ZOOLOGIA E GENETICA AGRARIAModulo ELEMENTI DI GENETICA AGRARIA E MIGLIORAMENTO GENETICO
Anno accademico 2025/2026 - Docente: EMANUELE SCIALO'Risultati di apprendimento attesi
L’obiettivo formativo della disciplina Elementi di Genetica agraria e Miglioramento genetico è di far acquisire allo studente le competenze di base sulle genetica della trasmissione dei caratteri, genetica di popolazione e quantitativa, con particolare attenzione alla logica sperimentale e alla risoluzione di problemi. In particolare i risultati attesi dell'apprendimento declinati secondo i descrittori di Dublino sono:
Conoscenza e capacità di comprensione
Alla fine del corso lo studente sarà capace di comprendere le basi genetiche della trasmissione dei caratteri ereditari e della loro variabilità. Inoltre, lo studente conosce i più importanti metodi di selezione per qualità e quantità della produzione.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Alla fine del corso lo studente di applicare disegni sperimentali al fine di individuare e selezionare genotipi per ottenere varietà migliorate. La capacità di applicare conoscenze e comprensione sarà valutata tramite lo svolgimento delle due domande relative a problemi sperimentali parte integrante dell'esame finale.
Autonomia di giudizio
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di rispondere a quesiti, sviluppare un ragionamento, descrivere i risultati di una prova sperimentale e avviare un processo di interpretazione dei dati.
Abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di descrivere e discutere gli argomenti teorici inclusi nei contenuti del corso. Queste abilità verranno valutate tramite le due domande aperte che sono parte integrante dell'esame finale.
Capacità di apprendere
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di sviluppare un ragionamento logico e misurarsi con informazioni nuove e di utilizzarle per diversi scopi.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento (6 CFU) prevede 21 ore di lezione frontale e 42 ore di altre attività. Per le lezioni frontali il docente si avvarrà di presentazioni in power point e di filmati, anche in inglese. Le altre attività consisteranno principalmente in esercitazioni nella soluzione di problemi ed esercizi sugli argomenti trattati, anche mediante applicazione di appropriati test statistici ed avvalendosi della piattaforma SOCRATIVE, seminari (anche on line) e visite tecniche.
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento.
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
L'insegnamento contribuisce
al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030
dell'ONU:
GOAL 2: SCONFIGGERE LA FAME
Porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare, migliorare la
nutrizione e promuovere un'agricoltura sostenibile
GOAL 12: CONSUMO E PRODUZIONE RESPONSABILI
Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo
GOAL 13: LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO
Adottare misure urgenti per combattere il cambiamento climatico e le sue
conseguenze
GOAL 15: VITA SULLA TERRA
Proteggere, ripristinare e favorire un uso sostenibile dell'ecosistema
terrestre, gestire sostenibilmente le foreste, contrastare la desertificazione,
arrestare e far retrocedere il degrado del terreno, e fermare la perdita di
diversità biologica
Testi di riferimento
- Genetica agraria, Russel P.J., Wolfe S.L., Hertz P.E., Starr C., McMillan B. Edises
- Genetica Agraria, Lorenzetti F., Ceccarelli S., Veronesi F., Rosellini D., Albertini E. Pàtron editore, quinta edizione
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Presentazione del corso e cenni su struttura e funzione della cellula vegetale | Materiale fornito dal docente |
| 2 | Biochimica degli acidi nucleici: struttura di DNA e RNA. Replicazione del DNA. Organizzazione e trasmissione del materiale ereditario (mitosi e meiosi). Sistemi riproduttivi e propagazione delle piante coltivate - Specie a propagazione sessuale o gamica) | Testo 1: cap 1-3-6 Testo 2: cap 2-4-13 |
| 3 | Il processo di trascrizione: l’espressione del gene. Le molecole di RNA. Natura del codice genetico. Traduzione del messaggio genetico | Testo 1: cap.2 Testo 2: cap 3 |
| 4 | Mutazioni geniche. Mutazioni cromosomiche. Auto e allo-poliploidia | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 8 |
| 5 | Genotipo e fenotipo. Gli esperimenti e i principi di Mendel | Testo 1: cap. 4 Testo 2: cap 5 |
| 6 | Autofecondazione e re-incrocio. Riduzione dell’eterozigosi e implicazioni per il breeding | Testo 1: cap 4 Testo 3: cap 5 |
| 7 | Analisi statistica della segregazione genica: il test del chi quadrato. La teoria cromosomica dell’ereditarietà | Testo 1: cap 4 Testo 2: cap 5 |
| 8 | Associazione dei geni. Crossing over e ricombinazione genica | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 6 |
| 9 | Mappatura dei geni mediante test a due e a tre punti. Mappe genetiche | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 6 |
| 10 | Caratteri associati al sesso. Allelismo multiplo e incompatibilità in specie vegetali. Interazioni intra ed inter-alleliche | Testo 1: cap. 5 Testo 2: cap 5-7 |
| 11 | Caratteri quantitativi. Basi genetiche della variabilità continua - Il concetto di ereditabilità - Parametri statistici per lo studio dei caratteri quantitativi – Popolazione mendeliana in equilibrio. La legge di Hardy e Weinberg e fattori di disturbo. Cenni sulla depressione da inbreeding e sull’eterosi | Testo 1: cap 11 Testo 2: cap 10 |
| 12 | Struttura genetica delle popolazioni vegetali - Struttura genetica delle popolazioni di piante a propagazione vegetativa - Struttura genetica delle popolazioni di piante autogame - Struttura genetica delle popolazioni di piante allogame | Testo 1: cap. 10, Testo 2: cap. 11 |
| 13 | Fondamenti genetici della selezione - La selezione per caratteri monogenici e per caratteri poligenici o quantitativi - Possibilità e limiti genetici della selezione | Testo 1: cap.11, Testo 2: cap. 8-9 |
| 14 | Cenni di ingegneria genetica: tecnologie (metodo dell'agrobatterio e biolistico), tipi di eventi principali. Diffusione nel mondo delle colture agrarie GM. Genome editing | Testo 1: cap.9, Testo 2: cap. 9 |
| 15 | Cenni di genomica e marcatori genetici: classi, caratteristiche e principali applicazioni. Introduzione al Mappaggio di QTL ed alla selezione assistita da marcatori molecolari (MAS). | Testo 1: cap.11, Testo 2: cap. 8-10 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame è scritto da svolgersi in due ore di tempo e comprende sei quesiti di cui due a risposta aperta, due con risposte a multiscelta, e due problemi o esercizi sugli argomenti trattati. A ciascun esercizio verrà attribuito un punteggio massimo stabilito (5 o 6 punti), per un totale di 31 punti. Il raggiungimento del punteggio di 31/30 si traduce con il conferimento della votazione 30/30 e lode.
La valutazione delle due domande con risposte a multiscelta e dei due problemi/esercizi avverrà sulla base dei seguenti criteri:
0 punti
da 1 a 4 punti
Esercizio parzialmente svolto in maniera corretta
5 punti
Esercizio svolto in maniera corretta
La valutazione della due domande a risposta aperta avverrà sulla base dei seguenti criteri: capacità di apprendimento e livello di approfondimento degli argomenti trattati, proprietà di sintesi e esposizione, e capacità di ragionamento dello studente. La relativa votazione segue il seguente schema:
0 punti
Conoscenza e comprensione argomento: Importanti carenze. Significative imprecisioni
Capacità di analisi e sintesi: Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi
Utilizzo di referenze: Completamente inappropriato
1 punto
Conoscenza e comprensione argomento: A livello soglia. Imperfezioni evidenti
Capacità di analisi e sintesi: Capacità appena sufficienti
Utilizzo di referenze: Appena appropriato
2 punti
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza routinaria
Capacità di analisi e sintesi: E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente
Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
3 punti
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza buona
Capacità di analisi e sintesi: Ha capacità di analisi e di sintesi buone. Gli argomenti sono espressi coerentemente
Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard
4 punti
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza più che buona
Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi
Utilizzo di referenze: Ha approfondito gli argomenti
5 o 6 punti
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza ottima
Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.
Utilizzo di referenze: Importanti approfondimenti.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Descrivere le leggi di Mendel
- La struttura a doppia elica del DNA
- Differenza tra assortimento indipendente ed associazione
- Calcolo della distanza di mappa
- Descrivere i fattori di disturbo che alterano l’equilibrio di Hardy-Weinberg
- Distinzione tra piante con diverso sistema riproduttivo e conseguenze genetiche dei diversi metodi riproduttivi
- Distinzione tra caratteri mendeliani e caratteri quantitativi;
- Principali parametri statistici per la descrizione della variabilità genetica
- Concetto di ereditabilità
- L’importanza della poliploidia, il significato della selezione e il progresso conseguito con la selezione
- L’importanza dei marcatori molecolari nel miglioramento genetico.