FORMATO 1. ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Nombre de la asignatura: MCBA-1707-ITEL Caracterización Molecular de Plantas Línea de investigación o de trabajo: Biotecnología en plantas de Zonas áridas y semiáridas Horas teóricas - Horas práctica - Horas trabajo adicional - Horas totales - Créditos 3

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2

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5

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10

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6

2. HISTORIAL DE LA ASIGNATURA. Establece información referente al lugar y fecha de elaboración y revisión, quiénes participaron en su definición y algunas observaciones académicas.

Fecha revisión / actualización Julio de 2012

Participantes Héctor Silos Espino Silvia Flores Benítez

Observaciones, cambios o justificación Segunda versión

3. PRE-REQUISITOS Como prerrequisitos estarían materias de maestría como Biología Celular, Bioquímica y Biología Molecular.

4. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA. El objetivo general de la asignatura es proporcionar al alumno las bases teóricas para el uso de marcadores moleculares con fines de clasificación, caracterización genética e identificación de plantas para su aprovechamiento, protección o aplicación en las áreas agroecológicas, nutricionales y medicinales. 5. APORTACIÓN AL PERFIL DEL GRADUADO. La materia contribuye a la formación del alumno en el conocimiento de herramientas moleculares y estadísticas para la interpretación e identificación de plantas de acuerdo a sus propiedades morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y genéticas. El alumno comprende las bases evolutivas a nivel del ADN y las bases moleculares en las que se apoya la tecnología de los marcadores moleculares.

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6. CONTENIDO TEMÁTICO. Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio, debiendo estar organizados y secuenciados. Además de que los temas centrales conduzcan a lograr el objetivo de la materia.

Unidad I. Fundamentos de Biología Molecular

Temas

Subtemas

ADN la molécula de la herencia

1.1 Niveles de organización genética 1.2 ADN molécula de la herencia 1.3 Funcionamiento de los genes 1.4 Organización y evolución del genoma

Tiempo: 10 horas

II. Marcadores moleculares para medir la diversidad genética

Marcadores moleculares

Tiempo: 25 horas

III. Optimización de técnicas moleculares

Técnicas moleculares

Tiempo: 25 horas

IV. Análisis de resultados de un estudio de caracterización molecular

Análisis de resultados de un estudio de caracterización molecular

Tiempo: 20 horas

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2.1 Origen de la variación genética 2.2. Polimorfismo 2.3 Tipos y evolución de los marcadores moleculares 2.3.1 Marcadores a partir de proteínas 2.3.2 Marcadores a partir de ADN (RFLP, RAPD, AFLP, SNP, SSR, STS) 2.4 Secuenciación de genes como herramienta para la identificación de especies diversas 2.5 Importancia de la caracterización molecular para dar seguimiento al origen de los recursos genéticos. 3.1 Extracción de ADN 3.1.1 Muestreo de tejidos: técnicas de colecta, almacenamiento y procesamiento 3.2 Digestión de ADN genómico 3.3 Electroforesis en agarosa y acrilamida 3.3 Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 3.4 Ensayo de PCR-RAPD 3.4 Ensayo de RFLP 3.5 Ensayo de AFLP 4.1. Posibles enfoques. 4.2. Análisis de la diversidad genética. 4.2.1 Análisis de electroferogramas 4.2.2 Edicion de secuencias 4.2 3 Alineamiento y búsquedas en GenBank 4.2.4 Búsquedas en BLAST

4.2.5 Ingreso de secuencias a GenBank 4.3. Análisis de relaciones fenotípicas y filogenéticas

7. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DEL CURSO. Se realizarán exposiciones individuales, discusión de artículos científicos. Se harán presentaciones de los diferentes temas por parte del Profesor. El alumno realizará las prácticas programadas para el laboratorio. 8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN. Se llevará una evaluación continua del curso, tomando en cuenta la asistencia, participación en clase, tareas, trabajos de investigación, exámenes escritos y evaluación de prácticas. 9. BIBLIOGRAFÍA Y SOFTWARE DE APOYO.

