UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA Y CIENCIAS HUMANAS ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE AGROINDUSTRIAL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA Y CIENCIAS HUMANAS
SILABO Asignatura:
BIOTECNOLOGIA
Código: 081B
Semestre Académico 2011-II I.
INFORMACION GENERAL 1.1 Nombre del docente : Lic. Fisher HUARACA MEZA 1.2 Especialidad : Agroindustrial 1.3 Plan de Estudios : 2007 1.4 Nombre de Jefe de Práctica : Lic. Fisher HUARACA MEZA 1.5 Carácter de la Asignatura : Obligatorio 1.6 Número de Créditos : 03 1.7 Total de Horas Semanales : 04 Horas teóricas : 02 Horas de Laboratorio : 02 1.8 Centro de Prácticas : Lab. De la FICCHH 1.9 Fecha de Inicio : 19 de Setiembre del 2011 1.10 Fecha de Finalización : 12 de Enero del 2012 1.11 Semestre Académico : VIII 1.12 Requisitos académicos de la asignatura: 054B y 065B 1.13 Correo electrónico :
[email protected]
II. SUMILLA:
Es una asignatura del área de Ciencias de la Ingeniería, de carácter teóricopráctico, contribuye en la formación del estudiante en la ciencia de la ingeniería mediante conocimientos de los procesos biológicos desarrollado por células microbianas, animales o vegetales o parte de estos como las enzimas, ADN, etc. Que, su utilización abarca un conjunto de técnicas para elaborar o modificar un producto. Comprende: bases biológicas, cinética de crecimiento celular, métodos de cultivo, transferencia de masas y de calor en sistemas biológicos, sistema de birreactores, operaciones de bio separación y tratamiento de residuos. III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA
• COMPETENCIA GENERAL. Reconocer de manera detallada los diferentes conceptos Biotecnológicos, sus campos de desarrollo en la agronomía y sus diferentes tipos de aplicación de los marcadores moleculares para una mejora de la Ingeniería Genética para poder contrarrestar los problemas Medio ambientales qué afectan a las plantas cultivables.
• CAPACIDADES: Identificará las características correspondientes en cuanto a su utilidad de la Biotecnología vegetal, para proteger de las bacterias, los hongos y virus que afectan a nuestros cultivos..
Reconocerá las acciones perjudiciales y benéficas de los microorganismos que tienen influencia en la producción agronómica. Además las aplicaciones moleculares, morfológicas, fisiológicas ,bioquímicas, genéticas y su importancia en aspectos Medio Ambiental,
IV. CONTENIDOS: I UNIDAD: ESTUDIO DEL GENOMA CAPACIDAD: Conocerá y comprenderá los principios que gobiernan la acción y funcionamiento y utilización del genoma.. Nº sem.
Hora
Nº tema
CONTENIDOS CONCEPTUALES Presentación del silabo. Evaluación de entrada.
1 2 1ra
2
Desarrollo Moderna
de
la
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Comprende y demuestra las características de la Biotecnología moderna.
Valora la importancia de la Biotecnología moderna
Conocerá las aplicaciones de la Biología molecular para la regulación de la expresión genómica.
Comprende la importancia de la Biotecnología en la parte Agroindustrial
% Avan ce 6.25
Biotecnología
2 3
4
Practica: recomendaciones y reconocimiento de equipos e instrumentos de biotecnología. Aplicación de la Biología molecular, Genomas transcriptomas y proteomas, Estructura y función del DNA, RNA y transcriptoma
12.25
2 Regulación y expresión del genoma en eucariotas, procariotas y virus. Practica: Elaboración de 6 proyectos biotecnológicos agroindustrial. Diseñar un modelo casero de biorreactor II UNIDAD: BIOTECNOLOGIA BÁSICA Y MECANISMOS DE LA CINETICA BASICA CAPACIDAD: Diferenciara y analiza las aplicaciones de la biotecnología básica y los mecanismos de la cinética. 2da
5
2
Nº sem.
Hora
Nº tema
2
1 2
3 ra 2 2
2
4 ta 2 2
5 ta
6 ta
3 1
3 4
2
Diferenciara la biotecnología básica y los mecanismos de la cinética de los procesos microbianos.
Comprende las aplicaciones de la biotecnología agroindustrial para su carrera profesional.
Metabolismo bacteriano. Cinética de los procesos microbianos. Practica Cinética de crecimiento de microorganismos.
Diferenciara la biotecnología básica y los mecanismos de la cinética de los procesos microbianos.
Comprende las aplicaciones de la biotecnología agroindustrial para su carrera profesional.
