Biología (plan 1997) 2017-2

Quinto Semestre, Genética I

PROGRAMA DE GENETICA I

2o Semestre 2017

Dr. Manuel Uribe Alcocer

M. en C. Héctor Abundis

INTRODUCCIÓN 6 horas (Dr. Uribe)

1. Estructura y organización del material hereditario. Tipos de material hereditario.
2. Estructura del RNA.
3. DNA y proteínas asociadas.
4. Organización del DNA en cromosomas.
5. Morfología de los cromosomas, telómero y cromonema.
6. Ciclo celular. Mitosis y Meiosis.
7. Segregación de cromosomas homólogos y cromátidas hermanas. Endomitosis.

I. SEGREGACIÓN Y DISTRIBUCIÓN INDEPENDIENTE DE LOS GENES 6 horas (M. en C. Abundis)

I.1. Metodología y simbología mendelianas

• I.1.1. Homocigosis y heterocigosis

I.2. Dominancia y recesividad

I.3. Cruzamiento monohíbrido

• I.3.1. Método dicotómico para obtener los gametos
• I.3.2. Segregación de genes
• I.3.3. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la segregación de los genes
• I.3.4. Proporciones en la F₂
• I.3.5. Confirmación de la segregación mediante el cruzamiento de prueba
• I.3.7. Retrocruzamientos

I.4. Cruzamiento dihíbrido

• I.4.1. Esquema dicotómico para establecer los gametos
• I.4.2. Distribución independiente de los genes
• I.4.3. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la distribución independientes de los genes
• I.4.4. Cruzamientos en fase de acoplamiento y en fase de repulsión
• I.4.5. Proporciones en la F₂

I.5. Cruzamiento trihíbrido

• II.5.1. Manera dicotómica de conformar los gametos
• II.5.2. Proporciones en la F₂

I.6. Alelos múltiples

I.7. Aplicaciones de pruebas estadísticas sobre los resultados de las segregaciones y las distribuciones independientes obtenidas experimentalmente

II. MODIFICACIÓN A LAS PROPORCIONES MENDELIANAS 6 horas (M. en C. Abundis)

II.1 Modificaciones del patrón de dominancia

• II.1.1. Herencia intermedia
• II.1.2. Dominancia incompleta
• II.1.3. Codominancia

II.2 Interacciones génicas

• II.2.1. Epistasis dominante (sencilla, doble)
• II.2.2. Epistasis recesiva (sencilla, doble)
• II.2.5. Sin epistasis

II.3. Letales recesivos

II.4.Letales dominantes

II.5. Amplitud en la expresión de los genes

• II.5.1. pleiotropía
• II.5.2. penetración
• II.5.3. expresividad variable
• II.5.4. fenocopias

II.6. El ambiente y la expresión de los genes

III. DETERMINACIÓN DEL SEXO Y HERENCIA LIGADA AL SEXO 6 horas (M. en C. Abundis)

III.1. Teoría cromosómica de la herencia

• III.1.1. No disyunción de los cromosomas sexuales
• III.1.2. Cromosomas X unidos

III.2. Determinación cromosómica

• III.2.1. Mecanismos XX y XY, XX y XO, ZZ y ZW, ZZ y ZO
• III.2.2. Equilibrio génico. Indice sexual. Intersexos y metasexos en Drosophila y Caenorhabditis
• III.2.3. Mecanismos moleculares de la determinación sexual en Drosophila y en humanos
• III.2.4. Haploidía-diploidía

III.3. Determinación génica

• III.3.1. Genes simples: A/a, +/-

III.4. Determinación ambiental

• III.4.1. Factores químicos
• III.4.2. Factores físicos

III.5. Herencia ligada al sexo

• III.5.1. Ligada al X
• III.5.2. Herencia holándrica
• III.5.3. Herencia incompletamente ligada al sexo
• III.5.4. Herencia influida por el sexo
• III.5.5. Herencia limitada al sexo
• III.5.6. Heterocromatina: constitutiva y facultativa
• III.5.7. Cromatina sexual e hipótesis de Lyon

IV. LIGAMIENTO, ENTRE CRUZAMIENTO, MAPEO CROMOSÓMICO EN EUCARIOTOS Y GENÓMICA 6 horas (M. en C. Abundis)

IV.1. Localización de los genes en los cromosomas

• IV.1.1. Arreglo lineal de los genes en los cromosomas
• IV.1.2. Evidencias citológicas de los entrecruzamientos
• IV.1.3. Ligamiento completo e incompleto
• IV.1.4. Cruzamiento de dos puntos
• IV.1.5. Cruzamiento de tres puntos y entrecruzamiento doble
• IV.1.6. Interferencia y coincidencia

