Datos Identificativos 2022/23
Asignatura (*) Xenética de poboacións e evolución Código 610G02021
Titulación
Grao en Bioloxía
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Bioloxía
Coordinación
Naveira Fachal, Horacio
Correo electrónico
horacio.naveira.fachal@udc.es
Profesorado
Beade Toubes, Elena
Mallo Seijas, Natalia
Naveira Fachal, Horacio
Vila Sanjurjo, Antón
Correo electrónico
e.beade@udc.es
natalia.mallo@udc.es
horacio.naveira.fachal@udc.es
anton.vila@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.gal/course/view.php?id=14087
Descrición xeral 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 do título
Código Competencias do título
A7 Reconstruír as relacións filogenéticas entre unidades operacionales e pór a proba hipóteses evolutivas.
A12 Manipular material xenético, realizar análises xenéticas e levar a cabo asesoramento xenético.
A18 Levar a cabo estudos de produción e mellora animal e vexetal.
A21 Deseñar modelos de procesos biolóxicos.
A24 Xestionar, conservar e restaurar poboacións e ecosistemas.
A27 Dirixir, redactar e executar proxectos en Bioloxía.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Traballar en colaboración.
B6 Organizar e planificar o traballo.
B7 Comunicarse de maneira efectiva nunha contorna de traballo.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do 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

Contidos
Temas Subtemas
PANORÁMICA XERAL DA BIOLOXÍA EVOLUTIVA Breve historia da bioloxía evolutiva. Xenética de poboacións. Xenética evolutiva molecular. Bioloxía evolutiva do desenvolvemento (evo-devo). Xenómica evolutiva. As bases de datos do "National Center for Biotechnology Information" (NCBI-USA). Navegadores de xenomas (NCBI, UCSC, Ensembl). Proxectos de caracterización da variación xenética na especie humana.
MACROEVOLUCIÓN Evolución por encima do nivel de especie. Cronoloxía da vida na Terra. Os tres dominios da vida. Utilización das filoxenias para reconstruír o pasado profundo. Diversificación dos eucariotas. O concepto de especie en paleontoloxía. Patróns de macroevolución. Extincións masivas. Diferenzas entre clados na diversidade de especies. A evolución das estruturas biolóxicas complexas a través do rexistro fósil.
A CONSTRUCIÓN DE MÓDULOS EVOLUTIVOS Proteínas promiscuas; máquinas moleculares; evolución modular das proteínas. Oportunismo evolutivo. Kits de construción bioquímica. Adaptacións, exaptaciones e enxoitas. Evolución dos programas de desenvolvemento. Evolución retrógrada e intercalar. Duplicacións de xenes. Recrutamento. Transmisión horizontal. Grupos de ligamiento. Efecto aleatorizante da recombinación. Coadaptación xenética. Superxenes.
FILOXENIAS MOLECULARES Cladogramas e filogramas. Teoría da coalescencia. Taxones monofiléticos, parafiléticos e polifiléticos. Árbores de xenes e árbores de especies. Métodos de filoxenética molecular. A árbore evolutiva humana.
AS ORIXES DAS ESPECIES Conceptos de especie. Principais cuestións relacionadas coa especiación. Barreiras reprodutivas intrínsecas de illamento. Especiación e paisaxes adaptativas: a teoría do equilibrio cambiante. Modos de especiación. Radiacións adaptativas. Trazos máxicos. Evolución das incompatibilidades xenéticas en híbridos interespecíficos. Regras xerais de especiación e diversificación evolutiva. Evolución filética e cladística no rexistro fósil.
XENÉTICA CUANTITATIVA Caracteres continuos, descontinuos e limiares. Valor reprodutivo e valor xenotípico dun xenotipo. Valor ambiental. Sensibilidade ambiental dun xenotipo. Compoñentes da varianza fenotípica. Herdanza. Estimación do número mínimo de loci subxacentes a un trazo cuantitativo ( QTL). Cartografía de QTLs. Estudos de asociación de todo o xenoma (GWAS)
CONSECUENCIAS DOS SISTEMAS REPRODUTIVOS E TIPOS DE APAREAMIENTO SOBRE A ORGANIZACIÓN DA VARIACIÓN XENÉTICA Mantemento da variación xenética en poboacións con reprodución sexual e apareamiento aleatorio: Lei de Hardy-Weinberg (H-W); desviacións das expectativas de H-W. Efectos da reprodución asexual e do apareamiento non aleatorio sobre as frecuencias dos xenotipos: partenoxénese; autofecundación; coeficientes de endogamia e parentesco; sistemas regulares de endogamia; apareamiento clasificado fenotípico. Mestura xenética.
CAMBIOS XENÉTICOS ALEATORIOS EN POBOACIÓNS DE PEQUENO TAMAÑO Mostraxe de gametos e senda aleatoria das frecuencias xénicas. Modelo de Wright-Fisher. Dispersión das frecuencias xénicas entre subpoboacions. Taxa de fixación dentro das subpoboacións e os xenomas. Tamaño efectivo da poboación. Efectos fundadores e pescozos de botella poboacionais. Efecto Wahlund.
MUTACIÓN E MIGRACIÓN Clases de mutacións: substitucións de nucleótidos; insercións e deficiencias; duplicacións; reordenamientos cromosómicos. Taxas de mutación. Cambio na frecuencia dos xenes debido á mutación. O destino dun único mutante. Modelos de mutación en xenética molecular de poboacións. Migración e fluxo xenético. Cambio na frecuencia xénica debido á migración; o modelo da illa. Mutación e migración en poboacións finitas.
EFECTOS DA SELECCIÓN NATURAL SOBRE OS FENOTIPOS E AS FRECUENCIAS XÉNICAS A selección natural. "Fitness" biolóxica. Tipos de selección. Selección de trazos cuantitativos. Medición da selección multivariante. Resposta á selección de caracteres correlacionados. Caso de estudo: base xenética da adaptación a elevada altitude na especie humana. Xenes bos ou xenes malos? Modelos básicos de selección haploide e diploide. Polimorfismos mantidos por coeficientes de selección constantes. Métodos de estimación da "fitness". Paisaxes de "fitness".
POLIMORFISMOS MANTIDOS POR COEFICIENTES DE SELECCIÓN VARIABLES Variación espacial e temporal da fitness: ambientes de gran groso e de gran fino. Selección endocíclica. "Trade-offs" entre compoñentes de fitness. Pleiotropismo antagónico. Selección dependente das frecuencias. Cooperation, altruismo e selección de parentesco ("kin-selection").
ACCIÓN COMBINADA DA SELECCIÓN E OUTRAS FORZAS EVOLUTIVAS. Equilibrio mutación-selección. Lastre xenético das poboacións. O papel da recombinación: o trinquete de Muller e a dexeneración dos cromosomas Y; efectos Hill-Robertson. Evolución dos cromosomas sexuais. Equilibrio entre selección e fluxo génico; clinas xénicas. Selección en poblacións finitas: mutacións neutras, case neutras e seleccionadas.
MÁQUINAS DE EVOLUCIÓN Dinámica de Raíña Vermella. Antagonismos entre especies. Conflitos sexuais. Selección sexual vs selección natural. Conflitos entre proxenitores e descendentes. Conflitos interxenómicos: incompatibilidade citoplasmática. Conflitos intraxenómicos: elementos xenéticos egoístas.
EVOLUCIÓN DA DETERMINACIÓN DO SEXO Que é o sexo meiótico? Custos e beneficios do sexo. Roles sexuais, conflitos sexuais e selección sexual. Diversidade de ciclos sexuais entre os eucariotas. Mecanismos moleculares da determinación do sexo. Determinación do sexo nas angiospermas e nos animais. Sistemas de auto-incompatibilidade. Xenética cuantitativa da determinación do sexo: determinación xenotípica vs. ambiental. Sistemas carentes de cromosomas sexuais diferenciados. Transicións entre sistemas de determinación do sexo.
THE NEUTRAL THEORY OF MOLECULAR EVOLUTION. MOLECULAR FOOTPRINTS OF NATURAL SELECTION

The neutral theory of molecular evolution. Molecular clocks. Models of DNA evolution. Limits of nucleotide divergence. Estimates of the number of nucleotide substitutions. Substitution rates. Pseudogenes. Direct effects of selection on nucleotide polymorphism and divergence. The importance of recombination: selective sweep and background selection. Selection and demographic history can leave similar footprints on DNA variation. Statistical tests.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Actividades iniciais B1 B4 B5 B6 1 0.5 1.5
Sesión maxistral A7 A12 A18 A24 B1 B3 B4 B6 21 63 84
Solución de problemas A7 A27 B1 B2 B3 B4 B5 B7 7 24.5 31.5
Prácticas a través de TIC A7 A21 B2 B4 14 14 28
Proba obxectiva A7 A12 A18 A21 A24 B1 B2 4 0 4
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Actividades iniciais Profesor.- Presenta a guía docente da materia, aclara dúbidas, organiza os alumnos para as actividades.
Alumno.- Toma notas, formula dúbidas e cuestións.
Sesión maxistral Profesor.- Explica os fundamentos teóricos
Alumno.- Observa, asimila e toma notas. Formula dúbidas e cuestións. Memoriza. Le os textos recomendados.
Solución de problemas Profesor.- Formula problemas e orienta para a súa resolución.
Alumno.- Traballa individualmente ou en grupo, busca información e resolve as cuestións formuladas
Prácticas a través de TIC Profesor. - Presenta os obxectivos, prepara o material e o equipo, expón os métodos, proporciona un guión, asiste aos alumnos.
Alumno. - Experimenta, analiza e elabora unha memoria
Proba obxectiva Profesor. - Formula preguntas e valora as respostas dos alumnos
Alumno. - Consulta os seus materiais de apoio e responde ás preguntas