Mecanismos de cinética básica
Analizara la cinética básica y los modelos de fermentación discontinua.
Valorar los conocimientos teóricos de la cinética básica y los modelos de fermentación de uso agroindustrial.
6
Practica: fermentación biopeliculas.
6 7
PRIMER EXAMEN PARCIAL TEORICO PRIMER EXAMEN PARCIAL PRACTICO. Sistemas de fermentadores Analiza los sistemas de Consideraciones para el diseño de fermentadores y los diseños biorreactores de biorreactores de uso Practica: producción de agroindustrial. bioetanol a partir de caña de azúcar. Comportamiento de los biorreactores
8
9
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Biotecnología básica, operaciones biotecnológicos. Bioquímica del crecimiento Practica Cinética de crecimiento de microorganismos.
Modelos de fermentación: Discontinua alimentada y continua
7 ma 2
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
5 2
2 2
CONTENIDOS CONCEPTUALES
en
III UNIDAD: TECNOLOGIA DEL ADN RECOMBINANTE
% Avan ce 18.75
20.25
25
31.25 Valora las aplicaciones de fermentadores y diseños de los biorreactores que se aplica en su carrera profesional.
37.5
CAPACIDAD: Analizara las descripciones de la expresión, replicación y la recombinación de los genomas en los sistemas biológicos para poder comprender y aplicar los fundamentos y teorías sobre la tecnología del DNA recombinante en la solución de problemas. Nº sem.
Hora
Nº tema
2
1
2
2
8 va 3
2
4
2 5 9 na
6
2
7
2 8 10va
9
2
10
2 11 11va
12
12 va
2 2
13 14
CONTENIDOS CONCEPTUALES
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
Técnicas de extracción de ADN, Describe y analiza las purificación y Cuantificación. técnicas de extracción de ELECTROFORESIS: en geles de ADN y los uso de las Agarosa y poliacrilamida, enzimas de manipulación Enzimas para la manipulación genética de ADN: ADN polimerasa, Nucleasas, Endonucleasas de restricción, DNA ligasas. Practica: Extracción de proteínas totales y evaluación de geles de poliacrilamida. Clonación de ADN: Vectores de Explicara mediante clonación y manera de utilizarlos, simulación de una Secuencia VC basados en plásmidos de: de clonación de un E. coli, VC Basados en microorganismo. bacteriófagos de E.coli , Vectores para fragmentos grandes de DNA: BACs, YACs fagos Charon, Plásmidos lanzaderas, clonación de microorganismos diferentes a E. coli. Practica: Elaboración de una maqueta de los vectores de DNA exógeno Reacción en cadena de la Realizara una simulación de polimerasa (PCR) manera virtual la (PCR). Primers aleatorios y específicos, Con diferentes tipos de Taq polimerasa Oligonucleótidos, equipos biotecnológicos de Programas de termociclador. actualidad Mapeo de los genomas: Mapas genéticos y físicos. Análisis de ligamiento, mapeo genético en bacterias. Mapeo físico: Mapeo de restricción . Hibridación in situ florecente. (FISH). Fragmentos de DNA para mapeo d STS, Southern Blottt y el uso de sondas radioactivas y (FISH) Practica: Simulación virtual de PCR en termociuclaroes de PERKING ELMER Secuencias de los genomas: Interpretar los Métodos de secuenciación: acontecimientos estructurales Secuenciación enzimática del y moleculares que DNA , DNA polimerasas para la caracterizan las distintas secuencia enzimática. tipos de manipulación Los proyectos genomas; genética y su aplicación a genoma humano, genoma de nivel agronómico. microorganismos y de las plantas. Genomas virales, Localización de genes en la secuencia de un genoma. Determinación de la funciones de cada gen. Practica: Simulación virtual de secuenciación de ADN polimerasa SEGUNDO EXAMEN PARCIAL TEORICO SEGUNDO EXAMEN PARCIAL PRACTICO
CONTENIDOS ACTITUDINALES Demuestra una actitud colaborativa en el aprendizaje de las técnicas de extracción de ADN para el estudio genómico.
% Avan ce
43.75
Valora la importancia de la aplicación del ADN su clonación de los microorganismos de uso agroindustrial. 50
Demuestra interés para aplicar de forma científica en su vida profesional.
56.25
Comparte y respeta las diferentes opiniones sobre los efectos más frecuentes en las personas acerca del genoma humano. 62.5
68.75
IV UNIDAD: MARCADORES NOLECULARES CAPACIDAD: Analizara y aplicara las técnicas de la Ingeniería Genética Nº sem.
