Evolutionary genetics

Adquisición de conocimientos fundamentales sobre los mecanismos de cambio evolutivo. En general, transmitir al alumno conceptos básicos de genética de poblaciones, de evolución molecular, especiación y otros aspectos de la teoría evolutiva, conceptos que se pretende integren un cuerpo de conocimientos fundamental que permita al alumno abordar con rigor la perspectiva histórica y evolutiva en la resolución de cualquier problemática biológica. Que el alumno conozca conceptos, métodos y resultados experimentales provenientes del estudio del proceso evolutivo, además del propio devenir histórico de la disciplina, constituye un objetivo específico de primer orden.
Además, son destacables los siguientes objetivos adicionales:
1) Presentar controversias asociadas a diferentes teorías desde una perspectiva histórica que sirva para clarificar la comprensión de los conceptos básicos.
2) Favorecer el espíritu crítico a través de la búsqueda de espacios de debate donde los alumnos puedan compartir ideas originales sobre temas relacionados con la asignatura.
3) Estimular la discusión de ideas con el objetivo de que los alumnos comprendan el diálogo y la reflexión como una actividad constructiva en el descubrimiento científico.

Los contenidos teóricos recogidos en el siguiente temario se complementarán con clases interactivas. Las horas señaladas representan una aproximación.

CONTENIDOS TEÓRICOS (36 horas)

Tema 1. Introducción: de Darwin a la Síntesis Moderna (3h)
1.1. Concepciones pre-darwinianas de la herencia
1.2. La teoría de la evolución de Darwin
1.3. Teorías de la herencia
1.4. Biométricos frente a mendelianos
1.5. La síntesis entre el neodarwinismo y el mendelismo
1.6. La Síntesis Moderna

Tema 2. Variación genética poblacional: naturaleza y origen (3h)
2.1. La descripción genética de una población
2.2. Variación genética y variación ambiental
2.3. Variación discreta y variación continua
2.4. Polimorfismos visibles
2.5. Variación molecular: las hipótesis clásica y equilibrada
2.6. La revolución electroforética y la variación alozímica
2.7. Microsatélites y SNPs en el análisis genético poblacional
2.8. La mutación: tipos, modelos y su papel como factor evolutivo

Tema 3. Variación genética poblacional: equilibrio y cuantificación (3h)
3.1. El principio de Hardy-Weinberg y la población ideal
3.2. Demostraciones del principio Hardy-Weinberg
3.3. Relación entre las frecuencias alélicas y genotípicas en el equilibrio Hardy-Weinberg
3.4. El equilibrio Hardy-Weinberg en los casos de dominancia y multialelismo
3.5. La desviación de las proporciones Hardy-Weinberg en una población
3.6. La cuantificación de la variabilidad genética poblacional

Tema 4. Selección natural: conceptos básicos (5h)
4.1. El concepto de selección natural
4.2. El concepto de aptitud darwiniana
4.3. El modelo básico de viabilidad y el equilibrio mutación-selección
4.4. Selección natural en acción
4.5. Modos complejos de selección
4.6. Selección dependiente de la frecuencia y selección sexual

Tema 5. Selección natural: complejidad y adaptación (3h)
5.1. Selección sobre caracteres cuantitativos
5.2. Selección de parentesco
5.3. Selección de grupo
5.5. Los conceptos de adaptación, exaptación y carácter adaptativo
5.6. La crítica del programa adaptacionista
5.7. La imperfección del diseño natural

Tema 6. Consanguinidad y apareamiento no aleatorio (3h)
6.1. El concepto de consanguinidad
6.2. Alelos idénticos por estado y alelos idénticos por ascendencia
6.3. Los coeficientes de parentesco, consanguinidad y coascendencia
6.4. Cálculo del coeficiente de consanguinidad a partir de cadenas de ascendencia
6.5. Genómica de la consanguinidad
6.6. Efecto de la consanguinidad sistemática sobre el acervo génico poblacional
6.7. Depresión consanguínea
6.8. Apareamiento asociativo y disociativo

Tema 7. Genética de poblaciones finitas (6h)
7.1. El concepto de deriva genética y el modelo Wright-Fisher
7.2. Efectos de la deriva sobre la variabilidad genética intra e inter-poblacional
7.3. Consanguinidad panmíctica
7.4. Tamaño eficaz de población
7.5. Los efectos fundador y cuello de botella
7.6. El equilibrio mutación-deriva
7.7. Deriva genética y selección natural
7.8. El destino de mutantes solitarios
7.9. La teoría neutral
7.10. Los test de neutralidad y la huella molecular de selección

Tema 8. Estructura genética poblacional y flujo génico (3h)
8.1. Modelos de flujo génico
8.2. El equilibrio migración-deriva
8.3. El efecto Wahlund
8.4. Los estadísticos F de Wright y La distancia genética de Nei
8.5. Estructura genética de poblaciones naturales
8.6. Árboles de poblaciones basados en la variación de las frecuencias alélicas

Tema 9. Genética de la especiación y filogenética (5h)
9.1. Conceptos de especie y criterios para la delimitación específica
9.2. Barreras de aislamiento reproductivo
9.3. La regla de Haldane y la genética de la especiación
9.4. Zonas híbridas primarias y secundarias
9.5. Mecanismos de especiación gradual
9.6. Estimación de tasas evolutivas y modelos de sustitución nucleotídica
9.7. Árboles filogenéticos, árboles génicos y árboles de especies
9.8. Métodos de construcción de árboles filogenéticos
9.9. Bootstrap filogenético

Tema 10. La macroevolución y la extensión de la Síntesis Moderna (2h)
10.1. Los conceptos de microevolución y macroevolución
10.2. La teoría del equilibrio puntuado
10.3. La selección de especies y la selección multinivel


CONTENIDOS DE SEMINARIOS (12 horas)
Los seminarios consistirán en la resolución de problemas planteados por casos reales e hipotéticos mediante la aplicación de conceptos y modelos matemáticos descritos en teoría.

CONTENIDOS DE PRÁCTICAS (5 horas)
Las prácticas consistirán en el análisis cuantitativo de datos experimentales con marcadores genéticos mediante programas informáticos específicamente diseñados para la resolución de problemas prácticos en genética evolutiva, actividad que se realizará a la luz de artículos científicos publicados en revistas de impacto internacional.

CONTENIDOS DE TUTORÍAS (1 hora)
Las tutorías consistirán en una actividad colectiva de discusión de problemáticas relacionadas con los contenidos teóricos y prácticos.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
Halliburton R. 2004. Introduction to Population Genetics. Pearson.
Vilas R, Álvarez G. 2023. Genética Evolutiva. Síntesis.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
Charlesworth B, Charlesworth D. 2010. Elements of Evolutionary Genetics. Roberts & Co.
Cutter, A. D. 2019. A primer of molecular population genetics. Oxford University Press.
Hartl DL. 2020. A primer of Population Genetics and Genomics. Oxford University Press.
Hartl DL, Clark AG. 2006. Principles of Population Genetics 4th ed. Sinauer.
Hedrick PW. 2011. Genetics of Populations 5th ed. Jones & Bartlett.
Nei M, Kumar S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press.
Saetre, G., Ravinet, M. 2019. Evolutionary genetics. Oxford University Press.

Conocimientos/contenidos: Con03, Con08, Con10
Habilidades/destrezas: H/D01, H/D02, H/D04, H/D05, H/D07, H/D08, H/D10, H/D11
Competencias: Com01, Comp02, Comp03, Comp04, Comp05, Comp06, Comp07

Clases magistrales expositivas con carácter presencial y obligatorio. La asistencia a seminarios no es obligatoria. En su mayor parte consistirán en la aplicación de modelos matemáticos que implican el uso de conceptos teóricos fundamentales para la resolución de casos particulares. Se trata de seminarios de pizarra en los que podrán plantarse dudas de manera colectiva. No se descarta la inclusión seminarios estrictamente teóricos. Las tutorías, lo mismo que los seminarios y las prácticas son presenciales y de asistencia no obligatoria. Las prácticas consistirán en actividades de análisis de datos mediante programas informáticos.

Se evaluarán tanto los contenidos teóricos de la materia como la capacidad de resolución de problemas y cuestiones de índole aplicada relacionados con la misma. Los criterios básicos de evaluación consistirán en la demostración de una comprensión crítica de los conceptos fundamentales, así como de su aplicación.

La evaluación de conceptos y su aplicación en la resolución de problemas planteados en los seminarios se llevará a cabo mediante examen escrito (prueba final), complementario a la evaluación continua, que representará el 75% de la nota final. En relación con la evaluación continua, la asistencia y aprovechamiento de los seminarios no es obligatoria, pero se calificará con una nota que representa el 5% de la nota final. Asimismo, aunque no es obligatoria, la asistencia y aprovechamiento de las prácticas se calificará con una nota que representa el 10% de la nota final, evaluación que podrá llevarse a cabo mediante un cuestionario o la entrega de una memoria. Otro 10% corresponderá con una prueba tipo test, de realización no obligatoria, con vistas a la evaluación continua de conocimientos teóricos. Este examen no es eliminatorio, pues se refiere a contenidos que podrán ser evaluados en el examen final. Las actividades desarrolladas en tutorías no se calificarán, su asistencia tampoco es obligatoria. Esto significa que el 25% de la calificación final corresponde a actividades de evaluación continua. Sin embargo, es necesario alcanzar una nota mínima de 4 puntos sobre 10 en la prueba final para que a ella sea sumada dicho 25%, lo que comporta la imposibilidad de superar la asignatura con una calificación en el examen final inferior a 4 puntos sobre 10.
La metodología de evaluación es la misma en la primera y en la segunda oportunidad.
En cuanto a los alumnos repetidores, se evaluarán sus conocimientos teóricos y prácticos (resolución de problemas) mediante el examen final, calificación que representa un 75% de la nota final. Podrán conservar del curso anterior la parte proporcional correspondiente a la nota de asistencia a seminarios y prácticas (15%). El 10% restante de la nota de evaluación continua deberá obtenerse, como el resto de los alumnos, con la realización no obligatoria del parcial tipo test de conocimientos teóricos, siendo necesaria la obtención de al menos 4 puntos sobre 10 para que ese 25% de la nota se sume a la calificación obtenida en el examen. Esto significa que no se puede superar la asignatura con una calificación en el examen final inferior a 4 puntos sobre 10.
Respecto a la prueba final, será presencial y tendrá como objetivo la evaluación de contenidos teóricos, así como prácticos demostrados en la resolución de problemas.

En relación con el plagio: "para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, será de aplicación lo recogido en la normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de las calificaciones".
Puesto que la asistencia a las clases en el Grado es obligatoria y de acuerdo con la presunción de cumplimiento razonable de la normativa, la asistencia a clase no es un criterio de evaluación de la asignatura.

Los resultados del aprendizaje que se evaluarán serán:
Mediante examen: Con03, Con08, Con10, H/D01, H/D02, , H/D04, H/D05, H/D11 Comp01, Comp02, Comp03, Comp04 y Comp07; Con la asistencia y desarrollo de seminarios y tutorías: Con03, H/D01, H/D02, H/D04, H/D08, H/D10, Comp01, Comp03, Comp06 Con la realización de las prácticas: Con10, H/D01, H/D02, H/D07, H/D09, H/D10, Comp05

Clases magistrales: 36 horas
Prácticas de pizarra/seminarios: 12 horas
Prácticas de ordenador: 5 horas
Tutorías: 1 hora de trabajo
Exámenes: 2 horas
Trabajo personal del alumnado: 94 horas

Asistencia a clase y trabajo continuado fuera de clase
Uso de la bibliografía especializada
Uso de tutorías personalizadas

De manera general, el alumnado tendrá a su disposición un aula virtual en el que podrá acceder a materiales tales como el programa detallado de la asignatura, boletín de problemas, imágenes y otros contenidos puntuales que sirvan de complemento a las clases teóricas. La resolución de dudas deberá hacerse de manera personalizada en el despacho del profesor o de manera colectiva en el aula. En ningún caso se resolverán dudas sobre la materia por correo electrónico.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, será de aplicación lo recogido en la normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de las calificaciones.