y las distribuciones independientes obtenidas experimentalmente.

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6

Laboratorio

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10

Interacciones génicas. Sin epistasis. Epistasis dominante (sencilla, doble). Epistasis recesiva (sencilla, doble). El ambiente y la expresión de los genes. Amplitud en la expresión de los genes. pleiotropía. Penetración. Expresividad variable.

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13

Laboratorio.

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17

Teoría cromosómica de la herencia. Ligamiento, entrecruzamiento. Localización de los genes en los cromosomas. Ligamiento completo e incompleto. Arreglo lineal de los genes en los cromosomas. Cruzamiento de dos puntos. Evidencias citológicas de los entrecruzamientos. Análisis de tétradas. Cruzamiento de tres puntos y entrecruzamiento doble. Interferencia y coincidencia. Formación de mapas genéticos y sus unidades de mapa (centimorgan). Mapeo cromosómico en eucariotos y genómica.

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20

Laboratorio. Examen 5

IV. GENÉTICA DE PROCARIONTES

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24

El ciclo celular bacteriano: Organización. Replicación del DNA. Segregación del nucleoide y división celular. Mecanismos parasexuales de intercambio genético en bacterias y virus. Genética de procariotos y virus. Sistemas parasexuales: Transformación bacteriana, Conjugación bacteriana, Sexducción bacteriana, Transducción en bacterias, Bacteriófagos. Regulación en procariotos y fagos. Sistemas de regulación inducible. Sistemas de regulación represible. Retrorregulación en fago l.

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27

Laboratorio

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31

Mapeo de genes bacterianos. Análisis de la estructura fina del gen. Mapeo por deleción. Definición de genes por pruebas de complementación. Mapeo en virus. Mapeo molecular (genómica). Genómica estructural. Metodologías para asignar loci a cromosomas específicos hibridación in situ, mapas de restricción, radiaciones, etc. Secuenciación genómica. Caracterización de proteomas: sondas de cDNA, miniarreglos y microarreglos. Genómica comparada.

NOVIEMBRE

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3

Laboratorio. Examen 6

V. HERENCIA EXTRANUCLEAR, EFECTOS MATERNOS Y DESARROLLO

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7

Herencia extranuclear. Genoma de las mitocondrias. Genoma de los cloroplastos. Esterilidad masculina en plantas, factores citoplasmáticos en levaduras, resistencia a la estreptomicina en Chlamydomonas, partículas sigma en Drosophila, partículas kappa y mu en Paramecium. Efectos maternos: helicoidización de la concha en caracoles, color de los ojos en Gammarus y Ephestia, factores de la leche y susceptibilidad al cáncer en ratones. Entrega del trabajo semestral.

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10

Laboratorio

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14

Genética del desarrollo. Regulación genética durante el desarrollo. Elementos reguladores en eucariontes. Cascadas reguladoras: mecanismos regulatorios y decisiones en el desarrollo. Interacciones génicas en el desarrollo. Genes homeóticos. Complejos de genes homeóticos. Expresión de genes Hox. Genes Pax. Oncogenes y mutaciones supresoras de tumores.

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Laboratorio. Examen 7

VI. ANÁLISIS GENÉTICO DE INDIVIDUOS Y POBLACIONES

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Caracteres cualitativos y cuantitativos. Herencia poligénica. Ejemplos: color de las semillas del trigo, color de la piel humana, longitud de la mazorca del maíz. Estimación de la cantidad de genes aditivos, de acuerdo con las proporciones fenotípicas en la segunda generación. Componentes de la variación. Heredabilidad. Respuesta a la selección.

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24

Laboratorio

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28

Comportamiento de los genes en las poblaciones. Equilibrio génico en las poblaciones mendelianas determinado por la fórmula de Hardy-Weinberg. Factores que alteran el equilibrio génico: mutación, selección, migración, endogámica y deriva génica. Frecuencia alélicas en las poblaciones naturales y métodos para determinarlas. Cálculo de la proporción de heterocigotos y de homocigotos dominantes a partir de la proporción observada de homocigotos recesivos. Equilibrio de alelos múltiples.

DICIEMBRE

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1

Primera vuelta de exámenes ordinarios. Examen 8 (Final)

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5

Segunda vuelta de exámenes ordinarios. EXAMEN DEPARTAMENTAL

Para la calificación final se considerarán:

Prácticas: 20 %

Participación y Problemas: 20 %

Examenes (9, incluyendo departamental): 40 %

Trabajo semestral: 20 %

Indispensable tener un libro formal para el curso

Bibliografía

Brooker RJ (2015) Genetics. Analysis and Principles, New York, Addison Wesley, 772.

Cummings M. R. Human Heredity. Principles and Issues. West/Wadsworth, 4a. Ed. New Yor, 524 pp.

Klug S. W y Cummings R. M (2000) Concepts of Genetics. 6a. Ed. Prentice Hall, Inc. 816 pp. ISBN 0-13-081626-4

Murray A and T Hunt (1993) The Cell cycle. An introduction, Oxford University Press, New York, 251 pp.

Ringo J (2004) Fundamental Genetics, Cambridge University Press, New York, ISBN: 0-521-00633-3, 462 PP.

Tamarin R (1996) Principios de Genética, Reverté, Barcelona, 720 pp.