Docente
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TROMBETTA BENIAMINO
(programma)
Genetica della conservazione.
Struttura genetica delle popolazioni naturali: Concetto di popolazione naturale. Cenni di demografia e modelli di crescita di popolazioni. Il pool genico e la diversità genetica. Frequenze alleliche e frequenze genotipiche. Misura della diversità genetica a diversi livelli di risoluzione. Il genoma nucleare e quello extranucleare. Sistemi genetici ad eredità uni-parentale e bi-parentale.
Modelli di evoluzione delle frequenze alleliche: accoppiamento casuale ed equilibrio di Hardy-Weinberg (H-W). Il raggiungimento dell’equilibrio per alleli associati all’X. Uso del modello di H-W per stimare le frequenze alleliche. Valutazione dell’equilibrio di H-W mediante il test del chi quadrato. Modello di evoluzione per loci polimorfici associati (linkage disequilibrium).
Variazioni stocastiche delle frequenze alleliche: Il modello della deriva genetica, effetto del numero di individui sulle frequenze alleliche. Perdita di diversità allelica, effetto del fondatore. Modello del collo di bottiglia. Diverso numero di maschi e femmine. Concetto di numero efficace della popolazione. Probabilità di fissazione di un allele mutante.
Accoppiamento tra individui imparentati: il modello dell’inincrocio di Wright, diminuzione di eterozigosità. Depressione da inincrocio e sue conseguenze sulla conservazione di una specie. Concetto di autozigosità e allozigosità, misura del coefficiente di inincrocio in popolazioni naturali e non. Uso dell’inincrocio per la programmazione del livello di eterozigosità di una popolazione.
Selezione naturale: Unità di azione della selezione. Concetto qualitativo e quantitativo di fitness. Modelli classici di selezione ad un singolo locus biallelico. Modello della selezione dipendente dalla frequenza. Teorema fondamentale della selezione naturale. Cenni sulla teoria neutrale dell’evoluzione molecolare.
Suddivisione di una popolazione: flusso genico tra popolazioni, modello del continente-isola e modello dell’arcipelago. Il principio di Wahlund. Distanze genetiche tra popolazioni naturali. La statistica F di Wright. Geni citoplasmatici e associati al sesso. Suddivisione della popolazione e conservazione. Ibridazione e concetto di introgressione genetica.
Origine della variabilità genetica: Il modello della mutazione unidirezionale e bidirezionale, il concetto di mutazione neutrale, il modello degli alleli infiniti.
Modelli di interazione tra le principali forze evolutive: Equilibrio selezione-mutazione, selezione-migrazione, selezione-deriva genetica, selezione-deriva-migrazione. Il modello dello shifting-balance di Wright.
Conservazione: Genetica e conservazione, cosa dobbiamo conservare. La “sesta estinzione”. Cosa si intende per specie in pericolo. Le categorie IUCN. L’importanza della biodiversità. Obiettivi della Genetica della Conservazione.
L’unità di gestione nella conservazione: Gestione del patrimonio genetico di popolazioni in natura e in cattività.
Risoluzione delle ambiguità tassonomiche e definizione delle unità di gestione. Importanza di un’accurata tassonomia. Speciazione. Poliploidia (autopoliploidia, allopoliploidia e aplo-diploidia). Utilizzo delle analisi genetiche per definire la specie. Definizione delle unità di gestione all’interno di una specie. Demografia ed estinzione. Cenni di genetica quantitativa.
Modificare la biodiversità: “Fuga” di transgeni da specie trasformate. Specie invasive e loro evoluzione. Conseguenze genetiche della domesticazione in specie vegetali e animali. Utilizzo dei modelli teorici di genetica di popolazioni per la risoluzione di problemi pratici di conservazione.
Fondamenti di Genetica della Conservazione di R. Frankham, J.D. Ballou, D.A. Briscoe, Zanichelli
Elementi di genetica ecologica di J.K. Conner e D.L. Hartl, Piccin
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