Genética evolutiva 

 
RESUMEN: Genética de poblaciones. Modelos teóricos de la dinámica evolutiva por variación de las características genéticas de las poblaciones. Fenómenos micro y macroevolutivos. Métodos genéticos para el análisis de la variabilidad. Índices de similitud. Filogenia

Asignatura: Optativa de 4º Curso Lic. en Biología, de las especialidades de Biología Animal y Biología Vegetal.
6 Créditos de Teoría y 4 de Prácticas

 PROGRAMA:

  1. INTRODUCCIÓN
    1. La Genética evolutiva en el contexto de la Biología y de la Genética. La historia de los estudios de la Evolución.
       
  2. PROCESOS GENÉTICOS DEL CAMBIO EVOLUTIVO
    1. Constitución genética de las poblaciones. Concepto Genético de población. Genotipo y fenotipo. Frecuencias génicas y genotípicas. Ley del equilibrio en poblaciones panmícticas. Aplicaciones en el caso de alelismo simple. Aplicaciones a diversos sistemas genéticos: series alélicas y genes ligados al sexo. Genes ligados y desequilibno de ligamiento.
    2. Cambios de las frecuencias génicas en las poblaciones infinitas. Aleatoriedad de las mutaciones: pruebas experimentales. Cambios en las frecuencias génicas con presión de mutación.
    3. Migración. El modelo isla-continente. Patrones de migración. Hibridación introgresiva.
    4. Selección. El valor adaptativo y el coeficiente de selección. Componentes de la eficacia biológica. Selección con dominancia: diversos casos. Selección sin dominancia. Selección con superdominancia. Equilibrio mutación-selección.
    5. Poblaciones finitas. Cambio de las frecuencias génicas. Población idealizada. Muestreo: varianza de frecuencias génicas y genotípicas.
    6. Tama o efectivo de la población. Deriva genética al azar. Efecto fundador y cuello de botella. Fijación génica. La endogamia y sus efectos genéticos. El coeficiente de consanguinidad.
       
  3. ANALISIS DE LA VARIACIÓN GENÉTICA 
    1. Poblaciones y evolución. Genotipo y fenotipo. Poblaciones panmícticas y naturales. Modelos clásico y equilibrado de la estructura genética de las poblaciones. Teorema fundamental de la selección natural. Demostración experimental.
    2. Variación alélica y evolución. Estimación de la variabilidad en poblaciones naturales. Polimofismos visibles: cualitativos y cuantitativos. Variación genética y selección artificial. El polimorfismo cromosómico.
    3. Variación en caracteres que afectan a la eficacia biológica. Utilización de sistemas de letales equilibrados.
    4. Caracteres bioquímicos. Métodos de análisis de los polimorfismo de isoenzimas y otras proteínas. Estimación de la heterocigosis y polimorfismo. Comparación de resultados en diversos grupos taxonómicos de plantas y animales.
    5. Polimorfismo de secuencias del ADN. El polimorfismo de longitud de los fragmentos de restricción (RFLP). Polimorfismo de secuencias de ADN amplificadas al azar (RAPD). Secuencias de ADN.
    6. Ventajas e inconvenientes de los diferentes métodos de análisis de la variabilidad en las poblaciones naturales.
    7. El origen de la variación genética. Papel de la mutación y de la recombinación.  Clasificación de las mutaciones. Mutación y adaptación. Tasas de mutación y tasas de evolución.
       
  4. GENÉTICA EVOLUTIVA Y EL ANALISIS DE LA FILOGENIA
    1. Evolución del tamaño del genoma. La paradoja del ADN. ADN no funcional y ADN repetitivo. Genes de copias múltiples. Evolución por cambios estructurales y numéricos cromosómicos. Evolución por poliploidía.
    2. Solución de las familias multigénicas. Mecanismos de evolución concertada. Duplicación y divergencia de familias multigénicas. Superfamilias multigénicas. Evolución del código genético.
    3. Elementos transponibles. Clasificación de los elementos móviles. La transposición en eucariótas. Factores que controlan la dinámica de las poblaciones. La transferencia horizontal.
    4. Ideas históricas sobre la evolución. Lamarckismo. Darwinismo: la evolución por seleción natural. Modalidades de selección natural: equilibradora, direccional y disruptiva. Selección y adaptación.
    5. Poblaciones, razas y subespecies. Politipismo. Clones. Líneas puras y poblaciones mendelianas. Razas microgeográficas. Concepto genético de raza. Razas geográficas ó subespecies.
    6. La especie. Concepto genético de especie. Discontinuidad de la variabilidad orgánica.  Mecanismos de aislamiento reproductor: geográficos, precigóticos y postcigóticos. Control genético de los mecanismos de aislamiento reproductor. Especies gemelas y semiespecies. Especiación en islas. Peculiaridades diferenciales de la especiación en plantas y animales.
    7. Patrones de especiación. El modelo geográfico. El modelo cuántico. Modelos intermedios. Contrastes de la especiación en plantas y animales. Especiación por poliploidía. Papel de la hibridación en la evolución.
    8. Evolución transespecífica. Concepto de microevolución y macroevolución. Modelos no-adaptativos. Modelos adaptativos: pre-adaptación, postadaptación y bioespacio. Modelos genéticos: regulación genética y nuevos planes de organización del desarrollo de los seres vivos.
    9. Análisis de la filogenia. Homología y analogía. Genes ortólogos y parálogos. Filogenias cromosómicas. Filogenias inmunológicas. Filogenias bioquímicas: aplicación de la electroforesis. Comparación de secuencias de aminoácidos en las proteínas.
    10. Filogenias moleculares. Hibridación de ácidos nucléicos. Comparación de secuencias de ácidos nucléicos.
    11. Seleccionismo versus seleccionismo. La teoría neutral de la evolución molecular. Principios teóricos de la teoría  neutralista. Tasa de sustitución de aminoácidos en las proteínas. Tasas de sustitución de bases nucleotífdicas. Patrones de sustitución de nucleótidos y aminoácidos.

PROGRAMA DE PRACTICAS:

  1. Dinámica genética en poblaciones experimentales: competencia entre mutantes de D. melanogaster en cajas de población.
  2. Respuesta a la selección contra recesivos en poblaciones de D. melanogaster.
  3. Programa de Ordenador de Simulación de la deriva genética. Aplicación a varios supuestos experimentales.
  4. Análisis de polimorfismos para isoenzimas y proteínas.
  5. Elección, preparación y presentación de un Seminario sobre un tema de Genética Evolutiva.
     

BIBLIOGRAFIA: