Scheda programma d'esame
GENETICA, ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO
FRANCESCA CECCHI
Anno accademico2018/19
CdSTECNICHE DI ALLEVAMENTO ANIMALE ED EDUCAZIONE CINOFILA
Codice361GG
CFU10
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
GENETICA, ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICOAGR/17LEZIONI104
FRANCESCA CECCHI unimap
ROBERTA CIAMPOLINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

- Lo Studente deve possedere le nozioni fondamentali che lo mettano in condizione di comprendere:

  • i concetti alla base della Genetica classica, delle modalità di trasmissione dei caratteri
    ereditari, della struttura fine del gene e della Genetica molecolare per le specie animali in
    produzione zootecnica e le specie animali da compagnia.
  • i concetti alla base della Citogenetica: assetti cromosomici normali ed anomali delle specie
    animali in produzione zootecnica e delle specie da compagnia.
  • le moderne implicazioni della genetica molecolare nelle metodologie di
    valutazione genetica dei riproduttori per il miglioramento genetico delle specie zootecniche ai fini
    produttivi e per la corretta applicazione degli schemi di selezione genetica negli animali da
    compagnia;
  • le moderne implicazioni della genetica molecolare in campo clinico nello studio delle patologie
    a base genetica mono e multi fattoriale del Cane del Gatto e delle principali specie in
    produzione zootecnica con la finalità di comprendere i meccanismi di eradicazione delle patologie
    mono fattoriali attraverso la precoce individuazione dei riproduttori affetti, sani e portatori sani;
  • le moderne implicazioni della genetica molecolare in campo ispettivo: tracciabilità razziale ed
    individuale dei prodotti lattei e carnei cotti crudi e trasformati mediante marcatori genomici
    STR e SNP ed attraverso lo studio del polimorfismo genico dei loci alla base della colorazione
    dei mantelli. Metodo Probabilistico - Metodo Deterministico
  • le Applicazioni della Genetica Molecolare e le procedure da seguire nel rilascio dei Pedigree
    da parte dell’Ente Nazionale per la Cinofilia Italiana E.N.C.I.: Deposito e conservazione del
    Campione Biologico presso Laboratori accreditati, Profilo Genomico mediante marcatori
    Genomici STR, Test parentale (Esecuzione ed Interpretazione).

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO: Il corso si propone l’obiettivo di fornire allo studente le conoscenze di base della genetica di popolazione, di analisi e calcolo delle parentele, di etnologia delle principali razze allevate, sui caratteri quantitativi obiettivo del miglioramento genetico, nonché sui principi della selezione diretta e indiretta e valutazione genetica dei riproduttori. Lo studente acquisisce inoltre cognizioni sull’uso della consanguineità e dell’incrocio nella utilizzazione delle diverse razze e linee, sulla misura dell’eterosi e sulle strategie di accoppiamento idonee ad evitare livelli eccessivi di consanguineità

Knowledge

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The student must possess the fundamentals that make him able to understand:
the basic concepts of classical genetics, , fine gene structure and molecular genetics for animal species in livestock production and pet species.
the basic concepts of Cytogenetics: normal and abnormal chromosomal patterns of the species
animals in zootechnical production and of the species of companionship.
The modern implications of molecular genetics in the methodologies of genetic evaluation of breeding animals for the genetic improvement of animal husbandry for purposes
and for the correct application of genetic selection schemes in pet species;
The modern implications of molecular genetics in the clinical field in the study of pathologies
Cat and Dog Factor Mono and Multi Factorial Genetic Base and Major Species in
zootechnical production with the aim of understanding the mechanisms of eradication of pathologies
mono fatty acids through the early detection of affected, healthy and healthy reproducers;
the modern implications of molecular genetics in the field of investigation: racial traceability and
individual products of raw and processed meat produced and processed by genomic markers
STR and SNP and through the study of the genetic polymorphism of the loci at the base of the staining of the coats. Probabilistic Method - Deterministic Method
the Applications of Molecular Genetics and the procedures to be followed in the release of Pedigree
by the Italian Kennel Club E.N.C.I .: Deposit and Conservation of the
Biological Sample at Accredited Laboratories, Genomic Profile by Markers
Genomics STR, Parental Test (Execution and Interpretation).

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:The student who successfully completes the course will have the ability to apply the principles of genetic improvement and make an appropriate genetic management of canine dog breeds. The student will be able to demonstrate a solid knowledge of ethnology.

Modalità di verifica delle conoscenze

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

L'accertamento delle conoscenze avverrà tramite prova scritta su piattaforma informatizzata. La prova verterà sugli argomenti trattati nel corso delle lezioni frontali e delle esercitazioni pratiche svolte in laboratorio Informatico su Piattafroma Moodle dell' Università di Pisa.

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Per la verifica delle conoscenze verrà effettuata una prova scritta in itinere, una prova scritta finale con risoluzione di esercizi e con domande aperte e una prova orale sul riconoscimento delle razze.

Assessment criteria of knowledge

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

Knowledge assessment will be carried out through a written test on a computerized platform. The test will focus on the topics discussed during the frontal lessons and practical exercises carried out in the Computer Laboratory at Platform Moodle of the University of Pisa 

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology.

Methods:

  • Final oral exam
  • Final written exam
  • Periodic Quizzes/multiple choice
  • Periodic written tests

Further information:
The course will be split into two parts at the end of which the student will face practical and theoretical written test on arguments (80%). Final oral exam 20%.

Capacità

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

  • Lo studente sarà in grado di applicare i modelli di trasmissione ereditaria per caratteri semplici e complessi e di individuare i casi ererditari dovuti alle estensioni delle leggi di Mendel.
  • Lo studente sarà in grado di prelevare e conservare i campioni biologici sia ai fini del depistaggio delle malattie genetiche che delle analisi richieste dell’Ente Nazionale per la Cinofilia Italiana E.N.C.I. per le le procedure da seguire nel rilascio dei Pedigree e sarà in grado di interpretare il referto di un test parentale.
  • Lo studente sarà in grado di impostare un percorso di tracciabilità individuale e Razziale lungo tutta la filiera Produttiva Carne e Latte e sarà in grado di applicare le metodiche Probabilistiche e Deterministiche di tracciabilità nelle rispettive filiere produttive Carne e Latte.
  • Lo studente sarà in grado di applicare i moderni schemi di selezione genetica, saprà utilizzare i test di genetica molecolare nel depistaggio delle patologie del Cane del Gatto e delle principali specie in produzione zootecnica, ai fini dell’eradicazione delle patologie mono fattoriali attraverso l'individuazione precoce dei riproduttori affetti, sani e portatori sani;

 

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Lo studente sarà in grado di applicare le metodiche di genetica quantitativa sia per la selezione che la gestione genetica e conservazione delle razze canine.

Lo studente sarà in grado di utilizzare programmi statistici per l'analisi dei dati genealogici di una razza e/o popolazione e sarà in grado di riconoscere le razze canine.

Skills

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The student will be able to apply inherited transmission models for simple and complex characters and to identify ererditary cases due to extensions of Mendel's laws.
The student will be able to pick up and store the biological samples both for the purpose of screening of genetic diseases and of the required analyzes of the Italian Kennel Club E.N.C.I. for the procedures to be followed in the release of Pedigree and will be able to interpret the report of a parental test.
The student will be able to set up an Individual and Breed Traceability path across the entire Milk and Milk Production Line and will be able to apply Probabilistic and Deterministic Traceability Methods in their respective Meat and Milk Production Chains.
The student will be able to apply the modern genetic selection schemes, will use molecular genetic testing in the screening of Cat and  Dog Pathologies and major species in zootechnical production, for the purpose of eradicating monofactorial pathologies.

 

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:The students will be able to apply quantitative genetic methods for breeding and genetic management and genetic conservation of dog breeds.

The students will be able to use statistical programs to analyze the genealogical data of a breed and/or a population and they will be able to recognize the dog breeds.

Modalità di verifica delle capacità

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

L'accertamento delle capacità è  svolto mediante interattività esercitativa svolta presso il laboratorio informatizzato del Polo informatico Piagge mediante la piattaforma infromatizzata Moodle dell' Università di Pisa.

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Con i test che verranno effettuati durante il corso sarà possibile verificare le capacità pratiche dello studente di gestire dal punto di vista genetico un allevamento.

Durante le attività pratiche in aula, attività di lavoro sia individuali che in gruppo, sarà possibile verificare le capacità acquisite dagli studenti.

Assessment criteria of skills

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The assessment of the skills consist in a interactive activity carried out at the computerized laboratory using the Moodle computerized platform of the University of Pisa.

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:With the tests that will be carried out during the course the professor will be able to check the student's practical skills to handle an herd from the genetic point of view.

During classroom activities, both individual and group work can be used to verify students' acquired skills.

Comportamenti

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Lo studente durante le esercitazioni  dovrà saper interagire con i compagni di corso nelle esercitazioni previste a gruppi, dovrà saper interpretare efficacemente gli approfondimenti delle esercitazioni  e delle metodologie applicate spiegati a lezione, inoltre dovrà comportarsi in maniera consapevole, critica ed interattiva riguardo agli argomenti trattati.

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Gli studenti, durante le esercitazioni, verranno suddivisi in gruppi per evidenziare le loro capacità di collaborazione e di comportamento. Lo studente dovrà sapere lavorare in gruppo.

Behaviors

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The student during the exercises should be able to interact with the classmates in the exercises planned for groups, be able to effectively understand the in-depth analysis of the exercises and the applied methodologies explained in lesson, and must behave in a conscious, critical and interactive way for the Topics covered.

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:During the pratical activities the students will be divided into groups to highlight their skills of collaboration and behavior.  The student should know how to work in a group.

Modalità di verifica dei comportamenti

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Durante le attività pratiche il docente valuterà il comportamento degli studenti e la loro capacità di interazione con il Docente e con i compagni di corso tramite l'osservazione della correttezza delle attività svolte e valutando le proprietà di linguaggio dello studente.

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Le attività prtiche permetteranno di osservare l'alltitudine alla relazione e le proprietà di linguaggio tecnico dello studente.

Assessment criteria of behaviors

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

During practical activities, the teacher will evaluate student behavior and their ability to interact with the teacher and their companions by observing the correctness of the activities and evaluating the student's language properties.

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:Practical activities allow the professor to observe the altitude of the student's relationship and technical language skills.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Lo Studente deve avere  conoscenze di base relative alle materie quali la Chimica la Biochimica e la Biologia

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Per segire il corso in modo proficuo lo studente dovrebbe possedere conoscenze di statistica e di genetica classica. 

Prerequisites

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The student must to have basic knowledge of subjects such as Chemistry, Biochemistry and Biology

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:To successfully attend the course, the students should have knowledge of classical genetics.

Indicazioni metodologiche

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Didattica teorica:  30 ore lezioni (lectures) con ausilio di slides 

Didattica pratica:  12 Ore Atività Pratica  

Lavoro di gruppo con supervisione (Seminars): 2h

Approfondimento di tematiche affrontate nel corso delle lezioni frontali

Lavoro di gruppo con supervisione (Seminars): 8 ore

Esercitazione presso il Laboratorio del "Polo Informatico 5 Piagge" mediante piattaforma informatizzata sistema MOODLE dell'Università di Pisa. Attribuzione di un profilo genomico ad un individuo. Verifica dei test parentali effettuati mediante Marcatori Genomici Microsatelliti.

Esercitazione presso il Laboratorio del "Polo Informatico 5 Piagge" mediante piattaforma informatizzata sistema MOODLE dell'Università di Pisa. Tracciabilità Razziale dei prodotti carnei. Costituzione di un profilo genotipico di un taglio di carne(ottenuto mediante Marcatori Genomici Microsatelliti) ed riconoscimento (mediante il confronto dei profili genotipici) dell'individuo a cui appartiene il taglio di carne. Metodo Probabilistico

 

Didattica pratica  che coinvolge animalie (non clinical animal work) 2ore

Le Basi Genetiche del Fiuto ed i Cani Molecolari nella ricerca delle persone scomparse, analisi congiunta e strumenti per la multidisciplinarietà”

 

 

Teaching methods

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

Lectures: 30 h by using power point slides

Practical Activities 12 h

Practical activities at the Laboratory using the MOODLE system of the University of Pisa. Constitution and attribution of a genomic profile to an individual. Verification of parental tests performed using Microsatellite Genomic Markers. 4h

Practical activities at the Laboratory using the MOODLE system of the University of Pisa. Racial traceability of meat products. Constitution of a genotypic profile of a meat cut (obtained through Microsatellite Genomic Markers) and recognition (by comparing the genotypic profiles) of the individual to which the meat cut belongs. Probabilistic Method 4h

Practical Full-class Practice and Single Group with HBDD Molecular Dogs RIS Roma Certified in Searching for Missing Persons Actually in the Subject of the Program Concerning the Genetic Bases of Dog Slain 2h  

Depth study of topics addressed during the lectures 2h 

 

 

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:Delivery: face to face

Learning activities:

  • preparation of oral/written report
  • individual study
  • Practical

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • Task-based learning/problem-based learning/inquiry-based learning
Programma (contenuti dell'insegnamento)

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

(3h) Richiami sulla struttura, composizione chimica, e funzione degli acidi nucleici. L’organizzazione del DNA nei cromosomi. Dimensione dei Genomi delle Specie animali in produzione zootecnica e da compagnia. Contenuto del DNA Ripetuto, DNA a Sequenza Unica ed a Sequenza Ripetuta. Replicazione e Ricombinazione del DNA. La Trascrizione. Il codice genetico e la traduzione. Genetica molecolare Nozioni di base. Il Gene: struttura chimica, meccanismi d'azione, criteri di studio. 

(3h) Tecniche di interazione con gli acidi Nucleici. Estrazione del DNA Genomico da substrati diversi. L'Elettroforesi su gel di Agarosio e su gel Di Poliacrilamide. Amplificazione in Vitro del DNA la tecnica della P.C.R. Polymerase Chain Reaction. Il Sequenziamento del DNA Metodica di Sanger. Automatizzazione della Metodica di Sanger il funzionamento dei Sequenziatori automatici del DNA. Esempi pratici delle applicazioni in campo zootecnico e cinotecnico delle suddette tecniche laboratoristiche. 

(2h) L'individuo, Genotipo, Fenotipo. Le teorie dell'eredità. Le leggi di Mendel: Gli esperimenti di Mendel. I risultati degli incroci monoibridi, Interpretazione dei dati, Il quadrato di Punnett,ESPERIENZE DI POLIBRIDISMO. La teoria cromosomica dell’eredità.L’analisi del pedigree. Estensioni dell’analisi mendeliana Modalità ereditarie di singoli geni. La funzione delle Proteine Spiega il Fenomeno della Dominanza. Dominanza incompleta, Codominanza. 

(3h) Penetranza ed Espressività, La polidattilia nei polli, Ambiente interno ed esterno, Età d’insorgenza,Sovradominanza. Allelia multipla. Modalità ereditaria dei Geni legati al Cromosoma X. Eredità Diandrica e Olandrica. Geni Pseudo Autosomici, Carattei Influenzati dal Sesso. Caratteri Limitati dal Sesso.Alleli Letali nell' Uomo, Bovino Ovino,Suino, Cavallo,Gatto e Cane.Effetti Pleiotropici dei Geni. Geni Modificatori ed interazioni Geniche. L'Epistasi, La Complementazione.Epistasi Recessiva nel colore del Mantello del Labrador. Ridondanza Genica. Fenomeni di Associazione Genica e Scambio. Il Concetto di Mappa Genetica. 

(3h) Eredità Extranucleare non mendeliana. Effetto Materno, Eredità Epigenetica, Imprinting Genomico, Eredità Materna, il Genoma Mitocondriale ed il Genoma dei Cloroplasti modalità di trasmissione Ereditaria. Effetto Materno ed Eredità Materna, concetti a confronto. La Teoria dell'Endosimbiosi. Polimorfismi Genetici ed Origini dei Polimorfismi del DNA. Definizione di Polimorfismo Genetico, Definizione di Variabilità Genetica.Utilizzo del Polimorfismo Genetico a Scopi Selettivi per il miglioramento genetico delle Produzioni Animali. 

(3h)I Marcatori Genomici SNP e STR loro Utilizzo. Come si Costruisce un Profilo Genomico con i Marcatori STR. Come si Effettua un Test Parentale. La Genetica Molecolare nelle procedure ENCI: Deposito e conservazione del Campione Biologico presso Laboratori accreditati.La tracciabilità dei prodotti carnei e lattei crudi cotti e trasformati. Tracciabilità effettuata con il metodo Probabilistico. 

(3h) Tecniche di Genetica molecolare e metodologie statistiche. La tracciabilità Individuale e Razziale della Carne Bovina. La Tracciabilità Razziale del latte bovino e dei prodotti derivati effettuata con ilmetodo Deterministico. Analisi del polimorfismo dei geni che determinano la colorazione e la pezzatura del mantello. La Tracciabilità delle produzioni carnee e lattee nella specie ovina mediante il metodo Probabilistico ed il metodo Deterministico 

(3h) Mappaggio dei genomi complessi e la Mappa Genomica delle principali specie in produzione zootecnica e degli animali da compagnia Applicazioni Pratiche in campo zootecnico: M.Genetica, M.Cromosomica, M.Fisica, M.Comparata. Stato dell'arte della mappa genomica di: Ruminanti, Suino, Equino, Pollo e delle specie da compagnia.QUANTITATIVE TRAIT LOCI (QTL) GENI AD EFFETTO MAGGIORE, MARKER ASSISTED SELECTION/ MARKER ASSISTED INTROGRESSION (MAS/MAI) GENOTYPE ASSISTED SELECTION (GAS). RICERCA DI QTL MEDIANTE L’IMPIEGO DI MARCATORI GENOMICI. 

(3h) Le basi genetiche della taglia e della conformazione corporea del cane. L'esempio dello studio effettuato nella razza Canina Portuguese Water Dog. Il Caso particolare del gene MSTN nella razza Canina Whippet. Le basi genetiche della longevità del cane e la loro correlazione della Taglia Corporea. QTL CFA 7; QTL CFA 8; QTL CFA 10; QTL CFA 15; QTL CFA 34; QTL CFA 23; QTL CFA 29; QTL CFA 9. Il Polimorfismo dei geni dei ricettori olfattivi del cane. Il polimorfismo dei marcatori genomici SNP correlato con l'attitudine innata nel riconoscere particolari molecole olfattive. Lo studio della base genetica delle malattie ereditarie del Cane e degli animali da reddito. Management delle Malattie Genetiche. Anomalie cromosomiche. Patologie monogeniche ed approcci di studio. Patologie multifattoriali ed approcci di studio. 

(2h) IDENTIFICAZIONE DEI GENI RESPONSABILI DELLE PRINCIPALI MALATTIE EREDITARIE. Approccio dei MARCATORI MOLECOLARI per la ricerca delle basi genetiche delle patologie multifattoriali, Epilessia, Displasia dell'anca etc. L'approccio di studio detto del Gene candidato, l'esempio della PRA Atrofia Progressiva della Retina del cane. Concetti alla base della Citogenetica Metodologie e criteri di studio dei cromosomi. Effetto Lyon Compensazione del Dosaggio genico, Corpo di Barr,le basi Molecolari dell'inattivazione del cromosoma X, Esempio della Colorazione del mantello nel gatto calico. 

(2h) Cariotipo ed Idiogramma delle principali specie in produzione zootecnica e delle specie da compagnia: Assetti cromosomici normali ed anomali delle specie animali in produzione zootecnica e delle specie da compagnia. Aberrazioni cromosomiche. Alterazioni del numero : polisomie e poliploidie. Non disgiunzione meiotica e mitotica. Anomalie di struttura. Delezioni. Duplicazioni. Inversioni pericentriche e paracentriche. Traslocazioni reciproche e robertsoniane. Citogenetica Molecolare e moderne tecniche di studio dei cromosomi. 

Didattica pratica:  12 Ore Atività Pratica  

Lavoro di gruppo con supervisione (Seminars): 2h

Approfondimento di tematiche affrontate nel corso delle lezioni frontali

Lavoro di gruppo con supervisione (Seminars): 8 ore

Esercitazione presso il Laboratorio del "Polo Informatico 5 Piagge" mediante piattaforma informatizzata sistema MOODLE dell'Università di Pisa. Attribuzione di un profilo genomico ad un individuo. Verifica dei test parentali effettuati mediante Marcatori Genomici Microsatelliti.

Esercitazione presso il Laboratorio del "Polo Informatico 5 Piagge" mediante piattaforma informatizzata sistema MOODLE dell'Università di Pisa. Tracciabilità Razziale dei prodotti carnei. Costituzione di un profilo genotipico di un taglio di carne(ottenuto mediante Marcatori Genomici Microsatelliti) ed riconoscimento (mediante il confronto dei profili genotipici) dell'individuo a cui appartiene il taglio di carne. Metodo Probabilistico

 

Didattica pratica  che coinvolge animali (non clinical animal work) 2ore

Le Basi Genetiche del Fiuto ed i Cani Molecolari nella ricerca delle persone scomparse, analisi congiunta e strumenti per la multidisciplinarietà”

 

 

 

ETNOLOGIA E MIGLIORAMENTO GENETICO:Genetica di popolazione: frequenze geniche e genotipiche; la legge di Hardy-Weinberg e la prova dell’equilibrio; la deriva genetica casuale, la migrazione, la mutazione e la selezione. La parentela, la genealogia e la consanguineità; principali coefficienti di parentela e di consanguineità; il metodo di tracciare le vie e il metodo tabulare (10 ore).

Probabilità di rilevamento dei portatori di geni recessivi. Cenni di zootecnica generale. Statistica di base per l’analisi genetica. Etnologia: le principali razze di bovini, cavalli e asini, suini, ovini, caprini. Le razze autoctone della toscana (10 ore).

Esercitazioni in aula (6 ore)

Genetica dei caratteri quantitativi; il modello genetico di base. L’ereditabilità e la sua stima; la ripetibilità e la sua stima e le correlazioni genetiche. Selezione: teoria e pratica. La risposta alla selezione; l’equazione chiave della selezione (10 ore).

L’indice di selezione. La valutazione genetica dei riproduttori. La selezione per più caratteri. I sistemi di accoppiamento in consanguineità e nell’incrocio; depressione da inbreeding ed eterosi. Misurare la variabilità genetica. Piccole popolazioni e loro gestione genetica. Schemi di selezione nelle principali razze di interesse zootecnico (10 ore).

Esercitazioni in aula (6 ore)

Etnologia: Le principali razze canine italiane ed estere. Il miglioramento genetico in cinologia: situazione attuale ed esempi pratici. Programmi statistici per l’analisi dei dati genealogici (10 ore).

Syllabus

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

Lectures: 30 h by using power point slides

3h Nucleic Acids Structure, chemical composition, and function. The DNA organization in chromosomes. Size of Animal Genomes for Livestock species and dog.DNA Single-Sequence and Repeated Sequence. DNA Replication and Recombination. The Transcription. The genetic code and the translation. Molecular Genetics Basics. The Gene: Chemical structure, mechanisms of action, study criteria. The Gene: Chemical structure, mechanisms of action, study criteria. The genic Transcription. The genetic code and the translation. 

3h Molecular Genetics Basics.Techniques of interaction with Nucleic Acids. Genomic DNA extraction from different substrates. The Electrophoresis on Agarose  and Poliacrilamide Gel. DNA in vitro amplification by P.C.R. Polymerase Chain Reaction. DNA Sanger's Sequencing Methodical . Automation of Sanger Methodology The Automatic DNA Sequencers. Practical examples of zootechnical and cinotechnical applications of the above-mentioned laboratory techniques. 

2h The Individual, Genotype, Phenotype. Theories of inheritance. Mendel's Laws: Mendel's Experiments, Mono-hybrid Cross, Data Interpretation, Punnett's Square, POLYRIDISM EXPERIENCES. The chromosomal theory of inheritance. Pedigree analysis. Extensions of the Mendelian Analysis, Heredity of Individual Genes. Protein Function Explains Dominance Phenomenon. Incomplete Dominance, Co-dominance. 

3h Penetrance and Expression,  Chickens Polydactyly, Environment Internal and External, Age of Onset, Over-dominance. Multiples alleles. Inheritance of X-linked Genes. Diandria and Olandic inheritance. Pseudo Autosomal  Genes, Sex Influenzed Genes. Sex Limited  Genes.  Lethal Alleles in Man, Sheep, Pig, Horse, Cat and Dog. Pleiotropic Effects of Genes. Genes Modifiers and Genics Interactions. Epistasis, Complementation. Recessive Epistasis in the Labrador Breed Coat Color. Genic redundancy. Genic linkage and Exchange. The Genetic Map Concept. 

3h Extranuclear non-Mendelian inheritance. Maternal Effect, Epigenetic inheritance, Genomic Imprinting, Maternity, The Mitochondrial and  Chloroplast Genome Transmission Mode. Concepts Comparation of Maternal Effect and inheritance Maternal . The Endosymbiosis Theory. Genetic Polymorphisms and Origins of DNA Polymorphisms. Definition of Genetic Polymorphism, Definition of Genetic Variability. Use of Genetic Polymorphism to Selective Goals for the Genetic Improvement of Animal Production. 

3h Genomic Markers SNP and STR Their Use. As it builds a genomic profile with STR markers. How Make a Parental Test. Traceability of meat and milk products. Traceability with Probabilistic Method. 

3h Molecular Genetics Techniques and Statistical Methodologies. Individual and breed traceability of beef. The Breed Traceability of Bovine Milk and Derived Products Made with the Deterministic Method. Analysis of the polymorphism of genes that determine the coat color. The Traceability of Carcass and Milk Production in Sheep by Probabilistic Method and Deterministic Method 

3h Complex genomic mapping. The Genomic map of the main species in livestock production. Applications in the field of zootechnics: Genetic Map, Chromosomic Map, Physic Map, Comparative Map. State of the art of the genomic map for: Ruminants, Pig, Equine, Chicken and Dog. QUANTITATIVE TRAIT LOCI (QTL), MARKER ASSISTED SELECTION/ MARKER ASSISTED INTROGRESSION (MAS/MAI) GENOTYPE ASSISTED SELECTION (GAS). finding QTL using genomic markers. 

3h The genetic basis of the dog's body size and conformation. The example of the study carried out in the "Portuguese Water Dog Breed". The particular case of the MSTN gene in the "Whippet Dog Breed". The QTL genetic basis of longevity of the dog and the correlation with the Body Size. QTL CFA 7; QTL CFA 8; QTL CFA10; QTL CFA 15; QTL CFA 34; QTL CFA23; QTL CFA 29; QTL CFA 9. Canine Olfactory Receptor Gene Polymorphysm. The polymorphism of SNP markers correlate whit the innate ability to detect particular olfactory molecules. The study of the genetic basis of hereditary diseases of the Dog and Livestock. Management of Genetic Diseases. Chromosomal anomalies. Monogenic pathologies and study approaches. Multifactorial pathologies and study approaches. 

2h IDENTIFICATION OF THE GENES RESPONSIBLE FOR THE MAIN HEREDITARY DISEASES. Approach of MOLECULAR MARKERS for the research of the genetic bases of multifactorial pathologies, Epilepsy, Hip dysplasia etc. The "Gene candidate approach", the case of study of the PRA Progressive Retinal Dog Atrophy. Concepts at the base of Cytogenetics Methodologies and criteria for the study of chromosomes. Lyon effect. Barr Body Compensation for Gene Dosage, Barr Body, Molecular Basics of X-Chromosome Inactivation, Example of Coat Color in Calico Cat. 

2h Cariotype and Ideogram in livestock and pets. Normal and abnormal Cariotypes in livestock and pets.: "Chromosomal aberrations. Alterations of Chromosomes Number: Polysomy and Polyploid. Alterations of Chromosomes structure. Deletions. Duplication. Pericentric and paracentric inversions. Mutual and robertsonian translocations. Molecular Cytogenetics and modern techniques of chromosome study . 

Practical Activities 12 h

Practical activities at the Laboratory using the MOODLE system of the University of Pisa. Constitution and attribution of a genomic profile to an individual. Verification of parental tests performed using Microsatellite Genomic Markers. 4h

Practical activities at the Laboratory using the MOODLE system of the University of Pisa. Racial traceability of meat products. Constitution of a genotypic profile of a meat cut (obtained through Microsatellite Genomic Markers) and recognition (by comparing the genotypic profiles) of the individual to which the meat cut belongs. Probabilistic Method 4h

Practical Full-class Practice and Single Group with HBDD Molecular Dogs RIS Roma Certified in Searching for Missing Persons Actually in the Subject of the Program Concerning the Genetic Bases of Dog Slain 2h  

Depth study of topics addressed during the lectures 2h 

 

 

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:Population Genetics. Resemblance between relatives; inbreeding and DDI (10 hours).

Detection of recessive genes. General zootecnical notes. Basic statistics for genetic analysis. Ethnology: the main breeds of cattle, horses and donkeys, pigs, sheep, goats. The native tuscan breeds (10 hours).

Classroom Exercises (6 hours).

Quantitative Genetics: The nature of quantitative-trait variation; the normal distribution. The components of phenotypical variation; Variance, Covariance, Regression and correlation. Hereditability, repeatability, genetic correlations (10 hours).

Predicting breeding value; Selection and selection indexes; Inbreeding and crossbreeding. Biodiversity and Genetic management of small populations (10 hours).

Classroom Exercises (6 hours).

Genetic imprvement in dogs. Statistical programs for the analysis of genealogical and molecular data. Etnology of canine breeds (10 hours) .

Bibliografia e materiale didattico

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Biologia Volume 2 GENETICA di Robert J. Booker e A. Russo McGraw-Hill Education (Italy) srl

Il Materiale relativo alle lezioni tenute ed alle esercitazioni, nonchè la bibliografia più attuale relativa agli argomenti trattati durante il corso sono a disposizione dello studente in formato PDF presso la piattaforma Elearning del Dipartimento di Scienze Veterinarie. https://elearning.vet.unipi.it/



  1. Pagnacco “Genetica Animale- Applicazioni zootecniche e veterinarie.” Seconda Edizione. Casa Editrice Ambrosiana.

Van Vleck et al: “Genetica per le Scienze Animali” - Servizio editoriale Universritario di Pisa.

Kinghorn et al: “Animal Breeding - Uso delle nuove tecnologie” - Edizioni Plus, Pisa.

Falconer “Introduction to quantitative genetics” Ed. Longman Scientific and Technical, New York

The genetics of the dog / edited by A. Ruvinsky and J. Sampson.

 

Il materiale didattico è presente sul portale Elearning del Dipartimento di Scienze Veterinarie.

 

Bibliography

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

Bology vol 2 Genetics Robert J. Booker e A.  McGraw-Hill Education (Italy) srl

The material for lessons and exercises, as well as the most current bibliography on the subjects covered during the course, are available to the student in PDF format at the Elearning Platform of the Department of Veterinary Sciences. https://elearning.vet.unipi.it/

 

ETHNOLOGY AND GENETIC IMPROVEMENT:G. Pagnacco “Genetica Animale Applicata” - Città studi Edizioni - Milano. Van Vleck et al: “Genetica per le Scienze Animali” - Servizio editoriale Universritario di Pisa. Kinghorn et al: “Animal Breeding - Uso delle nuove tecnologie” - Edizioni Plus, Pisa. Falconer “Introduction to quantitative genetics” Ed. Longman Scientific and Technical, New York

Modalità d'esame

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

La prova di Esame viene effettuata in modalità informatizzata presso il Polo Tecnologico 5 Dell'Università di Pisa su Piattaforma informatizzata Moodle dell'Università di Pisa. Il compito è composto da  Domande a risposta multipla ed in formato chiuso.

 

Due prove scritte con risoluzione di esercizi e domande aperte, più un orale sulle razze.

Assessment methods

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

The Exam Testing is performed in computerized form at the at the Computerized Laboratory of the Polo Infomatico Piagge using the Moodle computerized platform of the University of Pisa. The task is composed of multiple-choice and closed-ended questions. 

 

 

Two written tests with resolution of exercises and open questions, plus an oral on the races.

Altri riferimenti web

http://lbg.vet.unipi.it/

http://www.enci.it/

Additional web pages

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

http://lbg.vet.unipi.it/

http://www.enci.it/

Note

GENETICA  - Genetica Classica e Molecolare

Ricevimento Studenti su appuntamento richiesto e concordato tramite messaggio email al Docente

Notes

GENETICS - Classical and Molecular Genetics

Receiving Students by appointment requested and agreed by email to the Teacher

Ultimo aggiornamento 01/10/2018 11:14