Genetica e riproduzione animale

A.A. 2020/2021
10
Crediti massimi
96
Ore totali
SSD
AGR/17 VET/01
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Acquisizione ed ampliamento delle conoscenze teoriche e applicate del miglioramento genetico e della riproduzione animale nelle principali specie di interesse zootecnico.
L'Unità didattica di Miglioramento e biotecnologie in zootecnica ha l'obiettivo di fornire una solida conoscenza scientifica teorica ed applicata degli strumenti classici e delle biotecnologie applicate alla zootecnia anche alla luce dei nuovi obiettivi di sostenibilità degli allevamenti zootecnici.
L'Unità didattica di Tecnologie della Riproduzione animale ha l'obiettivo di approfondire le conoscenze di anatomia e fisiologia dell'apparato riproduttore e di collegarle alle tecnologie classiche ed innovative impiegate per la gestione della riproduzione animale e per il miglioramento del benessere e dell'efficienza dell'allevamento.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sarà in grado di leggere ed analizzare con spirito critico le novità offerte nel campo degli indici genetici e genomici dalle diverse associazioni di razza, sarà inoltre in grado di valutare i parametri genetici e statistici utilizzati nella valutazione dei riproduttori e le nuove informazioni offerte dalle analisi di dati molecolari in campo zootecnico. Sarà inoltre in grado di calcolare e di analizzare le principali statistiche necessarie alla conservazione della biodiversità zootecnica e alla tracciabilità delle produzioni di origine animale. Svilupperà inoltre una conoscenza approfondita dei processi di riproduzione animale includo le 'Artificial Reproductive Tecniques' e delle tecnologie per la gestione efficiente del comparto riproduttivo a livello aziendale.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Attualmente non è possibile fare previsioni in merito al trend della pandemia COVID-19. Se l'emergenza sanitaria sarà estesa anche al secondo semestre di questo anno accademico , verranno fornite informazioni specifiche riguardo all'organizzazione della didattica emergenziale sia qui sia sul sito ariel del corso prima dell'inizio del semestre.
Prerequisiti
I prerequisiti del corso sono riportati di seguito per i due moduli.

Per il Modulo di Miglioramento genetico e biotecnologie in zootecnica si richiedono solide conoscenze di base di Genetica Mendeliana e di Popolazione, si richiede inoltre una solida preparazione di Metodologia applicata all'agricoltura e la capacità di utilizzo di fogli di calcolo elettronico.

Per il modulo di Tecnologie della riproduzione animale si richiedono solide conoscenze di Anatomia e Fisiologia degli Animali Domestici.

I prerequisiti e la modalità d'esame per gli studenti non frequentanti sono gli stessi degli studenti frequentanti.

