Download Programa de la cátedra Biología Evolutiva

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco
Facultad de Ciencias Naturales
Programa de la asignatura:
Código:
BIOLOGIA EVOLUTIVA
Departamento: BIOLOGIA GENERAL
Sede: Comodoro Rivadavia
16055
Profesor Responsable: MSc Berastegui, Ana María & MSc Perales, Susana
Régimen del Cursado: 1° cuatrimestre
Carga Horaria:
Total
Sem. Teóricos
Total Teóricos
100
3 hs
Clases Teórico – Prácticas
Días Lunes de 13hs a 16hs
Días Jueves de 15hs a 18hs
60 hs
Sem. Prácticos
3 hs
Total
Prácticos
30 hs
Sem
Teórico/Práct.
2
Total
Teórico/Práct.
10
Asignaturas Correlativas
Código
Nombre
Botánica General
Zoología general
Geología General
Paras la/s carrera/s
Profesorado en Ciencias Biológicas
I. Objetivos de la Asignatura:
DESCRIPCION:
La asignatura Biología Evolutiva es una disciplina integradora que superpone su ámbito de incumbencia con otras
ramas de las Ciencias Naturales y la Paleontología. El programa de la asignatura aborda de forma sistemática el estudio
teórico y práctico de la evolución biológica, considerando los mecanismos genéticos responsables del cambio evolutivo y de
la variabilidad de poblaciones, la importancia de la selección natural como mecanismo generador de adaptaciones, la
inferencia filogenética y sus implicaciones para la clasificación de la biodiversidad, y la documentación de los principales
procesos de cambio a lo largo de la historia de la vida.
Está destinada a los alumnos del Profesorado en Ciencias Biológicas (Dpto. Biología Gral.) de la Facultad de Ciencias
Naturales. Es una disciplina que brinda conocimientos de integración de los procesos biológicos y su concreción a lo largo
de la historia de la vida. Así también, pretende generar en el alumno el razonamiento crítico y autocrítico.
OBJETIVOS:
Se espera que los estudiantes logren:
 Reconocer a la evolución como disciplina unificadora e integradora de las Ciencias Biológicas.
 Conocer los diferentes enfoques teóricos evolutivos en los contextos históricos en los que fueron propuestos.
 Conocer las principales propuestas científicas que se han sostenido y/o se sostienen, sobre el origen de la vida en el Planeta
Tierra.
 Interpretar los fósiles como instrumentos esenciales para conocer la historia de la Tierra y como principales testimonios de
los cambios evolutivos biológicos.
 Conocer los fundamentos básicos sobre la evolución biológica en distintos niveles de complejidad, los procesos de
especiación, las relaciones de parentesco filogenético entre taxones y la historia de la diversidad biológica
II. Contenidos Mínimos:
Naturaleza del registro fósil. Fuentes para el conocimiento de la historia precámbrica de la vida. Tipos de especies en el
registro fósil: evolución gradual, “puntual” y explosiva. Medición de la tasa evolutiva. La reconstrucción filogenética.
Concepto de Evolución. Tendencia o leyes de la evolución. Naturaleza de la “sucesión” evolutiva. Extinciones masivas.
Paleogeografía y tectónica global. Aplicaciones de la Paleontología en el análisis de cuencas sedimentarias.
III. Programa analítico
Año de vigencia
2016
Nro. de orden: 1
Página
1
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Programa de la asignatura:
Código:
BIOLOGIA EVOLUTIVA
Departamento: BIOLOGIA GENERAL
Sede: Comodoro Rivadavia
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I. INTRODUCCION
En esta sección se estudiarán las evidencias que apoyan la tesis de “la descendencia con modificación” y cómo aquéllas
fueron interpretándose a medida que se desarrolló el pensamiento evolutivo.
1. La Evolución en acción. Hechos y teoría. La evolución en acción. Evidencias de la evolución. Concepto de fósiles.
Condiciones que favorecen la fosilización. Tipos de fósiles y procesos de fosilización. Los fósiles como instrumento de
datación y división del tiempo geológico. Fósiles guía.
2. Introducción histórica. Evolucionismo-Creacionismo. El origen del pensamiento evolutivo. Las primeras formulaciones
de hipótesis sobre la evolución orgánica. La teoría de Lamarck. El origen de las especies. El darwinismo. El
neodarwinismo. Teoría Sintética de la Evolución.
II. SURGIMIENTO Y GRANDES RASGOS DE LA EVOLUCION DE LA VIDA.
3. El marco de referencia geocronológico de los fenómenos evolutivos. Los contextos físicos y químicos. El origen del
universo. Expansión del universo. Teoría del Big-Bang. La Tierra: teoría de la condensación. Deriva continental. Efectos
biológicos de la deriva.
4. Origen y grandes rasgos de la evolución de la vida. Moléculas y el origen de la vida. Evolución química prebiótica,
teorías y experimentos relevantes (Oparín, Haldane, Miller-Urey). Las primeras etapas de la evolución: la evolución de
las bacterias. Papel de la simbiosis: El origen de los eucariotas; el origen de los organismos multicelulares. Lineamientos
fundamentales de la evolución de los fungi, los metazoarios, y las plantas vasculares
III. CONCEPTOS INTERDISCIPLINARIOS
En este punto se introducirán conceptos de vital importancia en el marco del pensamiento evolutivo y que serán de suma
importancia para el desarrollo de la temática ulterior.
5. La población como escenario del proceso evolutivo. Concepto de población. Distribución espacial. Crecimiento
poblacional. Factores limitantes de la densidad. El ambiente biótico. Interacciones interespecíficas: Predador-presa,
competencia, interacciones beneficiosas.
6. Herencia: Fidelidad y mutabilidad. Principios de genética. El material genético. Estructura del gen. Replicación,
recombinación y segregación. Genotipo y fenotipo. El control de la expresión génica. El origen de la variabilidad
hereditaria. Mutaciones génicas. Tasas de mutación. Efectos fenotípicos de la mutación. Carácter de la mutación.
Recombinación: amplificación de la variabilidad
7. La variabilidad en las poblaciones naturales y su medida. El principio de Hardy-Weinberg. Variación en caracteres
cuantitativos. Variación genética intrapoblacional. Variación molecular.
IV. LA DINÁMICA DE LOS PROCESOS MICROEVOLUTIVOS
Una de las definiciones de Evolución sostiene que el cambio evolutivo es la alteración de las frecuencias génicas en las
poblaciones por efecto de los procesos microevolutivos.
8. La selección natural. Supervivencia y reproducción diferencial. El efecto del ambiente sobre el fitness. Tipos de
selección. Seleccionismo vs neutralismo.
9. Estructura poblacional. Tamaño poblacional, endogamia y deriva genética. Tamaño efectivo. El efecto fundador. Flujo
génico. Evolución por deriva genética.
V. LA ESPECIE Y LOS PROCESOS DE LA ESPECIACION
Una consecuencia de la acción sostenida de los procesos microevolutivos es la aparición de barreras fisiológicas que impiden
el flujo génico entre poblaciones, es decir la aparición de nuevas especies.
10. El concepto y la realidad de las especies. La especie como sistema genético-ecológico: el concepto biológico. Atributos
genéticos de las especies. Atributos ecológicos: el nicho y el papel en las interacciones comunitarias. Atributos
comportamentales. El aislamiento reproductivo. Los mecanismos de aislamiento reproductivo (MARs). Las limitaciones
del concepto biológico.
11. Los procesos de la especiación. Las diferencias genéticas entre especies y la genética de las diferencias entre especies.
Modelos de especiación: alopátrico, parapátrico y simpátrico.
VI. DIVERSIDAD Y CLASIFICACION.
El tema central de esta sección es entender la diversidad, los modos de obtener una clasificación que contemple las
relaciones evolutivas, así como la búsqueda de explicaciones de la actual distribución de los organismos sobre la superficie
de la Tierra.
12. Reconstruyendo la historia evolutiva. Definiciones: anagénesis y cladogénesis. Clasificación. Sistemática: cladistas vs
feneticistas. Macroevolución.
13. La historia de la diversidad biológica. Cambios en la diversidad. Patrones de origen y de extinción de los taxones. Las
tasas de extinción. Extinciones masivas. Tendencias evolutivas en distintos grupos taxonómicos.
