Obiettivi formativi del corso. Scopo del corso è quello di fornire agli studenti i concetti base per capire la variabilità genetica a tutti i livelli, dalla cellula all’organismo, fino alle popolazioni, e dare loro gli strumenti culturali per analizzare tale variabilità.

PARTE I Introduzione Obiettivi della genetica; sviluppo storico della genetica; introduzione al problema dell?eredit? dei caratteri; abiogenesi: esperimenti di Redi e Pasteur; concetto di genotipo e fenotipo di Johannsen. Genetica mendeliana Gli esperimenti di Mendel; le leggi di Mendel, concetto di reincrocio; test del chi quadrato; estensioni dell?analisi mendeliana: complementazione ed epistasi; codominanza e dominanza incompleta; allelia multipla: i gruppi sanguigni; penetranza ed espressivit?; pleiotropia; fattori letali; famiglie geniche: emoglobine. Teoria cromosomica dell?eredit? Mitosi e meiosi; valore C ed n; cicli vitali; teoria cromosomica dell?eredit?; cromosomi sessuali e associazione con il sesso: esperimenti di Morgan; non-disgiunzione. Associazione e mappe genetiche Associazione e ricombinazione; tecniche di mappatura mediante reincroci; saggio a tre punti; interferenza e coefficiente di coincidenza; crossing-over somatico; mappatura per delezioni e costruzione di mappe citologiche; cromosomi politenici di Drosophila; mappatura dei cromosomi umani; Neurospora e analisi delle tetradi. PARTE II: GENETICA MOLECOLARE E DEI MICRORGANISMI Natura chimica e replicazione del materiale genetico Dimostrazione che il DNA trasmette l?informazione genetica; struttura di DNA e RNA; replicazione del DNA; sintesi del DNA; determinazione della sequenza del DNA; il codice genetico: Crick e Brenner. Organizzazione del DNA nei cromosomi Caratteristiche strutturali dei cromosomi virali, batterici ed eucariotici; elementi trasponibili ed esperimenti di McClintock; struttura del telomero e del centromero; eucromatina ed eterocromatina. La mutazione Test di fluttuazione; mutazioni spontanee; tecnica del replica-plating; mutazioni geniche; basi molecolari della mutazione; mutazioni cromosomiche e loro comportamento in meiosi; tasso di mutazione, cromosoma ClB e cromosomi bilanciatori; mutazioni indotte da agenti mutageni e loro meccanismi di azione; test di Ames; riparazione del DNA; ricombinazione e modello di Holliday. Genetica dei microrganismi Trasformazione; coniugazione; trasduzione; analisi genetica dei batteriofagi; lisogenia; le unit? di mutazione, di ricombinazione, di funzione: Benzer; ricombinazione e complementazione. PARTE III: REGOLAZIONE GENICA, GENETICA DI POPOLAZIONI, INGEGNERIA GENETICA Espressione genica Struttura delle proteine; un gene un enzima: Beadle e Tatum; un gene una proteina: Ingram; struttura fine del gene ed esperimenti di Yanofsky; trascrizione; maturazione dell?RNA negli eucarioti; traduzione; il codice genetico e la sintesi proteica; determinazione del sesso in Drosophila e nei mammiferi; compensazione del dosaggio; eterocromatina facoltativa e costitutiva e ipotesi di Mary Lyon. Controllo dell?attivit? genica Concetto di operone; operone lac; controllo positivo e negativo; operone trp; ciclo lisogenico del fago ; regolazione genica negli eucarioti; puffs; effetto di posizione. Estensioni della genetica formale Mutazioni omeotiche; eredit? extracromosomica. Genetica delle popolazioni ed evoluzione Interpretazione dell?evoluzione; concetto di specie; cause genetiche ed ambientali della variabilit?; frequenze alleliche e frequenze genotipiche; principio di Hardy-Weinberg; mutazione e migrazione; selezione naturale; deriva genetica casuale; polimorfismi genetici; evoluzione dei cromosomi e speciazione. Ingegneria genetica Enzimi di restrizione; mappe di restrizione; tecniche di clonazione; DNA ricombinante; vettori; cDNA; reazione a catena della polimerasi; applicazioni dell?ingegneria genetica; two-hybrid system; microarrays; genomica e proteomica. Programma aggiuntivo SOLO PER I CDL IN SCIENZE BIOLOGICHE E ANALISI CHIMICO-BIOLOGICHE : PARTE II: GENETICA MOLECOLARE E DEI MICRORGANISMI Organizzazione del DNA nei cromosomi : struttura del telomero e del centromero; eucromatina ed eterocromatina. La mutazione : riparazione del DNA; ricombinazione e modello di Holliday. PARTE III: REGOLAZIONE GENICA, GENETICA DI POPOLAZIONI, INGEGNERIA GENETICA Espressione genica : eterocromatina facoltativa e costitutiva e ipotesi di Mary Lyon. Estensioni della genetica formale : mutazioni omeotiche Ingegneria genetica : applicazioni dell?ingegneria genetica; two-hybrid system; microarrays; genomica e proteomica.

Modalità didattiche

lezione frontale, laboratorio, esercitazioni numeriche

Testi di studio

Testo consigliato: Brooker: GENETICA, Zanichelli Altri testi consigliati: Griffiths, Miller, Suzuki, Lewontin, Gelbart: GENETICA, Zanichelli Russel: GENETICA, EdiSES

Modalità di
accertamento

Prova scritta più prova orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Il Corso è mutuato dal CdL in Sc. Tecnologie per la Natura per 7 CFU (si veda il programma)