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: 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; la replicazione del DNA.
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. Cenni di 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; ereditabilità in senso lato e in senso stretto; risposta alla selezione.

- Testo principale: Russell PJ.: Genetica - Un approccio molecolare, Pearson editore (o testi similari, preferibilmente dello stesso autore)
- Materiale didattico di tutti gli argomenti trattati, compresi eventuali approfondimenti, fornito dal docente e reperibile sul sito dei materiali didattici