MIGLIORAMENTO GENETICO IN ZOOTECNIA

Anno accademico 2022/2023 - Docente: ANDREA CRISCIONE

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze del miglioramento genetico delle specie animali in produzione zootecnica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine del corso lo studente

- avrà acquisito le nozioni chiave per comprendere i principi e le tecniche della selezione in zootecnia finalizzata al miglioramento degli aspetti produttivi, riproduttivi e immunitari-sanitari delle specie animali zootecniche.

- sarà in grado di comprendere i principi della biodiversità, le motivazioni dell’applicazione delle tecniche di biologia molecolare, e sarà capace di interpretare i dati genetici e genomici utili per predisporre opportuni piani di accoppiamento.

- sarà in grado di applicare alcune tecniche basilari di biologia molecolare di laboratorio e le nozioni base per la gestione informatica di dati genetici/genomici.

Autonomia di giudizio

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di comprendere le problematiche, piuttosto che le potenzialità delle aziende zootecniche in funzione del contesto socio-culturale e ambientale, e valutare la possibilità e il grado di intervento correttivo che ne aumentino l’efficienza, anche con l’ausilio di strumenti genomici.

Abilità comunicative

Alla fine del corso lo studente possiederà gli elementi culturali e il linguaggio scientifico specifici propri della genetica, della genomica e del miglioramento genetico applicati alla zootecnia.

Capacità di apprendimento

Alla fine del corso lo studente avrà acquisito la capacità autonoma di studiare e approfondire le conoscenze su genetica e genomica applicata alla zootecnia attraverso la consultazione di testi, articoli scientifici e risorse sul web.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali, esercitazioni, seminari, e visite didattiche.

L’insegnamento prevede 4 CFU di lezioni frontali, tenute dal docente, e 2 CFU di altre attività per un totale di 56 ore (28 + 28 ore). Le altre attività comprendono seminari ed esercitazioni (in aula e/o in laboratorio e/o visite didattiche) e potranno essere tenute anche da esperti in materia.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o "a distanza" potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA:

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. È possibile rivolgersi anche ai docenti referenti CInAP (Centro per l’Inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento Di3A (http://www.cinap.unict.it/content/referenti).

Prerequisiti richiesti

Elementi di zootecnica generale.

Frequenza lezioni

Non obbligatoria ma consigliata. Le presenze, saranno accertate per ragioni statistiche.

Contenuti del corso

- Richiami di genetica di base. I marcatori molecolari e variabilità genetica. L’organizzazione del genoma animale e le basi fisiche dell'eredità: cromosomi, DNA e RNA, codice genetico, geni, alleli e genotipi, mutazioni. Le tecnologie per la caratterizzazione genetica/genomica delle specie animali.

- La genetica delle popolazioni zootecniche. Frequenze alleliche e genotipiche. Equilibrio di Hardy-Weinberg. Fattori evolutivi: mutazione, migrazione, selezione, dimensioni della popolazione, parentela e consanguineità.

- Misura e studio della biodiversità. Variabilità genetica entro e tra popolazioni. Valorizzazione della diversità zootecnica come strumento di miglioramento produttivo e della resilienza.

- La genetica quantitativa. Genotipo ed ambiente. Ereditabilità, ripetibilità e correlazione.

- Criteri ed obiettivi di selezione. Valore riproduttivo. Indici e schemi di selezione.

- L’applicazione delle conoscenze genomiche alla selezione: analisi genome-wide e selezione genomica.

- Utilizzo della genomica per identificare geni responsabili di caratteri utili e dannosi.

Testi di riferimento

1) “Genetica Animale – Applicazioni zootecniche e veterinarie” – Giulio Pagnacco – Terza edizione

2020 – Casa editrice Ambrosiana - ISBN: 880852017X

2) “In vivo conservation of animal genetic resources” – FAO Animal Production and Health Guidelines. No. 14 Rome – FAO 2013 - – ISBN: 978-92-5-107725-2 (print), 978-92-5-107726-9 (PDF)

