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Academic Year: 2024/25

451 - Degree in Veterinary Science

28410 - Genetics


Teaching Plan Information

Academic year:
2024/25
Subject:
28410 - Genetics
Faculty / School:
105 - Facultad de Veterinaria
Degree:
451 - Degree in Veterinary Science
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

Genetics studies heredity and the processes that determine the characteristics of a species and intraspecific variation.

Objectives: to know the genetic basis of intergenerational transmission of traits (molecular, cellular, individual and population levels) and of animal pathologies and to integrate genetic principles with other subjects.

 These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs; United Nations Agenda 2030 ;https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific targets ;the acquisition of the subject learning results will contribute to some extent to the achievement of objectives 3.9, 4.7, 5.5, 8.8, 9.c, 15.5 and 16.10.

Pre-requirements: competencies in Biology and Biochemistry, Epidemiology and Biostatistics and Basic Sciences for Veterinary Medicine.

Safety recommendations :

https://veterinaria.unizar.es/estudiantes/formacion-prevencion-riesgos-y-seguridad#normas

https://veterinaria.unizar.es/prevencion/protocolosespecificosveteriaria

http://patologiaanimal.unizar.es/medidas-de-seguridad

 

 

2. Learning results

  1. To know the genetic molecular basis of biological processes: nature, organization and replication of hereditary material, genetic information and expression in cells, differentiation and development, mutation and repair of hereditary material, population dynamics.

2. To describe and interpret the principles of transmission and recombination of genetic information  through generations in both prokaryotes and eukaryotes.

 3. To be able to give genetic counselling by guiding in the interpretation of data in cases of genetic problems.

4. To identify and know the basic principles of genetic biotechnology and the processes of genetic modification in different organisms.

5. To handle basic laboratory material and techniques: To recognize with macroscopic and microscopic methods and imaging techniques, both the results of gene expression and the structural results of the genetic material (chromosomes and DNA) and be able to perform protocols for purification, amplification and sequencing of genomic DNA from biological sources.

6. To use the necessary computer tools to carry out the genetic analysis.

 

 

3. Syllabus

Program of theoretical classes:

- BLOCK 1. STRUCTURE AND ORGANIZATION OF HEREDITARY MATERIAL (1 week)

      Topic 1. Nature of the hereditary material.

      Topic 2. Replication.

 

      GENETICS OF TRANSMISSION (2 weeks)

      Topic 3. Chromosomal theory of inheritance

      Mendelism as a genetic consequence of meiosis and fertilization.

      Topic 5. Complex Mendelism. Applications in the detection and diagnosis of pathologies of genetic origin in livestock species.

      Topic 6. Inheritance and sex. Applications in the detection and diagnosis of pathologies of genetic origin in livestock species.

 

 

- BLOCK 2. BONDING AND RECOMBINATION (1 + 1/2 week)

         Topic 7. DNA recombination.

         Topic 8. Gene linkage analysis in eukaryotes. Recombination frequencies. Double recombination. Complete ligation.

         Recombination in prokaryotes. In-depth gene structure.

 

         GENOME KNOWLEDGE (1 week)

         Drawing of genetic maps and physical maps in animal species of interest in veterinary medicine.

        Gene maps in prokaryotes. Bacterial and viral mechanisms that enable genetic mapping.

 

- BLOCK 3. CHANGES IN HEREDITARY MATERIAL (3 weeks)

          Topic 12. Chromosomal mutations: Structural variations in chromosomes.

          Topic 13. Chromosomal mutations: Numerical variations in chromosomes

          Topic 14. Chromosomal abnormalities in domestic animals and their consequences in animal production and reproduction.

         Topic 15. Gene mutations. Applications in the detection and diagnosis of pathologies of genetic origin in livestock species.

         Topic 16.- Mitochondrial DNA. 

 

         REPAIR OF INHERITED MATERIAL (1/2 week)

         Topic 17.-DNA repair

 

- BLOCK 4. CONTROL AND REGULATION OF GENE EXPRESSION (1 week)

         Mechanism of transcription. RNA maturation.

         Topic 19.- Translation, protein synthesis and genetic code.

 

         DEVELOPMENTAL GENETICS (1/2 week)

         Topic20.-Developmental genetics.

