BIOLOGIA

Anno accademico 2017/2018 - 1° anno
Docenti Crediti: 13
SSD
  • BIO/05 - Zoologia
  • BIO/18 - Genetica
Organizzazione didattica: 325 ore d'impegno totale, 224 di studio individuale, 77 di lezione frontale, 24 di laboratorio
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
 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Le macromolecole biologiche qualunque testo di chimica per i licei 
2 Caratteristiche degli animalitesto 1, cap.3, 4, 5, 6, 7 
3*Gradi organizzazione materia vivente 
4*riproduzione asessualetesto 1, cap. 10 
5*Riproduzione sessuale nei protozoi e nei Metazoitesto 1, cap.10 
6*Gametogenesi, Fecondazionetesto 1, cap.10 
7*Mitosi e meiosiQualunque testo di Biologia 
8*Evoluzione Biologicatesto 1, cap. 1 
9*Teorie evoluzionistichetesto 1,cap.1 
10*Conseguenze dell'evoluzionetesto 1,cap.1 
11*La cellulatesto 2, cap. 1,2,3,4,5,6 
PRINCIPI DI GENETICA
 *ArgomentiRiferimenti testi
1 Introduzione alla geneticaTesto 1: cap 1 Testo 2: cap 1 Testo 3: cap 1 
2*Genetica mendeliana; incroci tra diidridi e triidridi. Principio di Segregazione e dell’indipendenzaTesto 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 MendelTesto 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 geniTesto 1: cap 13 Testo 2: cap 6 Testo 3: cap 2 
5*Teoria cromosomica dell’eredità, esperimenti di Morgan e eredità legata al sessoTesto 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-WeinbergTesto 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 cromosomiTesto 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 enzimaticaTesto 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 RFLPTesto 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 eucariotiTesto 1: cap 5 Testo 2: cap 8 Testo 3: cap 7 (pagg. 289-303) 
12*Il codice genetico e la sintesi proteicaTesto 1: cap 6 Testo 2: cap 9 Testo 3: cap 7 (pagg. 304-330) 
13*Le mutazioni puntiformiTesto 1: cap 7 (pagg. 115-135) Testo 2: cap 16 Testo 3: cap 8 
14*Le mutazioni cromosomicheTesto 1: cap 16 Testo 2: cap 17 Testo 3: cap 5 
15 La regolazione dell’espressione genica nei procarioti ed eucariotiTesto 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 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

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