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Ficha de asignatura – Grado en Biología
Datos básicos de la asignatura
AsignaturaMETODOS EN BIOLOGÍA
TipoObligatoria
Créditos ECTS
Créditos Totales6
Teóricos2,7
Prácticos3,0
Seminarios0,2
Tutorías y evaluación0,1
CursoPrimero
SemestrePrimero
Departamentos responsablesBioquímica y Biología Molecular; Biodiversidad, Ecología y Evolución; Fisiología, Genética y Microbiología.
Profesor responsable
Nombre y ApellidosJuan Manuel García Segura
DepartamentoBioquímica y Biología Molecular (Sección Departamental Biología)
Teléfono913944149
Correo electrónicojmgsegura@ucm.es
ProfesoresConsultar la agenda docente
Datos específicos de la asignatura
DescriptorIntroducción a la metodología de investigación y estudio en Biología
RequisitosNinguno
RecomendacionesHaber cursado Biología en el Bachillerato
Competencias
Competencias transversales y genéricas

> Analizar y resolver problemas cualitativos y cuantitativos en el área de la Biología (CG6)
> Interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en términos de su significación y de los modelos explicativos que las apoyan. (CG12)      
> Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución. (CT11)      
> Desarrollar la capacidad de trabajo autónomo o en equipo en respuesta a las necesidades específicas de cada situación. (CT12)






 

Competencias específicas

> Evaluar, interpretar y sintetizar datos e información biológica. (CG8)   
> Demostrar una base sólida y equilibrada de conocimientos sobre materiales de laboratorio y de la naturaleza junto con habilidades prácticas en ambos entornos.(CG9)
> Manejar instrumentación básica para análisis biológicos. (CG11)
> Desarrollar buenas prácticas científicas de observación, medida y experimentación. (CG13)
> Desarrollar estudios y análisis clínicos, funcionales, microbiológicos e inmunobiológicos de muestras biológicas incluidas las de origen humano (CE7)




 

Objetivos
Objetivos

Introducir al estudiante en las diversas metodologías utilizadas en los distintos campos de estudio e investigación de las ciencias biológicas, tanto en lo que se refiere a sus fundamentos teóricos, como principalmente a sus vertientes prácticas.

Metodología
Descripción

Se contempla la impartición de clases de teoría, seminarios, prácticas de laboratorio, prácticas de campo y tutorías dirigidas, todo ello sometido a un proceso de evaluación continua. Dadas las características y objetivos de la materia, se hará especial hincapié en las clases prácticas de laboratorio y campo.

Distribución de actividades docentesHoras% respecto del total
Clases teóricas 2745
Clases prácticas 3050
Exposiciones y/o seminarios 20.3
Tutoria 11.4
Evaluación
  
Trabajo presencial 6040
Trabajo autónomo 9060
Total 150
Bloques temáticos

I.-Nivel Sistemas:


1. Poblaciones, ecosistemas y biomas: aproximación metodológica.
2. Vídeo y fotografía como técnicas de investigación: obtención y tratamiento de imágenes.


II.-Nivel Organismos:


3. Introducción a la experimentación animal. Legislación.
4. Diseño de muestreo, material de campo, campañas de recolección, toma de muestras.
5. Técnicas de recolección y conservación de plantas y hongos.
6. Técnicas de observación, captura y marcaje de animales.
7. Conservación de ejemplares. Montaje, organización y mantenimiento de colecciones. Museística.
8. Taxonomía biológica


III.- Nivel celular y tisular:


9. Microscopio: Fundamentos de óptica aplicada al microscopio. Tipos de microscopios.
10. Preparación de muestras para microscopía.
11. Cultivos celulares.


IV.- Nivel Molecular:


12. Preparación de disoluciones, diluciones, disoluciones tampón.
13. Técnicas de homogeneización, conservación de muestras, esterilización.
14. Métodos de detección y cuantificación: absorción UV-visible, marcaje con fluorescencia, marcaje con isótopos radiactivos.
15. Métodos de separación y purificación: centrifugación, cromatografía, electroforesis.



