Docente
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CIAFFI Mario
(programma)
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.
(testi)
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.
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