BIOL 2013 - Laboratorio de Destrezas II - Metro

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO
RECINTO METROPOLITANO
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
Departamento de Ciencias Naturales
PRONTUARIO
I.
INFORMACION GENERAL
Título del Curso
Código y Número
Créditos
Término Académico
Profesor
Horas de Oficina
Teléfono de la Oficina
Correo Electrónico
II.
: Laboratorio de Destrezas II
: BIOL 2013
: Uno (1)
:
:
:
:
:
DESCRIPCIÓN:
Aplicación de las técnicas de laboratorio para el análisis cualitativo y cuantitativo
de los organismos vivos con énfasis en las células y macromoléculas biológicas.
Uso de métodos estadísticos para analizar e interpretar los datos generados.
Requiere someter informes de laboratorio siguiendo formatos científicos
establecidos. Requiere 45 horas de laboratorio. Requisitos: BIOL 1103 y CHEM
1111.
III.
OBJETIVOS:
Al terminar el curso, se espera que el estudiante pueda:
1. Manipular cultivos de células procariotas.
2. Aplicar los factores apropiados usados en la conversión entre unidades
de volumen, especialmente entre mililitros y microlitros.
3. Aplicar los factores apropiados usados en la conversión entre unidades
de masa tales como miligramos, microgramos y nanogramos.
4. Utilizar conceptos básicos de estadísticas, tales como el promedio, la
desviación estándar y el error estándar, según son aplicados al manejo de
datos de volumen.
5. Aislar DNA genómico (gDNA), DNA de plásmidos y proteínas.
6. Distinguir entre DNA genómico, DNA de plásmidos y DNA
complementario (cDNA).
7. Aislar e identificar bacterias del medio ambiente utilizando técnicas
moleculares.
8. Utilizar el genbank para identificar secuencias de bacterias desconocidas.
9. Definir los conceptos enzima, sitio activo, actividad y especificidad.
10. Explicar las características y función del sitio activo de las enzimas con
relación a su actividad y especificidad.
11. Describir gráficamente el efecto de la temperatura, la concentración de
reactivos y el pH sobre la actividad enzimática.
12. Determinar experimentalmente los efectos de diversos factores, tales
como la temperatura, la concentración de reactivos y el pH sobre la
actividad enzimática.
13. Distinguir entre los conceptos de concentración y cantidad.
14. Explicar la importancia de la determinación de la concentración de
proteínas en una solución.
15. Comparar métodos de cuantificación de proteínas a base de su
especificidad y sensitividad.
16. Explicar la base química de los cinco (5) métodos más utilizados en la
cuantificación de proteínas.
17. Seleccionar las celdas apropiadas para estudios espectrofotométricos
según el tipo de luz utilizada.
18. Explicar la relación entre absorbancia y concentración.
19. Utilizar adecuadamente un espectrofotómetro para determinar la
concentración de proteínas en una solución desconocida.
20. Definir los términos plasmidio, fago, vector, clonación, DNA genómico,
DNA de plásmidos y otros términos relacionados con las técnicas de DNA
recombinante.
21. Comparar entre los diferentes vectores de clonación.
22. Determinar el efecto del pH en la eficiencia de aislamiento de plasmidios.
23. Calcular la concentración y cantidad de DNA aislado en un experimento
dado.
24. Explicar el principio físico de la electroforesis.
25. Distinguir entre electroforesis de proteínas y de ácidos nucleicos.
26. Explicar la utilidad de los siguientes componentes en un sistema de
electroforesis: gel buffer, running buffer, bromuro de etidio, casting gel, gel
loading buffer, casting tray, DNA ladders, tintes.
27. Predecir el número y tamaño de bandas de DNA que se generarán a
partir del tratamiento con enzimas de restricción.
IV. COMPETENCIAS DEL PERFIL DEL EGRESADO QUE SE ATIENDEN EN ESTE
CURSO
1. Comunicar efectivamente de forma escrita.
2. Los estudiantes desarrollarán las destrezas de manejo de equipo y materiales
para aplicación de técnicas de laboratorio para análisis e interpretación de
datos generados.
3. Los estudiantes explicarán conceptos fundamentales de biología
V.
CONTENIDO
A.
B.
C.
D.
Uso de micropipetas y preparación de soluciones
Extracción y espectroscopía de gDNA
Aislamiento de DNA de plásmidos
Identificación de bacterias del medio ambiente utilizando técnicas
moleculares.
2
E.
F.
G.
F.
VI.
Electroforesis de DNA en agarosa
Cromatografía: purificación de proteínas
Espectrofotometría: cuantificación de proteínas
Determinación de actividad enzimática
NORMAS DEL CURSO
A. La asistencia al laboratorio es obligatoria. Si el estudiante se ausenta a una
sesión de laboratorio, no podrá reponerlo, debido a la complejidad en la
preparación de los mismos.
B. No se permitirá el uso de celulares ni beepers durante el laboratorio.
C. Se observarán las normas de seguridad que aparecen en el Manual de
Laboratorio en la sección de Reglas de Seguridad.
D. Para llevar a cabo los apuntes de los ejercicios de laboratorio utilizarán una
libreta de laboratorio que traerán siempre y en la que debe aparecer el título
del laboratorio, los objetivos del mismo y el procedimiento, antes de
comenzar cada ejercicio de laboratorio. Se escribirá solamente en tinta, no se
borrara lo escrito, ni se arrancaran páginas de la libreta.
E. Los informes de laboratorio deberán entregarse a la semana siguiente de
haber realizado el ejercicio de laboratorio. Los informes de laboratorios se
harán en grupo. No se aceptarán informes individuales, a menos que así lo
establezcan los profesores a cargo del curso. Los informes de laboratorio
deberán entregarse a la semana siguiente de haber efectuado el ejercicio de
laboratorio, siguiendo el formato que aparece en la sección Cómo Preparar y
Presentar un Informe de Laboratorio.
F. Todos los trabajos e informes de laboratorio deberán redactarse siguiendo la
rúbrica que aparece en el Apéndice I del Manual de Laboratorio; deberán
estar escritos utilizando un procesador de palabras (en computadora),
usando mayúsculas y minúsculas, en letra 11 ó 12 y corrigiendo la gramática
y en especial, la acentuación. No se aceptarán trabajos escritos a lápiz.
Todo trabajo entregado debe ser legible, estar limpio y organizado.
VII.
EVALUACIÓN
A. Instrumentos de Evaluación
Informes de Laboratorio (5)
Asistencia/Libreta
Evaluación práctica de destrezas
Exámen 1 Ej 1-Ej 6
Examen 2 Ej 7- 10
Total
3
Puntos
1000
100
100
100
100
900
Peso (valor)
50%
20%
20 %
5%
5%
100%
Informes de Laboratorio usando el modelo Cómo preparar y Presentar un
informe de Laboratorio (Informe largo)
1. Ej. 1 Micropipetas y Cálculos Bioquímicos
100
2. Ej.2 Aislamiento de DNA genómico (gDNA) de células
eucariotas, con el
3. Ej 3. DNA plasmid mini prep y con el
4. Ej. 4 Electroforesis de DNA
300
5. Ej. 5 Identificación de bacterias desconocidas
del medio ambiente: Aislamiento de bacterias y PCR
del gene 16S rRNA y
6. Gene clean y secuenciación del DNA
300
7. Purificación de proteínas y
8. Cuantificación de proteínas
200
9. Cinética de Enzimas
100
Total
B. Curva:
90-100%
80-89
70-79
60-69
menos de 60
1000
A
B
C
D
F
VIII. NOTAS ESPECIALES
1. Servicios Auxiliares o Necesidades Especiales
Todo estudiante que requiera servicios auxiliares o asistencia especial deberá
solicitar los mismos al inicio del curso o tan pronto como adquiera conocimiento
de los que necesita, a través del registro correspondiente en la Oficina del
Consejero Profesional, el Sr. José Rodríguez, ubicado en el Programa de
Orientación Universitaria (Oficina 111).