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IV. Descripción de Actividades Teóricas y Prácticas
Semana
Descripción
S.1
La Evolución en acción. Hechos y teoría. La evolución en acción. Evidencias de la evolución. Trabajo Práctico
N°1: Los fósiles y la Evolución- Tipos de fósiles y procesos de fosilización.
S.2
Introducción histórica. Evolucionismo- La teoría de Lamarck. El origen de las especies. El darwinismo. El
neodarwinismo .Teoría Sintética de la Evolución. Trabajo Práctico N°2: Introducción a la teoría de la Evolución
y Trabajo Práctico Nº 3: Teoría Sintética de la Evolución.
S.3
El marco de referencia geocronológico de los fenómenos evolutivos. Los contextos físicos y químicos. Tierra:
teoría de la condensación. Deriva continental. Trabajo Práctico N°4: Geocronología de los fenómenos
evolutivos. Origen del Universo- Deriva Continental
S.4
Origen y grandes rasgos de la evolución de la vida. Evolución química, teorías y experimentos relevantes
(Oparín, Haldane, Miller-Urey). Trabajo Práctico N°5: El origen de las moléculas prebióticas-evolución
química. Las primeras etapas de la evolución: la evolución de las bacterias. Papel de la simbiosis: El origen de
los eucariotas; el origen de los organismos multicelulares.Trabajo Práctico N°6: El origen de los procariotas y
eucariotas (lineamientos de la evolución de los fungi, los metazoarios y las plantas vasculares.
S. 5
1º Parcial
La población como escenario del proceso evolutivo. Distribución espacial. Crecimiento poblacional. Variación
genética intrapoblacional: Diferencias ontogenéticas: heterocronía; heterotopia, heterometría y heterotipia,
Diferencias genéticas: a) resultantes del dimorfismo sexual; b) resultantes del polimorfismo genético, c)
diferencias no genéticas: poligenismo
S. 6
Factores limitantes de la densidad. El ambiente biótico. Interacciones interespecíficas: Predador-presa,
competencia, interacciones beneficiosas. Procesos y coevolución : específica y difusa: modelos de mosaico
geográfico. Trabajo Práctico N°7: Seminario: (a) Dinámica poblacional- (b) La interacción entere predador presa
(c) Heterocronía y Evolución (d) Hetrocronia y variación morfológica en anuros. Trabajo Práctico
N°8:Reprogramación Ontogenética. Trabajo Práctico N°9: Coevolución.
S.7
Herencia: Replicación, recombinación y segregación. Estructura del gen. Replicación, recombinación y
segregación. Trabajo Práctico Nº10: Herencia: Fidelidad y Mutabilidad y el control de la expresión génica.
Variabilidad hereditaria. Mutaciones génicas. Tasas. Efectos fenotípicos de la mutación. Recombinación:
amplificación de la variabilidad. Trabajo Práctico Nº11: Variabilidad hereditaria, recombinaciones y
mutaciones.
S. 8
Variabilidad en las poblaciones naturales y su medida. Variación en caracteres cuantitativos. Variación genética
intrapoblacional. Variación molecular. Trabajo Práctico Nº12: La evolución de las poblaciones. Principio de
Hardy-Weinberg. Trabajo Práctico Nº13: La evolución de las poblaciones.
La selección natural. Supervivencia y reproducción diferencial. El efecto del ambiente sobre el fitness. Tipos de
selección. Seleccionismo vs neutralismo. Trabajo Práctico Nº14: La dinámica de los procesos microevolutivos:
La Selección Natural.
S.9
Tipos de selección: selección sexual: inter e intrasexual, origen evolutivo: explicaciones: modelos fisherianos,
teoría de los hándicaps mecanismos zahavianos; modelo de Hamilton y Zuk. Selección natural: positiva;
negativa; direccional; estabilizadora; disruptiva; artificial; dependiente de la frecuencia: selección pro apostática
(apostática) o antiapostática: mimetismos y polimorfismos; dependiente de la densidad, Trabajo Práctico Nº15:
Selección dependiente de la frecuencia.
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BIOLOGIA EVOLUTIVA
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S.10
Unidades sujetas a selección: moléculas; genes (Dawkins); individuo (Darwin); Grupos (Wynne- Edwards);
selección altruismo reciproco (Trivers); por parentesco (Hamilton) selección de especies (Eldrege y Gould);
neutralismo (Kimura) - Seleccionismo vs neutralismo. Trabajo Práctico Nº16: Unidades Sujetas a la Selección.
Estructura poblacional. Tamaño efectivo. El efecto fundador. Flujo génico. Evolución por deriva genética.
Trabajo Práctico Nº17: La estructura poblacional (tamaño, endogamia y deriva genética, tamaño efectivo) efecto
fundador y flujo génico
S.11
2º Parcial
El concepto y la realidad de las especies. La especie como sistema genético-ecológico: el concepto biológico.
Atributos genéticos de las especies. Atributos ecológicos: el nicho y el papel en las interacciones comunitarias.
Seminario: El concepto de especie y Especiación: modos y mecanismos. Seminario: Diferentes conceptos de
especie
S.12
Atributos comportamentales. Los mecanismos de aislamiento reproductivo (MARs). Las limitaciones del
concepto biológico.
S.13
Los procesos de la especiación. Modelos.-alopátrico, parapátrico y simpátrico.(Seminario) Modelo de
especiación (proceso y atributos comportamentales-aislamiento) Trabajo Práctico Nº18: Seminario: (a) El
concepto de especie – (b) Especiación: Modos, mecanismos, modelos de especiación (proceso y atributos
comportamentales).
Reconstruyendo la historia evolutiva. Definiciones: anagénesis y cladogénesis. Clasificación. Sistemática:
Cladistas vs Feneticistas. Macroevolución
S.14
Clasificación: Tradicional, fenética, cladística Sistemática: cladistas vs feneticistas. Las bases genotípicas de
las similitudes: homología; paralelismo; Convergencia (homoplasia)
Macroevolución. Equilibrio puntuado Trabajo Práctico N 19: Sistemática
S.15
La historia de la diversidad biológica. Cambios en la diversidad. Patrones de origen y de extinción de los
taxones. Las tasas de extinción. Extinciones masivas. Tendencias evolutivas en distintos grupos taxonómicos.
Trabajo Práctico Nº20 Macroevolución y extinciones; Trabajo Práctico Nº21: Causas y eventos de Extinciones
masivas (Seminario). Tendencias evolutivas en distintos grupos taxonómicos Trabajo Práctico Nº22 Tendencias
Evolutivas (seminario)
S.16
3º Parcial Finalización.
Recuperatorio Final.
V. Bibliografía
Tïtulo: Introducción a la Biología Celular.
Autor: Albert B, Bray D, Hopkin K, Johnson A,
Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P.
Complementario para las unidades:IV,VI, VII
Título: Biología Molecular de la célula
Autor: Alberts, B; Bray, D; Lewis, J; Raff, M;
Roberts, K.; & Watson, J
Año: 2006
Editorial Médica Panamericana. 2ª ed. Madrid
Año: 1987
Editorial: Ediciones Omega S.A.- Barcelona-
Complementario para la unidad: IV
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Programa de la asignatura:
Código:
BIOLOGIA EVOLUTIVA
Departamento: BIOLOGIA GENERAL
Sede: Comodoro Rivadavia
Título: Evolución
Autor: Dobzhansky, T.; Ayala, F.; Steebbims, H.;
Valentine, J.
16055
Año: 1983
Ed. Omega. Barcelona. 558pp
Básicos para las unidades: II, VI, VIII, IX
Título: Fundamentos de Paleobotánica
Autor: Archansgelsky, S.
Año: 1970
Univ. Nacional de la Plata, Facultad de Ciencias Naturales y
Museo. Serie Técnica y Didáctica. 347pp
Complementario unidad: IV
Título: Invertebrados fósiles.
Autor: Camacho, H.
Año: 1979
Editorial Universitaria de Buenos Aires. 3ª Edición. Bs. As. 707pp
Básicos para las unidades: I, III
Título: Biología
Autor: Campbell N, Reece J.
Año: 2007
Editorial Médica Panamericana. 7ª ed. España
Básicos para todas las unidades
Título: Biología.
Autor: Curtis, H. y Barnes, S.