Hora
Nº tema
CONTENIDOS CONCEPTUALES
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
CONTENIDOS ACTITUDINALES
% Avan ce
2
1
2
2
2
3
13va
14va 2
4 5
Definiciones: Marcadores morfológicos y marcadores bioquímicos, marcadores de DNA. Marcadores genéticos, Características de un buen marcador. Utilidad y aplicaciones.
Interpreta y describe los mecanismos más usados de los Marcadores moleculares que serán utilizados en plantas de uso agroindustrial.
Toma conciencia de la importancia que constituye los marcadores moleculares en su carrera profesional.
Marcadores basados en sondas radiactivas., Marcadores basados en PCR. Polimorfismo en la longitud de fragmentos de Restriccion (RFLPs). DNA polimórfico amplificado al Azar (RAPDs), Microsatelites (SSRs), Poliformismo en la longitud de Fragmentos amplificados al Azar (AFLPs) Otros. Marcadores: SNPs STS, VNTRs (minisatelites) Microsatelites y Chips de DNA Practica: evaluación de geles de poliacrilamida de marcadores de SSR y realizar el dendograma
Interpreta y enlizara a través del uso del PCR los Marcadores moleculares que serán utilizados en plantas de uso agroindustrial.
Toma conciencia de la importancia que constituye los marcadores moleculares en su carrera profesional.
75
75
V UNIDAD: TECNOLOGIA DE LAS ENZIMAS CAPACIDAD: Analizara y aplicara la tecnología de las enzimas de origen animal y vegetal de uso agroindustrial. Nº sem.
Hora 2
15va 2
2 15 va 2
Nº tema 1 2 3
4 5 6
CONTENIDOS CONCEPTUALES Tecnología de las enzimas. Tecnología de extracción y purificación de enzimas. Practica: extracción de origen vegetal y animal. Tecnología de inmovilización de enzimas y células Utilización de enzimas en el análisis de alimentos y en la higiene de las plantas. Practica: extracción y clarificación de jugos y frutas por vía enzimática.
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Analizara las aplicaciones de la tecnología de las enzimas y su extracción de uso agroindustrial.
Valora la importancia de las enzimas de origen animal y vegetal para su carrera profesional. Respeta las opiniones de sus compañeros de la extracción de otras enzimas de microorganismos.
Aplicara la tecnología de inmovilización de las enzimas para su interpretación y uso en su vida profesional.
% Avan ce 81.25
81.25
V UNIDAD: BIOINFORMATICA CAPACIDAD: Conocerá y analizara los principios fundamentos de la genómica, la proteomica, filogenética y la Bioinformatica en el estudio de los sistemas celulares. Nº sem.
Hora
2 16va
Nº tema
1 2
2
3
CONTENIDOS CONCEPTUALES Predicción de genes, Biología evolutiva computacional. Análisis de expresión de proteínas. Genómica comparativa. Herramientas software. Modelos de sistemas biológicas Practica: realizar simulación virtual de los genes de proteínas de uso agroindustrial.
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Interpreta y analizara las predicciones de los genes que albergan las plantas más importantes de uso agroindustrial.
Reconoce la importancia de la los genes que albergan las plantas de uso agroindustrial.
% Avan ce 87.5
VI.- UNIDAD: BIOTECNOLOGIA Y SOCIEDAD CAPACIDAD: Analizara los aspectos de la bioética y seguridad. Nº sem.
Hora
Nº tema
2 1 16va
2 3 2
CONTENIDOS CONCEPTUALES Beneficios y costos de la Biotecnología. Análisis de los problemas de la Biotecnología. Biotecnología Agroindustrial: Tratamiento biológico de afluentes y aguas de proceso. Seguridad de los alimentos.. Practica: tratamiento de aguas residuales y mineras.
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Realizara los problemas más relevantes de la biotecnología de las plantas transgénicas ventajas y desventajas.
Toma conciencia de la importancia que constituye la biotecnología y sociedad por la seguridad del medio ambiente.
