Genetics

FUNDAMENTACION ( Breve resumen con la descripción del ramo, características
principales y sistema de evaluación)

La asignatura Genética BIO322 es un curso básico orientado a alumnos de pregrado de la
carrera de Agronomía. Proporciona conocimiento científico de importancia para ingenieros
agrónomos entregando los fundamentos mendelianos y moleculares de la genética que
permiten comprender los mecanismos de la herencia y del mejoramiento genético en la
agricultura.

A través de la genética clásica o mendeliana que utiliza cruzamientos controlados y la
observación de las características fenotípicas de los descendientes junto al análisis de sus
proporciones permite realizar inferencias científicas respecto a probables genotipos de los
organismos y explicar los diferentes tipos de herencia.

En las últimas décadas, la biología molecular ha logrado importantes avances, los cuales
han permitido explicar y reafirmar los principios de la genética y ha proporcionado sólidas
bases para el mejoramiento de individuos a través de la ingeniería genética.
El curso se ha estructurado entre genética "clásica" y "moderna" incorporando aquellos
conocimientos de la biología molecular que permiten la comprensión de la organización,
expresión y comportamiento del material genético.
Para impartir la asignatura se utiliza Biblioteca Agora (http://agora.ucv.cl o
http://dossier.ucv.cl) donde se han incluido todos los contenidos de la asignatura, con apoyo
de imágenes, de animaciones de los procesos genéticos, y de vínculos a artículos científicos
de interés. El ramo incorpora, para la enseñanza de algunos temas, enfoques y aspectos
innovativos, que son los siguientes:
o Aprendizaje dinámicos, utilizando como eje central el método científico.
o Aprendizaje interactivo, donde el alumno motivado por un problema inicial, debe buscar
información antes de la clase para discutirla con sus compañeros y profesor.

El curso incluye:
Clases cátedra:
El contenido teórico se distribuye en 10 capítulos, que cubren desde la genética mendeliana
hasta la genética molecular. Cada capítulo se desarrolla a través de varios temas; al final de
cada capítulo el alumno encuentra una sección de problemas y ejercicios y otra sección de
bibliografía, que incluye textos disponibles en la Biblioteca, como también información en
Internet.

La asignatura se imparte en la sala Génesis, que está implementada con 20 computadores
conectados a la red de Internet. Con la finalidad de facilitar un aprendizaje personalizado, el
alumno previo a la clase en determinados temas debe desarrollar una guía de trabajo, que
quedará disponible en el Dossier, la que será discutida en clases.

La finalidad es que el proceso de enseñanza-aprendizaje, en al menos algunos temas, se
realice según las siguientes etapas:
Etapa 1. Problema Inicial, de interés, para atraer la atención del alumno. Este problema
estará relacionado con el tema a tratar en la clase, y en su elaboración debe incluir
información utilizada en la clase anterior. Esto debe conducir al alumno a una reflexión
interna.

Etapa 2. Búsqueda de información para resolver el problema
Etapa 3. Discusión en clases
Etapa 4. Resumen del profesor

Ayudantía/Laboratorios:
En la primera ayudantía los alumnos aprenderán a realizar búsquedas bibliográficas en
bases de datos online y a identificar si la revista científica se encuentra indexada en la base
de datos ISI.

Se realizarán trabajos prácticos en relación a cromosomas y cariotipos, electroforesis de
proteínas y de bioinformática (edición de secuencias).
Asimismo se procederá a la resolución de ejercicios y problemas, con la finalidad de reforzar
temas vistos en las clases correspondientes a genética mendeliana y genética molecular.
Sistema de Evaluación
Cátedra.

El promedio de las notas de pruebas de cátedra representa un 50%. El aprendizaje
del contenido teórico de la asignatura se evaluará a través de tres pruebas de cátedra
escritas, tipo desarrollo y principalmente de aplicación de conocimientos (no reproductivas).

Las pruebas corregidas se entregan a los alumnos en un plazo que no excede a 15 días.

Los estudiantes revisan la prueba y se discute con el profesor. Las notas se publican en
Biblioteca Agora.

Requisito asistencia: 75%
Ayudantía/Laboratorio. El promedio de ayudantía/laboratorio representa un 50%.
La ayudantía se evalúa mediante informes y pruebas escritas.

Requisito asistencia: 90%
El promedio de cátedra + ayudantía tiene un valor de un 60% frente al examen final
Examen.

Será escrito y tipo desarrollo con un valor de un 40%.

Tendrán derecho a
eximición aquellos estudiantes obtengan notas parciales igual o superior a 4.0 en cada una
de las evaluaciones realizadas y que el promedio de cátedra + ayudantía debe ser igual o
superior a 4.5

II. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL

Contribuir a la formación de estudiantes de Agronomía que comprendan que la genética es
una herramienta importante para la agricultura, principalmente en programas de
mejoramiento genético y en la resolución de problemas agronómicos.

Comprender a la genética como una ciencia fáctica, que se proyecta desde la ciencia básica
a la ciencia aplicada, la transferencia tecnológica hasta llegar a desarrollo de empresas en
biotecnología.

Entender la importancia central del método científico y de la publicación del
conocimiento que se genera en revistas indexadas en la base de datos del ISI.

Relacionar el comportamiento del material genético y su predicción, a partir de los
cruzamientos de la genética mendeliana, con la estructura, composición y función a nivel
molecular y que los alumnos sean capaces de integrar los conocimientos de la genética
clásica y de la genética molecular con otros conocimientos de la biología.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

? Demostrar que en todos los seres vivos el material genético es DNA o ácido
desoxiribonucleico, el que se organiza en genes y estos en cromosomas, siendo
propios de cada especie, y por lo tanto el fundamento de la clasificación taxonómica.

