Genetica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Questo corso presenta agli studenti i concetti di base della genetica. Viene fornita una panoramica storica delle principali scoperte che hanno portato alla comprensione di come vengono ereditati i caratteri da singoli organismi o all'interno di una popolazione. Le lezioni approfondiranno diversi aspetti della genetica batterica, fagica e umana e spiegheranno come i genetisti analizzano i geni. Le lezioni teoriche forniranno le informazioni sulle leggi e i modelli, mentre le esercitazioni svolte in aula saranno volti alla loro applicazione. Il corso di Genetica costituisce un fondamento essenziale per una migliore comprensione e studio dei processi biologici complessi ed è pertanto in linea con gli obiettivi formativi del CdS.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente sarà in grado di riconoscere i modelli fondamentali di trasmissione ereditaria e di comprendere l'origine e la natura molecolare delle variazioni del materiale genetico negli eucarioti. Saprà riconoscere e comprendere le interazioni tra genotipo e ambiente. Avrà inoltre acquisito le nozioni di base di genetica molecolare e di genetica dei microrganismi, che gli consentiranno di comprendere i corsi di genetica avanzata, e i fondamenti di ingegneria genetica che consentiranno di affrontare successivi corsi di laboratorio.
Lo studente sarà in grado di analizzare la segregazione dei caratteri mendeliani nella progenie di incroci, e di fare valutazioni di tipo probabilistico riguardanti la trasmissione dei caratteri in determinati incroci. Saprà stimare la distanza tra geni e avrà appreso le basi per la costruzione delle mappe genetiche. Potrà fare previsioni sull'effetto di variazioni di sequenze geniche sui processi biochimici e fisiologici di un organismo, e sugli effetti dei cambiamenti nella struttura di genomi e cromosomi sulla fisiologia degli organismi.
Lo studente sarà in grado di analizzare la segregazione dei caratteri mendeliani nella progenie di incroci, e di fare valutazioni di tipo probabilistico riguardanti la trasmissione dei caratteri in determinati incroci. Saprà stimare la distanza tra geni e avrà appreso le basi per la costruzione delle mappe genetiche. Potrà fare previsioni sull'effetto di variazioni di sequenze geniche sui processi biochimici e fisiologici di un organismo, e sugli effetti dei cambiamenti nella struttura di genomi e cromosomi sulla fisiologia degli organismi.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Basi fisiche dell'eredità. Cromosomi, mitosi, meiosi e cicli biologici di eucarioti e procarioti. Ciclo cellulare. Cenni alla replicazione del DNA.
Trasmissione dei caratteri. Eredità mendeliana: segregazione e assortimento indipendente dei caratteri. Alleli multipli. Elaborazione statistica della segregazione mendeliana. Analisi dell'eredità mendeliana nell'uomo: alberi genealogici. Gruppi sanguigni e disconoscimento di paternità. Eredità legata al sesso. Determinazione genetica del sesso.
Teoria cromosomica dell'eredità, concatenazione e ricombinazione. Crossing-over meiotico. Mappatura dei geni negli organismi diploidi: distanza di mappa, interferenza. Crossing-over mitotico e mosaici.
Funzione del gene: l'ipotesi un gene-un enzima. Interazione tra geni. Complementazione.
Genetica dei microrganismi. Batteri: mutanti e loro selezione. Plasmidi. Batteriofagi: fagi virulenti e temperati. Trasferimento di materiale genetico tra batteri per trasformazione, coniugazione, trasduzione.
Struttura del gene procariotico ed eucariotico. Cenni alla trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Traduzione, codice genetico e sue caratteristiche.
Cambiamenti nella struttura del genoma. Mutazioni geniche: base molecolare delle mutazioni e loro frequenza. Reversione e soppressione delle mutazioni.
Mutazioni cromosomiche: delezioni, duplicazioni, inversioni e traslocazioni.
Mutazioni genomiche: euploidia e aneuploidia. Allopoliploidia.
Mutagenesi e principali meccanismi di riparazione del DNA.
Regolazione dell'espressione genica nei procarioti: esempio dell'operone lattosio e dell'operone triptofano.
Manipolazione del materiale genetico. Endonucleasi di restrizione. Clonazione di geni. Vettori per il clonaggio.
Genetica delle popolazioni. Struttura genetica delle popolazioni. Equilibrio e legge di Hardy-Weinberg. Variazione delle frequenze geniche mediante mutazione, selezione, migrazione e deriva genetica.
Trasmissione dei caratteri. Eredità mendeliana: segregazione e assortimento indipendente dei caratteri. Alleli multipli. Elaborazione statistica della segregazione mendeliana. Analisi dell'eredità mendeliana nell'uomo: alberi genealogici. Gruppi sanguigni e disconoscimento di paternità. Eredità legata al sesso. Determinazione genetica del sesso.
Teoria cromosomica dell'eredità, concatenazione e ricombinazione. Crossing-over meiotico. Mappatura dei geni negli organismi diploidi: distanza di mappa, interferenza. Crossing-over mitotico e mosaici.
Funzione del gene: l'ipotesi un gene-un enzima. Interazione tra geni. Complementazione.
Genetica dei microrganismi. Batteri: mutanti e loro selezione. Plasmidi. Batteriofagi: fagi virulenti e temperati. Trasferimento di materiale genetico tra batteri per trasformazione, coniugazione, trasduzione.
Struttura del gene procariotico ed eucariotico. Cenni alla trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Traduzione, codice genetico e sue caratteristiche.
Cambiamenti nella struttura del genoma. Mutazioni geniche: base molecolare delle mutazioni e loro frequenza. Reversione e soppressione delle mutazioni.
Mutazioni cromosomiche: delezioni, duplicazioni, inversioni e traslocazioni.
Mutazioni genomiche: euploidia e aneuploidia. Allopoliploidia.
Mutagenesi e principali meccanismi di riparazione del DNA.
Regolazione dell'espressione genica nei procarioti: esempio dell'operone lattosio e dell'operone triptofano.
Manipolazione del materiale genetico. Endonucleasi di restrizione. Clonazione di geni. Vettori per il clonaggio.
Genetica delle popolazioni. Struttura genetica delle popolazioni. Equilibrio e legge di Hardy-Weinberg. Variazione delle frequenze geniche mediante mutazione, selezione, migrazione e deriva genetica.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi didattici
Il corso comprende una serie di lezioni ed è completato dalle esercitazioni teoriche, in cui verranno applicate e approfondite le nozioni trattate a lezione, attraverso la risoluzione di problemi genetici.
Materiale di riferimento
Peter J Russell. Genetica, Un approccio molecolare V edizione (2019) Editore: Pearson
G Binelli e D Ghisotti, Genetica (2018) Editore: Edises
Le principali diapositive delle lezioni sono disponibili sulla piattaforma Ariel "Genetica in Italiano". Durante le esercitazioni verranno fornite le schede con gli esercizi da svolgere.
G Binelli e D Ghisotti, Genetica (2018) Editore: Edises
Le principali diapositive delle lezioni sono disponibili sulla piattaforma Ariel "Genetica in Italiano". Durante le esercitazioni verranno fornite le schede con gli esercizi da svolgere.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova comprendente esercizi che richiedono la risoluzione di problemi genetici, e domande. Le domande coprono l'intera materia del corso. L'esame può essere suddiviso in due parti o condotto in un'unica prova.
AGR/07 - GENETICA AGRARIA - CFU: 4
BIO/18 - GENETICA - CFU: 4
BIO/18 - GENETICA - CFU: 4
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 52 ore
Lezioni: 52 ore
Docente:
Consonni Gabriella
Docente/i
Ricevimento:
Riceve su appuntamento
Studio della Docente c/o DiSAA - Via Celoria, 2 , 20133 Milano