GENETICA AGRARIA

AGR/07 - 6 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ANGELA ROBERTA LO PIERO

Obiettivi formativi

L’obiettivo formativo della Genetica agraria è di far acquisire allo studente le competenze di base sulle quattro principali branche della genetica: genetica della trasmissione dei caratteri, genetica molecolare, genetica di popolazione e quantitativa, con particolare attenzione alla logica sperimentale e alla risoluzione di problemi. Alla fine del corso lo studente sarà capace di comprendere i meccanismi genetici alla base dell’evoluzione delle piante e di applicare disegni sperimentali al fine di individuare e selezionare genotipi per ottenere varietà migliorate.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento (6CFU) prevede 28 ore di lezione frontale e 28 ore di esercitazioni in aula. Per le lezioni frontali il docente si avvarrà di presentazioni in power point e di filmati, anche in inglese. Le esercitazioni consisteranno nella soluzione di problemi ed esercizi sugli argomenti trattati, anche mediante applicazione di appropriati test statistici.

Prerequisiti richiesti

Lo studente che accede a questo insegnamento deve possedere una buona conoscenza di fondamenti di matematica, chimica e biologia vegetale. Questi prerequisiti sono forniti dagli insegnamenti di base erogati durante il primo semestre del primo anno di corso.

Frequenza lezioni

Fortemente consigliata

Contenuti del corso

Eredità e variabilità - eredità mendeliana – associazione e mappatura dei geni eucariotici – struttura e funzione del materiale genetico – le mutazioni genetiche - la genetica di popolazione - caratteri qualitativi e quantitativi – evoluzione e speciazione - genetica applicata al miglioramento delle piante.

Testi di riferimento

1. Genetica e genomica, Barcaccia G. e Falcinelli M., Liguori editore. Volume I ,II.

2. Genetica agraria, Russel P.J., Wolfe S.L., Hertz P.E., Starr C., McMillan B. Edises

3. Genetica Agraria, Lorenzetti, Ceccarelli, Rosellini, Veronesi, Pàtron editore, quarta edizione

4. Genetica, Binelli G e Ghisotti D., Edises, 2018

Altro materiale didattico

Le diapositive del corso saranno diasponibili su Studium

Programmazione del corso

	Argomenti	Riferimenti testi
1	Presentazione del corso e genetica molecolare: identificazione del materiale ereditario: esperimenti di Griffith, Avery, Mcload e McCarty	Testo 1: cap 1-4 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 1
2	Struttura e funzione del materiale genico: DNA e RNA. Organizzazione del DNA nei cromosomi. (i cromosomi, il cariotipo, mitosi, meiosi, cicli vitali)	Testo 1: cap 1-4-6 Testo 2: cap 1-3 Testo 3: cap 2-4
3	Replicazione del DNA. La teoria classica del gene. Organizzazione e trasmissione del materiale ereditario	Testo 1: cap 1-4-6 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 2-4
4	Il processo di trascrizione: l’espressione del gene. Le molecole di RNA. Natura del codice genetico. Traduzione del messaggio genetico	Testo 1: cap. 1-5 Testo 2: cap 2 Testo 3: cap 3
5	Genotipo e fenotipo. Variabilità genetica e ambientale. I principali fattori di variazione genetica	Testo 1: cap 1-2-9 Testo 2: cap 4-11 Testo 3: cap 1-10
6	Riproduzione e trasmissione dei caratteri. L’importanza dell’incrocio intra ed interspecifico nella genetica e nell’agricoltura	Testo 1: cap. 11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 13
7	Tipi e origine delle mutazioni. Mutazioni geniche. Mutazioni cromosomiche. Auto e allo-poliploidia.	Testo 1: cap. 7 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 8
8	Gli esperimenti e i principi di Mendel	Testo 1: cap. 1-2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 5
9	Autofecondazione e re-incrocio. Riduzione dell’eterozigosi e implicazioni per il breeding	Testo 1: cap 1-2-11 Testo 2: cap 4-11 Testo 3: cap 5-11
10	Analisi statistica della segregazione genica: il test del chi quadrato. La teoria cromosomica dell’ereditarietà	Testo 1: cap 1-2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 5
11	Caratteri associati al sesso. Allelismo multiplo e incompatibilità in specie vegetali. Interazioni intra ed inter-alleliche	Testo 1: cap. 2-10 Testo 2: cap 4-5 Testo 3: cap 5-7
12	Cenni su l’ambiente e l’espressione genica. Cenni sulla genetica non mendeliana: l’eredità extranucleare.	Testo 1: cap 2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 4-5
13	Associazione dei geni. Crossing over e ricombinazione genica	Testo 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6
14	Mappatura dei geni mediante test a due e a tre punti. Mappe genetiche	Testo 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6
15	Caratteri qualitativi e quantitativi. Basi genetiche della variabilità continua. Concetti elementari di statistica	Testo 1: cap 1-8-9 Testo 2: cap 11 Testo 3: cap 10
16	Scopi dell'analisi della variabilità continua. Il concetto di ereditabilità	Testo 1: cap 1-9 Testo 2: cap 11 Testo 3: 10
17	Popolazione mendeliana in equilibrio. La legge di Hardy e Weinberg e fattori di disturbo. Cenni sulla depressione da inbreeding e sull’eterosi	Testo 1: cap 1-11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 11
18	Variabilità nelle popolazioni naturali di specie vegetali prevalentemente autogame, allogame.	Testo 1: cap. 1-11 Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 11
19	Evoluzione e speciazione	Testo 1: cap 10-12; Testo 3: cap 10
20	Elementi di genetica applicata al miglioramento delle piante	Testo 1: cap 13-14-15; Testo 3: cap.13

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L’esame è scritto da svolgersi in due ore di tempo e comprende sei quesiti di cui due a risposta aperta, due con risposte a multiscelta, e due problemi legati al riconoscimento di incroci, associazioni e/o interazioni geniche. A ciascun esercizio verrà attribuito un punteggio stabilito, per un totale di 31 punti.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

1. Descrivere le leggi di Mendel

2. La struttura a doppia elica del DNA

3. Il flusso dell’informazione genetica

4. Differenza tra assortimento indipendente ed associazione

5. Calcolo della distanza di mappa

6. Descrivere i fattori di disturbo che alterano l’equilibrio di Hardy-Weinberg

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