IV.2. Formación de mapas genéticos y sus unidades de mapa (centimorgan)

IV.3. Mapeo molecular (genómica)

1. IV.3.1. Genómica estructural

• IV.3.1.1. Metodologías para asignar loci a cromosomas específicos hibridación in situ, mapas de restricción, radiaciones, etc.
• IV.3.1.2. Secuenciación genómica
• IV.3.1.3.Caracterización de proteomas: sondas de cDNA, miniarreglos y microarreglos
• IV.3.1.4. Genómica comparada

V GENÉTICA DE PROCARIOTOS Y VIRUS 6 horas (Dr. Uribe)

V.1. Sistemas parasexuales

• V.1.1. Transformación bacteriana
• V.1.2. Conjugación bacteriana
• V.1.3. Sexducción bacteriana

V.1.4. Transducción en bacterias

• V.1.4.1. Bacteriófagos

V.2. Mapeo de genes bacterianos

• V.2.1. Mediante conjugación y cruzas interrumpidas
• V.2.2. Por transducción

V.3. Mapeo de genes en bacteriófagos

• V.3.1. Análisis de la estructura fina del gen
• V.3.2. Mapeo por deleción

V.4. Definición de genes por pruebas de complementación

V.5. Recombinación en virus

VI. REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA 6 horas (Dr. Uribe)

VI.1. Regulación en procariotos y fagos

• VI.1.1. Sistemas de regulación inducible
• VI.1.2. Sistemas de regulación represible
• VI.1.3. Retrorregulación en fago l

VI.2. Regulación en eucariotos

• VI.2.1. Niveles de control
• VI.2.2. Transcripcional
• VI.2.3. Procesamiento del ARN
• VI.2.4. Traducción del ARN

VI.2.5. Degradación del ARN mensajero

VI.2.6. Encendido y apagado de genes (potenciadores y silenciadores)

VI.3. Oncogenes y mutaciones supresoras de tumores

VII MUTACIONES GÉNICAS 6 horas (Dr. Uribe)

VII.1. Definición y clasificación de las mutaciones puntuales:

1. hacia adelante, reversas y supresoras.
2. Expresión fenotípica: letales dominantes, letales recesivas, neutras, condicionales.
3. Origen: espontáneas o inducidas
4. Mecanismos: sustitución (transición, transversión), corrimiento de mensaje (inversión, pérdida, duplicación).
5. Silenciosas, sin sentido, sentido equivocado y fin de mensaje.

VII.2. Mutaciones inducidas por

• VII.2.1 agentes físicos (radiaciones ionizantes y no ionizantes)
• VI.2.2 agentes químicos: análogos de base (5DBrU, 2AP), intercalantes (BDUr, naranja de acridina),
• agentes alquilantes (MMS, MMC),
• acetilantes, ácido nitroso

VII.2.3 agentes biológicos

• VI.2.3.1. Secuencias de inserción en procariotos
• VI.2.3.2. Transposones en plantas
• VI.2.3.3. Bacteriófago Mu
• VII.2.3.4. Elementos Ty en levaduras
• VII.2.3.5. Transposones en Drosophila

VII.3. Reparación del DNA: fotorreparación, reparación por escisión, reparación postreplicadora y mecanismo SOS (respuesta ADA y SOS)

VII.4. Enfermedades genéticas en humanos resultantes de errores en la replicación y en la reparación

VIII. GENÉTICA DEL DESARROLLO 4 horas (M. en C. Abundis)

VIII.1. Regulación genética durante el desarrollo

• VIII.1.1. Elementos reguladores en eucariontes
• VIII.1.2. Cascadas reguladoras: mecanismos regulatorios y decisiones en el desarrollo

VIII.2. Interacciones génicas en el desarrollo

• VIII.2.1. Genes homeóticos

1. VIII.2.1.1. Complejos de genes homeóticos
2. VIII.2.1.2. Expresión de genes Hox

• VIII.2.2. Genes Pax

IX. MUTACIONES CROMOSÓMICAS 6 horas (Dr. Uribe)

IX.1. Cromosomas. Estructura y Función: cromátida, centrómero, constricción primaria, constricción secundaria, satélite, telómero y cromonema

IX.2. Ciclo mitótico

IX.3. Modificaciones estructurales

• IX.3.1. Deficiencias
• IX.3.2. Duplicaciones
• IX.3.3. Inversiones pericéntricas y paracéntricas. Inversiones y entrecruzamientos en la meiosis
• IX.3.4. Translocaciones robertsonianas, no recíprocas y recíprocas (semiesterilidad de gametos)
• IX.3.5. Principales síndromes ocasionados por los rearreglos cromosómicos
• IX.3.6. Efectos S dependiente y S independiente

