Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3A011] - GENETICA AGRARIAPLANT GENETICS
Stefano TAVOLETTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [AT03] SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI First Cycle Degree (3 years) - [AT03] FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 81
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: AGR/07 - GENETICA AGRARIA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

ENGLISH


PREREQUISITI PREREQUISITES

Risultano propedeutiche a questo insegnamento le conoscenze di base di chimica e biologia vegetale.

The following topics are propaedeutic to the teaching: basic knowledge of chemistry and plant biology.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Sono previste lezioni teoriche (6 CFU, 54 ore), di regola supportate da presentazioni a video, esercitazioni in aula (a gruppi ed individuali) e visite didattiche (3 CFU, 27 ore).

The course consists of a balance of theoretical lectures(6 ECTS, 54 hours) and other activities, such as classroom practicals, carried out individually or in small groups, seminars and visits to local and national food plants and factories (3 ECTS, 27 hours, in all).


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

(a) Acquisizione delle conoscenze di base inerenti la genetica vegetale e le sue applicazioni nel settore agroalimentare; (b) conoscenza della struttura genetica delle materie prime impiegate per ottenere prodotti alimentari tal quali e/o trasformati; (c) Analisi mendeliana classica e sue applicazioni in relazione alle nuove tecnologie genetiche; (d) Genetica molecolare applicata al settore agro-alimentare: struttura del genoma e dei geni, clonazione ed analisi di frammenti di DNA, isolamento di geni, marcatori molecolari, ingegneria genetica.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

(a) Comprendere ed interpretare le relazioni che sussistono tra genetica e produzioni agroalimentari; (b) Comprendere ed interpretare pubblicazioni scientifiche inerenti le applicazioni della genetica nel settore agroalimentare; (c) Applicare le conoscenze di genetica di base ed avanzata alle problematiche del settore agroalimentare; (d) Comprendere gli aspetti e le problematiche inerenti le più recenti applicazioni della genetica molecolare al settore delle biotecnologie degli alimenti con particolare riferimento alla tracciabilità degli alimenti ed alle applicazioni dell’ingegneria genetica.


Competenze trasversali.

(a) autonomia di giudizio e capacità critica sulle applicazioni della genetica alle produzioni agro-alimentari; (b) capacità di comprendere le modalità di ottenimento e le caratteristiche dei prodotti e le relazioni che intercorrono tra struttura genetica degli alimenti e problematiche agro-ambientali e sanitarie; (c) abilità comunicative: capacità di trasferire ad interlocutori, specialisti e non, in modo chiaro ed esauriente informazioni inerenti la genetica applicata alla produzione degli alimenti.


Knowledge and Understanding.

(a) adequate knowledge and understanding about plant genetics and its applications to the food sectors; (b) knowledge of genetic structure of raw materials used to obtain foods directly or after industrial processing; (c) Mendelian genetic analysis and its application through new genetic technologies; (d) Molecular genetics applied to the food sector: genome and gene structure, cloning and DNA fragment analysis, gene isolation, molecular markers, genetic engineering.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

(a) developing the capability of identifying and interpreting applications of genetics to the food sector; (b) applying knowledge about the genetic structure of food and understanding of its relationship with agricultural, environmental and sanitary sustainability; (c) apply basic genetic principles to the food industry; (d) understand and critically apply recent knowledge in molecular genetics to biotechnological food industry, food traceability and genetic engineering.


Transversal Skills.

(a) making judgements: capability of identify the information be needed to improve the efficiency of food production system; (b) communications: capability of clearly and exhaustively communicate notions, ideas, problems and technical solutions involving genetics principles in food production.



PROGRAMMA PROGRAM

Il corso è suddiviso in 3 parti principali:

Parte 1. Basi molecolari dell’eredità (1 CFU).

La struttura degli acidi nucleici; La replicazione del DNA; Trascrizione, Traduzione, Codice Genetico; La struttura del gene; L’organizzazione dei cromosomi; Mutazioni geniche, cromosomiche, genomiche; Elementi trasponibili.

Parte 2. Genetica mendeliana (4 CFU)

Mitosi e meiosi; Analisi mendeliana: un gene, due geni, tre geni; Segregazione e ricombinazione: mappe genetiche in specie autogame e allogame, test a due punti e test a tre punti; Il test del Chi-quadrato applicato all’analisi mendeliana; Alleli multipli; Interazioni geniche: Epistasia, Azioni geniche complementari, Fattori letali, Pleiotropia, Penetranza ed espressività; Genetica di Popolazione eGenetica Quantitativa (cenni);

Parte 3. Genetica molecolare (4 CFU).

L’organizzazione del genoma; Regolazione dell’espressione genica; Genetica extranucleare; Vettori di clonaggio; Sonde a DNA; PCR e PCR Real Time; Marcatori molecolari e loro applicazione nel settore agroalimentare; Fingerprinting ed Analisi mendeliana con marcatori molecolari; Analisi genetica e quantificazione della biodiversità degli alimenti con marcatori molecolari; Marcatori molecolari e tracciabilità e rintracciabilità degli alimenti; Mappatura di Loci per Caratteri Quantitativi (cenni); Il controllo genetico della produzione delle proteine del glutine nei cereali e relazioni con problematiche alimentari (Celiachia, Intolleranza al glutine); Ingegneria genetica in Agricoltura (caratteristiche dei principali OGM, diffusione, vantaggi e svantaggi nel settore agroalimentare).

Section 1. Molecular Basis of Heredity (1 ECTS)

The structure of nucleic acids; DNA replication; Transcription, Traduction, the Genetic Code; Gene Structure; Chromosome Structure; Genic, Chromosomal and Genomic Mutations; Transposable Genetic Elements.

Section 2. Mendelian Analysis (4 ECTS)

Mitosis and Meiosis; Segregation and recombination; Mendelian analysis: single gene, two or three genes; Linkage mapping in autogamous and allogamous species; Chi-square test applied to two point and three point linkage mapping; Multiple allelism; Epistasis, Complementary Gene Action, Lethal Alleles, Pleiotropy, Penetrance and Expressivity; Population Genetics and Quantitative genetics (principles).

Section 3. Molecular Genetics (4 ECTS)

Genome organization; Regulation of gene expression; The extranuclear genome; Cloning vectors; DNA probes; PCR and Real Time PCR; Molecular Markers and their application to Food science; Mendelian Analysis using Molecular Markers; Fingerprinting and Analysis of Genetic Diversity using Molecular Markers; Molecular markers in Food traceability systems; Principles of Quantitative Genetics and QTL mapping. Genetic control of gluten proteins and their relationship with Coeliac and Gluten Sensitivity diseases; Genetic Engineering in agriculture.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione della preparazione dello studente verrà effettuata mediante un colloquio orale.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà dimostrare: (a) conoscenza delle basi della genetica trattate nella parte 1 del corso; (b) capacità di applicare l’analisi mendeliana sia utilizzando marcatori morfologici che molecolari; (c) conoscenza delle metodologie di analisi genetica molecolare e loro principali applicazioni nella mappatura di geni, nel fingerprinting, nella caratterizzazione e tracciabilità dei prodotti agroalimentari; (d) conoscere le problematiche specificatamente riconducibili alla genetica degli alimenti ed in particolare l’uniformità genetica dei prodotti alimentari, proteine del glutine, OGM.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Parte 1 del Corso: almeno un quesito con punteggio complessivo relativo alla Parte 1 del corso variabile da 0-6,
Parte 2 del Corso: almeno un quesito con punteggio complessivo relativo alla Parte 2 del corso variabile da 0-10,Parte 3 del Corso: almeno due quesiti con punteggio complessivo relativo alla Parte 3 del corso variabile da 0-14.L’attribuzione della lode agli studenti che avessero conseguito una valutazione complessiva di 30/30 è a discrezione della Commissione d’esame.er superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. a valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti


Learning Evaluation Methods.

Oral exam.


Learning Evaluation Criteria.

The student will have to demonstrate: (a) sound knowledge of basic genetics covered in Section 1 of the course; (b) ability to perform genetic linkage analysis based on morphological and molecular markers; (c) knowledge of molecular genetics methods and their application to gene characterization, fingerprinting and traceability systems; (d) knowledge of aspects related to genetic uniformity, gluten proteins and GMO and their consequences on food production system.


Learning Measurement Criteria.

The final mark is attributed in thirtieths. Successful completion of the examination will lead to grades ranging from 18 to 30 with honors.


Final Mark Allocation Criteria.

The oral examination consist of at least three questions concerning the subjects listed in the three Sections of the teaching program, each one being quantified in the range 0 - 10.

In order to pass the examination, the student will have to demonstrate: (a) overall understanding of the subjects; (b) appropriate usage of technical terminology. In order to obtain the best evaluation, the student will have to demonstrate: (a) in-depth knowledge and understanding of the subjects; (b) fluency in the usage of the technical lexicon; (c) ability to solve simple problems.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Lorenzetti F., Ceccarelli S., Veronesi F., 1996. Genetica Agraria. Patron Editore, Bologna.

Barcaccia G., Falcinelli M., 2005. Genetica e Genomica – Volume I Genetica Generale. Liguori Editore.

Barcaccia G., Falcinelli M., 2006. Genetica e Genomica – Volume III Genomica e Biotecnologie Genetiche. Liguori Editore.

Materiale didattico fornito dal Docente.

Lorenzetti F., Ceccarelli S., Veronesi F., 1996. Genetica Agraria. Patron Editore, Bologna.

Barcaccia G., Falcinelli M., 2005. Genetica e Genomica – Volume I Genetica Generale. Liguori Editore.

Barcaccia G., Falcinelli M., 2006. Genetica e Genomica – Volume III Genomica e Biotecnologie Genetiche. Liguori Editore.

Handouts and publicationsprovided by the teacher..


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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