GENETICA E MIGLIORAMENTO GENETICO DELLE PIANTE AGRARIE 6

Modulo GENETICA

Il modulo di Genetica si propone di fornire le conoscenze base di Genetica classica e molecolare fornendo un quadro coerente con l'altro modulo del C.I. e con gli altri insegnamenti di tipo biologico previsti dal corso di Studio. Lo studente con il modulo didattico di GENETICA acquisisce la conoscenza dei metodi di analisi mendeliana; comprende i meccanismi con cui si ereditano i caratteri e impara ad applicarli alla risoluzione di semplici problemi. Acquisisce le conoscenze di base sulla struttura fisica del materiale genetico e sulla sua organizzazione, nonché i principi generali della espressione genica. Apprende le principali metodologie di analisi del DNA e dei suoi polimorfismi;  apprende quali sono le molecole implicate nei processi vitali. Comprende le caratteristiche delle diverse tipologie di mutazione, i possibili effetti fenotipici, i principali meccanismi di mutazione spontanea del DNA. Gli studenti alla fine di questo insegnamento dovranno riuscire a comunicare in modo efficace le informazioni di tipo genetico con un linguaggio adeguato.

Organizzazione della materia vivente e della cellula. Sono necessarie anche delle competenze di base di matematica e statistica.

Genetica mendeliana. Variabilità continua e discreta. I caratteri, il fenotipo e il genotipo. Incroci di monoibridi e il principio mendeliano della segregazione. Incroci di diibridi e il principio mendeliano dell’assortimento indipendente. Gli alleli multipli. La dominanza incompleta e la codominanza. Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Alleli letali. Ambiente ed espressione genica. I caratteri a trasmissione mendeliana nell’uomo. Analisi degli alberi genealogici. Analisi statistica dei dati genetici: il test del chi-quadrato.

Teoria cromosomica dell’ereditarietà. La mitosi. La meiosi. Il significato genetico della meiosi. I cromosomi del sesso. Eredità legata al sesso. La determinazione del sesso. Analisi dei caratteri legati al sesso nell’uomo. Associazione. L’associazione genica. Concatenazione completa ed incompleta. Ricombinazione tra geni e ruolo dello scambio tra i cromosomi. Costruzione di mappe genetiche. I genomi degli organismi attuali. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo.

Le mutazioni. Le mutazioni somatiche e germinali. Le mutazioni puntiformi. Le mutazioni cromosomiche di struttura e di numero: classificazione, modalità di formazione e conseguenze genetiche e fenotipiche. Cenni su allo-poliploidia e auto-poliploidia. Le basi chimiche delle mutazioni. Le mutazioni indotte. Gli agenti mutageni di natura fisica, chimica e biologica. La mutagenesi ambientale e i test di mutagenesi (cenni). Le mutazioni e il loro ruolo nell'evoluzione dei geni e dei loro prodotti.

Geni e DNA. Replicazione, trascrizione e traduzione. Il codice genetico. Definizione strutturale, funzionale e genetica di gene. I geni procariotici ed eucariotici: struttura generale ed organizzazione genomica. Geni eucariotici: dimensione e formazione dei geni interrotti. Le famiglie geniche. La regolazione dell’espressione genica: definizione e modelli di regolazione. La regolazione nei procarioti e negli eucarioti.

Metodi di base per l’analisi del DNA. Preparazione del DNA genomico, PCR, frammentazione enzimatica, elettroforesi, sequenziamento. Gli RFLP e il loro utilizzo nella diagnostica.

Esercitazioni in aula: Genetica mendeliana. Calcolo delle probabilità applicato alla genetica. Analisi degli alberi genealogici per identificare il modello di eredità. Costruzione di mappe genetiche.

• Binelli, Ghisotti e altri. GENETICA. EdiSES, Napoli

• Russel. GENETICA: UN APPROCCIO MOLECOLARE. Pearson Italia, Milano.

• Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.

Secondo principio mendeliano.

Epistati recessiva.

Incrocio a due punti.

Identificazione del materiale genetico.

La trascrizione.

La PCR.

Gli RFLP.

Analisi di un albero genealogico con caratteri monogenici.