Año: 2008
Editorial Médica Panamericana. 7º ed. Madrid.
Básicos para todas las unidades
Título: Invitación a la Biología.
Autor: Curtis, H. y Barnes, S.
Año: 2006.
Editorial Médica Panamericana. 6º Edic. Madrid
Básicos para todas las unidades
TTítulo:Principios Integrales De Zoología
Autor: Hickman, C.
Año: 2009
Editorial: Mc Graw-hill . 14ª Ed. Madrid.
Complementario para las unidades: I y II
Título:Biología Celular y Molecular
Año: 2005.
Autor: De Robertis E.
Ed. El Ateneo Grupo Ilhsa 15ª Ed. Bs. As.
Complementario unidades: II, VI
Título: Análisis Evolutivo.
Autor: Freeman, Scout; Herron, Jon C.
Básico para todas las Unidades
Año de vigencia
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Año: 2002.
Prentice Hall sello editorial autorizado de Pearson Educación. 2º
ed. Madrid.
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Código:
BIOLOGIA EVOLUTIVA
Departamento: BIOLOGIA GENERAL
Título: Evolución: El curso de la vida.
Autor: Gallardo, Milton. H.
Sede: Comodoro Rivadavia
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Año: 2011.
Editorial Médica Panamericana. 1º ed. Bs.As.
Complementario unidades: I,II,III,,IV,VI
Título:Especies animales y evolución
Autor: Mayr, E
Año: 1965
Ed. Univ. de Chile.
Complementario para las unidades II, X, XI
Título: Paleontología. Tomo I - Parte gral
Autor: Melendez, B.
Año: 1977
Ed. Paraninfo S.A. Madrid. 715pp.
Básico para las unidades: I,III,
Título Paleontologia II.
Autor: Melendez, B.
Año: 1986
Ed. Paraninfo Internat.thompson Publish. Madrid.
Básico para las unidades: I,III,
Título: Vida. La Ciencia de la Biología.
Autor: Purves, W. K.; Sadava, D.; Orians, H.;
Heller, H
Año: 2002
Ed. Médica Panamericana. 1133 pp.
Básico para todas las unidades
Título: El sentido de la evolución.
Autor: Simpson, G.G.
Año: 1987
Ed. Universitaria de Bs. As. 7ª Ed. 319 pp.
Básicos para todas las unidades
Título: Evolución.
Autor: Strickberger, M. W.
Año: 1993
Ediciones Omega. Barcelona. 973 pp.
Básicos para todas las unidades
Bibliografía Complementaria
Tema: Tres Dominios:
http://www.ucmp.berkeley.edu/alllife/threedomains.html
http://biodiversity.uno.edu/
Tema: Evolución
http://bioinformatica.uab.es/divulgacio/genpob.html (genética de poblaciones). Los agentes que cambian la frecuencia
alélicas. Los factores de la evolución, la selección natural y teoría evolutivas actuales.
http://evolucion.fcieción.edu.uy/Diapositivas/diapositivas.htm
http://www.xtec.es/~lvallmaj/palau/darwin2.htm (Ofrece una introducción a la teoría evolutiva y señala sus implicancias
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BIOLOGIA EVOLUTIVA
Departamento: BIOLOGIA GENERAL
Sede: Comodoro Rivadavia
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(La teoría de la evolución de Darwin y la Teoría Sintética)
Tema Paleontología
http://paleontologia.tripod.com.ar (eras geológicas)
http://www.educarm.es/paleontologia/ (paleontología)
VI. Metodologías de Enseñanza
La asignatura "Biología Evolutiva" proporciona al alumno conocimientos básicos para entender los mecanismos que han
operado a lo largo de la historia del planeta y que son responsables de la aparición y desarrollo evolutivo de los seres vivos.
La enseñanza expositiva, está presente como fuente de cambio conceptual de los alumnos, en equilibrio con estrategias de
comprobación y descubrimientos a través de actividades específicas, por ello existe una coordinación constante del campo
teórico con el práctico, como aspectos complementarios de este proceso de aprendizaje.
Como recursos didácticos se utiliza tiza - pizarrón, transparencias, material audiovisual como filminas y videos que sirven de
soporte para las explicaciones introductorias y durante el desarrollo de la clase.
En aquellos temas que lo ameritan se trabaja con revistas científicas, publicaciones, búsqueda por Internet y complementos
teóricos elaborados por la cátedra. Los trabajos prácticos se desarrollan a partir de un impreso elaborado a tal fin, donde se
especifican los objetivos propuestos, breve reseña del tema correspondiente y las actividades a realizar en relación al tema
Al promediar la cursada y al cierre los estudiantes deberán defender un seminario, sobre temas propuestos por la cátedra,
donde los alumnos deberán demostraran dominio del tema y capacidad de comunicación. Además la cátedra planifica
horarios especiales de consulta, de revisión de material y recuperación de trabajos prácticos, antes de cada evaluación parcial.
VI1: Condiciones para la aprobación del cursado de la asignatura:
La cátedra establece para la acreditación de los conocimientos, evaluaciones que tendrán como objetivo instancias para
controlar la apropiación de los contenidos, el análisis y la comprensión integral de los procesos evolutivos. Plantea la
modalidad de cursado regular (con examen final) o/y promocional (sin examen final), con el cumplimento de las
acreditaciones dispuestas por la cátedra. El alumno en cualquier momento puede optar por la promoción con examen final en
el caso de no poder cumplir con las exigencias estipuladas para la primera modalidad propuesta. En ambas situaciones deberá
aprobar tres exámenes parciales y las siguientes condiciones:
1. Cursado regular con examen final deberán tener el 85% de asistencia a los trabajos prácticos y el 75% de los trabajos
prácticos aprobados para rendir cada examen parcial.
2. Bajo el cursado por promoción directa deberán asistir al 85% de las clases prácticas y aprobar el 100% de los trabajos
prácticos para rendir cada examen parcial.
3. El alumno que tuviera aprobado el 50 % de los trabajos prácticos que se incluyen antes de cada parcial tendrá una única
oportunidad de recuperar el trabajo práctico que hubiera desaprobado o al que hubiera estado ausente para lograr el 85%
(cursado regular) o 100% (cursado promocional) requerido.
4. En el cursado regular con examen final, será requisito aprobar los tres parciales con un porcentaje mínimo de 60%.
Cada parcial tendrá un recuperatorio, el que se tomará a los 15 días desde la fecha del parcial correspondiente.
5. Bajo el cursado promocional sin examen final se deberán aprobar los exámenes parciales sobre temas teóricos y
prácticos, con un porcentaje mínimo de 70% y el alumno tendrá la posibilidad de rendir cada parcial recuperatorio para
mantener la promoción. En caso de desaprobar un parcial y su recuperatorio, ó no reunir los requisitos establecidos antes
de cada parcial, el alumno pasará al régimen de cursado regular con examen final.
6. Deberán elaborar y exponer uno (o más) trabajo (s) de seminario, referido (s) a algún tema preestablecido por la cátedra.
VIII Condiciones para la aprobación de la asignatura:
Para aprobar la asignatura por promoción directa, el alumno debe tener aprobados la totalidad de los parciales con una nota
no inferior a siete; aprobar los trabajos prácticos e informes y tener acreditado a término, la elaboración de un trabajo de
seminario. La nota final a constar en le registro correspondiente será el promedio de notas obtenidas en los exámenes
parciales, trabajos prácticos, informes solicitados y de la evaluación del/los seminario/s establecido/s por la cátedra.
Los alumnos bajo cursado regular deberán aprobar la totalidad de los parciales con una nota no inferior a seis y tener
aprobados informes y trabajos prácticos además de acreditar a término, la presentación de trabajo de seminario. Habiendo
cumplimentado lo precedente el alumno obtendrá concepto y deberá rendir el examen final para aprobar la asignatura.
Año de vigencia
2016
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Código:
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Sede: Comodoro Rivadavia
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Vigencia de este programa
Año
Firma
2016
Decano
Fecha
Año de vigencia
Profesor Responsable
Ana María Berastegui
Susana Perales
Sec. Académico Facultad
Fecha
2016
Nro. de orden: 1
Jefe de Departamento
Coordinador: Comisión
Curricular de la carrera
Fecha
Fecha
Página
8