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Richiami di genetica di base. I marcatori molecolari e variabilità genetica. L’organizzazione del genoma animale e le basi fisiche dell'eredità: cromosomi, DNA e RNA, codice genetico, geni, alleli e genotipi, mutazioni. Le tecnologie per la caratterizzazione genetica/genomica delle specie animali.Testo 1, capitolo 1; materiale didattico fornito dal docente.
2La genetica delle popolazioni zootecniche. Frequenze alleliche e genotipiche. Equilibrio di Hardy-Weinberg. Fattori evolutivi: mutazione, migrazione, selezione, dimensioni della popolazione, parentela e consanguineità.Testo 1, capitoli 3,4, 9,10; materiale didattico fornito dal docente.
3Misura e studio della biodiversità. Variabilità genetica entro e tra popolazioni. Valorizzazione della diversità zootecnica come strumento di miglioramento produttivo e della resilienza.Testo 2, capitoli “Reviewing the status of each breed and developing management strategies” pp. 20-24, “Comparing corservation strategies” pp. 25-28, “Determining the risk status” pp. 33-56, “Accounting for factors other than risk status” pp.60-71, “Using information from genetic markers” pp. 72-83; materiale didattico fornito dal docente; pubblicazioni scientifiche.
4La genetica quantitativa. Genotipo ed ambiente. Ereditabilità, ripetibilità e correlazione.Testo 1, capitolo 5; materiale didattico fornito dal docente.
5Criteri ed obiettivi di selezione. Valore riproduttivo. Indici e schemi di selezione.Testo 1, capitoli 6-7; materiale didattico fornito dal docente.
6L’applicazione delle conoscenze genomiche alla selezione: analisi genome-wide e selezione genomica.Testo 1, capitolo 8; materiale didattico fornito dal docente
7Utilizzo della genomica per identificare geni responsabili di caratteri utili e dannosi.Materiale didattico fornito dal docente; pubblicazioni scientifiche.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale. L’esame inizierà con una presentazione su un caso studio scelto dallo studente fra quelli concordati con il docente. Le modalità di presentazione verranno concordate alla fine del corso fra gli studenti e il docente. L’esame procederà con domande che potranno riguardare l’approfondimento della presentazione e/o le restanti parti del programma. Verranno valutate la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

La votazione degli studenti seguirà il seguente schema:

- Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: importanti carenze e significative imprecisioni

Autonomia di giudizio e abilità comunicative: irrilevante. Frequenti generalizzazioni e incapacità di sintesi

Capacità di approfondimento: Irrilevante

- 18-21

Conoscenza e comprensione argomento: livello basso. Dimostra numerose carenze di conoscenza e comprensione del programma di studio.

Autonomia di giudizio e abilità comunicative: appena sufficienti. Gli argomenti sono espressi in modo poco coerente e frammentario.

Capacità di approfondimento: imprecise e poco pertinenti.

- 22-25

Conoscenza e comprensione argomento: livello medio. Dimostra una sufficiente conoscenza e comprensione del programma di studio.

Autonomia di giudizio e abilità comunicative: sufficienti capacità analitiche e di sintesi. Gli argomenti sono espressi in modo logico e coerente.

Capacità di approfondimento: sufficientemente pertinenti.

- 26-29

Conoscenza e comprensione argomento: livello elevato. Dimostra una elevata conoscenza e comprensione del programma di studio.

Autonomia di giudizio e abilità comunicative: elevate capacità analitiche e di sintesi. Gli argomenti sono espressi dimostrando una elevata valutazione critica e buona proprietà di linguaggio

Capacità di approfondimento: elevate

- 30-30 e lode

Conoscenza e comprensione argomento: livello ottimo. Dimostra un’ottima conoscenza e comprensione del programma di studio.

Autonomia di giudizio e abilità comunicative: capacità analitiche e di sintesi degne di nota. Gli argomenti sono espressi dimostrando un’ottima valutazione critica e ottima proprietà di linguaggio.

Capacità di approfondimento: ottime

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Biodiversità e sue implicazioni. Distribuzione dei fenotipi di un carattere quantitativo in una popolazione. Ereditabilità e ripetibilità di un carattere quantitativo. Modelli genetici. Parentela tra individui. Consanguineità. Marcatori genetici utilizzati nella diagnosi di parentela. Definizione di Gene Maggiore. Definizione di QTL. Strategie di valutazione dei riproduttori. Breeding value (EBV e GEBV). Marcatori genetici e loro applicazioni in zootecnia. Progresso genetico e il ruolo delle biotecnologie riproduttive. Esempi di geni maggiori per le produzioni animali.