 

- BLOCK 5.- GENETIC BIOTECHNOLOGY (1 + 1/2 week)

         Recombinant DNA technology

         DNA analysis. Applications in the production, reproduction and improvement of livestock species

 

- BLOCK 6. POPULATION GENETICS (3 weeks)

          Topic 23. Basic concepts of population genetics. Characterization of populations.

         Item 24. Disturbances of Hardy-Weinberg equilibrium I: Systematic processes.

         Item 25. Disturbances of Hardy-Weinberg equilibrium II: Dispersive processes.

 

Practice program:

 

Practice 1. Cytological basis of inheritance, observation and identification of cell cycle phases.

Practice 2. DNA extraction.

Practice 3. Sex diagnosis by DNA test in animal species.

Practice 4. Study of chromosomal anomalies in livestock species. Karyotypes.

Practice 5. “In vitro" cell cultures.

Practice 6. Mutagenesis. Detection of DNA modifications.

Practice 7. Restriction maps. Cloning and subcloning of DNA sequences, using different computer programs.

Practice 8. Study of genetic variability using electrophoretic techniques. Estimation of genotypic and allelic frequencies. Hardy-Weinberg equilibrium in the population.

 

Program of problem classes

 

1. Monohybridism. Crosses between lines that differ in only one character. Dominant and non-dominant genes.

2. Complex Mendelism. Lethal genes.

3. Analysis of genealogies.

4. Sex-linked inheritance.

5. Genetic linkage and recombination.

6. Linked genes and gene maps in eukaryotes.

7. Gene maps in prokaryotes.

8. Structural chromosomal abnormalities.

9. Variation in the number of chromosomes.

10. Genetic constitution of a population and Hardy-Weinberg equilibrium

11. Change of gene frequencies I.

12. Change of gene frequencies II.

 

 

4. Academic activities

1 Participatory Master Class:  30h

Graphic material available at the ADD (Anillo Digital Docente). Participation of the students in the discussion of doubts and relevant or difficult aspects.

 2. Laboratory Practices and Computer Classroom: 18 h 

Experiments of genetic analysis in groups . Elaboration of the practice notebook (methodological summary and questionnaire). 

 3. Problem solving and case studies.

a) Classroom problems: 12 h

 Resolution of typical problems.

b) Problems delivered to the practice groups:

The practice groups receive a booklet with problems to be solved as a group. Each student publicly solves the problem required by the teachers (12 groups; 2 hours/group).

 

 

5. Assessment system

(1) Written exam (70% of the final grade of the subject): It assesses learning  results 1, 2 and 4.

Both exams consist of a test (30% of the written exam grade), questions (30%) and problems (40%). The test shows four alternatives/question, with only one correct; errors are graded with -0.33 points. The grade for each part ranges from 0 to 10.  

 (2) Oral and public problem solving (15% of the final grade). It assesses learning results 1 and 3. This grade will be not kept in case of  absence or unsatisfactory explanation of the problem.

(3) Practical written exam (15% of the final grade). It assesses learning results 5 and 6.

 Coincident with (1) in both calls. In the case of unexcused absences, the grade of this exam will be multiplied by the proportion of practice sessions taken.

Final grades: Sum of the partial grades, if at least a 5 out of 10 is obtained in the written exam.

Grades (2) and (3) will be maintained in successive calls up to a maximum of 5 academic years. If the student wishes to improve them, they must join a group in the new academic year. 

For non-face-to-face students, a single written exam with the characteristics of (1) is foreseen.   

 

 

6. Sustainable Development Goals

3 - Good Health & Well-Being
4 - Quality Education
5 - Gender Equality


Curso Académico: 2024/25

451 - Graduado en Veterinaria

28410 - Genética


Información del Plan Docente

Año académico:
2024/25
Asignatura:
28410 - Genética
Centro académico:
105 - Facultad de Veterinaria
Titulación:
451 - Graduado en Veterinaria
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Biología

1. Información básica de la asignatura

La Genética estudia la herencia y los procesos que  determinan las características de una especie  y la variación  intraespecífica.

Objetivos : conocer las bases genéticas  de la transmisión intergeneracional de los caracteres (niveles molecular, celular, individual y poblacional) y de las patologías animales e integrar los principios genéticos con el resto de materias.

 Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS;  Agenda 2030 de Naciones Unidas ;https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas ;la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura  contribuirá en cierta medida al logro de las metas  3.9, 4.7, 5.5, 8.8, 9.c, 15.5 y 16.10.

Requisitos: competencias en  Biología y Bioquímica, Epidemiología y Bioestadística y Ciencias Básicas para Veterinaria.

Recomendaciones de seguridad  :

https://veterinaria.unizar.es/estudiantes/formacion-prevencion-riesgos-y-seguridad#normas

https://veterinaria.unizar.es/prevencion/protocolosespecificosveteriaria

http://patologiaanimal.unizar.es/medidas-de-seguridad

2. Resultados de aprendizaje

  1. Conocer las bases moleculares genéticas de los procesos biológicos: naturaleza, organización y replicación del material hereditario, información y expresión genética en las células, diferenciación y desarrollo, mutación y reparación del material hereditario, dinámica de las poblaciones.

2. Describir e interpretar los principios de la transmisión y recombinación de la información  genética a través de las generaciones tanto en procariotas como en eucariotas.

 3. Ser  capaz de dar consejo genético orientando en la interpretación de datos en casos de problemas genéticos.

4. Identificar y conocer los principios básicos de la biotecnología genética y los procesos de modificación genética en los distintos organismos.

5. Manejar el material y las técnicas básicas de laboratorio: Reconocer con métodos macroscópicos, microscópicos y técnicas de imagen, tanto los resultados de la expresión génica, como los estructurales del material genético (cromosomas y ADN).Ser capaz de realizar protocolos de purificación, amplificación y secuenciación del DNA genómico de fuentes biológicas.

6. Utiliza las herramientas informáticas necesarias para llevar a cabo el análisis genético.

3. Programa de la asignatura

Programa de clases teóricas:

- BLOQUE 1. ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO (1 semana)

      Tema 1. Naturaleza del material hereditario.

      Tema 2. Replicación.

 

      GENÉTICA DE LA TRANSMISION (2 semanas)

      Tema 3. Teoría cromosómica de la herencia

      Tema 4.- El mendelismo como consecuencia genética de la meiosis y fecundación.

      Tema 5. Mendelismo Complejo. Aplicaciones en la detección y diagnóstico de patologías de origen genético en especies ganaderas.

      Tema 6. Herencia y Sexo. Aplicaciones en la detección y diagnóstico de patologías de origen genético en especies ganaderas.

 

 

- BLOQUE 2. LIGAMIENTO Y RECOMBINACION  (1 + 1/2 semana)

         Tema 7. Recombinación del DNA.

         Tema 8. Análisis de ligamiento de los genes en eucariotas. Frecuencias de recombinación. Doble recombinación. Ligamiento completo.

         Tema 9.- Recombinación en procariotas. Estructura en profundidad del gen.

 

         CONOCIMIENTO DEL GENOMA (1 semana)

         Tema 10.- Elaboración de mapas genéticos y mapas físicos en las especies animales de interés en Veterinaria.

        Tema 11.- Mapas génicos en procariotas. Mecanismos bacterianos y víricos que permiten la elaboración de mapas genéticos.

 

- BLOQUE 3. CAMBIOS DEL MATERIAL HEREDITARIO (3 semanas)

          Tema 12. Mutaciones cromosómicas: Variaciones estructurales en los cromosomas.

          Tema 13. Mutaciones cromosómicas: Variaciones numéricas en los cromosomas

          Tema 14. Anomalías cromosómicas en animales domésticos y sus consecuencias en la producción y reproducción animal.

         Tema 15. Mutaciones génicas. Aplicaciones en la detección y diagnóstico de patologías de origen genético en especies ganaderas.

         Tema 16.- ADN mitocondrial. 

 

         REPARACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO (1/2 semana)

         Tema 17.- Reparación del DNA

 

- BLOQUE 4. CONTROL Y REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA (1 semana)

         Tema 18.- Mecanismo de transcripción. Maduración del ARN.

         Tema 19.- Traducción, síntesis de proteínas y código genético.

 

         GENÉTICA DEL DESARROLLO (1/2 semana)

         Tema 20.- Genética del desarrollo.

 

- BLOQUE 5.- BIOTECNOLOGÍA GENÉTICA (1 + 1/2 semana)

         Tema 21.-  Tecnología del DNA recombinante

         Tema 22.- Análisis del DNA. Aplicaciones en la producción, reproducción y mejora de las especies ganaderas

 

- BLOQUE 6. GENETICA DE POBLACIONES (3 semanas)

         Tema 23. Conceptos básicos de genética de poblaciones. Caracterización de poblaciones.

         Tema 24. Alteraciones del equilibrio de Hardy-Weinberg I: Procesos sistemáticos.

         Tema 25. Alteraciones del equilibrio de Hardy-Weinberg II: Procesos dispersivos.

 

Programa de prácticas:

 

Práctica 1. Bases citológicas de la herencia, observación e identificación de las fases del ciclo celular.

Práctica 2. Extracción de DNA.

Práctica 3. Diagnóstico del sexo mediante test de DNA en especies animales.

Práctica 4. Estudio de anomalías cromosómicas en especies ganaderas. Cariotipos.

Práctica 5. Cultivos celulares "in vitro".

Práctica 6. Mutagénesis. Detección de modificaciones del DNA.

Práctica 7. Mapas de restricción. Clonaje y subclonaje de secuencias del DNA, mediante la utilización de diferentes programas informáticos.

Práctica 8. Estudio de la variabilidad genética mediante técnicas electroforéticas. Estimación de las frecuencias genotípicas, alélicas. Equilibrio Hardy- Weinberg en la población.

 

Programa de clases de problemas

 

1. Monohibridismo. Cruzamientos entre líneas que difieren en un sólo carácter. Genes dominantes y no dominantes.

2. Mendelismo complejo. Genes letales.

3. Análisis de genealogías.

4. Herencia ligada al sexo.

5. Ligamiento y recombinación genéticos.

6. Genes ligados y mapas génicos en eucariotas.

7. Mapas génicos en procariotas.

8. Anomalías cromosómicas estructurales.

9. Variación en el número de cromosomas.

10. Constitución genética de una población y equilibrio Hardy-Weinberg

11. Cambio de frecuencias génicas I.

12. Cambio de frecuencias génicas II.

4. Actividades académicas

1. Clase Magistral participativa:  30h

Material gráfico disponible en el  ADD. Participación de los alumnos en discusión  de dudas y de aspectos relevantes o dificultosos...

 2. Prácticas de Laboratorio y Aula Informática: 18 h 

Experimentos de análisis genético en grupos . Elaboración del  cuaderno de prácticas  (resumen metodológico y cuestionario ). 

 3. Resolución de problemas y casos.

a) Problemas en aula: 12 h

 Resolución de problemas tipo.

b) Problemas entregados a los grupos de prácticas:

Los  grupos de prácticas  reciben un cuadernillo con problemas a resolver en grupo. Cada alumno resuelve públicamente el problema requerido por los profesores (12 grupos; 2horas/grupo).

 

5. Sistema de evaluación

 (1) Examen escrito (70% de la nota final de la asignatura): Evalúa los resultados de aprendizaje 1,2 y 4.

En ambas convocatorias consta de test (30% de la nota del examen escrito), cuestiones (30%) y problemas (40%). El test muestra cuatro alternativas/ pregunta, con  solo una correcta;  los errores se puntúan con -0,33 puntos. La calificación de cada parte es 0 -10.  

 (2) Resolución oral y pública de problemas (15% de la nota final). Evalúa los resultados de aprendizaje 1 y 3. Se pierde esta puntuación  por ausencia o explicación insatisfactoria del problema.

(3) Examen  escrito de prácticas (15% de la nota final). Evalúa los resultados de aprendizaje 5 y 6.

 Coincidente con  (1) en ambas convocatorias. En faltas sin justificación a, la nota de este  examen se multiplicará por la proporción de prácticas realizadas.

Puntuación final: Suma de las notas parciales, si se obtiene al menos un 5 sobre 10 en el examen escrito.

Las puntuaciones (2) y  (3)  se mantendrán en convocatorias sucesivas  hasta un máximo de 5 cursos .Si el alumno desea mejorarlas, se incorporará a un grupo en el nuevo curso.

Para estudiantes no presenciales se contempla un único examen escrito con las características de (1).   

6. Objetivos de Desarrollo Sostenible

3 - Salud y Bienestar
4 - Educación de Calidad
5 - Igualdad de Género