Evaluación
Criterios aplicables

> Pruebas teóricas: 45%
> Prácticas de laboratorio: 35%
> Prácticas de campo: 20%


Para superar la asignatura será necesario haber aprobado cada una de las partes anteriores. La consideración de la actitud en las prácticas a efectos de evaluación se recogerá en las normas de la asignatura.


La asistencia a las prácticas es obligatoria.

Organización semestral
Organización semestralConsultar la agenda docente
Temario
Programa teórico

1. Introducción. Panorama de las ciencias biológicas en un contexto reticular e interrelacionado. Relaciones desde los puntos de vista metodológico, conceptual y de objetivos. El método científico.
2. Introducción a la experimentación animal. Modelos animales: características y ejemplos. Principio de August Krogh.
3. Utilización de animales de experimentación en investigación y docencia. Bienestar Animal. Aspectos éticos y legislación. 3 Rs: Reducción, refinamiento y reemplazo.
4. Diseño de muestreo, material de campo, campañas de recolección. Fases en un trabajo de campo. Aspectos clave en el diseño del muestreo: Programa de muestreo y/o experimentación: Diseño muestral. Necesidad de cuantificación. Cuestiones prácticas.
5. Técnicas de recolección y conservación de plantas y hongos. Tipos de conservación de material vegetal en seco y en líquido, para estudios moleculares o para la conservación en vivo. Técnicas de obtención de datos botánicos.
6. Espectroscopia de absorción UV-visible. Transiciones electrónicas.
7. Concepto de cromóforo. Ecuación de Lambert-Beer. Coeficiente de extinción molar. Espectro de absorción.
8. Fluorescencia. Fenómeno de emisión de fluorescencia. Concepto de fluoróforo. Rendimiento cuántico. Espectro de emisión. Marcaje con fluorescencia.
9. Isótopos. Concepto. Isótopos radiactivos y no radiactivos. Isótopos de interés biológico. Marcaje con isótopos en Biología.
10. Ultracentrifugación. Ecuación de Svedberg. Coeficiente de sedimentación. Ultracentrífugas. Rotores. Ultracentrifugación preparativa.
11. Electroforesis. Movilidad electroforética. Soportes electroforéticos. Reticulado de geles.
12. Electroforesis de proteínas. Electroforesis de ácidos nucleicos.
13. Cromatografía. Concepto. Fase móvil y fase estacionaria. Resolución.
14. Tipos de cromatografías. Características generales y fundamento de la separación.
15. Aplicaciones de los métodos de detección, cuantificación, separación y purificación a la biología: Evaluación global de un proceso de purificación de una proteína I.
16. Aplicaciones de los métodos de detección, cuantificación, separación y purificación a la biología: Evaluación global de un proceso de purificación de una proteína II
17. Aplicaciones de los métodos de detección, cuantificación, separación y purificación a la biología: Evaluación global de un proceso de purificación de una proteína III.
18. Amplificación del ADN mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Aplicaciones.
19. Cultivos celulares, de tejidos y de órganos: Conceptos básicos del cultivo in vitro. Cultivos de microorganismos.
20. Cultivos de células animales.
21. Cultivos de protoplastos, tejidos y órganos vegetales.
22. Microscopio: Descripción. Fundamentos de óptica aplicada al microscopio. Manejo del microscopio.
23. Tipos de microscopios y sus aplicaciones en biología.
24. Taxonomía biológica. Principios generales
25. Poblaciones, ecosistemas y biomasa: aproximación metodológica.
26. Vídeo y fotografía como técnicas de investigación: obtención y tratamiento de imágenes. Macrofotografía. Tratamiento de imágenes. Fotografía aérea y cartografía..
27. Búsqueda bibliográfica. Fuentes de información: publicaciones en papel y electrónicas. Bases de datos: recuperación de la información y palabras claves. La cita bibliográfica.
28. Técnicas de observación, captura y marcaje de animales. Dispositivos de captura: redes y trampas. Marcaje físico, etiquetado y marcaje electrónico. Seguimiento y recuperación. Aves, cetáceos y tortugas marinas como ejemplos.



 

Programa práctico

PRÁCTICAS DE CAMPO


Campo BOT: Salida de 5h. Establecimiento de parcelas de muestreo. Catálogo florístico y clasificación del material.
Campo ZOO: Salida de 5h. Observación, reconocimiento y censo de animales.


PRÁCTICAS DE LABORATORIO (20 hr)


I. Seguridad en el laboratorio, eliminación de residuos. Material y manejo de laboratorio. Vídeo sobre Manejo de animales de experimentación. Demostración por los profesores de la manipulación y sexaje. (3 hr)  
II. Montaje, organización y mantenimiento de colecciones. Materiales de conservación. Museística. Normas para la recolección. Prensado, secado, montaje y etiquetado para especímenes de herbario. Montaje de una colección de insectos. Etiquetado. Montaje de esqueletos. Bases de datos: Herbario, Jardines Botánicos y Zoológicos. Visita al Museo de Vertebrados y al Herbario de la Facultad. (3 hr)  
III. Preparación de disoluciones: disoluciones tampón. Diluciones. Medidas de absorbancia. (3 hr)
IV. Aislamiento de un ADN de plantas y su valoración. Homogeneización, centrifugación y valoración de biomoléculas. (3 hr)  
V. Métodos de cultivo: El medio de cultivo. Técnicas de esterilización y manipulaciones asépticas. Cultivo in vitro de material vegetal. (3 hr)  
VI.  Preparación y observación de muestras al microscopio. Fijación de materiales biológicos para microscopía. Inclusión en parafina. Secciones en material rígido: microtomo. Tinciones. Montaje de preparaciones. Extensiones. Observación de material vivo. (3 hr)   
VII. Introducción a los métodos taxonómicos. Sistemas de clasificación. Métodos de identificación. Utilización de claves. Caracteres diagnósticos y descripción de taxones. (2 hr)

Seminarios

Seminario 1: Resultados del trabajo de campo. Elaboración y presentación de memorias.
Seminario 2: Integración de los contenidos de la asignatura sobre un caso práctico.

Bibliografía

> Barceló Mairata, F.: Técnicas Instrumentales en Bioquímica y Biología. Universitat de les Illes Balears. Servei de Publicacions i Intercanvi Científic, Palma de Mallorca. 2003.
> Chuvieco, E.: Fundamentos de Teledetección Espacial. Rialp, Madrid, 3ª ed. 2000
> Feisinger, P.: El Diseño de estudios de Campo para la Conservación de la Biodiversidad. FAN, Bolivia. 2003
> Fernandez García, F.: Introducción a la Fotointerpretación. Ariel, Barcelona. 2000
> Freifelder, D.: Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular. Reverté, Barcelona. 2003
> García Segura, J.M. y col.: Técnicas Instrumentales de Análisis en Bioquímica. Síntesis, Madrid. 2007
> Henderson, P.A.: Practical Methods in Ecology. Blackwell Publishing, London. 2003
> Izco, J. (Coord.): Botánica. Mc Grawhill Interamericana de España, 2ª ed. 2004
> Roca, P.; Oliver, J. y Rodríguez, A.: Bioquímica: Técnicas y Métodos. Hélice, Madrid. 2003
> Rubinson, K.A. y Rubinson, J.F.: Análisis instrumental. Prentice Hall, Cop. 2001
> Ruxton, G.D. y Colegrave, N.: Experimental Design for the Life Sciences. Oxford University Press. 2003
> Simpson, M.G.: Plant Systematics. Elsevier Academic Press. 2006
> Wilson, K. W. (eds.): Principles and Techniques of Practical Biochemistry and Molecular Biology. Cambridge University Press, Cambridge (6th ed). 2005