2. Honradez, fraude y plagio
La falta de honradez, el fraude, el plagio y cualquier otro comportamiento
inadecuado con relación a la labor académica constituyen infracciones mayores
sancionadas por el Reglamento General de Estudiantes. Las infracciones
mayores, según dispone el Reglamento General de Estudiantes pueden tener
como consecuencia la suspensión de la Universidad por un tiempo definido
mayor de un año o la expulsión permanente de la Universidad, entre otras
sanciones.
4
3. Uso de dispositivos electrónicos
Se desactivarán los teléfonos celulares y cualquier otro dispositivo electrónico
que pudiese interrumpir los procesos de enseñanza y aprendizaje o alterar el
ambiente conducente a la excelencia académica. Las situaciones apremiantes
serán atendidas, según corresponda. Se prohíbe el manejo de dispositivos
electrónicos que permitan acceder, almacenar o enviar datos durante
evaluaciones o exámenes.
IX.
RECURSOS EDUCATIVOS
Texto
Medina F.R., González L.I., Oquendo C.A., Tosado R., y Miranda M.T. 2012.
Actividades de Laboratorio de Biología Celular Molecular y Genética
(Destrezas II). John Wiley & Sons, NY.
Lecturas suplementarias
Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. 2008.
Molecular Biology of the Cell. 5th edition. Garland Science. New York y Londres.
Ausubel, F.M. 1988. Current Protocols in Molecular Biology. John Wiley & Sons.
New York, NY.
Ausubel, F.M., Brent, R. Kingston, R., Moore, D.D., Seidman, J.G., Smith, J.
A. , Struhl, K. 2002. Short Protocols in Molecular Biology. 5th Ed. John Wiley &
Sons, New York, NY.
DNA Learning Center. Cycle sequencing.
http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/cycseq.html
Elgin, S. C.R. 2005. Genomics in Education.
www.nslc.wustl.edu/elgin/genomics/
Kranz, R., Weston-Hafer, K., Richards, E., Bednarski, A., Cruz, W. y
Elgin, S. C.R.2006. Identifying unknown bacteria using biochemical and
molecular methods.
http://www.nslc.wustl.edu/elgin/genomics/bio3055/idunknbacteria06.pdf
Micklos, D. A. y Fryer, G. 1990. DNA Science: A First Course in Recombinant
DNA Technology. Carolina Biological Supply & Cold Spring Harbor Laboratory
Press. Cold Spring Harbor, NY
Mullis, K. 1993. Nobel Lecture - Nobelprize.org
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1993/mullislecture.html
5
Neumann, K.H., Kumar, A., 2009. Plant Cell and Tissue Culture- A tool in
Biotechnology. Springer Verlag, Berlin.
Razdan, K.M. 2002. Introduction to Plant Tissue Culture. 2nd Edition. Science
Publishers, Inc. Enfield, New Hampshire.
Sambrook, J. y Russell, D.W. 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual.
Third Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY.
Sabu, P. 2011. Clinical sequencing’s first steps.
http://www.biotechniques.com/news/Clinical-sequencings-firststeps/biotechniques-312982.html
Seidman, LA y Moore, CJ. 1999. Basic Laboratory Methods for Biotechnology:
Textbook and Laboratory Reference. Prentice Hall. Upper Saddle River, Nueva
Jersey.
The Innocence Project. www.innocenceproject.org
Recursos en Internet
1. DNA lab part II. UTUBE.
http://www.youtube.com/watch?v=iyb7fwduuGM&feature=fvw accedido 6
de noviembre 2009.
2. Cultivo de células vegetales – en UTUBE
http://www.bing.com/videos/search?q=plant+tissue+culture+youtube&F
ORM=VDRE
3. Puede encontrar varios videos en la Internet sobre cómo hacer la gelatina
para correr el DNA, plasmid DNA prep, etc.
4. Amrita University. 2010. Agarose Gel Electrophoresis.
http://www.youtube.com/watch?v=6mQGNDnOyH8
5. Benchfly. How to perform Colony PCR.
http://www.youtube.com/watch?v=h0yRrDWtdA4
6. GE Healthcare Lifesciences. Principles of Hydrophobic interaction chromatography
http://www.youtube.com/watch?v=v6SPK6ZovgA
Revisado Noviembre 2012
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