La frequenza alle lezioni ed esercitazioni è fortemente consigliata.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento avverrà con una prova finale consistente in un esame orale, valutato in trentesimi che si ottiene come media ponderata dei voti ottenuti nelle valutazione dei due docenti in relazione ai CFU dei due moduli.. Più precisamente l'esame per ciascun modulo si articolerà nella discussione di un argomento a scelta, seguito da ulteriori domande aperte o quesiti volti alla risoluzione di problemi applicati su argomenti del programma.
La valutazione complessiva viene svolta in base ai seguenti criteri:
- la capacità di presentazione dello stato dell'arte di un argomento a scelta fra quelli presentati a lezione;
- le conoscenze teoriche della materia oggetto d'esame;
- le conoscenze applicate della materia oggetto d'esame;
- la proprietà di utilizzo del linguaggio tecnico delle materie oggetto d'esame;
- capacità di analisi critica e di rielaborazione personale delle conoscenze acquisite.
Miglioramento genetico e biotecnologie in zootecnia
Programma
Storia del miglioramento genetico dal periodo premendeliano al genome editing.
Richiami di genetica classica: Mendel, Linkage disequilibrium.
Richiami di genetica di Popolazione: Equilibrio di Hardy-Weinberg
L'equilibrio di Hardy Weinberg e l'evoluzione delle popolazioni
Genetica quantitativa: modello poligenico, parametri statistici, strumenti della selezione;
Ereditabilità e ripetibilità dei caratteri.
Parentela e Consanguineità: metodi di calcolo - metodo del tracciare le vie e metodo tabulare.
Il progresso genetico per generazione e annuo: variabilità genetica, differenziale selettivo, intensità e pressione di selezione, intervallo fra generazioni, accuratezza della selezione. Le quattro vie di trasmissione del progresso genetico. Fattori di variazione del progresso genetico: specie, sesso, metodo di riproduzione, metodo di valutazione genetica. Variabilità fenotipica e genetica, ereditabilità, correlazione e ripetibilità.
Gli indici genetici e la valutazione dei riproduttori. Evoluzione dei metodi di stima degli indici genetici agli indici genomici: confronto fra contemporanee, BLUP animal model, test day model. Attendibilità degli indici. Principali indici genetici utilizzati nella selezione in Italia. Valutazioni internazionali: Interbull e ICAR. Gli indici di selezione genomica.
Il miglioramento genetico in azienda: scelta dei riproduttori, strumenti a disposizioni degli allevatori per la scelta dei riproduttori
Le biotecnologie applicate al miglioramento animale. Tecniche di base: PCR, enzimi di restrizione, sequenziamento. I marcatori molecolari utilizzati in zootecnia (microsatelliti, SNP). I genomi delle pricipali specie di interesse zootecnico: evoluzione dei metodi di studio e accesso alle informazioni. Identificazioni di regioni genomiche sotto selezione naturale ed antropica. I marcatori genetici per la tracciabilità delle produzioni di origine animale e per lo studio e la gestione delle risorse genetiche degli animali di interesse zootecnico. La parentela genomica.
Esercitazioni pratiche: consultazione dei siti delle associazioni allevatori e di altri fonti di informazione sulle organizzazioni del miglioramento genetico; utilizzo di software di calcolo dei principali parametri genetici di interesse nei piani di miglioramento genetico; banche dati genomici per le specie animali di interesse zootecnico per la ricerca di informazioni circa caratteri, geni, QTL e pathway.
Metodi didattici
Il modulo di Miglioramento e biotecnologie applicate alla zootecnica è organizzato in lezioni frontali per 3 CFU ed esercitazioni per 3 CFU. Queste ultime verranno svolte in aula di informatica e con visite tecniche in strutture dedicate al miglioramento genetico.
Materiale di riferimento
Il testo di riferimento suggerito è Genetica animale Pagnacco G. Ed. Ambrosiana.
Sul Sito Ariel del modulo di Miglioramento genetico e biotecnologie in zootecnia (https://pcrepaldimgbaz.ariel.ctu.unimi.it/) verranno caricate le slide delle lezioni e il materiale a supporto del corso (dataset di analisi, link ad articoli scientifici e a pagine web di interesse). Nelle slide della prima lezione verranno presentati i testi di riferimento.
Tecnologie della riproduzione animale
Programma
Anatomia dell'apparato genitale maschile e femminile con differenze tra gli animali di interesse zootecnico. Fisiologia della gametogenesi maschile e femminile. Il ciclo estrale nelle specie da reddito. La fecondazione artificiale. Il congelamento del seme. Il controllo e la manipolazione del ciclo estrale. L'embryo transfer. Il congelamento dell'embrione. L'ovum pick up e la fecondazione in vitro. La genomica applicata alla riproduzione animale. L'epigenetica applicata alla riproduzione animale. La clonazione e il genome editing
ESERCITAZIONI
Scongelamento, valutazione e capacitazione in vitro di seme di bovino
Raccolta e valutazione di ovociti di bovino da ovaie raccolte al macello
Visita in un'azienda per vedere le procedure di in vitro embryo production
Visita in un'azienda per vedere le procedure di congelamento e stoccaggio seme tori
Metodi didattici
Il modulo di Tecnologie della Riproduzione animale è organizzato in lezioni frontali per 3 CFU ed esercitazioni per 1 CFU. Queste ultime verranno svolte in laboratorio e con visite tecniche in strutture dedicate alla riproduzione animale.
Materiale di riferimento
Sul Sito Ariel del modulo (https://rpasquariellotra.ariel.ctu.unimi.it/) verranno messe a disposizione le slide delle lezioni e verranno riportati le indicazioni di testi e articoli scientifici di approfondimento
Moduli o unità didattiche
Miglioramento genetico e biotecnologie in zootecnia
AGR/17 - ZOOTECNICA GENERALE E MIGLIORAMENTO GENETICO - CFU: 6
Attivita' di campo: 4 ore
Esercitazioni in aula informatica: 12 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Crepaldi Paola

Tecnologie della riproduzione animale
VET/01 - ANATOMIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - CFU: 4
Attivita' di campo: 8 ore
Laboratori: 8 ore
Lezioni: 24 ore

Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento richiesto tramite messaggio e-mail
Sezione di Zootecnica Agraria, I° piano, via Celoria 2
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