? Comprender que el mejoramiento genético vegetal se puede lograr por modificación
del material genético, sea por mutación, poliploidización o adquisición de genes
portadores de la característica deseada

? Comprender el mecanismo de la transmisión hereditaria y que a partir de la
proporción de los fenotipos obtenidos de cruzamientos conocidos se pueden inferir
diferentes tipos de herencia, como la presencia o ausencia de dominancia, la
codominancia,genes letales, polialelos, poligenes y epistasis

? Entender la existencia de genes ligados y la construcción de mapas cromosómicos a
partir de los fenotipos de los descendientes y sus proporciones obtenidos de los
cruzamientos de prueba de individuos híbridos

? Adquirir conocimiento crítico, analítico y fundamentado acerca de la naturaleza
química del material genético en relación a sus propiedades, organización, flujo de
información, variación, efecto del ambiente y distribución.

? Adquirir conocimiento acerca de la ingeniería genética, sus aplicaciones y
limitaciones. Valorar a los alimentos transgénicos aprobados para su
comercialización como una alternativa importante para la nutrición humana.

? Incentivar en los alumnos a aplicar los conocimientos adquiridos en la asignatura en
la interpretación, formulación de inferencias y predicciones referente al
comportamiento del material genético

? Contribuir en los alumnos a evaluar con espíritu crítico y creativo las proyecciones
de la Genética y la información que los medios de comunicación social entregan a la
sociedad y al público en general.

IV. CONTENIDO PROGRAMATICO (disponible en Biblioteca Agora)

1. Introducción
Genética y ciencia
Conceptos de información genética, genes, genotipo, fenotipo, genomas.
Célula vegetal. Comparación con célula animal y célula procariota.
Material genético y su manipulación in vitro.
Sinopsis histórica.

2. Dinámica del material genético cromosomal en la organización biológica.
Teoría cromosómica de la herencia.
Cromosomas: composición y condensación. Telómeros y centrómeros.Clasificación.
Autosomas. Heterocromosomas.
Ciclo celular. Mitosis. Cariotipo.
Meiosis y fenómeno de no disyunción. Recombinación genética.
Aberraciones cromosómicas. Poliploidia en plantas. Mecanismos de autopoliploidía y
alopoliploidía.

3. Genética Mendeliana
Diseño experimental de Mendel.
Primera Ley de Mendel. Dominancia y recesividad. Representación de genotipos y
de cruzamientos. Cruces de prueba.
Segunda Ley de Mendel.
Reglas sobre probabilidad
Redescubrimiento de Mendel.Teoría de Sutton y Boveri.
Características de herencia mendeliana en seres humanos. Análisis de pedigrí.

4. Modificación relaciones Mendelianas
Modificación a las relaciones de dominancia. Ausencia de dominancia y
codominancia.
Alelos múltiples.
Genes letales.
Epistasis.
Genes ligados. Experimentos de Morgan en Drosophila. Fases de acoplamiento y
repulsión. Recombinación simple y doble. Coincidencia e interferencia. Construcción
de mapas genéticos.
Poligenes.
Efectos del medio ambiente. Penetrancia y expresividad.
Pleiotropismo.

5. Base cromosomal de la herencia, determinación del sexo y herencia ligada al
sexo.
Cromosomas sexuales.
Determinación del sexo en seres humanos y compensación de dosis. Determinación
del sexo en moscas Drosophila melanogaster y en otros organismos.
Herencia ligada al sexo.

6. Genética de poblaciones
Genética de Poblaciones. Ley de Hardy-Weinberg. Frecuencia de genes y de
genotipos.
Factores que alteran la frecuencia de genes en una población. Mutación, migración,
deriva génica y selección.
Charla Motivacional . Al término de Genética Mendeliana los alumnos
asisten a una charla motivacional a cargo del Dr. Levi Mansur, PhD en
Genética, en la Facultad de Agronomía

7. Material genético como fuente de información
Composición y estructura del material genético.
Modelo de Watson y Crick. Hélices A,B y Z.
Tamaño genomas y complejidad.
Material genético extracromosomal y elementos genéticos móviles.

8. Dinámica molecular de la expresión genética
Dogma central.
Replicación.Reparación del DNA.
Transcripción y transcripción inversa. Promotores eucariontes (CaMV 35s) y
procariontes.
Procesamiento. Concepto de intrones, exones.
Síntesis de proteínas. Código genético.
Control expresión génica en procariontes.
Aspectos generales de control de expresión génica en eucariontes. RNA
interferencia.
Mutación puntual. Mutágenos físicos y químicos.

9. Técnicas empleadas actualmente en biología molecular
Fraccionamiento subcelular.
PCR.
Southern Blot.
Northern Blot.
Western Blot.
Hidridización ácidos nucleicos.
Secuenciación DNA.

10.Ingeniería genética
Introducción.
Enzimas de restricción.
Clonamiento en genes. Obtención del gen a clonar. cDNA.
Vectores. Vectores derivados de Agrobacterium tumefaciens. Obtención vector
híbrido.

Métodos introducción DNA recombinante a célula hospedante: microproyectiles,
electroporación, otros.
Aplicaciones de la tecnología del DNA recombinante en vegetal. Obtención de
plantas resistentes a patógenos y herbicidas. El caso del arroz dorado.
Bibliografía:
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Griffiths A.J.F., Miller J.H., Suzuki D.T., Lewontin, R.C. y Gelbart, W.M Genética.
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Klug W. S., Cummings M.R., Spencer, C.A. Concepts of Genetics.Eighth edition. Prentice
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Luque J., Herraez A. Biología Molecular e Ingeniería Genética. Ediciones Harcourt,
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