Dipartimento di Agraria - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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GENETICA

Corso

SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI

Curriculum

SCIENZE E TECNOLOGIE DEGLI ALIMENTI

Orientamento

UNICO

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

AGR/07

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

Antonio Lupini

Obiettivi

Obiettivo del Corso di Genetica è fare acquisire allo studente le conoscenze dei principi della genetica formale e molecolare per la comprensione dei meccanismi di duplicazione e trasmissione dei caratteri, le conoscenze essenziali della struttura e del funzionamento dei geni, delle loro interazioni, dei meccanismi alla base dell’ereditarietà e della variabilità dei caratteri, della struttura e funzione dei genomi. Il Corso farà inoltre acquisire allo studente informazioni per l'analisi delle basi genetiche dell'evoluzione e dello sviluppo delle popolazioni agrarie.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
- Conoscenza dei principi di genetica formale e molecolare per la comprensione dei meccanismi di duplicazione e trasmissione dei caratteri.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Capacità di applicare in autonomia le conoscenze teoriche apprese per lo sviluppo di nuove metodologie genetiche e per le potenziali applicazioni nel miglioramento genetico.
Autonomia di giudizio
- Essere in grado di valutare le diverse soluzioni e di interpretazione delle analisi genetiche formali e della biologia molecolare.
Abilità comunicative
- Capacità di relazionarsi con figure specialistiche del settore.
Capacità d’apprendimento
- Capacità di documentarsi al fine di confrontarsi con problematiche genetiche e di individuare soluzione tecniche innovative.

Programma

1. Introduzione al corso: definizione della genetica e cenni storici. Le tappe fondamentali della genetica mendeliana e molecolare.
2. Cenni di biologia cellulare: struttura della cellula vegetale e dei cromosomi. Divisioni cellulari e basi della ricombinazione. Aspetti genetici della mitosi e meiosi. Omozigosi ed eterozigosi.
3. Mendel e la trasmissione dei caratteri: La genetica qualitativa. Principi mendeliani e teoria cromosomica dell’eredità: Dominanza, Segregazione, Segregazione indipendente e ricombinazione. Principi di statistica e probabilità: Test chi quadrato. Esercitazione. Segregazioni mendeliane, utilizzo del quadrato di Punnett. Applicazione del test chi quadrato. Interazioni geniche: dominanza incompleta, codominanza, epistasia. Penetranza ed espressività.
4. Associazione e mappe genetiche: Associazione genetica o Linkage, ricombinazione dei geni associati. Frequenza di ricombinazione in popolazioni segreganti. Sviluppo e impiego di mappe genetiche. Esercitazione. Analisi di Linkage, test a due e tre punti. Grado di interferenza e coefficiente di coincidenza.
5. Struttura del DNA e replicazione. Gli esperimenti di Griffith. Principio trasformante: esperimenti di Avery, MacLeod e McCarty. L’uso del batteriofago e gli esperimenti di Hershey e Chase. Le regole di Chargaff. Il modello di Watson e Crick. Modelli di replicazione e dimostrazioni.
6. Gene e sua espressione: RNA e trascrizione del messaggio. Codice genetico: trascrizione e traduzione del messaggio. Regolazione dell’espressione genica.
7. Mutazioni spontanee e indotte. Mutazioni genomiche: euploidia e aneuploidia; aploidia e poliploidia; autopoliploidi ed allopoliploidi. Mutazioni cromosomiche: delezioni, duplicazioni, inversioni e traslocazioni. Mutazioni geniche: sostituzioni, inserzioni e delezioni di basi. Gli agenti mutageni. Elementi genetici mobili o trasponibili.
8. Eredità extracromosomica. Il DNA plastidiale e mitocondriale. Controllo genetico di caratteri extranucleari. Eredità legata al sesso.
9. Cenni sulla genetica dei batteri e dei virus. Meccanismi di ricombinazione e mappe genetiche
10. Tecnologie del DNA: clonaggio. Applicazione delle tecnologie del DNA: DNA fingerprinting. Ingegneria genetica delle piante.
11. Genetica dei caratteri quantitativi. Alleli plus e minus. Esperimenti di Johansson e Nilsson-Ehle. L’effetto dell’ambiente e le linee pure. Additività dei caratteri. Segregazione trasgressiva. Scomposizione della variabilità genetica e fenotipica. Ereditabilità in senso largo, in senso stretto e realizzata. Progresso genetico e risposta alla selezione.
12. Genetica delle popolazioni. Struttura genetica delle popolazioni di specie prevalentemente autogame. Autofecondazione e omozigosi. Struttura genetica delle popolazioni di specie prevalentemente allogame. Legge di Hardy-Weinberg. Inbreeding ed eterosi.
13. Cenni di Trascrittomica e altre tecnologie omiche.

Testi docente

F. Lorenzetti, S. Ceccarelli, D. Rosellini, F. Veronesi. Genetica agraria - Genetica e biotecnologie applicate all'agricoltura. Patron,Bologna, 2011
G. Barcaccia, M. Falcinelli. Genetica e genomica, Vol I genetica vegetale, Liguori Napoli, 2005; G. Barcaccia, M. Falcinelli. Genetica e genomica, Vol II Miglioramento genetico, Liguori Napoli, 2005.
M. Busconi e altri. Genetica agraria, EdiSES, Napoli, 2016
Griffiths AJF, Wessler SR, Carroll SB, Doebley J. Genetica - Principi di analisi formale. Zanichelli. 2013
P.J. Russel. Genetica - Un approccio formale (quinta edizione). 2019. A cura di C. Cicchini, A. Marchetti - Pearson Editore

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere