Università degli studi dell'Insubria

BIOTECNOLOGIE VEGETALI

A.A. di erogazione 2017/2018
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in BIOTECNOLOGIE
 (A.A. 2016/2017)
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISIOLOGIA VEGETALE (BIO/04)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore)

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
1. conoscere e comprendere le tecnologie della coltura in vitro e della trasformazione stabile e transiente degli organismi vegetali;
2. capire le opportunità di utilizzo di tali tecnologie;
3. capire le problematiche connesse.
Lo studente acquisirà inoltre autonomia di giudizio e la terminologia scientifica per la comunicazione nel campo di riferimento.
Le attività di laboratorio hanno lo scopo di approfondire e completare le lezioni teoriche e far prendere confidenza agli studenti con alcuni protocolli base per: la coltura in vitro;
le operazioni in condizioni asettiche; la manipolazione di Agrobatterio. Hanno inoltre lo scopo di sviluppare le capacità di lavoro in gruppo.

Prerequisiti: 

Per la comprensione degli argomenti trattati nel corso sono necessarie conoscenze di biochimica (Corso Integrato di Biochimica), biologia molecolare (Corso di Biologia molecolare), biologia vegetale (Biologia vegetale). Non ci sono vincoli di propedeuticità.

Le lezioni frontali affronteranno i seguenti argomenti:
1. Tecniche di coltura in vitro (6 h, obiettivo formativo 1)
Totipotenza delle cellule vegetali. Sdifferenziamento, morfogenesi (organogenesi ed embriogenesi somatica) e principali fattori di controllo del processo morfogenetico in vitro.
Caratteristiche di una coltura asettica, colture continue e discontinue. Sincronizzazione e curve di crescita. Micropropagazione. Ibridazione somatica, metodi di selezione dei prodotti di fusione e rigenerazione. Protoplasti. Variazione somaclonale.
2. Trasformazione genica (22 h, obiettivi formativi 1,2)
Agrobacterium tumefaciens: il meccanismo di infezione, le caratteristiche del plasmide Ti, il meccanismo di trasferimento del T-DNA. Ingegnerizzazione di vettori per la trasformazione genetica mediata da A. tumefaciens. Il costrutto genico. Sovraespressione e silenziamento di geni eterologhi. I geni marcatori e l’ottenimento di piante marker free. Protocolli di trasformazione genica mediata da A. tumefaciens. Altre tecniche di trasformazione vegetale: biolistica, elettroporazione, microiniezione, bioactive beads. Trasformazione del cloroplasto.
Transgenesi, cisgenesi, genome silencing in campo vegetale. Genome editing: Zinc Finger Nucleases, TALEN, CRISPR/Cas.
3. Le sfide presenti e future dell’agricoltura(4h, obiettivo formativo 3)
La domesticazione delle piante. La rivoluzione verde. Opportunità e problematiche delle tecnologie di trasformazione. Piante resistenti a patogeni.

Le attività di laboratorio riguarderanno (obiettivi formativi 1, 2):
1. Preparazione di un terreno MS; prelievo e sterilizzazione di un espianto vegetale; avvio della coltura in vitro (4h).
2. Effetti di diverse concentrazioni dei fattori di crescita sul destino morfogenetico dell’espianto (4h).
3. Inserimento di un plasmide in A. tumefaciens per elettroporazione. Infezione di un espianto vegetale (4h).
4. Trasformazione genetica transiente (4h).

Il corso consiste di 32 ore di lezioni frontali e 16 ore dedicate ad attività di esercitazioni per un totale di 48 ore di didattica (6 CFU). Le lezioni sono supportate dalla proiezione di diapositive PPT.
Per le attività pratiche, gli studenti saranno divisi in piccoli gruppi. Saranno forniti a ciascuno studente i protocolli sperimentali da seguire. La frequenza alle attività pratiche è con limite massimo delle assenze pari al 25% del programma.

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

L'esame consiste in una prova orale. Saranno poste allo studente alcune domande, sia di ampio respiro che più specifiche, di cui una a scelta. L’obiettivo della prova d’esame è verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati, valutando il livello di conoscenza e di approfondimento degli argomenti affrontati e soprattutto la capacità di collegare e confrontare i diversi aspetti trattati durante le lezioni teoriche e le attività di laboratorio. Queste ultime saranno valutate anche sulla base dell’impegno, della partecipazione, della capacità di lavoro di gruppo dimostrata durante lo svolgimento del laboratorio.
In particolare:
1. la conoscenza delle tecnologie della coltura in vitro e della trasformazione stabile e transiente degli organismi vegetali peserà per il 50% per la formulazione del voto finale;
2. la comprensione delle opportunità di utilizzo di tali tecnologie peserà per il 30% per la formulazione del voto finale
3. la comprensione delle problematiche ad esse connesse peserà per il 10% per la formulazione del voto finale
4. la padronanza del linguaggio scientifico proprio del campo di riferimento e la chiarezza di espressione che peseranno per il 10% per la formulazione del voto finale.
Il voto è espresso in trentesimi.

- Rosa Rao e Antonietta Leone, Biotecnologie e genomica delle piante. Idelson-Gnocchi, 2014
- Le diapositive proiettate a lezione e altro materiale fornito dal docente, scaricabili dal sito e-learning di Ateneo

Il docente riceve su appuntamento, previa richiesta via e-mail. Il docente risponde solo alle e-mail firmate e provenienti dal dominio@studenti.uninsubria.it.

marcella.bracale@uninsubria.it

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A.A. 2018/2019

Anno di corso: 2
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 2
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 2
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI