GENETICA AGRARIA

Anno accademico 2017/2018 - 1° anno
Docente: Angela Roberta Lo Piero
Crediti: 6
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 122 di studio individuale, 28 di lezione frontale
Semestre:

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.


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 un approccio integrato, Sanders MF, Bowman JL



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1 Presentazione del corso e genetica molecolare: identificazione del materiale ereditario: esperimenti di Griffith, Avery, Mcload e McCartyTesto 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 ereditarioTesto 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 geneticoTesto 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 geneticaTesto 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’agricolturaTesto 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 MendelTesto 1: cap. 1-2 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 5  
9*Autofecondazione e re-incrocio. Riduzione dell’eterozigosi e implicazioni per il breedingTesto 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’ereditarietàTesto 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-allelicheTesto 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 genicaTesto 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6  
14*Mappatura dei geni mediante test a due e a tre punti. Mappe geneticheTesto 1: cap 3 Testo 2: cap 5 Testo 3: cap 6  
15*Caratteri qualitativi e quantitativi. Basi genetiche della variabilità continua. Concetti elementari di statisticaTesto 1: cap 1-8-9 Testo 2: cap 11 Testo 3: cap 10  
16*Scopi dell'analisi della variabilità continua. Il concetto di ereditabilitàTesto 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’eterosiTesto 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 speciazioneTesto 1: cap 10-12; Testo 3: cap 10 
20*Elementi di genetica applicata al miglioramento delle pianteTesto 1: cap 13-14-15; Testo 3: cap.13 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

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.


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