IX.4. Cambios numéricos

• IX.4.1. Aneuploidías. Fenómenos de no disyunción, alteraciones a nivel cromosómico y/o del huso.
• IX.4.2. Euploidías. Autopoliploidías y alopoliploidías
• IX.5. Importancia de las aberraciones en la evolución

X. HERENCIA EXTRANUCLEAR 6 horas (M. en C: Abundis)

• X.1. Genoma de las mitocondrias
• X.2. Genoma de los cloroplastos
• X.3. Efectos maternos
• X.4. Ejemplos: esterilidad masculina en plantas,factores citoplasmáticos en levaduras, resistencia a la estreptomicina en Chlamydomonas, partículas sigma en Drosophila, partículas kappa y mu en Paramecium, helicoidización de la concha en caracoles, color de los ojos en Gammarus y Ephestia, factores de la leche y susceptibilidad al cáncer en ratones

XI. GENÉTICA CUANTITATIVA 4 horas (Dr. Uribe)

XI.1. Caracteres cualitativos y cuantitativos

XI.2. Herencia poligénica. Ejemplos: color de las semillas del trigo, color de la piel humana, longitud de la mazorca del maíz

XI.3. Componentes de la variación

XI.4. Heredabilidad

XI.5. Respuesta a la selección

XI.6. Estimación de la cantidad de genes aditivos, de acuerdo con las proporciones fenotípicas en la segunda generación

XII. COMPORTAMIENTO DE LOS GENES EN LAS POBLACIONES 4 horas (Dr. Uribe)

XII.1. Frecuencias genotípicas 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

XII.2. Frecuencias alélicas en las poblaciones naturales y métodos para determinarlas: dos alelos, alelos múltiples, alelos en el cromosoma X

XII.3. Equilibrio génico en las poblaciones mendelianas determinado por la fórmula de Hardy-Weinberg

• XII.3.1. Suposiciones del equilibrio de Hardy-Weinberg
• XII.3.2. Predicciones del equilibrio de Hardy-Weinberg

XII.4.Factores que alteran el equilibrio génico: apareamiento no azaroso (apareamiento selectivo, endogamia, exogamia) mutación, selección, migración y deriva génica

TEXTOS
para la preparación y consulta de los temas del curso.

Gardner, El J. D. 1975. Principles of Genetics. 5th. Edition. John Wiley & Sons, Inc.

Griffiths, A.J.F. et al., 2005. An Introduction to Genetic Analysis. 8th. edition. Freeman and Co.

Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Lewontin, R.C. y Carroll, S., 2008. Introduction to Genetic Analysis. 9th Edition. Freeman.

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

Pierce, B., 2004. Genetics: A Conceptual Approach, W.H. Freeman and Co. 2d. edition.

Puertas-Gallego, M.J., 1992. Genética, Fundamentos y Perspectivas. McGraw-Hill e Interamericana de España.

Rusell, P.J., 1994. Fundamentals of Genetics. Harper Collins College Publishers.

Rusell., P.J. 2006. iGenetics, a mendelian approach. Pearson education, Inc.,

FORMA DE EVALUAR

I. NÚMERO DE EXAMENES PARCIALES Y PONDERACIÓN DE CALIFICACIONES

• Seis exámenes parciales, 3 en cada sección.

Para calificación final se tomarán en cuenta:

• La calificación obtenida en la Sección del Dr. Uribe 45%
• La calificación obtenida en la Sección de la M. en C.Abundis 45%
• La calificación del Examen departamental:10%

En la sección del Dr. Uribe un tercio de la calificación se obtendrá a través de la participación: (lecciones, Seminarios, Ensayos, Resúmenes, Series de problemas, Cuestionarios, etc.) y dos terceras partes se obtendrán de los resultados de tres exámenes parciales.

En la sección del M. en C. Abundis un tercio de la calificación se obtendrá a través de la participación: (lecciones, Seminarios, Series de problemas, Cuestionarios, etcétera) y dos terceras partes se obtendrán de los resultados de tres exámenes parciales.

Para aprobar el curso se deberán obtener calificaciones aprobatorias en cada una de las dos secciones.

Si no se obtienen estas calificaciones, se podrá presentar un examen final en la(s) sección(es) correspondiente(s)

II. ACTIVIDADES

Seminarios, Ensayos, resúmenes, series de estudio: problemas, cuestionarios.

III. ESCALA DE CALIFICACION

Diez a Cero. (De cero a cinco se engloban en calificación NA)

IV. OTROS

- Bata obligatoria en Laboratorio

- Justificante de salida de campo, presentarlo con una semana de anticipación.