Avise, J. C. 1994. Molecular Markers, Natural History and Evolution. New York: Chapman & Hall. DeSalle, R., G. Giribet and W. Wheeler (ed.). 2002. Techniques in molecular systematics and evolution. Birkhäuser Verlag, Basel. 407 pp. Felsenstein, J. 2004. Inferring phylogenies. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates, Inc. Frankham, R. 2004. A primer of conservation genetics. Cambridge: Cambridge University Press. Gillespie, J. H. 1991. The causes of molecular evolution. New York: Oxford University Press. Gillespie, J. H. 1998. Population genetics. A concise guide. Baltimore: The Johns Hopkins University Press. Goldstein, D. B. and C. Schlotterer (ed.). 1999. Microsatellites: Evolution and applications. Oxford University Press, New York. Graur, D. and W.-H. Li. 2000. Fundamentals of Molecular Evolution. Sunderland: Sinauer Associates, Inc. Griffin, H. G. and A. M. Griffin (ed.). 1994. PCR Technology Current Inovations. CRC Press, Boca Raton, Fl. 370 pp. Hillis, D. M., C. Moritz and B. K. Mable (ed.). 1996. Molecular Systematics. Sinauer, Sunderland, MA. 655 pp. Hoelzel, A. R. 1992. Molecular genetic analysis of populations: A practical approach. Oxford: IRL Press. Innis, M. A., D. H. Gelfand, J. J. Sninsky and T. J. White. 1990. PCR protocols: A guide to methods and applications. New York: Academic Press. McPherson, M. J., B. D. Hames and G. R. Taylor (ed.). 1995. PCR 2. A practical approach. Oxford University Press, New York. 332 pp.

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Miyamoto, M. M. and J. Cracraft. 1991. Phylogenetic analysis of DNA sequences. New York: Oxford University Press. Mullis, K. B., F. Ferré and R. A. Gibbs (ed.). 1994. The polimerase chain reaction. Birkhäuser, Cambridge, MA. 458 pp. Salemi, M. and A.-M. Vandamme (ed.). 2003. The phylogenetic handbook. Cambridge University Press, Cambridge. 406 pp. Sambrook, J., E. F. Fritsch and T. Maniatis. 1989. Molecular cloning: A laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor. Soltis, D. E., P. S. Soltis and J. Doyle (ed.). 1998. Molecular systematics of plants II. Kluwer Academic Publishers, New York. 574 pp.Weir, B. S. 1990. Genetic data analysis. Sunderland: Sinauer Associates. Weising, K., H. Nybom, K. Wolff and W. Meyer. 1995. DNA fingerprinting in plants and fungi. Boca Raton: CRC Press. White, B. A. (ed.). 1993. PCR protocols: current methods and applications. Humana Press, Totowa. 392 pp. data in the classification of Opuntia accessions. J. Prof. Assoc. Cactus Dev. 3:1-5. Software: -

Para análisis genético poblacional de parámetros de diversidad genética: Genetix, Arlequin.

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Para análisis genético poblacional de parámetros de diversidad genética: Determinación de paternidades, Cervus

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Para análisis genético poblacional de parámetros de diversidad genética: Clustal X, DnaS-

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Base de datos: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

10. PRÁCTICAS PROPUESTAS. Se deberán desarrollar las prácticas que se consideren necesarias por tema.

Unidad

Prácticas

I

- Proyección de videos relacionados al tema - Discusión de artículos científicos

II

- Proyección de videos relacionados al tema - Discusión de artículos científicos

III

- Muestreo de tejidos: técnicas de colecta, almacenamiento y procesamiento - Extracción de ADN - Digestiones con enzimas de restricción - Elaboración de mezcla para PCR - Geles de agarosa y poliacrilamida - Ensayo de PCR-RAPD

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IV

- Ensayo de RFLP - Ensayo de AFLP - Interpretación de resultados - Lectura de geles, elaboración de matriz de datos, corrida de programa para análisis de diversidad - Obtención de dendogramas, mapas de similitud, conglomerados utilizando los software NTSYS y SISTAT

11. NOMBRE Y FIRMA DEL CATEDRÁTICO RESPONSABLE.

Dr. Luis Lorenzo Valera Montero

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Dr. Héctor Silos Espino

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