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Gioco di simulazione: Gli incroci genetici

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Gioco di simulazione: Gli incroci genetici

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Dividete la classe in gruppi e chiedete di simulare gli incroci genetici utilizzando un software o una piattaforma online. Ogni gruppo deve creare un albero genealogico virtuale e calcolare le percentuali di determinati tratti genetici usando le leggi di Mendel.

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Come funziona l'ereditarietà dei tratti? Il calcolatore per il quadrato di Punnett ti fornisce una risposta a questa e a molte altre domande. Ti è utile se vuoi calcolare il rapporto genotipico, il rapporto fenotipico o se stai cercando una tabella dei tratti dominanti e recessivi semplice e pronta all'uso. Inoltre, il nostro calcolatore per il quadrato Punnet ti permette di calcolare la probabilità di ereditare una malattia genetica rara e recessiva.

Forse stai cercando un calcolatore per incroci diibridi 🇺🇸 più avanzato (con 2 tratti e 4 alleli) o un estremo e gigantesco calcolatore per incroci triibridi 🇺🇸 (per costruire un quadrato di Punnett a tre tratti)?

Questo generatore di quadrati di Punnett ti insegnerà le basi della genetica e ti guiderà, passo dopo passo, nella creazione del tuo quadrato di Punnett. Continua a leggere!

Come si costruisce un quadrato di Punnett? Esempi

Creare un semplice quadrato a un singolo tratto è estremamente facile! Prima però devi ricordare che non tutti i geni possono essere utilizzati per creare un quadrato di Punnett. Ecco un breve elenco di regole da seguire:

I tratti dati devono essere ereditati in modo indipendente (i relativi geni non possono trovarsi vicini nel materiale genetico);

Fattori esterni non possono influenzare l'ereditarietà di un gene

Un dato tratto deve essere definito solo dagli alleli che vengono usati nel quadrato di Punnett.

✅ L'ereditarietà del gruppo sanguigno è un buon esempio di un tratto che si può utilizzare nel calcolatore per il quadrato di Punnett.

❌ L'altezza di un bambino non può essere prevista con il metodo del quadrato di Punnett: ci sono troppe variabili e geni che influenzano questo tratto.

I tratti vengono ereditati attraverso i geni, le banche di memoria della cellula. Ogni gene ha due versioni, chiamate alleli. Utilizziamo le lettere maiuscole per gli alleli dominanti (A) e le minuscole per gli alleli recessivi (a). Gli alleli dominanti sono superiori in termini di forza: se è presente un allele dominante, il tratto a esso associato sarà sempre visibile. Le caratteristiche degli alleli recessivi saranno visibili solo in assenza di alleli dominanti.

Se conosci già il tuo gruppo sanguigno... perché non controlli a chi potresti donare il tuo sangue? 🩸 Prova a utilizzare il nostro [calcolatore per la donazione di sangue](calc: 865).

Il calcolatore del quadrato di Punnett in pratica

Supponiamo di voler conoscere la probabilità che il bambino dei nostri pazienti erediti una malattia genetica chiamata fibrosi cistica.

Scopri la modalità di ereditarietà.
Autosomica recessiva. (Eredità autosomica significa che i geni descritti si trovano sui cromosomi regolari [1-22] e non sui cromosomi sessuali [X,Y])

Studia la genetica dei genitori.
In entrambe le famiglie ci sono bambini affetti da fibrosi cistica. Entrambi i genitori sono sani, ma possono essere portatori poiché il disturbo è ereditato in modo autosomico recessivo

Riempi il quadrato! Abbiamo bisogno di due quadrati di Punnett per questo caso particolare:

A - Allele sano e dominante

a - Allele recessivo della fibrosi cistica

Prima situazione: entrambi i genitori sono portatori.

C'è una probabilità del 25% (1/4) di dare alla luce un bambino affetto da fibrosi cistica.
In media, il 75% dei bambini nati da questi genitori sarà sano: di questi, 2/3 saranno portatori e 1/3 non erediterà alcun allele della fibrosi cistica.

Se le percentuali ti confondono, prova il nostro [calcolatore per la percentuale](calc: 404).

Seconda situazione: solo un genitore è portatore.

In questa situazione, il 100% dei bambini nascerà sano. Il 50% di loro erediterà un allele improprio, diventando così portatore.

Coraggio: esplora il nostro calcolatore per il quadrato di Punnett e prova tutte le opzioni possibili!

Rapporto genotipico e rapporto fenotipico

Il fenotipo descrive l'aspetto, cioè ciò che è visibile. Il genotipo descrive le proprietà genetiche nascoste di un tratto.
Qual è la differenza? Perché è importante?
Osserviamo il quadrato di Punnett qui sotto.

Ora calcoliamo i rapporti genotipici e fenotipici:

Rapporto genotipico

Rapporto fenotipico:

Poiché l'allele a è recessivo, quando compare insieme a un allele dominante, il tratto che porta con sé non è visibile, ma l'allele è ancora presente, pronto per essere potenzialmente ereditato in futuro.

Alleli autosomici - omozigote o eterozigote?

Ecco alcune semplici definizioni che possono essere fondamentali per un corretto utilizzo di questo calcolatore genetico:

Omozigote dominante - Quando una gruppo di alleli di un particolare gene descrive un specifico tratto. Possiamo utilizzare questo concetto quando entrambi gli alleli sono dominanti ( AA).

Omozigote recessivo - Lo utilizziamo quando entrambi gli alleli descritti sono recessivi ( aa)

Eterozigote - Si usa quando un allele è recessivo ( a) e l'altro è dominante ( A).

Eredità mendeliana

Le regole fondamentali della genetica sono state create da Gregor Mendel nel 1865, grazie ai suoi semplici esperimenti condotti sulle piante di pisello. A quell'epoca, l'umanità non aveva microscopi, tecnologie scientifiche complesse o il benché minimo concetto di geni. Grazie a semplici esperimenti e ad acute osservazioni, Mendel fu in grado di trarre conclusioni che sono utili ancora oggi: non c'è da stupirsi che sia chiamato il padre della genetica.

1. I tratti sono unitari (colore rosso contro colore giallo);

2. Esistono due versioni di ogni gene (oggi le chiamiamo alleli);

3. Esistono tipi di alleli che sono superiori agli altri (alleli dominanti);

4. Gli alleli sono segregati in modo casuale;

5. I due alleli hanno uguale possibilità di essere ereditati; e

6. I geni sono ereditati in modo indipendente.

A distanza di qualche secolo, possiamo senza dubbio affermare che Mendel non aveva del tutto ragione: alcuni geni vengono ereditati insieme, a causa della loro stretta vicinanza sul cromosoma. Inoltre, alcuni geni sono codominanti: due diversi alleli dominanti possono coesistere ed essere visibili nel fenotipo allo stesso tempo. L'ereditarietà dei gruppi sanguigni ne è un esempio eccellente, poiché gli alleli dominanti A e B cooperano per creare il gruppo sanguigno AB.

Tipi di quadrati di Punnett

Il nostro calcolatore per i quadrati di Punnett funziona per gli alleli autosomici (cromosomi 1-22), ma può essere utilizzato anche per altri scopi.

Pensiamo alle malattie legate al cromosoma X - disturbi che vengono ereditati solo attraverso la linea femminile della famiglia. Ogni donna ha due diversi cromosomi X ereditati dai genitori. Se uno di essi è difettoso o malato, il secondo, sano, può assumere la sua funzione. Ogni uomo, invece, è dotato di un solo cromosoma X. In questo modo, un singolo allele errato può causare malattie tra gli uomini, ma non tra le donne.

L'emofilia è una rara malattia genetica legata al cromosoma X. Vogliamo conoscere le probabilità che un paziente maschio affetto da emofilia abbia un figlio con questo disturbo. La sua compagna è sana e non ha tracce della malattia in famiglia.

XD - Cromosoma X sano;

Xd - Cromosoma X con il gene dell'emofilia; e

Y - Cromosoma Y.

Possiamo vedere chiaramente che tutti i figli del paziente saranno sani. Tuttavia, tutte le sue figlie saranno portatrici e potrebbero trasferire la malattia alla generazione successiva. Tutti i suoi figli saranno completamente liberi dalla malattia.

FAQ

Come si usa un quadrato di Punnett?

1. Trova i genotipi di entrambi i genitori. Valuta se sono omozigoti dominanti, recessivi o eterozigoti.

2. Riempi la prima colonna e la prima riga con gli alleli dei genitori.

3. Combina ogni allele di un genitore con gli alleli dell'altro.

Ad esempio, se entrambi i genitori sono eterozigoti, il quadrato di Punnett avrà il seguente aspetto:

C'è una probabilità del 75% di essere portatori dell'allele dominante.

Come trovare il genotipo e il fenotipo da un quadrato di Punnett?

1. Guarda il risultato del quadrato di Punnett.

2. Per trovare i possibili genotipi individua diverse combinazioni di alleli - AA, Aa o aa. Puoi determinare il rapporto genotipico contando il numero di occorrenze di ciascun genotipo.

3. In base ai possibili genotipi, puoi valutare i fenotipi. Ad esempio, se l'allele A è dominante e a è recessivo:

il genotipo AA sarà espresso dal fenotipo A;

il genotipo Aa sarà espresso dal fenotipo A; e

il genotipo aa sarà espresso dal fenotipo a.

Come capire se un genotipo è eterozigote o omozigote?

Un organismo con due alleli diversi in un locus genico (uno dominante e uno recessivo - Aa) ha un genotipo eterozigote.

Il genotipo omozigote indica la presenza di due alleli identici (entrambi normali o identicamente mutati - AA o aa).

Qual è lo scopo di un quadrato di Punnett?

Utilizzando il quadrato di Punnett, possiamo trovare la probabilità di ottenere specifici genotipi e fenotipi come risultato di un incrocio. Sebbene sia un buon metodo per imparare le regole mendeliane dell'ereditarietà, spesso non è applicabile allo studio degli esseri umani, poiché sovente sono più geni a determinare ogni tratto umano. Ad esempio, più di dieci geni influenzano il colore degli occhi!

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Calcolatore per il quadrato di Punnett | Geni e Tratti

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Il calcolatore per il quadrato di Punnett ti permette di stimare la possibilità di ereditare determinati geni e di calcolare il rapporto genotipico e fenotipico di qualsiasi tratto.

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Utilizzate un software come Kahoot o Quizizz per creare un quiz interattivo sulle leggi di Mendel. Gli alunni lavorano in squadre per rispondere alle domande in tempo reale, guadagnando punti per ogni risposta corretta.

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Місяць - La Biologia - Il corpo umano - Anatomia del cuore umano - Apparato respiratorio umano - Le Piante dell' Orto - test : la cellula

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Ogni gruppo deve identificare caratteristiche genetiche dominanti e recessive in una lista di esempi forniti, utilizzando il computer per fare ricerche. Condividete i risultati in classe.

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Create o scaricate un puzzle virtuale basato su combinazioni di alleli. Ogni gruppo deve completare il puzzle correttamente per risolvere i problemi genetici.

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Utilizzate una piattaforma che offra esperimenti virtuali per simulare gli esperimenti di Mendel con i piselli. Gli studenti lavorano in gruppi per osservare i risultati degli incroci genetici.

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Storie di genetica: Creazione di un racconto

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Storie di genetica: Creazione di un racconto

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Ogni gruppo crea una breve storia ambientata in un laboratorio genetico, includendo i principi delle leggi di Mendel. I racconti vengono poi letti alla classe per discutere e imparare insieme.

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Chiedete agli studenti di creare grafici di Punnett su un software o foglio di calcolo per rappresentare le combinazioni genetiche. Ogni gruppo spiega il loro grafico alla classe.

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Guardate un breve video introduttivo sulle leggi di Mendel. Poi, ogni gruppo deve creare una diapositiva riassuntiva con immagini e punti chiave.

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BIOLOGIA - Lezione 11 - Genetica: Le Leggi di Mendel

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Ogni gruppo riceve una descrizione di un organismo (ad esempio, il colore degli occhi o dei capelli) e deve indovinare il genotipo utilizzando le leggi di Mendel.

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Organizzate una discussione in cui gli studenti esplorano come le leggi di Mendel siano ancora rilevanti oggi, ad esempio, nei test genetici. Ogni gruppo presenta un caso di studio trovato online.

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Le leggi di Mendel rappresentano le basi sulle quali si è sviluppata la moderna genetica

La genetica è una branca della biologia che studia le caratteristiche del patrimonio genetico, ovvero i meccanismi dell'ereditarietà

Per capire a fondo le leggi alla base delle scienze biologiche è necessario comprendere il concetto di genetica.
Partiamo quindi dalla definizione presente sul sito della Treccani, che riportiamo di seguito:

"Ramo della biologia che si occupa del materiale ereditario, cioè della sua struttura, del suo modo di funzionare, delle modalità della sua trasmissione, sia da una cellula alle sue discenti (se si tratta di cellule dello stesso organismo si parla di g. somatica) sia da una generazione all'altra di organismi pluricellulari, e della sua storia evolutiva."

In altre parole la genetica studia le leggi e i meccanismi che determinano la trasmissione dei caratteri da una generazione all'altra.

Cosa sono le leggi di Mendel

Prima di addentrarci nell'ambito delle tre leggi della genetica è d'obbligo una breve introduzione sulla figura di Gregor Johann Mendel, biologo e matematico ceco universalmente considerato il 'padre della genetica'.

Nato nel 1822 nell'attuale Repubblica Ceca, Mendel decide di entrare in monastero dopo aver concluso gli studi superiori.
Contemporaneamente alla vita da monaco agostiniano frequenta l'università di Vienna riuscendo a laurearsi sia in matematica e sia in biologia.

Tra il 1857 e il 1868, all'interno del giardino del convento, Mendel si dedica ad una serie di esperimenti sulle piante di piselli; attraverso l'osservazione dei risultati degli incroci effettuati egli è in grado di enunciare con precisione le tre leggi sulla trasmissione delle caratteristiche ereditarie, che andremo ad analizzare nel corso dei prossimi paragrafi.

La scelta della pianta di piselli è legata ad una serie di motivazioni: la facilità di coltivazione, la possibilità di controllare l'impollinazione, l'esistenza di numerose varietà con caratteri riconoscibili e la diversità delle forme.
Lo studioso seleziona 7 varietà di piante di piselli che risultavano diverse l'una dall'altra per caratteristiche visibili a occhio nudo: forma e colore del seme, forma e colore del baccello, caratteristiche e colore dei fiori e lunghezza dei fusti.

Consapevole del fatto che le leggi della probabilità si basano su grandi numeri, per ottenere risultati certi Mendel incrociò le diverse specie più volte.

Ancora una breve premessa prima di analizzare gli enunciati, validi sia per il mondo vegetale che per quello animale.

Le leggi si riferiscono a quei caratteri che sono controllati da un singolo gene per cui riguardano la trasmissione ereditaria di caratteri monofattoriali.
Una specifica caratteristica di un individuo può essere determinata da un unico gene oppure da più geni; nel secondo caso si parla quindi di alleli (solitamente coppie di geni).

Un carattere composto da due geni uguali viene definito 'omozigote' mentre una caratteristica composta da due geni diversi viene definita 'eterozigote'.

I risultati di nove anni di esperimenti, studi e osservazioni, condotti attraverso calcoli e statistiche matematiche, furono raccolti in una pubblicazione, che nel 1865 venne presentata alla Società di storia naturale di Brno.

All'epoca non si conoscevano ancora geni, cromosomi, gameti ecc; ecco perché inizialmente gli studi di Mendel non furono apprezzati dalla comunità scientifica, al punto da essere totalmente ignorati per oltre un trentennio.

Fu soltanto a posteriori, in particolare con la scoperta del DNA, che le sue intuizioni si rivelarono esatte.
Le sue leggi furono così riprese in considerazione e approfondite.

Oggi si è giunti alla conclusione che le caratteristiche ereditarie sono determinate dai geni (sequenza di DNA).

Prima legge di Mendel

La prima legge di Mendel sull'ereditarietà biologica è nota anche come ' Legge della dominanza dei caratteri o della uniformità degli ibridi '.

I risultati degli esperimenti determinano l'enunciato secondo il quale un incrocio tra individui che differiscono per un solo carattere genera in F1 (prima generazione) ibridi uguali.

Per completezza di informazioni gli ibridi sono così definiti perché 'figli' di organismi che si differenziano per uno o più caratteri.

In conclusione, l'incrocio determina un individuo che manifesta uno solo dei due fenotipi parentali.
Il fenotipo tramandato viene definito 'dominante' mentre l'altro viene definito 'recessivo' e compare in F2 (seconda generazione).

Seconda legge di Mendel

La seconda legge di Mendel è conosciuta anche come ' Legge della segregazione ', ed è basata sull'assunto che ciascun carattere è determinato da un fattore (gene), per il quale possono esistere forme diverse.

Ogni individuo porta con sé, per ogni gene alleli differenti.
Al momento della riproduzione gli alleli di un medesimo gene si separano per formare i 'gameti'.

Ne consegue che incrociando gli ibridi ottenuti in prima generazione (F1) gli alleli che controllano un determinato carattere si segregano (separano) per cui vengono trasmessi a gameti diversi.

Dall'incrocio tra piselli di seconda generazione Mendel elaborò la statistica secondo la quale gli individui generati erano sempre in rapporto 3:1 per quanto riguarda il carattere dominante e recessivo:

3/4 degli individui con carattere dominante

1/4 degli individui con il carattere recessivo

Come accennato in precedenza, nella seconda generazione (F2) ricompare anche il tratto non presente in prima generazione (F1).

Terza legge di Mendel

La terza legge di Mendel è denominata ' Legge dell'assortimento indipendente'.
Essa stabilisce che in un incrocio tra individui che differiscono tra loro per due o più caratteri, le coppie di alleli di ogni carattere vengono ereditate in maniera indipendente.

Il risultato è dato da tutte le possibili combinazioni di alleli di ciascuna coppia, e di conseguenza dalla comparsa di individui con caratteri nuovi.

Lavorare nel campo della genetica

La genetica è una scienza che attualmente risulta fondamentale in numerosi ambiti, da quello medico a quello nutrizionale.

Per chi intende specializzarsi nell'ambito della nutrizione basata su approcci genetici è disponibile il master in 'Genetica ed epigenetica applicata al trattamento nutrizionale' attivato dall'università telematica Niccolò Cusano.

Si tratta di un corso post-laurea di primo livello erogato in partnership con A.I.Nu.C. che si rivolge sia ai professionisti già attivi professionalmente e sia ai laureati che intendono conseguire una specializzazione di livello avanzato.
Il master è indirizzato principalmente a medici, psicologi, dietisti, farmacisti, fisioterapisti, odontoiatri e veterinari; ma anche ai laureati in Scienze della nutrizione e a tutti quelli che operano nel settore della nutrizione in maniera diretta o indiretta.

Il valore del percorso di studi si allinea alle esigenze della moderna nutrizione, per la quale è necessario tener conto della prevenzione nei confronti delle principali patologie e delle esigenze nutrizionali del singolo individuo.

