Genetica e riproduzione animale

A.A. 2021/2022
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'insegnamento 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'insegnamento 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 incluso le 'Artificial Reproductive Tecniques' e delle tecnologie per la gestione efficiente del comparto riproduttivo a livello aziendale.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l'anno accademico 2021/22 verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria
Prerequisiti
I prerequisiti del corso sono riportati di seguito per i due insegnamenti.

Per l'insegnamento 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 l'insegnamento 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 insegnamenti. Più precisamente l'esame per ciascun insegnamento 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.
Non è previsto l'utilizzo di specifici materiali per sostenere l'esame.
Miglioramento genetico e biotecnologie in zootecnia
Programma
Di seguito il programma suddiviso in ore
LEIONI FRONTALI (5 CFU: 40 h)
Storia del miglioramento genetico dal periodo premendeliano al genome editing (2 h). Richiami di genetica classica: Mendel, Linkage disequilibrium (3 h). Richiami di genetica di Popolazione: Equilibrio di Hardy-Weinberg (2 h) L'equilibrio di Hardy Weinberg e l'evoluzione delle popolazioni: deriva genetica, effetto del fondatore e collo di bottiglia, effetti della selezione e della migrazione sulle frequenze geniche e genotipiche (4 h).
Genetica quantitativa: modello poligenico, parametri statistici, strumenti della selezione; Variabilità fenotipica, ereditabilità e ripetibilità dei caratteri (3 h). Parentela e Consanguineità: metodi di calcolo - metodo del tracciare le vie e metodo tabulare (4 h) Il progresso genetico per generazione e annuo: variabilità genetica, differenziale selettivo, intensità e pressione di selezione, intervallo fra generazioni, accuratezza della selezione (3 h). Le quattro vie di trasmissione del progresso genetico. Fattori di variazione del progresso genetico: specie, sesso, metodo di riproduzione, metodo di valutazione genetica. (2h)
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 (4 h). Principali indici genetici utilizzati nella selezione in Italia (2 h). Valutazioni internazionali: Interbull e ICAR (1 h) Gli indici di selezione genomica (2 h) Il miglioramento genetico in azienda: scelta dei riproduttori, strumenti a disposizioni degli allevatori per la scelta dei riproduttori (2 h)
Le biotecnologie applicate al miglioramento animale. Tecniche di base: PCR, enzimi di restrizione, sequenziamento. I marcatori molecolari utilizzati in zootecnia - microsatelliti, SNP (2 h). I genomi delle principali specie di interesse zootecnico: evoluzione dei metodi di studio e accesso alle informazioni (1 h) Identificazioni di regioni genomiche sotto selezione naturale ed antropica (1 h). 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 (2 h). La parentela genomica (1 h).
ESERCITAZIONI (1 CFU -16 h)
Consultazione dei siti delle associazioni allevatori e di altri fonti di informazione sulle organizzazioni del miglioramento genetico (4 h). Utilizzo di software di calcolo dei principali parametri genetici di interesse nei piani di miglioramento genetico (4 h) banche dati genomici per le specie animali di interesse zootecnico per la ricerca di informazioni circa caratteri, geni, QTL e pathway (4 h)
Visita ad un laboratorio di genomica animale (4 h)
Metodi didattici
L'insegnamento di Miglioramento e biotecnologie applicate alla zootecnica è organizzato in lezioni frontali per 5 CFU (40 h) ed esercitazioni per 1 CFU (16 h). Queste ultime verranno svolte con l'ausilio di PC e software di analisi dati (12 h) e con visite tecniche in strutture dedicate al miglioramento genetico (4 h).
Con le lezioni frontali lo studente potrà apprendere le basi teoriche dell'insegnamento, con le esercitazioni al PC potrà apprendere le tecniche di analisi dei dati genetici e genomici utili al fine della comprensione degli argomenti teorici e con le visite tecniche potrà conoscere la realtà operativa del settore.
Materiale di riferimento
Il testo di riferimento suggerito è Genetica animale Pagnacco G. Ed. Ambrosiana.
Sul Sito Ariel dell'insegnamento 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 ulteriori testi di riferimento.
Il materiale di studio è identico per gli studenti frequentanti e non frequentanti, si suggerisce agli studenti non frequentanti di contattare il docente al suo indirizzo email per chiarimenti più dettagliati.
Tecnologie della riproduzione animale
Programma
Di seguito il programma suddiviso in ore
LEZIONI FRONTALI (3 CFU: 24 h)
Anatomia dell'apparato genitale maschile e femminile (2 h). Fisiologia della gametogenesi maschile e femminile (2 h). Il ciclo estrale nelle specie da reddito (2 h). Inseminazione artificiale (2 h). Il congelamento del seme (2 h). Il controllo e la manipolazione del ciclo estrale (2 h). 'Embryo transfer' (2 h). Il congelamento dell'embrione (2 h). 'Ovum pick up' e fecondazione in vitro (2 h). La genomica applicata alla riproduzione animale (2 h). L'epigenetica applicata alla riproduzione animale (2 h). La clonazione e 'genome editing' (2h).

ESERCITAZIONI (1 CFU: 16 h)
Scongelamento, valutazione e capacitazione in vitro di seme di bovino (4 h) Raccolta e valutazione di ovociti di bovino da ovaie raccolte al macello (4 h).
Visita in un'azienda per vedere le procedure di in vitro embryo production (4 h)
Visita in un'azienda per vedere le procedure di congelamento e stoccaggio seme tori (4 h)
Metodi didattici
L'insegnamento di Tecnologie della Riproduzione animale è organizzato in lezioni frontali per 3 CFU (24 h) ed esercitazioni per 1 CFU (16 h). Queste ultime verranno svolte in laboratorio (8h) e con visite tecniche in strutture dedicate alla riproduzione animale (8h).
Con le lezioni frontali lo studente acquisirà conoscenze teoriche sulle tecnologie di riproduzione assistita (quali: raccolta, valutazione e conservazione del seme, raccolta e manipolazione degli ovociti, manipolazione del ciclo estrale, produzione di embrioni in vivo e in vitro) nelle principali specie di interesse zootecnico. Le esercitazioni consentiranno allo studente di conseguire conoscenze pratiche delle tecniche di manipolazione di spermatozoi e ovociti nella specie bovina. Le visite tecniche consentiranno allo studente di conoscere realtà territoriali nel campo della riproduzione in ambito zootecnico.
Materiale di riferimento
I testi suggeriti sono:
In lingua italiana:
- Riproduzione negli animali d'allevamento di E. S. Hafez, B. Hafez, Editore: libreriauniversitaria.it
In lingua inglese: - Pathways to Pregnancy and Parturition, 3rd Edition, a cura di L. Senger
Inoltre, articoli scientifici di approfondimento degli argomenti trattati e le slide delle lezioni verranno caricati sul sito del corso di studio al link https://rpasquariellotra.ariel.ctu.unimi.it/v5/home/Default.aspx
Il materiale di studio è identico per gli studenti frequentanti e non frequentanti. Si suggerisce agli studenti non frequentanti di contattare il docente al suo indirizzo e-mail per chiarimenti più dettagliati.
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
Ricevimento:
Su appuntamento richiesto tramite messaggio e-mail