Datos Identificativos 2017/18
Asignatura (*) Genética de poblaciones y evolución Código 610G02021
Titulación
Grao en Bioloxía
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Bioloxía
Coordinador/a
Naveira Fachal, Horacio
Correo electrónico
horacio.naveira.fachal@udc.es
Profesorado
González Castellano, Inés
Naveira Fachal, Horacio
Vila Sanjurjo, Antón
Vila Taboada, Marta
Correo electrónico
ines.gonzalez.castellano@udc.es
horacio.naveira.fachal@udc.es
anton.vila@udc.es
marta.vila.taboada@udc.es
Web
Descripción general Curso de introdución á Xenética de Poboacións e a Evolución, no que se presentan e discuten as distintas forzas que actúan sobre as frecuencias xénicas nas poboacións, as relacións entre xenotipos e ambientes que dan forma aos fenotipos, e os patróns de evolución das poboacións e especies.

Competencias del título
Código Competencias del título
A7 Reconstruir las relaciones filogenéticas entre unidades operacionales y poner a prueba hipótesis evolutivas.
A12 Manipular material genético, realizar análisis genéticos y llevar a cabo asesoramiento genético.
A18 Llevar a cabo estudios de producción y mejora animal y vegetal.
A21 Diseñar modelos de procesos biológicos.
A24 Gestionar, conservar y restaurar poblaciones y ecosistemas.
A27 Dirigir, redactar y ejecutar proyectos en Biología.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar en colaboración.
B6 Organizar y planificar el trabajo.
B7 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Capacidad de interpretar y analizar los problemas biológicos, así como la propia naturaleza humana, desde una perspectiva evolutiva A7
A12
A18
A21
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
Elección de las técnicas y métodos más adecuados para abordar el estudio de un determinado problema evolutivo A7
A12
A18
A24
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
Empleo de la información genética para gestionar, conservar y restaurar poblaciones A7
A12
A18
A21
A24
A27
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7

Contenidos
Tema Subtema
TEMA 1.- DIVERSIDAD DE LA VARIACIÓN GENÉTICA. Conceptos y términos de uso común en genética evolutiva. Conceptos estadísticos básicos. Estimas del grado de variación genética. Distintos tipos de observaciones de la variación genética.
TEMA 2.- GENÉTICA CUANTITATIVA. Clases de caracteres fenotípicos. Caracteres contínuos. Valor reproductivo y valor genotípico de un genotipo. Valor ambiental. Sensibilidad ambiental de un genotipo. Descomposición de la varianza fenotípica. Estima del nº mínimo de loci (QTL’s) que afectan a un carácter. Cartografía de QTL’s. Heredabilidad.
TEMA 3.- EFECTOS DE LOS SISTEMAS REPRODUCTIVOS Y TIPOS DE APAREAMIENTO SOBRE LA VARIACIÓN GENÉTICA. Mantenimiento de la variación genética en poblaciones con reproducción sexual y apareamiento aleatorio: ley de Hardy-Weinberg (H-W); desviaciones de las expectativas H-W. Efectos de la reproducción asexual y los apareamientos no aleatorios sobre la variación genética: partenogénesis; consanguinidad; sistemas regulares de apareamientos consanguíneos y clasificados.
TEMA 4.- PROCESO DISPERSIVO DE LAS FRECUENCIAS GÉNICAS EN POBLACIONES PEQUEÑAS. Muestreo de gametos y varianza de las frecuencias génicas. Modelo Wright-Fisher. Varianza de la frecuencia génica entre aislados poblacionales. Consanguinidad dentro de aislados. Efectos sobre el grado de heterocigosis del genoma de un individuo. Concepto de tamaño efectivo de población. Estima del tamaño efectivo de una población. Efecto fundador y cuellos de botella.
TEMA 5: MUTACIÓN Y MIGRACIÓN. Clases de mutaciones: sustituciones nucleotídicas; inserciones y deficiencias; duplicaciones; reordenaciones cromosómicas. Tasas de mutación. Cambio en las frecuencias alélicas producido por mutación. Destino de un mutante único. Modelos de mutación en genética molecular de poblaciones. Migración y flujo génico. Cambio en las frecuencias alélicas producido por migración; modelo continente-isla; modelo archipiélago. Mutación y migración en poblaciones finitas.
TEMA 6: MODELOS BÁSICOS DEL EFECTO DE LA SELECCIÓN SOBRE LAS FRECUENCIAS GÉNICAS. Selección natural. Concepto de “fitness”. Clases de selección. Modelo haploide. Modelo diploide. Efectos de la selección sobre el tamaño de población; selección dura vs selección blanda. Polimorfismos mantenidos mediante coeficientes de selección constantes. Depresión endogámica y vigor híbrido.
TEMA 7: DESEQUILIBRIO GAMÉTICO Y RECOMBINACIÓN. Grupos de ligamiento. Cuantificación del desequilibrio. Acción aleatorizante de la recombinación. Factores que afectan al desequilibrio. Beneficio evolutivo de la recombinación. Interacciones entre genes no alélicos en la determinación de la fitness. Coadaptación genética. Transmisión horizontal.
TEMA 8: INTERACCIONES DE LA SELECCIÓN NATURAL CON OTRAS FUERZAS EVOLUTIVAS. Equilibrio mutación-selección; carga genética; principio Haldane-Muller. Interacción de la selección con la recombinación; trinquete de Muller. Interacción de la selección con el sistema de apareamiento. Equilibrio migración-selección. Interacción de la selección con la deriva genética. Interacción de selección, deriva aleatoria y mutación. Interacción de selección, deriva y migración.
TEMA 9: ESTIMACIÓN DE LA FITNESS BIOLÓGICA. Componentes de la fitness. Comparaciones entre generaciones. Comparando el antes y el después de la acción del agente selectivo. Comparaciones entre fases dentro del ciclo vital. Estimas espúreas de la fitness.
TEMA 10: COEFICIENTES DE SELECCIÓN VARIABLES. Mosaicos ambientales. Variación espacial. Variación temporal. Selección, flujo génico y clinas. Selección dependiente de las frecuencias. Pleiotropismo antagónico. Conflictos genéticos. Selección sexual. Selección de grupo.
TEMA 11.- LAS TEORÍAS NEUTRAL Y CASI NEUTRAL DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR. Controversias históricas sobre los niveles de heterocigosis del genoma. Deriva genética y selección natural. Alelos selectivamente equivalentes. Tasas de evolución. Evolución molecular vs. evolución de la forma y función. Diversas predicciones de la hipótesis neutralista. Consecuencias de la “casi neutralidad”.
TEMA 12.- DETECCIÓN DE LA SELECCIÓN NATURAL Y PUESTA A PRUEBA DE LA HIPÓTESIS NEUTRALISTA. Diversos modelos de evolución de las secuencias de DNA. Límites a la divergencia nucleotídica. Estima del número de sustituciones nucleotídicas. Tasas de sustitución nucleotídica. Monstruos esperanzados. Evolución modular. Pseudogenes. Efectos de la selección directa sobre el polimorfismo y la divergencia nucleotídica. La importancia de la recombinación: barrido selectivo y selección de fondo. Pruebas estadísticas.
TEMA 13.- FILOGENIAS MOLECULARES.

Cladogramas y filogramas. Teoría de la coalescencia. Relaciones monofiléticas, parafiléticas y polifiléticas. Árboles de genes y árboles de especies. Métodos de filogenética molecular. El árbol evolutivo de la especie humana.
TEMA 14.- ORIGEN DE LAS ESPECIES. ¿Por qué existen especies distintas? Modos geográficos de especiación. El equilibrio puntuado de los estratos geológicos. Especiación y estructura de las topografías de fitness. Evolución de las incompatibilidades genéticas de los híbridos. Interacción entre selección disruptiva y apareamiento aleatorio. Reglas generales de la especiación y de la diversificación evolutiva.
TEMA 15.- MACROEVOLUCIÓN Historia de la biodiversidad. Tasas de formación y extinción de especies. Biogeografía. E concepto de especie en paleontología. Reconstrucción del pasado remoto usando la filogenia. Radiaciones adaptativas. El origen de los planes corporales de los animaies: la biota de Ediacara. Extinciones masivas. Extinciones provocadas por la actividad humana (la "Sexta extinción masiva").

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Actividades iniciales B1 B4 B5 B6 1 0 1
Sesión magistral A7 A12 A18 A24 B1 B3 B4 B6 15 45 60
Solución de problemas B2 6 6 12
Prácticas a través de TIC A7 A21 B2 B4 15 15 30
Discusión dirigida B1 B2 B3 B7 1 0 1
Aprendizaje colaborativo A27 B1 B3 B5 B7 7 35 42
Prueba objetiva A7 A12 A18 A21 A24 B1 B2 3 0 3
 
Atención personalizada 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Actividades iniciales (profesor) Presenta la guía docente de la materia, aclara dudas, organiza a los alumnos para las actividades
(alumno) Toma notas, plantea dudas y cuestiones.
Sesión magistral (profesor) Explica los fundamentos teóricos
(alumno) Observa, asimila y toma notas. Plantea dudas y cuestiones. Memoriza. Lee los textos recomendados.
Solución de problemas (profesor) Plantea problemas y orienta para su resolución.
(alumno) Trabaja individualmente o en grupo, busca información y resuelve las cuestiones planteadas
Prácticas a través de TIC (profesor) Presenta los objetivos, prepara el material y el equipo, expone los métodos, proporciona un guión, asiste a los alumnos.
(alumno) Experimenta, analiza y elabora una memoria
Discusión dirigida Discusión de textos asignados a principio de curso y resolución de ejercicios relacionados.
Aprendizaje colaborativo (profesor) Asigna traballos. Instrúe sobre ferramentas. Orienta e resolve dúbidas.
(alumno) Traballa cos seus compañeiros na realización das tarefas asignadas polo profesor.
Prueba objetiva (profesor) Plantea preguntas y valora las respuestas de los alumnos
(alumno) Consulta sus materiales de apoyo y responde a las preguntas

Atención personalizada
Metodologías
Discusión dirigida
Aprendizaje colaborativo
Sesión magistral
Solución de problemas
Prácticas a través de TIC
Descripción
Cada estudiante habrá de asistir obligatoriamente a 1 hora de tutoría, con objeto de diagnosticar posibles disfunciones del programa formativo y de diseñar las acciones correctoras que se estimen más apropiadas.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Discusión dirigida B1 B2 B3 B7 El alumnado realizará una prueba mixta (test + problemas) sobre los contenidos tratados en los cuatro seminarios. 15
Prácticas a través de TIC A7 A21 B2 B4 Realización de varios ejercicios de genética evolutiva con un ordenador personal, empleando los programas informáticos utilizados en las prácticas. Es imprescindible obtener acumulativamente al menos 15 puntos en estas pruebas, que se realizan al final de cada sesión práctica, para aprobar la asignatura. 25
Prueba objetiva A7 A12 A18 A21 A24 B1 B2 Conjunto de preguntas de distinto tipo (alternativa múltiple, respuesta breve, completar, asociación, etc) relacionadas con cualquiera de los contenidos del temario.
La prueba se desarrolla en dos fases. La primera de ellas no es presencial, y consiste en una serie de cuestionarios en la plataforma Moodle, a los que se debe dar respuesta en fechas y horas prefijadas a lo largo del curso. La contribución de esta fase a la prueba es de un máximo de 25 puntos. La segunda fase, que corresponde al examen oficial de la materia, es presencial y consiste en una serie de preguntas test de alternativa múltiple. La contribución acumulada de las dos fases a la nota final de la materia es de un máximo de 60 puntos. Es imprescindible obtener por lo menos 35 puntos en esta prueba para aprobar la materia.
En esta actividad se evaluará la adquisición de las competencias A7, A12, A18, A21, A24 e A27.
60
 
Observaciones evaluación

Se considerarán PRESENTADOS en las actas de la asignatura todos los alumnos que se hayan presentado como mínimo a tres de las pruebas prácticas o a la segunda fase de la prueba objetiva (examen final de la asignatura).  

La nota final en actas de los alumnos que no alcanzaran en las prácticas o en la prueba objetiva la nota mínima para aprobar la asignatura, pero cuya puntuación acumulativa fuese superior a 50, será un 4,9 (SUSPENSO).

En la segunda oportunidad se empleará la misma metodología de evaluación que en la primera.


Fuentes de información
Básica Fontdevila, A., y Moya, A. (2003). Evolución: Origen, Adaptación y Divergencia de las Especies. Síntesis
Zimmer, C. and Emlen, D. (2012). Evolution: Making sense of life. Roberts and Company Publishers
Herron, J. D., and Freeman, S. (2014). Evolutionary Analysis. . Pearson
Caballero, A. (2017). Genética Cuantitativa. Síntesis
Hedrick, P.W. (2011). Genetics of Populations.. Jones & Bartlett
Fontdevila, A., y Moya, A. (2007). Introducción a la Genética de Poblaciones. . Síntesis
Lemey, P., Salemi, M., and Vandamme, A-M (2009). The Phylogenetic Handbook. Cambridge University Press
Complementária Sampedro, J. (2007). Deconstruyendo a Darwin: Los Enigmas de la Evolución a la Luz de la Nueva Genética.. Síntesis
Barton, N. (2007). Evolution. Cold Spring Harbor Lab. Press.
Ridley, M. (2004). Evolution. Blackwell
Avise, J. C. (2006). Evolutionary Pathways in Nature. A Phylogenetic Approach. . Cambridge Univ. Press.
Bromham, L. (2008). Reading the Story in DNA: A Beginners Guide to Molecular Evolution. . Oxford Univ. Press.
Dawkins, R. (1996). The blind watchmaker.. W. W. Norton & Co.
Coyne, J. A. (2009). Why Evolution is True. Viking


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Estadística/610G02005
Genética/610G02019
Genética molecular/610G02020

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios

Los contenidos del temario y el material de apoyo para el estudio se encuentran en la plataforma Moodle de la UDC, por lo que es imprescindible conectarse a ella, y prestar atención a las noticias que tanto los profesores como servidores automáticos divulgarán a lo largo del curso. Conviene llevar la materia al día, asistiendo a las clases, respondiendo a los cuestionarios y resolviendo los ejercicios complementarios de los distintos temas. Resulta de mucha ayuda entender el inglés escrito, pues la mayor parte de la bibliografía está en esa lengua, y conocer el manejo de hojas EXCEL al nivel de usuario.



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