Corso di Laurea Triennale: Scienze e Tecnologie Alimentari C.I. :Biochimica degli alimenti e genetica Modulo: Principi di Genetica (3 CFU) (2 CFU Lezioni + 1CFU Esercitazioni) Docente:Rosanna Simeone – email: [email protected] Tel 080 5442993 Obiettivi Formativi L’insegnamento intende fornire conoscenze relative alle basi della informazione genetica e della sua espressione, alle problematiche inerenti l’associazione genica e le interazioni intra- e interalleliche e le principali cause di modificazione del materiale ereditario. Verranno fornite inoltre informazioni sui principi dell’ eredita' dei caratteri quantitativi. Competenze acquisibili Le competenze acquisite permettono allo studente di comprendere i concetti della genetica e applicarli nel campo agroalimentare Programma (1 CFU di Lezioni = 8 ore; 1 CFU di Esercitazioni = 14 ore) Numero di ore Argomenti N. CFU Lezioni Esercitazioni STRUTTURA E FUNZIONE DEL MATERIALE GENICO. DNA e RNA.Organizzazione del DNA nei cromosomi. Replicazione del DNA. La teoria classica del gene. Organizzazione e trasmissione del materiale ereditario (i cromosomi, il cariotipo, richiami su mitosi, meiosi, cicli vitali). Processo di trascrizione: l’espressione del gene. Le molecole di RNA. Natura del codice genetico. Traduzione del messaggio genetico. 0,75 4 3,5 EREDITA’ E VARIABILITA’ e MUTAZIONI. Genotipo e fenotipo. Variabilità genetica e ambientale. I principali fattori di variazione genetica. Tipi e origine delle mutazioni. Mutazioni geniche. Mutazioni cromosomiche. Poliploidia. 0,5 2 3,5 EREDITA’ MENDELIANA. Gli esperimenti e i principi di Mendel. Autofecondazione e reincrocio. Analisi statistica della segregazione genica: il test del chi-quadrato. La teoria cromosomica dell’ereditarietà. Caratteri associati al sesso. Allelismo multiplo e incompatibilità in specie vegetali. Interazioni intra- ed interalleliche. Pleiotropia. Penetranza ed espressività. Associazione dei geni. Crossing over e ricombinazione genica. Mappatura dei geni mediante test a due punti e tre punti. Mappe genetiche. 0,75 4 3,5 CLONAGGIO GENICO. Enzimi di restrizione. Vettori di clonaggio. Costruzione di genoteche di DNA. Reazione a catena della DNA polimerasi (PCR). 0,50 2 3,5 LA GENETICA QUANTITATIVA. Caratteri qualitativi e quantitativi. Concetti elementari di statistica (media, varianza, deviazione standard). Basi genetiche della variabilità continua. Ereditabilità. Progresso genetico. Totale 0,50 3 4 16 14 Esame L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione ed esercitazione. Materiale di studio Russel P. J.,2014. Genetica, un approccio molecolare. Pearson Ed. Lorenzetti F., S. Ceccarelli, D. Rosellini, F. Veronesi, 2011. Genetica agraria. Pàtron Ed. Barcaccia G. , M. Falcinelli, 2005. Genetica e genomica Vol.- Genetica generale. Liguori Ed. Chrispeels M. J., D. E. Sadava, 2005. Genetica, biotecnologie e agricoltura sostenibile. Idelson-Gnocchi Ed. Elrod S.L., Stansfield W.D.,2003.Genetica-450 problemi risolti. McGraw-Hill,Milano. Appunti delle lezioni. Orario di ricevimento Orari di ricevimento. Lunedì, Martedì, Giovedì: ore 10.30-13.30 Ausili didattici Gli argomenti del corso saranno trattati con l’ausilio di presentazioni in Power Point. Bachelor Programme: Food Science and Technology Integrated Course: Food Biochemistry and genetics Module: Elements of genetics (3 CFU) (2 CFU Lectures + 1 CFU Laboratory or Field Classes) Professor: Rosanna Simeone – email: [email protected] Tel 080 5442993 Educational Goals Teaching intends to furnish knowledge around the bases of the replication of the genetic information and its expression, the genetic association and the principal causes of hereditary material modification Acquirable skills The skills acquired enable students to understand concepts about the genetics and apply them in the field of agriculture and food Programme (1 ECTS of Lecture = 8 hours; 1 ECTS of Laboratory and field classes = 14 hours) Number of hours Topic/Subject GENE STRUCTURE AND FUNCTION OF GENETIC MATERIAL. DNA and RNA. Organization of DNA in the chromosomes. DNA replication. The classical theory of the gene. Organization and transmission of hereditary material (chromosomes, the karyotype, reminders of mitosis, meiosis, life cycles). Process of transcription: gene expression. RNA molecules. Nature of the genetic code. Translation of the genetic message. HERITABILITY, VARIABILITY AND MUTATIONS. Genotype and phenotype. Genetic and environmental variation. The main factors of genetic variation. Reproduction and transmission of characters. Types and origin of mutations. Gene mutations. Chromosomal mutations. Polyploidy. MENDEL'S EXPERIMENTS AND PRINCIPLES. Selfing and backcrossing. Statistical analysis of gene segregation. The chromosomal theory of heredity. Characters associated with sex. Multiple alleles and incompatibility in plant species. Association of genes. Crossing over and gene recombination. Mapping genes by testing two-and three points. Genetic maps. N. ECTS Lecture Lab & field cl. 0.75 4 3.5 0.5 2 3.5 0.75 4 3.5 GENE CLONING. Restriction enzymes. Cloning vectors. Gene libraries. Polymerase chain reaction (PCR). QUANTITATIVE GENETICS Qualitative and quantitative characters. Basic concepts of statistics Genetic basis of continuous variability. The concept of heritability. Selection gain. Total 0.50 2 0.50 4 3 16 3,5 14 Exam The exam consists of an oral test with questions related to the programme. Support materials Russel P. J.,2014. Genetica, un approccio molecolare. Pearson Ed. Lorenzetti F., S. Ceccarelli, D. Rosellini, F. Veronesi, 2011. Genetica agraria. Pàtron Ed. Barcaccia G. , M. Falcinelli, 2005. Genetica e genomica Vol.- Genetica generale. Liguori Ed. Chrispeels M. J., D. E. Sadava, 2005. Genetica, biotecnologie e agricoltura sostenibile. Idelson-Gnocchi Ed. Elrod S.L., Stansfield W.D.,2003.Genetica-450 problemi risolti. McGraw-Hill,Milano. Notes of the lectures distributed during the course. Visiting hours Official visiting hours. Monday, Tuesday and Thursday h 10.30-13.30 Teaching procedures Lectures will be presented through PC assisted tools (Powerpoint).