% Avan ce 93.75
2 2
17 va
V
TERCER EXAMEN PARCIAL TEORICO TERCER EXAMEN PARCIAL PRACTICO
4 5
ESTRATEGIA METODOLÓGICA:
5.1 Aspectos teóricos. Las clases se inician con una introducción motivadora, empleando ejemplos o situaciones cercanas a la realidad y relacionados con el campo de la Agronomía. En el desarrollo de las mismas, se propicia la participación de los alumnos, a quienes se les ha proporcionado anteladamente el tema a tratar y material de lectura. Temas adicionales son recomendados como complemento de lo tratado en el aula. • Investigación bibliográfica: se contará con varias bibliografías de referencia para de esta manera llegar a un consenso y determinar nuestras propias conclusiones sobre el tema tratado. • Exposición dialogada: cada clase será de manera dialogada, para que cada estudiante analice el tema tratado, además que por cada parcial el alumno tendrá un tema de investigación el cual expondrá en clase de manera dialogada con el resto de sus colegas. El método para el desarrollo del proceso E-A es el académico, con la técnica de la exposición con sus respectivos elementos, presentación del tema, desarrollo del tema, síntesis del tema y conclusiones. El modelo didáctico es como sigue: Saludo a los estudiantes Presentación del tema y el objetivo de la unidad Motivación Retroalimentación de la clase anterior Explicación de contenidos Discusión y solución de preguntas y ejercicios Resumen y conclusiones Evaluación 5.2. Aspectos Prácticos • Prácticas de laboratorio: para analizar, examinar, comparar los diferentes tipos de de células y organismos del ser vivo. • Debate dirigido: entre los estudiantes, para que cada uno exponga su punto de vista sobre el tema tratado y así llegar a un consenso. • Informe de prácticas de laboratorio: El estudiante presentara la discusión de resultados de los experimentos realizados y desarrollo de un cuestionario, para el cual hará uso de recursos bibliográficos y de información vía Internet. 5.3 otros. •
En el desarrollo de la parte expositiva se realizarán dinámicas de grupo.
VI RECURSOS HUMANOS, MATERIALES Y EQUIPOS: 6.1 Humanos: Docente, alumnos de la Asignatura 6.2 Equipos: • Audiovisuales: multimedia, computadora y DVD. • De laboratorio: Microscopio, estufa, destilador, balanza electrónica y otros. 6.3 Materiales: • Infraestructura: Aula, laboratorio de Enfermería y Nutrición y sala de audiovisuales. • Didácticos: Pizarra, Plumones, USB, CD y útiles de escritorio.
•
De laboratorio: materiales de vidrio, metálico, reactivos para prácticas de laboratorio. • Orgánicos: Células vegetales y animales y productos alimenticios 6.4 Medios: Folletos, guías de prácticas, diapositivas, textos e Internet.
VII CRITERIOS, TÉCNICAS Y/O INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN: La evaluación será permanente e integral. Se tomará: Prueba de Entrada: Tipo Diagnóstico a fin de evaluar el nivel de conocimientos previos de los estudiantes. Esta Prueba solo tendrá el carácter referencial y permitirá conocer los puntos débiles del estudiante en su conocimiento previo de la materia. Evaluación de Proceso: Se considerarán tres notas parciales con las que se obtendrá la nota promedio final para la nota promocional. Cada nota parcial corresponderán a las evaluaciones cognitiva, procedimental y actitudinal de las Unidades Temáticas de Teoría con sus respectivas prácticas cronogramado en la programación (V). De acuerdo a: 1. Evaluación cognitiva: Se tomarán dos exámenes parciales (PEP) 2. Evaluación actitudinal: Se emplearán lista de cotejos y escala estimativa de actitudes, escala valorativa para evaluar puntualidad, participación, responsabilidad y comportamiento. (A) 3. Evaluación procedimental: El promedio (TIE) se obtendrá en base al uso apropiado de las técnicas de laboratorio, examen práctico, exposición de trabajos, y de la presentación de los informes de las prácticas. 4. La nota parcial se obtiene de la siguiente manera: Se promediará en la 8° y 17° semana de las evaluaciones realizadas según la programación (V). P1 = 4(PEP) + 3(PPC) + 2(TIE) +A / 10 P2 = 4(PEP) + 3(PPC) + 2(TIE) +A / 10
100
5. La nota promedio final (PF) se obtiene de la siguiente manera: PF = ( P1 + P2)/2 6. La escala de calificación es vigesimal, siendo ONCE (11) la nota mínima aprobatoria. En las exposiciones se evaluará: Utilización de recursos didácticos, dominio de contenidos y relaciones de diferentes disciplinas, conocimiento y comprensión de los conceptos centrales, comunicación clara y precisa de los componentes del informe, utilización adecuada del lenguaje, respeto por el tiempo de exposición. Para evaluar los informes de las practicas de laboratorio se tendrá en cuenta: la presentación del material, claridad en los objetivos, claridad conceptual, creatividad y posibles referencias a la realidad teniendo en cuenta sus aspectos social, educativo, económico, político en relación con la práctica de Enfermería y Nutrición, y las conclusiones críticas acorde con cada capacidad que se desea adquirir. La evaluación del aspecto actitudinal estará inmersa en cada una de las evaluaciones. Para dicho fin, el profesor anotará méritos y deméritos de los estudiantes, de manera individual, para cada nota parcial, durante el período correspondiente. Este aspecto actitudinal representará un 20% de cada nota parcial, y se promediará en base a los reportes del profesor, para cada estudiante. Para dicho fin, se tomará en cuenta la siguiente Tabla de Especificaciones: Nivel de Logro
Escala Numérica
A
17 – 20
B
14 – 16
C
11 – 14
D
06 – 10
E
0 - 05
Descripción Muestra gran interés por los temas desarrollados en clase. Excelente puntualidad y motivación de trabajo en equipo. Es muy solidario dentro y fuera de clases. Gran interés en retroalimentar sus conocimientos y capacidad de diálogo. Demuestra gran liderazgo. Actitud muy proactiva y hace más de lo requerido. Demuestra interés en las clases, con buena puntualidad y motivación de trabajo en equipo. Respeta a sus compañeros y a la clase. Retroalimenta aceptablemente los temas tratados y cumple bien con sus obligaciones. Hace lo necesario. Aceptable puntualidad y participación en equipo. No retroalimenta los temas tratados y escasa capacidad de diálogo e interacción con la clase. Cumple con lo mínimo requerido. Mala puntualidad y trabajo en equipo. Escaso respeto a la clase y bajo nivel de retroalimentación de las clases. No cumple con sus obligaciones y demuestra escaso interés en participar en clases. Pésima puntualidad y nulo respeto a la clase y sus compañeros. Actitud muy reactiva y nula capacidad de diálogo e interacción con sus compañeros y la cátedra.
VIII. REQUISITOS DE APROBACIÓN: Para aprobar la asignatura se requiere lo siguiente: • Cumplir con lo dispuesto en el Estatuto de la UNH en relación a la asistencia a CLASES, que es asistir como mínimo un 70% de las clases programadas en el semestre correspondiente, tanto horas teóricas como prácticas. • Cumplir con las Prácticas calificadas, trabajos prácticos y exámenes correspondientes de acuerdo al cronograma. • Aprobar los exámenes y obtener un promedio final de ONCE • Se calificará con nota de CERO las evaluaciones no rendidas, de acuerdo con el Reglamento de Evaluaciones. • La inasistencia injustificada a más del 30 % de las clases teóricas y prácticas, dará lugar a la desaprobación de la asignatura con la nota de CERO, sin derecho a rendir Examen de Aplazados, de conformidad con el Artículo 125 del Estatuto de la Universidad. IX. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
BECKER J.M. 1999. Biotecnología; Curso de Prácticas de Laboratorio Ed. Acribia S.A. Zaragoza España.
CLIMES, J. ISAAA (2008) Situación global de los cultivos transgénicos/GM comercializados: 2007 (resumen ejecutivo).
DORAN, P. M. (1998) Principios de ingeniería de los bioprocesos. Editorial Acriba. Zaragoza(España)
PERERA J. (Et. al) 2003 Ingeniería Genética. Ed. Síntesis. España
BROWN T.B. 2008 GENOMAS. Ed. Panamericano,-Buenos aires. CAHOON, E.B. (2003) Genetic enhancement of soybean oil for industrial uses, Prospects and challengs. AgBioforum.
ELSEVIER SCIENCE INC (2000) Enzime And Microbial Technology GALINDO E. (2001) ingeniería de biopreocesos. instituto de biotecnología universidad autónoma de México GARCIA, G.M. Y COL (1993) biotecnología alimentaria. Edit. Limusa s.a. Primera edición (México) GIL P.J.V. (2003) La Nueva Biotecnología Enológica.
HURTADO M. y MERINO M. 1996. Cultivo de Tejidos vegetales. Ed. Trillas S.A. de C.V. México. KREUZER H. MASSEY A. 2001 ADN Recombinante y biotecnología Ed. Acribia S.A. Zaragoza –España.
Fecha de elaboración del sílabo y docente responsable: Junín, 02 Setiembre de 2011 ____________________________________
Lic. Fisher HUARACA MEZA Docente de Asignatura Docente: Categoría: Dedicación:
Nombrado Auxiliar Tiempo Parcial
Fecha de Aprobación por el Jefe de Departamento FICCHH: 05 de setiembre de 2011
___________________________ Ing. Beltrán Palomares Roberto Coordinador de Departamento Académico Fecha de Aprobación por el consejo de Facultad: 06 de setiembre de 2011
__________________________ Dr. Ide UNCHUPAICO PAYANO DECANO FICCHH
_____________________________ Ing. Carmen Espinoza Tumialan Secretaria Docente de la FICCHH
