Obiettivi formativi
Gli studenti che frequenteranno il corso acquisiranno conoscenze relative alla trasmissione dell’informazione genetica, sia in cellule eucariotiche che procariotiche, attraverso l’integrazione dei principi fondamentali che governano l’ereditarietà e degli aspetti molecolari che definiscono i meccanismi genetici. Lo strumento metodologico è rappresentato dall’analisi critica della sperimentazione che ha portato alla comprensione dei meccanismi genetici e del suo ruolo in tali acquisizioni scientifiche. Lo studente quindi, attraverso la frequenza del corso e lo studio individuale acquisirà conoscenze relative alla genetica formale nonché conoscenze sulla natura molecolare del materiale ereditario, della sua replicazione, espressione e mutazione. Attraverso una serie di esempi e di problemi applicati, svolti durante la componente esercitativa del corso, lo studente potrà applicare le conoscenze acquisite e valutare la sua comprensione. L’esame finale permetterà di valutare la capacità di apprendimento degli argomenti trattati e la capacità di comunicare le conoscenze acquisite.
Prerequisiti
Nessuno
Contenuti dell'insegnamento
I contenuti del corso sono divisi in due parti. 1.GENETICA FORMALE: Mitosi e meiosi. Eredità mendeliana. Segregazione dei caratteri. Assortimento indipendente. Modificazione dei rapporti mendeliani: co-dominanza, alleli multipli, alleli letali, interazione genica, eredità legata al sesso. Teoria cromosomica dell’ereditarietà. Concatenazione e ricombinazione. Crossing-over. Ricombinazione in lievito. Trasmissione di caratteri ereditari in procarioti: trasformazione, coniugazione, trasduzione. 2.BASI MOLECOLARI DELL’EREDITARIETA’: Esperimenti per l'identificazione del DNA come materiale genetico. DNA: struttura e replicazione. Struttura e organizzazione del cromosoma in procarioti ed eucarioti. RNA: struttura, trascrizione e traduzione. Il codice genetico: caratteristiche e sua decifrazione. Organizzazione della struttura del gene. Geni interrotti. Teoria un gene: un enzima. Costruzione di catene metaboliche. Complementazione genica. Espressione genica. Variazione nel numero e nella struttura di cromosomi. Mutazioni geniche. Conseguenza delle mutazioni a livello di prodotto genico. Reversione e soppressione. Isolamento di mutanti. Mutanti spontanei e indotti. Regolazione dell’espressione genica. Regolazione a livello trascrizionale nei procarioti. Operon Lac: controllo negativo e positivo.
Una serie di esercitazioni sarà da supporto all'intero svolgimento del corso.
Programma esteso
-Trasmissione dei caratteri
Mitosi e Meiosi
Eredità mendeliana
Segregazione dei caratteri
Assortimento indipendente
Alleli multipli, alleli letali
Interazione genica
Eredità legata al sesso
Teoria cromosomica dell’ereditarietà
Associazione genica
Mappatura negli eucarioti: mappatura a tre punti in Drosophila
Analisi delle tetradi in lievito
- Trasmissione dei caratteri in procarioti
Coniugazione
Trasformazione
Trasduzione
- Eredità Extranucleare
Eredità mitocondriale
Mutanti petite in lievito
Mutazioni del DNA mitocondriale sono causa di malattie
-Natura del materiale ereditario
Identificazione del materiale genetico
DNA: struttura e replicazione
Struttura e organizzazione del cromosoma in procarioti ed eucarioti
RNA: struttura, trascrizione e traduzione
Il codice genetico. Caratteristiche del codice e sua decifrazione.
- Struttura e funzione del gene
Organizzazione della struttura del gene
Geni interrotti
Teoria un gene-un enzima. Costruzione di catene metaboliche
Complementazione genica
Espressione genica
- Cambiamenti nella struttura del genoma
Variazione nel numero e nella struttura di cromosomi
Mutazioni geniche
Causa dell’insorgenza di mutazioni geniche
Conseguenza delle mutazioni a livello di prodotto genico
Reversione e soppressione
Isolamento di mutanti e sistemi di selezione
Mutanti spontanei e indotti
- Regolazione dell’espressione genica
Regolazione a livello trascrizionale nei procarioti
Operon Lac: controllo negativo e positivo
Operon Trp: repressione e attenuazione
Retroinibizione
Laboratorio integrato di Biotecnologie
- Verrà proposta una serie di esercitazioni teoriche, sugli argomenti di genetica formale, da svolgere in classe.
Bibliografia
Snustad DP, Simmons MJ (2014)
Principi di Genetica
5a Edizione
EdiSES
Binelli, Ghisotti (2018)
Genetica
EdiSES
Griffiths AJF, Wessler SR, Carroll SB, Doebley J (2013)
Genetica
7a Edizione
Zanichelli Ed
Metodi didattici
Il corso sarà svolto mediante lezioni frontali sugli specifici argomenti del programma, con l’ausilio di diapositive ed esempi alla lavagna. Il materiale didattico proiettato verrà reso disponibile sulla piattaforma elly prima dello svolgimento della lezione. E’ fortemente consigliato l’utilizzo di un testo per lo studio individuale.
Il corso sarà integrato da una serie di esercitazioni teoriche, in cui gli studenti potranno applicare le conoscenze acquisite a specifici problemi sulla trasmissione dei caratteri ereditari. Potranno anche essere svolte esercitazioni di laboratorio, durante le quali gli studenti potranno realizzare individualmente semplici esperimenti su alcuni degli argomenti trattati.Alla fine di tali attività verrà proposto un test per la verifica dell’apprendimento mediante quesiti sulle esperienze svolte in laboratorio.
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento verrà effettuata attraverso un esame finale costituito da una prova orale. Durante tale prova, lo studente dovrà rispondere ad almeno tre domande sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali.
Il colloquio orale avrà lo scopo di verificare la capacità di comprensione dei diversi argomenti e le conoscenze acquisite. Permetterà di evidenziare inoltre la capacità dello studente di formulare collegamenti tra i vari argomenti trattati.
L’esame sarà superato con voto sufficiente se lo studente saprà dimostrare la conoscenza degli argomenti basilari della genetica. Il voto sarà incrementato qualora lo studente dimostri di avere buona consapevolezza degli argomenti trattati, capacità di collegare le varie nozioni acquisite e buona capacità di esposizione dei concetti.
L'esame si svolgerà in presenza o in modalità telematica.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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