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Carol IMBRIANO
Professore Associato
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex-Biologia
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Insegnamento: Genetica e laboratorio
Biotecnologie (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso di Genetica intende fornire le conoscenze inerenti le modalità di conservazione, duplicazione, trasmissione ed espressione dell'informazione genetica di cellule procariotiche, eucariotiche e virus. Attraverso esercitazioni pratiche, l’insegnamento inoltre si propone di far acquisire agli studenti alcune competenze pratiche di citogenetica ed analisi della struttura del DNA.
Per una più completa comprensione degli obiettivi formativi, si rimanda alla lettura dei risultati di apprendimento attesi.
Prerequisiti
Biologia: cellule procariotiche ed eucariotiche, mitosi e meiosi
Chimica generale: legame chimico, legame ionico, interazioni non-covalenti
Programma del corso
Il corso prevede 6 CFU dedicati alle lezioni frontali e a esercitazioni svolte in aula per consolidare le conoscenze teoriche acquisite sui seguenti argomenti.
Genetica formale e di trasmissione (3CFU):
1. Introduzione alla genetica. DNA: il materiale genetico
2. La riproduzione cellulare
3. Principi dell'analisi della segregazione dei geni: le genetica mendeliana
4. Base cromosomica dell'ereditarietà, concatenazione e determinazione del sesso
5. Estensioni e variazioni dei principi fondamentali della genetica mendeliana
6. L'analisi del pedigree e le applicazioni relative
7. Associazione, ricombinazione e mappatura dei geni eucariotici
8. I sistemi genetici batterici e virali
9. La variabilità cromosomica
Genetica molecolare (2.5 CFU):
1.Il DNA e la natura chimica del gene
2.La struttura dei cromosomi e gli elementi trasponibili
3. La replicazione del DNA
5. Il controllo genetico dell'espressione genica
6.Mutazione e riparazione del DNA
7.Mutazioni cromosomiche
8. Il DNA contenuto negli organelli cellulari
9. La genetica dei tumori
Genetica di popolazione (0.5 CFU)
1. La genetica di popolazione e la genetica evoluzionistica
E’ inoltre previsto 1 CFU, suddiviso in 2 attività di 4 ore ciascuna, per l’attività pratica in laboratorio dove si svolgeranno le seguenti esperienze:
1. Allestimento di piastre metafasiche da cellule umane in coltura (0.5 CFU)
2. Analisi della struttura cromatinica di cellule umane in coltura mediante digestione con DNasi micrococcale (0.5 CFU)
Durante l'attività di laboratorio gli studenti acquisiranno anche le conoscenze relative alle norme di sicurezza. Per la frequenza del laboratorio è richiesta la presentazione delle certificazioni SICURMORE.
Metodi didattici
L’insegnamento viene erogato mediante lezioni frontali in presenza (6 CFU) che vengono svolte con l’ausilio di mezzi audiovisivi (presentazioni in Power Point). La frequenza delle lezioni non è obbligatoria. Per ciascun argomento affrontato sarà fornito allo studente materiale bibliografico per permettere di acquisire una adeguata conoscenza nei diversi ambiti trattati. Il materiale digitale sarà messo a disposizione nell’aula virtuale MS Teams. Le ultime lezioni frontali del corso saranno dedicate alla verifica dell'apprendimento in preparazione all'esame (mediante simulazione della prova scritta di esame).
Le esercitazioni in laboratorio verranno svolte mediante postazioni a piccoli gruppi di studenti (1 CFU). La frequenza alle lezioni e alle attività di laboratorio è fortemente consigliata, ma non è obbligatoria.
L'insegnamento è erogato in lingua italiana.
Testi di riferimento
Libro di testo consigliato: Pierce, GENETICA, Zanichelli editore; A. J.F. Griffiths, GENETICA, Zanichelli editore
Eserciziario consigliato: Ghisotti e Ferrari, Eserciziario di Genetica (con guida alla soluzione), Piccin editore
Verifica dell'apprendimento
E' prevista una Prova Scritta della durata di due ore.
La prova consiste in 4 domande a risposta multipla (1 PT ciascuna), 3 domande aperte (6 PT ciascuna) e 2 esercizi di Genetica formale (4 e 5 PT). Il voto finale deriverà dalla somma dei punteggi ottenuti nelle varie domande. Per superare l’esame deve essere conseguito un punteggio non inferiore a 18/30. Il massimo punteggio 31/30 è equivalente a 30/30 e lode. Lo/a studente/studentessa che intende sostenere l'esame dovrà iscriversi utilizzando la Piattaforma Esse3. Gli esiti saranno comunicati entro dieci giorni tramite la piattaforma Esse3. Gli esami si svolgono nell’arco del calendario didattico dell’offerta formativa e per ogni appello lo/a studente/studentessa che intenda sostenerlo dovrà iscriversi utilizzando la piattaforma Esse3. Non sono previste valutazioni intermedie.
Risultati attesi
- Conoscenza e capacità di comprensione
Tramite lezioni in aula, esperienza pratica e discussioni collegiali lo studente acquisirà la capacità di comprendere i principi alla base della trasmissione dei caratteri ereditari e identificare i modelli di trasmissione ereditaria più comuni. Gli studenti comprenderanno come l’informazione genetica è codificata da una molecola, la natura chimica dei geni, come l’informazione genica è modificata in organismi mutanti, i meccanismi genetico molecolari che regolano il flusso dell'informazione genetica. Lo studente sarà in grado di comprendere in lingua inglese gli argomenti relativi alla genetica, visto l'utilizzo di supporto didattico in lingua italiana e inglese. Le esercitazioni svolte in laboratorio porteranno a conoscere il rischio biologico e chimico e le norme di sicurezza previste per le attività di laboratorio.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente acquisirà la capacità di applicare le conoscenze acquisite per discutere e applicare i principi e le tecniche per l'analisi dell’informazione genetica. Lo studente sarà capace di calcolare la probabilità con cui gli organismi con un particolare tratto genetico sono prodotti e analizzare le modalità di trasmissione dei caratteri in una popolazione attraverso l’applicazione dei principi dell’evoluzione biologica.
Le esercitazioni svolte in laboratorio porteranno a acquisire le capacità di base per la manipolazione del DNA di cellule procariotiche ed eucariotiche oltre a interpretare e discutere i risultati scientifici.
- Autonomia di giudizio
Tramite le lezioni lo studente acquisirà la capacità di analizzare e formulare giudizi autonomi connessi alla genetica di trasmissione, genetica molecolare e genetica di popolazione.
- Capacità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in modo appropriato con opportuno linguaggio scientifico le conoscenze acquisite e le proprie valutazioni, osservazioni e conclusioni.
- Capacità di apprendimento
Al termine del corso lo studente avrà acquisito un efficace metodo di studio per affrontare con successo l'ulteriore percorso universitario. Le attività del corso forniranno allo studente la capacità utilizzare in autonomia e in modo adeguato le conoscenze acquisite per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze e competenze.