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Solución de problemas
Prácticas a través de TIC
Descrición
Cada estudante haberá de asistir obrigatoriamente a 1 hora de titoría, co obxecto de detectar posibles disfuncións do programa formativo e de deseñar as accións correctoras que se estimen oportunas.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Solución de problemas A7 A27 B1 B2 B3 B4 B5 B7 Realización na aula de exercicios de cálculo complementarios das clases teóricas. 15
Prácticas a través de TIC A7 A21 B2 B4 Realización de varios exercicios de xenética evolutiva cun ordenador persoal, empregando os programas informáticos utilizados nas prácticas. É imprescindible obter acumulativamente polo menos 15 puntos nesta proba, que se realizará ao final das sesións prácticas, para aprobar a materia.
Nesta actividade avaliarase a adquisición das competencias A7, A21, A24 e A27.
25
Proba obxectiva A7 A12 A18 A21 A24 B1 B2 Conxunto de exercicios e preguntas teóricas de distinto tipo (alternativa múltiple, resposta breve, completar, asociación, etc) relacionadas con calquera dos contidos do temario. A proba desenvólvese en dúas fases. A primeira delas non é presencial, e consiste nunha serie de cuestionarios na plataforma Moodle, aos que se debe dar resposta en datas e horas fixadas con antelación ao longo do curso. A contribución desta fase á proba é dun máximo de 25 puntos. A segunda fase, que corresponde ao exame oficial da materia, é presencial e consiste nunha serie de preguntas test de alternativa múltiple. A contribución acumulada das dúas fases á nota final da materia é dun máximo de 60 puntos. É imprescindible obter polo menos 35 puntos nesta proba para aprobar a materia.
Nesta actividade avaliarase a adquisición das competencias A7, A12, A18, A21, A24 e A27.
60
 
Observacións avaliación

Consideraranse PRESENTADOS nas actas da materia todos aqueles alumnos que se presenten ao exame práctico ou á segunda fase da proba obxectiva (exame oficial da materia).

A nota final en actas dos alumnos que non acadaran nas prácticas ou na proba obxectiva a nota mínima  para aprobar a materia, pero cuxa puntuación acumulativa fose superior a 50, será un 4.9 (SUSPENSO).

Na segunda oportunidade utilizarase a mesma metodoloxía de avaliación que na primeira.

No caso de que algún estudante, por razóns debidamente xustificadas, non puidese asistir aos exames oficiais da materia, será examinado oralmente. Se non puidese realizar todas as probas de avaliación continua, ou non acadase o máximo posible de puntos con ditas probas, poderá facer un bloque adicional de exercicios no exame oficial con obxecto de recuperar os puntos perdidos.

Para o cómputo da cualificación final dos estudantes con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de asistencia, tanto na oportunidade de final de cuadrimestre como na segunda oportunidade, terase en conta a cualificación obtida no exame teórico e a correspondente á parte práctica (ver máis arriba formato de ámbolos dous exames), representando éstas o 75% e o 25% da cualificación final, respectivamente.
A realización fraudulenta das probas ou actividades de avaliación implicará directamente a cualificación de SUSPENSO (0) na materia na oportunidade correspondente.


Fontes de información
Bibliografía básica Cutter, A. D. (2019). A primer of molecular population genetics. OUP Oxford
Hartl, D. L. (2020). A primer of population genetics and genomics. OUP Oxford
Futuyma, D. J., and Kirkpatrick, M. (2017). Evolution. Sinauer Associates
Zimmer, C. and Emlen, D. (2015). 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
Hahn, M. W. (2018). Molecular Population Genetics. OUP USA
DeSalle, R. (2013). Phylogenomics: A primer. Routledge
Lane, N (2018). Power, Sex, Suicide. OUP Oxford
Beukeboom, L., and Perrin, N. (2014). The evolution of sex determination. OUP Oxford
Shubin, N. (2015). Tu pez interior. Capitán Swing

Bibliografía complementaria Sampedro, J. (2007). Deconstruyendo a Darwin: Los Enigmas de la Evolución a la Luz de la Nueva Genética.. Síntesis
Fontdevila, A., y Moya, A. (2003). Evolución. Origen, adaptación y divergencia de las especies.. 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.
Fontdevila, A., y Moya, A. (1999). Introducción a la genética de poblaciones. Síntesis
Bromham, L. (2008). Reading the Story in DNA: A Beginners Guide to Molecular Evolution. . Oxford Univ. Press.
Coyne, J. A. (2009). Why Evolution is True. Viking


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Estatística/610G02005
Xenética/610G02019
Xenética molecular/610G02020

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións

Os contidos do temario e o material de apoio para o estudo atópanse na plataforma Moodle da UDC, polo que é imprescindible conectarse a ela, e prestar atención ás novas que os profesores ou os servidores automáticos difundirán ao longo do curso. Convén levar a materia ao día, asistindo ás clases, respondendo ós cuestionarios e facendo os exercicios complementarios dos distintos temas. Resulta de moita axuda entender o inglés escrito, pois a maior parte da bibliografía está nesa lingua. É tamén moi recomendable ter coñecementos de EXCEL a nivel de usuario.



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías