- Oggetto:
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Laboratorio di tecniche di analisi genetica
- Oggetto:
Techniques of genetic analyses
- Oggetto:
Anno accademico 2018/2019
- Codice dell'attività didattica
- AGR0165
- Docente
- Prof. Sergio LANTERI (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [001717] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
- Anno
- 3° anno
- Tipologia
- F - Altre attività
- Crediti/Valenza
- 4
- SSD dell'attività didattica
- AGR/07 - genetica agraria
- Modalità di erogazione
- Convenzionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
- esame di Genetica e miglioramento genetico
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il laboratorio ha i seguenti obiettivi:
1) far acquisire competenze pratiche relative alle tecniche di estrazione del DNA da tessuti vegetali, quantificazione del DNA estratto, amplificazione PCR di marcatori microsatellite, applicazione della tecnica elettroforetica ed analisi dei risultati. Ciò allo scopo di verificare la purezza di un lotto di sementi e di analizzare la segregazione di alleli di un locus microsatellite in una popolazione di mappa
2) far acquisire competenze pratiche nella preparazione di vetrini microscopici a partire da tessuti meristematici presenti in apici radicali, allo scopo di effettuare la ricostruzione del cariotipo in metafase mitotica ed identificare le diverse fasi del ciclo cellulare.
3) sviluppare la capacità di utilizzare banche date e consultare la letteratura scientifica in inglese, disponibile in portali e siti web, per identificare i primer idonei ad effettuare l'amplificazione di loci microsatellite;
4) sviluppare la capacità di organizzare una presentazione in power point che illustri gli obiettivi, le metodologie applicate ed i risultati ottenuti in un articolo scientifico in inglese, assegnato dal docente a ciascun studente, e relativo all'applicazione e sviluppo di tecniche di analsi molecolare del DNA.
The lab activities will have the following objectives:
1) provide practical skills on DNA extraction from plant tissues, its quantification, PCR amplification of microsatellite markers, electrophoresis and analysis of the results. This with the goal to assess the purity of a seed lot as well as the segregation of microsatellite alleles in a mapping population;
2) provide practical skills in the preparation of microscope slides from root apex with the goal to perform the reconstruction of a karyotype from a mitotic metaphase as well as identify the different phases of the mitotic division;
3) stimulate the ability to consult databases as well as scientific literature available in portals and websites with the goal to identify suitable primers for microsatellite loci amplification
4) stimulate the ability to organize a power point presentation that outlines the objectives, methodologies applied and the results obtained in a scientific paper, assigned to each student, on the application and development of microsatellire markers.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Lo studente dovrà acquisire le seguenti abilità e conoscenze :
- Capacità di realizzare in modo autonomo: (i) l'estrazione del DNA da un tessuto vegetale ; (ii) la quantificazione del DNA estratto mediante analisi su gel di agarosio, tecnica fluorimetrica e spettrofotometrica; (iii) l' applicazione della tecnica PCR per lo studio di loci microsatellite, (iv) l'analisi dei risultati mediante tecnica elettroforetica.
- Capacità di consultare database e letteratura scientifica reperibile in portali e siti web per i identificare i primer idonei per l' analisi di loci microsatellite .
- Capacità di preparare vetrini per analisi al microscopio ottico di cellule meristematiche presenti in apici radicali, allo scopo di effettuare la ricostruzione di un cariotipo a partire da cellule in metafase, nonché di identificare le diverse fasi della divisione mitotica.
- Capacità di organizzare una presentazione in power point illustrando gli obiettivi, metodi e risultati riportati in un articolo scientifico in Inglese assegnato dal docente a ciascun studente e relativo all' applicazione e/o sviluppo di marcatori molecolari.
- Conoscenza dei diversi campi di applicazione delle tecniche di analisi molecolare del DNA.
The student will have to acquire the following skills and competences
- Ability to independently perform (i) extraction of DNA from plant tissues ; (ii) quantification of the extracted DNA by means of gel electrophoresis, fluorimetry and spectrophotometry; (iii) application of the PCR technique for the analysis of microsatellite loci ; (iv) analysis of the results following electrophoresis.
- Ability , by consulting databases as well as scientific papers available in portals and websites, to identify the suitable primers for the amplification of microsatellite loci .
- Ability to prepare microscope slides from root apex, with the goal to perform the reconstruction of a karyotype from a mitotic metaphase as well as identify the different phases of mitotic division.
- Ability to organize a power point presentation, which outlines the objectives, methodologies applied and results reported in a scientific paper in English on the application and/or development of microsatellite markers and assigned individually to each student.
- Knowledge of the fields of application of the molecular techniques of DNA analysis .
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Il laboratorio prevede 30 ore di attività di laboratorio, integrate da 10 ore di lezione frontale
The lab includes 30 hours of practical activities integrated by 10 hours of lectures.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Durante le attività di laboratorio gli studenti verranno seguiti individualmente, in modo da poter correggere eventuali errori ed imprecisioni nella realizzazione delle attività previste. L'acquisizione della capacità di operare in modo corretto e preciso in laboratorio verrà valutata in relazione ai risultati conseguiti al termine di ciascuna delle attività previste.
Al termine di ogni attività pratica e lezione frontale verrà stimolata la discussione su gli argomenti trattati, al fine di chiarire eventuali dubbi e verificare lo stato di apprendimento degli studenti.
La valutazione finale terrà conto dei risultati conseguiti nelle attività pratiche condotte in laboratorio e della qualità e chiarezza espositiva della presentazione in power point relativa all'articolo scientifico assegnato.
Il punteggio contribuisce a determinare il voto finale di laurea.
During the activities in the lab, the students will be individually monitored, so that to rectify any mistake and inaccuracy in their implementation.
The discussion will be stimulated at the end of each practical activity and lecture, with the goal to clarify any doubt and check the student's learning status.
The final evaluation will take into account the results obtained in the practical activities carried out in lab as well as the quality, organization and clarity of the power point presentation on the scientific paper attributed to each student.
The final score is part of the final degree evaluation.
- Oggetto:
Programma
Area della conoscenza : Tecnica
Area of knowledge: Technology
Argomenti delle lezioni frontali (10 ore)
Gli argomenti trattati riguardano: (i) i campi di applicazione dei marcatori molecolari, con particolare riferimento ai marcatori microsatellite; (ii) come utilizzare database e siti web per ottenere dati di sequenza, identificare primer idonei per l'analisi microsatellite; consultare letteratura scientifica .
Inoltre, verrà effettuata la lettura collettiva del riassunto degli articoli scientifici attribuiti a ciascun studente, allo scopo di inquadrarne il problema scientifico, e verranno forniti suggerimenti su come organizzare la presentazione in power point.
Attività pratiche in laboratorio (30 ore)
Le attività pratiche condotte in laboratorio prevedono che inizialmente ciascun studente effettui la preparazione di soluzioni utilizzate successivamente per l'estrazione del DNA e per effettuare l' elettroforesi, la preparazione di un gel di agarosio, l'utilizzo di micropipette per il caricamento del gel.
Successivamente ciascun studente effettuerà (i) l' estrazione DNA genomico da tessuto vegetale, campionato in campo e/o in laboratorio; (ii) la quantificazione del DNA estratto su gel di agarosio e mediante tecnica spettrofotometrica e fluorimetrica; (iii) la diluizione dei campioni allo scopo di effettuare l'amplificazione PCR; (iv) l'applicazione della tecnica PCR per l'analisi di loci microsatellite; (v) l' analisi dei risultati ottenuti a seguito di PCR.
Inoltre le attività pratiche prevedono: (i) l'allestimento vetrini, a partire da apici meristematici vegetali, per l' identificazione, al microscopi ottico, delle diverse fasi del ciclo cellulare ; (ii) l' allestimento di vetrini per identificazione, al microscopio ottico, di cellule in metafase e successiva ricostruzione del cariotipo della specie in studio.
Infine, ciascun studente, dovrà realizzare una breve presentazione in power point ed in inglese, relativa ad un articolo scientifico attribuito dal docente, che sarà oggetto di una breve presentazione (10-15 min) in italiano.
Topics of lectures (10 hours)
The topics covered include: (i) the fields of application of molecular markers, with particular reference to microsatellite markers; (Ii) how to obtain sequence data, identify suitable primers for microsatellite analysis and consult scientific literature from databases and websites.
In addition, the collective reading of the summary of scientific articles, assigned to each student , will be carried out, with a view to framing the scientific problem and providing suggestions on how to organize the power point presentation.
Practical work in the lab (30 hours)
The practical activities carried out in the lab provide that each student prepares the solutions used for DNA extraction and electrophoresis as well as the use of micropipette for the loading of the gel.
Afterwards each student will perform : (i) the sampling of plant material in field and from plantlets grown in lab, (ii) the extraction of genomic DNA from plant tissue; (iii) the quantification of the DNA extracted on agarose gel as well as by applying spectrophotometric and fluorimetric techniques; (iv) The dilution of DNA samples for PCR amplification; (v) the application of PCR ; (vi) the analysis, on agarose gel, of the results obtained following PCR amplification.
The practical activities will also include the preparation of microscope slides from root apex, with the goal to identify, at the optical microscope, the different phases of the mitotic cycle as well as to reconstruct the karyoptype from cells in methapase.
At last, each student will be required to organize a short power point presentation in English, based on a scientific article, and briefly present it in Italian (10-15 minutes).
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Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Russel et al. Genetica agraria. EdiSES
Russel et al. Genetica agraria. EdiSES
- Oggetto:
Note
Pre-requisiti: esame di Genetica e miglioramento genetico
Pre-requisites: exam of Genetics and Plant Breeding
- Oggetto:
