SCUOLA SCUOLA DELLE SCIENZE DI BASE E APPLICATE ANNO ACCADEMICO OFFERTA 2016/2017 ANNO ACCADEMICO EROGAZIONE 2016/2017 CORSO DILAUREA SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE INSEGNAMENTO GENETICA AGRARIA TIPO DI ATTIVITA' A AMBITO 50122-Discipline biologiche CODICE INSEGNAMENTO 11812 SETTORI SCIENTIFICO-DISCIPLINARI AGR/07 DOCENTE RESPONSABILE MARTINELLI FEDERICO Ricercatore Univ. di PALERMO ALTRI DOCENTI CFU 6 NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO PERSONALE 90 NUMERO DI ORE RISERVATE ALLA DIDATTICA ASSISTITA 60 PROPEDEUTICITA' ANNO DI CORSO 1 PERIODO DELLE LEZIONI 2° semestre MODALITA' DI FREQUENZA Facoltativa TIPO DI VALUTAZIONE Voto in trentesimi ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI STUDENTI MARTINELLI FEDERICO Mercoledì 14:00 18:00 Ufficio Dipartimento SAF (Ex-Istituto di Agronomia) DOCENTE: Prof. FEDERICO MARTINELLI ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA Il corso consistera' in 50 lezioni frontali. Saranno fatti esempi pratici per promuovere l'interesse degli studenti. Le lezioni saranno tenute mediante proiezioni di "slides" sugli specifici argomenti del corso. Il corso prevede 10 ore di esercitazioni comprensive di esercizi di genetica mendeliana e quantitativa e pratica di laboratorio. Le nozioni del corso permetteranno di comprendere, i meccanismi della ereditarieta' dei caratteri, le interazioni geniche e la regolazione della espressione genica. Saranno forniti gli strumenti di base per approfondire gli aspetti di miglioramento genetico delle colture. Il corso prevedera' inoltre esercitazioni pratiche sui caratteri qualitativi e quantitativi mediante applicazione di metodi statistici. VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO L' esame sara' costituito in prove in itinere che potranno sostituire la prova finale (scritta o orale). L' esame consistera' in circa 10-15 domande a risposta breve e ad esse saranno assegnate dei punteggi per una valutazione accurata della preparazione dello studente. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Acquisizione delle nozioni di base della struttura, replicazione, modificazione ed espressione del materiale genetico. Conoscenza dei principi della ereditarieta' dei caratteri qualitativi (genetica mendeliana) e quantitativi. Comprensione dei meccanismi della selezione naturale e dei metodi di miglioramento genetico delle piante e degli animali. Capacita' di definire i principi di base della genetica molecolare, mendeliana e quantitativa. Comprensione del controllo genetico dei caratteri qualitativi e poligenici, dell’influenza dell’ambiente sulla loro espressione. Acquisizione degli strumenti necessari per valutare l’effetto genetico su caratteri importanti dal punto di vista agronomico. Capacita' di esporre, anche ad un pubblico non esperto, le nozioni di base della genetica agraria. Saper identificare gli strumenti necessari per la tutela e la valorizzazione della biodiversita. Capacita' di partecipare a discussioni riguardanti la salvaguardia della biodiversita' naturale, le potenzialita' e le problematiche dei nuovi metodi di miglioramento genetico. OBIETTIVI FORMATIVI Il corso e' strutturato in modo da fornire le basi e i principi della genetica molecolare, mendeliana e quantitativa e delle popolazioni. Le nozioni del corso permetteranno di comprendere i meccanismi della ereditarieta' dei caratteri, le interazioni geniche e la regolazione della espressione genica. Saranno forniti gli strumenti di base per approfondire successivamente aspetti di miglioramento genetico delle colture. Il corso prevedera' inoltre esercitazioni pratiche sui caratteri qualitativi e quantitativi mediante applicazione di metodi statistici. PREREQUISITI Nessuno. TESTI CONSIGLIATI Lorenzetti et. al (2011) Genetica Agraria – Patron editore. Barcaccia, Falcinelli (2008) PROGRAMMA ORE Lezioni 10 Introduzione al corso. Principi mendeliani e teoria cromosomica dell’eredita. Leggi di Mendel: Dominanza e Recessivita. Segregazione indipendente. Assortimento indipendente. Omozigosi e eterozigosi. La ricombinazione di geni indipendenti. Alleli multipli. Interazioni geniche e modelli di segregazione atipici: Codominanza ed epistasi. Ereditarieta' e sesso. 8 Nozioni di genetica molecolare. Esperimenti principali e scoperta del materiale genetico. Struttura degli acidii' nucleici (DNA e RNA). Trascrizione e traduzione. Dogma centrale e codice genetico. Definizione di gene. Meccanismi di regolazione genica. 4 Modificazione del materiale genetico. Mutazioni geniche, cromosomiche, genomiche. Poliploidia. Trasposoni. 8 Ereditarieta' dei caratteri quantitativi. Caratteri a distribuzione continua. Valore genotipico e valore fenotipico. L’influenza dei fattori ambientali sui caratteri quantitativi. La composizione della varianza. I concetti di ereditabilita' e di ripetibilita. Analisi statistica della segregazione e dell’assortimento indipendente: Test del chi quadrato. 6 Associazione, scambio e mappe genetiche delle principali specie agrarie: l’associazione (linkage), eccezioni dell’assortimento indipendente, calcolo delle produzioni gametiche. Mappatura cromosomica dei geni associati, calcolo delle distanze di mappa negli F1, effetto dei Crossing-Over multipli sul calcolo delle distanze di mappa, la mappatura mediante il test a tre punti, costruzione delle mappe di linkage, analisi genetica dell’associazione negli animali e nelle piante. 8 Ingegneria genetica. Enzimi di restrizione. Vettori di trasferimento del DNA esogeno. Analisi del DNA mediante tecniche elettroforetiche. PCR e sequenziamento. Cenni di biotecnologie vegetali. 6 La legge di Hardy-Weinberg. Caso di alleli multipli. Fattori che disturbano l'equilibrio di Hardy-Weinberg. Inbreeding ed Eterosi. ORE Esercitazioni 6 Esercitazione sullla genetica mendeliana. 2 Esercitazione sulla genetica quantitativa. ORE 2 Esercitazioni Esercitazione pratica di laboratorio