Il programma intende fornire al corsista gli strumenti per condurre indagini, tramite test diagnostici molecolari, sulla suscettibilità alle malattie, punto di partenza per l' elaborazione di schemi nutrizionali efficaci e idonei a garantire la salute del soggetto.

Si entra quindi nel campo della nutrigenetica, finalizzata a prevenire il rischio di sviluppare determinate patologie attraverso un determinato alimento, il quale può avere a sua volta un effetto epigenetico sul DNA.

Il programma

Il piano di studi è piuttosto ampio e prevede l'approfondimento di argomenti che, direttamente e indirettamente afferiscono la gentica; eccoli nel dettaglio:

Elementi di biologia genetica

DNA

RNA

Il genoma umano: in salute e in malattia

Ereditarietà genetica

Diagnostica genetica

Concetti di epigenetica

Concetti di nutrigenomica

Concetti di nutrigenetica

Principi nutrizionali generali

Il metabolismo

Dieta genetica nell'obesità e nei disturbi del comportamento alimentare

Restrizione calorica e genetica

Il DNA nell'oncologia

Genetica ed epigenetica in reumatologia

Nutrigenomica e nutraceutici

Reazioni avverse agli alimenti e genetica

Genetica ed epigenetica in gastroenterologia

Esempi di pannelli genetici

Bioinformatica

La consulenza genetica

Dieta genetica e dieta preventiva

Farmacogenomica

Profili di espressione genetica associati ad interventi nutrizionali

Le sirtuine

Polimorfismo 5-HTT nella terapia nutrizionale

La tiroide: aspetti genetici ed epigenetici

Interazione tra polimorfismi genetici e capacità riproduttiva

La genetica nutrizionale nella prevenzione delle malattie cardiovascolari

Dieta genetica e infiammazione

Genetica nella sclerosi multipla

Genetica nello sport

La genotossicità

La metabolomica

La genetica dell'autismo

Polimorfismi genetici in pediatria

Dieta genetica nella donna

La dieta antiaging

Al termine del master il corsista avrà acquisito una professionalità qualificata, grazie alla quale sarà in grado di svolgere le seguenti attività:

Coadiuvare le terapie e minimizzare i rischi: elaborazione di piani alimentari specifici per ogni patologia attraverso l'osservazione del polimorfismo genetico relativo ad un determinato gene.

Elaborare pannelli genetici sulla base delle esigenze nutrizionali dell'individuo e delle terapie a cui è sottoposto.

Elaborare piani alimentari personalizzati ed efficaci, da affiancare ai piani terapeutici, attraverso lo studio delle variazioni nell'assetto genetico.

Interpretare correttamente i dati provenienti da laboratori di biologia molecolare; refertarli e comunicarli al soggetto richiedente. Il tutto tenendo in considerazione i risvolti etici derivanti dalla conoscenza del proprio assetto genetico.

Al termine del master il nutrigenetista, ovvero l'esperto in genetica nutrizionale, sarà inoltre in grado di elaborare le cosiddette 'diete antiaging', il cui fine è contrastare le malattie da invecchiamento e la conseguente degenerazione sia fisica che psichica.

La durata annuale del corso è pari a 1.500 ore di impegno complessivo per il corsista, alle quali corrisponde l'acquisizione di 60 crediti formativi universitari.

Il master prevede un costo di 2.600,00 euro, da corrispondere in quattro rate.

Per l'iscrizione è richiesto il possesso di un titolo di laurea triennale o magistrale.

Per ulteriori dettagli e per ricevere info sul master Unicusano non esitare a contattare il nostro staff attraverso il modulo online che trovi cliccando qui!

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Leggi di Mendel: la trasmissione dei caratteri ereditari

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Le leggi di Mendel rappresentano le basi sulle quali si è sviluppata la moderna genetica La genetica è una branca della biologia che studia le caratteristiche del patrimonio genetico, ovvero i meccanismi dell'ereditarietà Per capire a fondo le leggi alla base delle scienze biologiche è necessario comprendere il concetto di genetica.