Il corso è suddiviso in quattro sezioni principali
1) GENETICA MENDELIANA
2) GENETICA MOLECOLARE
3) MUTAZIONI
4) APPROFONDIMENTI che riguardano:
a) alcune applicazioni di tecniche molecolari nel settore dell'identificazione varietale e tracciabilità nelle filiere agroalimentari;
b) alcuni aspetti legati all'origine, filogenesi ed evoluzione della vite e dei frumenti coltivati.

GENETICA MENDELIANA
- Il modello sperimentale adottato da Mendel: 1) Incroci controllati; 2) Uso di linee pure negli incroci; 3) Selezione di caratteri dicotomici; 4) Quantificazione
dei risultati; 5) Uso di incroci reciproci e reincroci.
- Principi Mendeliani: 1) Principio della dominanza o della uniformità degli ibridi F1; 2) Principio della segregazione; 3) Principio dell'assortimento
dipendente.
- Test del chi quadro.
- Genetica molecolare dei caratteri mendeliani.
- Ciclo cellulare. Mitosi e Meiosi. Teoria cromosomica dell'eredità.
- Cicli ontogenetici, alternanza di fase nucleare (aplobionti, diplobionti, aplodiplobionti). Gametogenesi, micro e macrosporogenesi.
- Sistemi riproduttivi dei vegetali (autogamia, allogamia, monoicismo, dioicismo).
- Estensione dei principi Mendeliani: a) Dominanza incompleta o parziale, b) Alleli Multipli, c) Interazioni geniche, d) pleiotropia.
a) Dominanza incompleta
i) Colore del fiore nella bocca di leone e nella bella di notte; ii) Colore degli aghi in Picea abies; iii) Colore del piumaggio nei polli; iv) colore del mantello
nei cavalli.
Spiegazione molecolare della dominanza completa o incompleta.

b) Alleli multipli
i) Gruppi sanguigni AB0; ii) Colore del mantello dei conigli; iii) incompatibilità gametofitica e sporofitica.

c) Interazioni geniche
i) Epistasia recessiva: colore del mantello dei topi e del labrador retriever.
ii) Epistasia dominante: colore del frutto della zucca.
iii) Geni complementari: Forma della cresta dei polli e colore del fiore del pisello odoroso.
iv) Geni duplicati: Forma del frutto (siliqua) in Capsella bursa pastoris.

- Associazione e mappe genetiche
Ricombinazione dei geni associati: crossing-over.
Disposizione cis e trans degli alleli. Relazione tra frequenza di ricombinazione e frequenza di crossing-over.
Costruzione di mappe genetiche: test a due e a tre punti, interferenza e coincidenza.

GENETICA MOLECOLARE
- Il materiale ereditario
Composizione chimica e struttura degli acidi nucleici. L'organizzazione del DNA nei cromosomi: virus, procarioti ed eucarioti.
- Dogma centrale della biologia molecolare.
- Replicazione semiconservativa del DNA in procarioti ed eucarioti. Dispositivo enzimatico della replicazione, filamento guida e ritardato, frammenti di Okazaki, DNA polimerasi di procarioti ed eucarioti e loro funzioni.
- Trascrizione e sue fasi in procarioti ed eucarioti, RNA polimerasi, ruolo delle sequenze regolatrici (promotori), geni interrotti (esoni, introni).
- Struttura delle proteine (primaria, secondaria, terziaria, quaternaria), codice genetico, traduzione e sintesi proteica nei procarioti e negli eucarioti.
- Cenni sulla regolazione dell'espressione genica negli eucarioti.

MUTAZIONI
- Mutazioni geniche
Sostituzioni di basi, inserzioni e delezioni di basi. Mutazioni missenso, stesso senso e non senso. Mutazioni frameshift. Mutazioni spontanee e indotte.
Mutazioni somatiche e germinali.
- Mutazioni genomiche
Euploidi ed aneuploidi. Poliploidia. Meccanismi citologici che determinano la poliploidia in meiosi e mitosi. Autopoliploidi ed Allopoliploidi. Diffusione della
poliploidia nelle Angiosperme. Rarità dei poliploidi nelle Gimnosperme.

APPROFONDIMENTI
Metodologie molecolari
- Reazione a catena della polimerasi (PCR)
- I marcatori molecolari e loro uso nell'identificazione varietale e tracciabilità nelle filiere agroalimentari.

Origine ed evoluzione della vite e delle principali piante di interesse alimentare
- Origine della vite e variabilità genetica dei vitigni attualmente coltivati
- Le moderne varietà resistenti alle principali malattie fungine della vite quali oidio e peronospora
- Origine ed evoluzione dei frumenti coltivati
- Grani antichi e moderni: classificazione e significato e principali differenze a livello agronomico, nutrizionale, salutistico e tecnologico.

 

Appunti dalle lezioni e diapositive fornite dal docente

Testo di riferimento
Lorenzetti F., Ceccarelli S., Rosellini D., Veronesi F.
Genetica agraria, Patron 2011

per la Genetica Molecolare sono indicati i seguenti libri

Peter J. Russel. Genetica. Un approccio molecolare. Ed. Pearson, 2014.
Peter J. Russel. iGenetica, Edises 2007.
Snustad P.D., Simmons M.J. Principi di genetica, Edises 2014.