BIOLOGIA
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno- ZOOLOGIA GENERALE: Francesco Lombardo
- PRINCIPI DI GENETICA: Concetta Federico
SSD
- BIO/05 - Zoologia
- BIO/18 - Genetica
Semestre: 1° e 2°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
- ZOOLOGIA GENERALE
Obiettivi formativi: Distinzione fra esseri viventi e non, descrivendo le caratteristiche degli organismi viventi. Fornire un quadro sulla teoria dell’evoluzione e spiegare perché è considerata un concetto unificante in Biologia.
- PRINCIPI DI GENETICA
Il laureato in Scienze Ambientali e Naturali, con il modulo didattico di PRINCIPI DI GENETICA acquisisce laconoscenza dei metodi di analisi mendeliana e delle sue applicazioni. Acquisisce i principi generali che stanno allabase della distribuzione degli alleli in una popolazione naturale. Acquisisce le conoscenze di base della struttura delmateriale genetico e della sua organizzazione, nonché i principi dell'espressione genica. Conosce le mutazioni, irelativi effetti fenotipici e i principali meccanismi di mutazione spontanea del DNA. Inoltre dovrà riuscire adosservare le popolazioni umane e l'ambiente biologico per coglierne le caratteristiche geneticamente definite.
Prerequisiti richiesti
- ZOOLOGIA GENERALE
Conoscenze di base della Biologia
- PRINCIPI DI GENETICA
Le conoscenze richieste per poter seguire l’insegnamento PRINCIPI DI GENETICA riguardano soprattutto l’organizzazione della materia vivente e della cellula, che sono fornite dall’altro modulo dello stesso insegnamento (C. I. di Biologia) che gli studenti hanno seguito al primo semestre.
In ogni caso trattendosi di un insegnamento di 1° anno, durante le lezioni ci si soffermerà a recuperare conoscenze di base tutte le volte che sarà necessario.
Frequenza lezioni
- ZOOLOGIA GENERALE
Obbligatoria
- PRINCIPI DI GENETICA
Il corso ha una durata complessiva di 47 ore, con frequenza obbligatoria (non inferiore al 60% delle lezioni).
Le lezioni si tengono il martedì e giovedì dalle h 8:00 - 10:00 e le esercitazioni il mercoledì pomeriggio h 14:00 -16:00.
Contenuti del corso
- ZOOLOGIA GENERALE
Programma del corso: La natura delle molecole. Le macromolecole biologiche: Lipidi, Carboidrati, Proteine, AcidiNucleici. L’origine della vita. Gradi di organizzazione dei viventi: Virus, Procarioti, Eucarioti. La cellula animale: Teoria cellulare, Citoplasma, Sistema di citomembrane interne, Organulicitoplasmatici, Citoscheletro. I Cromosomi. I processi di divisione cellulare: Mitosi e Meiosi. Ladivisione cellulare nei Procarioti e nei Protozoi. La riproduzione sessuale nei Protozoi: Copulazionee coniugazione. La riproduzione sessuale nei Metazoi: L’Anfigonia (Gonocorismo,Ermafroditismo), la Partenogenesi. La genetica mendeliana: Gregor Mendel, gli esperimenti diMendel, il fenotipo, il genotipo. Il dopo Mendel. L’evoluzione biologica: Lamark e Darwin, laSelezione Naturale, l’origine delle specie. Le prove dell’evoluzione. La speciazione.
