Scheda Insegnamento: Genetica agraria A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: SCIENZE AGRARIE E AMBIENTALI (L-25)
  • Codice: 14787
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: CARLA CEOLONI

Programma

1. Introduzione alla Genetica: caratteristiche degli organismi viventi, diversità biologica ed evoluzione.

2. Le macromolecole organiche (lipidi, carboidrati, acidi nucleici e proteine) ed il loro ruolo biologico.

3. Il materiale genetico: composizione chimica e struttura degli acidi nucleici; esperimenti a conferma che il DNA è il materiale genetico (con elementi di genetica batterica); l’esperimento di Meselson e Stahl a conferma della natura semi-conservativa della replicazione del DNA; i repliconi dei cromosomi eucariotici; l’andamento della replicazione del DNA; la replicazione delle estremità (telomeri) dei cromosomi.

4. Il flusso dell’informazione genetica dal DNA alle proteine: trascrizione in Procarioti ed Eucarioti, organizzazione di un gene eucariotico, maturazione dell’RNA messaggero (mRNA), lo splicing; caratteristiche del codice genetico; i tipi di RNA coinvolti nella traduzione dell’mRNA; l’andamento della traduzione e la sintesi proteica.

5. Regolazione dell'espressione genica:
- nei Procarioti: esempi di operoni inducibili (es. “lac” e “trp”)
- negli Eucarioti: a livello trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale.

6. Cenni di genomica: dimensioni, tipi di sequenze e organizzazione dei genomi eucariotici (esempi di genomi sequenziati, animali e vegetali, a confronto con quelli procariotici). Cromosomi e cromatina; struttura del cromosoma eucariotico, cariotipi; struttura della cromatina: organizzazione a nucleosomi e super-avvolgimenti ed effetto sulla trascrizione; eu- ed eterocromatina, bandeggi.

7. Ciclo cellulare; mitosi: significato biologico e fasi.

8. La meiosi: significato biologico e fasi

9. L’ereditarietà dei caratteri - la variabilità discontinua e le leggi di Mendel: dominanza e recessività, segregazione dei caratteri in incroci mono-ibridi e di-ibridi, il quadrato di Punnett, le basi citologiche e genetiche della segregazione e della segregazione indipendente; il reincrocio o incrocio di prova; il test del chi-quadrato per il confronto tra dati osservati e attesi di rapporti di segregazione.

10. Estensioni delle leggi di Mendel: dominanza incompleta, alleli multipli e codominanza; interazioni geniche (es. epistasi) e nuovi fenotipi; applicazione del chi-quadrato per la verifica di ipotesi di interpretazione di rapporti fenotipici diversi da quelli mendeliani.

11. Associazione (linkage) e ricombinazione: gli esperimenti di Morgan, l’ipotesi e le prove sperimentali dell’esistenza del crossing-over; frequenza di crossing-over e distanza tra geni: le mappe genetiche, il test a tre punti, interferenza e coincidenza; confronto mappe genetiche e fisiche.

12. Mutazioni puntiformi (sostituzione di base, inserzione-delezione) e loro effetto sul prodotto proteico; mutazioni indotte e mutageni fisici e chimici; reversione e soppressione; meccanismi di riparo.

13. Riarrangiamenti cromosomici (delezioni, duplicazioni, inversioni, traslocazioni): meccanismi di insorgenza, effetti sul fenotipo e sull’evoluzione delle specie.

14. Elementi trasponibili (ET) negli Eucarioti: classi (a DNA e RNA) e meccanismi di trasposizione; effetti sull’instabilità del genoma e ruolo nell’organizzazione del genoma e nell’evoluzione delle specie.

15. Mutazioni genomiche: la poliploidia – meccanismi naturali e indotti di insorgenza; auto- ed allopoliploidi di importanza agraria e basi del loro successo evolutivo; l’aploidia e l’aneuploidia.

16. Genetica dei caratteri quantitativi: variabilità continua, concetti di media, varianza, deviazione standard, correlazione e regressione; cenni sull’analisi della varianza; esperimenti di Nilsson-Ehle e Emerson-East; effetti ambientali, additivi, di dominanza, epistatici; ereditabilità in senso lato e in senso stretto; risposta alla selezione.

17. Elementi di genetica di popolazione: struttura genetica delle popolazioni naturali; frequenze alleliche, frequenze genotipiche e legge dell’equilibrio di Hardy-Weinberg; meccanismi casuali e direzionali che alterano l’equilibrio.

Testi consigliati

Testo principale:
- Russell PJ. Genetica - Un approccio molecolare. Pearson

Capitoli o sezioni selezionate da:
- Lorenzetti F, Ceccarelli S, Rosellini D, Veronesi F. Genetica agraria. Patron Editore
- Barcaccia G, Falcinelli M. Genetica e genomica. vol. I. Liguori Editore

Materiale didattico di tutti gli argomenti trattati, compresi eventuali approfondimenti, fornito dal docente e reperibile sul sito dei materiali didattici

Propedeuticità

Nessuna, ma è consigliabile aver sostenuto l'esame di Botanica e di avere, comunque, conoscente di base sui principale processi biologici

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova scritta, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Al termine del corso verrà effettuata una prova di accertamento scritta, della durarta di due ore, comprendente prevalentemente (circa 20) domande a risposta multipla e alcune (3-4) a risposta aperta. Seguirà un breve colloquio orale, nel quale verrà verificata insieme allo studente la prova scritta e poste eventuali domande a chiarimento delle risposte fornite, nonchè di possibile approfondimento. Ai fini dell'attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri: livello di conoscenza dei contenuti, capacità di ragionamento e analisi, di collegamento tra diversi argomenti della materia e interdisciplinari, nonchè capacità di senso critico e chiarezza espositiva, sia scritta che orale. Le domande spazieranno su tutto il programma, ed in particolare, sui campi della Genetica molecolare, della Genetica dell'ereditarietà e su altri argomenti (es. mutazioni, caratteri quantitativi). Verrà attribuita la lode in caso di particolare merito in tutti i parametri di valutazione.

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

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