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GENETICA AGRARIA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire agli studenti una solida comprensione delle basi genetiche che determinano i tratti fondamentali per la qualità dei prodotti agroalimentari. Verranno analizzate le implicazioni delle trasformazioni genetiche sulla sicurezza e sulla qualità degli alimenti, con l’obiettivo di sviluppare la capacità di valutarne criticamente gli effetti. Inoltre, il corso intende favorire lo sviluppo di competenze analitiche per l’interpretazione dei dati genetici nel settore agroalimentare, incoraggiando l’applicazione del pensiero critico alle sfide e alle innovazioni attuali del settore. Tuttavia, al termine del corso lo studente sarà in grado di:
- Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire una solida preparazione sui fondamenti della genetica mendeliana e molecolare, delle mappe genetiche e delle tecniche di tracciabilità dei prodotti agroalimentari, con particolare attenzione agli OGM e alle nuove biotecnologie.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: utilizzare strumenti teorici e pratici (come PCR, marcatori molecolari e metodi statistici) per analizzare dati genetici e valutare la qualità e la sicurezza dei prodotti agroalimentari.
- Autonomia di giudizio: sviluppare un approccio critico nella valutazione delle implicazioni scientifiche, etiche, ambientali ed economiche delle modificazioni genetiche e delle biotecnologie applicate al settore agroalimentare.
- Abilità comunicative: acquisire la capacità di presentare e discutere, in modo chiaro e appropriato, risultati e problematiche legate alla genetica agroalimentare, anche in contesti multidisciplinari.
- Capacità di apprendimento: maturare competenze che consentano di aggiornarsi autonomamente sulle nuove frontiere della genetica e delle biotecnologie, favorendo l’apprendimento continuo e l’integrazione di conoscenze in ambito scientifico e applicativo.
Prerequisiti
Conoscenze di biologia e chimica
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio
Verifica Apprendimento
Alla fine del corso la verifica dell'apprendimento sarà un esame orale per valutare:
Conoscenza e capacità di comprensione: Capacità di relazionare su più argomenti per mezzo di nozioni corrette
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Abilità nell’esporre concetti anche per mezzo di opere grafiche
Autonomia di giudizio: Capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato, capacità di collegare tra loro concetti tra loro vicini
Abilità comunicative: Capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza acquisita, qualità dell’esposizione, competenza nell’impiego del lessico specialistico, efficacia, linearità
La valutazione della prova orale seguirà la seguente scala:
- 30 - 30 e lode: Conoscenza completa, dettagliata e approfondita della materia, con terminologia corretta. Comprensione eccellente, distinguendo i punti chiave e sviluppando collegamenti interdisciplinari. Capacità consolidate di applicare le conoscenze e analizzare i risultati. Esposizione chiara, strutturata, logica e concisa.
- 28 - 29: Conoscenza approfondita, terminologia corretta e spiegazione dei principali concetti. Solida comprensione, inquadramento dei punti chiave e discussione con approfondimenti individuali. Ottime capacità di applicare le conoscenze e analizzare i risultati. Esposizione chiara, articolata, logica e matura, pur con qualche imprecisione.
- 25 - 27: Ampia conoscenza, pur senza spiegare completamente i contenuti rilevanti. Utilizzo della terminologia, non sempre in modo preciso, individuando i concetti chiave. Comprensione adeguata, distinguendo i punti chiave senza inquadrarli completamente. Buone capacità di applicare le conoscenze. Esposizione chiara, ma non sempre completa, con organizzazione schematica e pensieri talvolta frammentati.
- 22 - 24: Accettabile conoscenza, pur con lacune e una certa confusione in alcuni concetti. Comprensione essenziale, non sempre inquadrando gli argomenti o imprecisa. Discrete capacità di applicare i concetti fondamentali. Esposizione corretta, ma senza una struttura chiara e coerente, inserendo materiale poco rilevante.
- 18 - 21: Limitata conoscenza, con numerose lacune e incapacità di illustrare con completezza e precisione i concetti chiave. Comprensione basica, con difficoltà a distinguere e inquadrare compitamente i punti chiave. Incertezze nell’applicare i concetti fondamentali della materia.
- Non superato: Conoscenza scarsa, frammentaria e lacunosa, priva dei contenuti essenziali. Gravi errori di comprensione, assenza di risposta a numerose domande e non individuazione dei concetti chiave. Errori nell’applicare i concetti fondamentali, non raggiungimento di un livello accettabile di articolazione del pensiero.
Testi
Barcaccia e Falcinelli, Genetica e Genomica (vol. I), Liguori Editore
Barcaccia e Falcinelli, Genetica e Genomica (vol. III), Liguori Editore
Rao e Leone. Biotecnologie e Genomica delle piante, Idelson-Gnocchi Editore.
Pasqua e Forni. Biotecnologie vegetali. PICCIN Editore.
Contenuti
La genetica mendeliana (1 CFU): Mendel e la trasmissione dei caratteri: principi mendeliani e teoria cromosomica dell’eredità. Dominanza, Segregazione, Segregazione indipendente e ricombinazione. Principi di statistica e probabilità: Test c2. Il quadrato di Punnett. Interazioni geniche: dominanza incompleta, codominanza, epistasia.
Associazione e mappe genetiche (1 CFU): Associazione genetica o Linkage, ricombinazione dei geni associati. Frequenza di ricombinazione in popolazioni segreganti. Sviluppo e impiego di mappe genetiche. Analisi di Linkage, test a due e tre punti. Grado di interferenza e coefficiente di coincidenza
La genetica molecolare (0,5 CFU): Struttura del DNA e replicazione. Il modello di Watson e Crick. Organizzazione dei genomi. Dimensione dei genomi. Codice genetico. Le variazioni della sequenza del DNA. Mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche. Gene e sua espressione: RNA e trascrizione del messaggio. Regolazione dell’espressione genica. Epigenetica e epigenomica.
Tracciabilità genetica dei prodotti agro-alimentari (0,5 CFU). Polimorfismi del DNA mediante elettroforesi. PCR e sue applicazioni.
Marcatori molecolari e la loro applicazione nella tracciabilità (1 CFU). Definizione e classificazione. Marcatori microsatelliti, SNP, AFLP. Sequenziamento del DNA. Metodologie di estrazione degli acidi nucleici. Fingerprinting, Barcoding, Genotyping e Haplotyping e applicazioni nella tracciabilità dei prodotti agroalimentari. Analisi dei dati genetici attraverso metodi e modelli statistici e interpretazione dei risultati.
Organismi geneticamente modificati (OGM) (1 CFU). Diffusione degli OGM nel mondo. Principi di ingegneria genetica. Tecnologia del DNA ricombinante e clonazione molecolare. Colture in vitro di cellule, tessuti e organi di pianta. Metodi di trasformazione genetica: diretti ed indiretti. Varietà transgeniche di I, II e III generazione. Identificazione molecolare degli OGM nella filiera agro-alimentare. Le nuove frontiere: cisgenesi ed editing genomico.
Miglioramento della qualità delle piante di interesse alimentare ed industriale (0,5 CFU). Ingegneria genetica e metabolica per incrementare sostanze nutraceutiche e alimenti funzionali. Molecular farming per la produzione di molecole di interesse agroalimentare e industriale.
Modificazioni genetiche delle piante e società (0,5 CFU). Principio di sostanziale equivalenza e principio di precauzione. OGM e ambiente: coesistenza tra colture OGM e convenzionali. OGM e salute. OGM ed economia.