- PRINCIPI DI GENETICA
Genetica mendeliana: Il genotipo e il fenotipo. Rapporti tra gli alleli: dominanza completa e incompleta, codominanza e recessività. Allelia multipla. Interazione tra geni e rapporti mendeliani modificati. L’epistasi. Le basi cromosomiche degli incroci mendeliani. La mitosi: configurazione cromosomica nelle diverse fasi del ciclo cellulare. La meiosi: assortimento casuale dei cromosomi, crossing-over e formazione dei gameti. Aploidia e diploidia. La teoria cromosomica dell'ereditarietà: gli esperimenti di Morgan. L’associazione genica e la mappatura genetica. Le distanze genetiche e le frequenze di ricombinazione. Le mappe genetiche. Ipotesi e probabilità nell’analisi della trasmissione ereditaria di un carattere mendeliano. Frequenze attese e frequenze osservate negli incroci. Il test del chi-quadrato L’analisi degli alberi genealogici nello studio dei caratteri ereditari. Genetica di popolazioni: Descrizione genetica di una popolazione: frequenze alleliche e frequenze genotipiche. Popolazioni mendeliane e legge di Hardy-Weinberg per loci a due alleli. La variabilità genetica e le mutazioni. Meccanismi di variazione nella struttura genetica delle popolazioni (cenni). Materiale genetico: Identificazione del materiale ereditario: esperimento di Griffith, esperimento di Avery-McLeod-MacCarty, esperimento di Hershey e Chase. Struttura del DNA e dell’RNA. I legami a idrogeno e la complementarietà tra le coppie di basi. Caratteristiche generali della replicazione. La replicazione semiconservativa del DNA. Caratteristiche del genoma di virus, procarioti ed eucarioti. I cromosomi eucariotici. Il cariotipo umano: principali metodi di preparazione e di analisi. L’espressione del materiale genetico. Organizzazione dei geni procariotici ed eucariotici. I geni interrotti, lo splicing e la formazione dell’RNA messaggero maturo. I geni trascritti e non tradotti: l’RNA ribosomale e l’RNA transfer. Le caratteristiche del codice genetico e il sistema di traduzione e sintesi proteica. L’analisi genotipica e i polimorfismi del DNA. Mutazioni: Le mutazioni in cellule somatiche e in cellule germinali. Basi molecolari delle mutazioni: le mutazioni spontanee e gli errori nella replicazione del DNA. Fattori ambientali che danneggiano il DNA: gli agenti fisici, gli agenti chimici, gli agenti biologici. Le mutazioni puntiformi: definizione ed effetti fenotipici. Le mutazioni cromosomiche di numero de di struttura.
Testi di riferimento
- ZOOLOGIA GENERALE
1 -Zoologia. Parte generale. Ed. Idelson Gnocchi4-W.K. Purves, D. Sadana, G.H. Orians e H. Craig Heller -
2. Biologia: La Cellula. Ed. Zanichelli.5- Hickman.C.P., Roberts S.L. e Larson A.
- PRINCIPI DI GENETICA
1- Russel. FONDAMENTI DI GENETICA. EdiSES, Napoli.
2- Griffiths e altri. GENETICA: PRINCIPI DI ANALISI FORMALE. Zanichelli, Bologna.
3- Hartl & Jones. GENETICA: FONDAMENTI. Idelson-Gnocchi Editore. Napoli.
Programmazione del corso
ZOOLOGIA GENERALE | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|---|
1 | * | Le macromolecole biologiche | qualunque testo di chimica per i licei |
2 | Caratteristiche degli animali | testo 1, cap.3, 4, 5, 6, 7 | |
3 | * | Gradi organizzazione materia vivente | |
4 | * | riproduzione asessuale | testo 1, cap. 10 |
5 | * | Riproduzione sessuale nei protozoi e nei Metazoi | testo 1, cap.10 |
6 | * | Gametogenesi, Fecondazione | testo 1, cap.10 |
7 | * | Mitosi e meiosi | Qualunque testo di Biologia |
8 | * | Evoluzione Biologica | testo 1, cap. 1 |
9 | * | Teorie evoluzionistiche | testo 1,cap.1 |
10 | * | Conseguenze dell'evoluzione | testo 1,cap.1 |
11 | * | La cellula | testo 2, cap. 1,2,3,4,5,6 |
PRINCIPI DI GENETICA | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Introduzione alla genetica | Testo 1: cap 1 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 1 | |
2 | * | Genetica mendeliana; incroci tra diidridi e triidridi. Principio di Segregazione e dell’indipendenza | Testo 1: cap 11 (pagg. 263- 284) Testo 2: cap 2 (pagg. 29- 52)cap 3 (pagg. 85- 97) Testo 3: cap 2 (pagg. 41- 58) |
3 | * | Meiosi e mitosi a confronto. La meiosi e il legame con le leggi di Mendel | Testo 1: cap 12 (pagg. 285-296) Testo 2: cap 2 (pagg. 81-83) cap 3 (pagg. 98-106) Testo 3: cap3 (pagg. 89-104) |
4 | * | Interazioni alleliche e interazioni tra geni | Testo 1: cap 13 Testo 2: cap 6 Testo 3: cap 2 |
5 | * | Teoria cromosomica dell’eredità, esperimenti di Morgan e eredità legata al sesso | Testo 1: cap 12 (pagg. 297-313) Testo 2: cap 2 (pagg. 52-72) Testo 3: cap 3.6 (pagg. 117-125) |
6 | * | Associazione genica concatenazione e scambio. | Testo 1: cap 14 Testo 2: cap 4 Testo 3: cap 4 (pagg. 146-167) |
7 | * | Genetica di popolazione; La Legge di Hardy-Weinberg | Testo 1: cap 21 (pagg. 511-522) Testo 2: cap 18 (pagg. 666-706) Testo 3: Dispensa del docente su studium |
8 | * | Struttura del DNA — Organizzazione del materiale genetico nei cromosomi | Testo 1: cap 2 Testo 2: cap 7 (pagg. 259-269) Testo 3: cap 6 (pagg. 245-248) cap 3 (pagg. 104-112) |
9 | * | Replicazione del DNA; caratteristiche ed enzimatica | Testo 1: cap 3 Testo 2: cap 7 (pagg. 269-288) Testo 3: cap 6 (pagg. 252-267) |
10 | Reazione a catena della polimerasi (PCR), enzimi di restrizione, elettroforesi e RFLP | Testo 1: cap 10 (pagg. 235-238 e 242-249) Testo 2: cap 10 Testo 3: cap 6 (pagg. 272-276) cap 4 (pagg. 168-173) | |
11 | * | La trascrizione nei procarioti e negli eucarioti | Testo 1: cap 5 Testo 2: cap 8 Testo 3: cap 7 (pagg. 289-303) |
12 | * | Il codice genetico e la sintesi proteica | Testo 1: cap 6 Testo 2: cap 9 Testo 3: cap 7 (pagg. 304-330) |
13 | * | Le mutazioni puntiformi | Testo 1: cap 7 (pagg. 115-135) Testo 2: cap 16 Testo 3: cap 8 |
14 | * | Le mutazioni cromosomiche | Testo 1: cap 16 Testo 2: cap 17 Testo 3: cap 5 |
15 | La regolazione dell’espressione genica nei procarioti ed eucarioti | Testo 1: cap 17 cap 18 (pagg. 435-443) Testo 2: cap 11 (pagg. 393-408 e 419-424) cap 12 (pagg. 427-432 e 439-444) Testo 3: dispensa del docente |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- ZOOLOGIA GENERALE
in forma orale
- PRINCIPI DI GENETICA
L'esame finale consiste in una prova orale, ma tiene conto delle prove in itinere. Se queste non sono state svolte e non hanno avuto esito positivo la verifica orale sarà più ampia e approfondita.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- ZOOLOGIA GENERALE
La riproduzione sessuale nei Metazoi
I Mitocondri
- PRINCIPI DI GENETICA
1. I principi Mendeliani e gli esperimenti che hanno portato alla loro dimostrazione
2. Meccanismi di eredità dei caratteri monogenici
3. Struttura del DNA