BIOLOGIA

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.

  Risultati di apprendimento attesi: lo studente alla fine del corso deve aver acquisito conoscenza delle caratteristiche biologiche della materia vivente e dei suoi livelli di organizzazione; della composizione chimica e dell’organizzazione della cellula eucariotica; delle funzioni, dei meccanismi riproduttivi e dei processi evolutivi che avvengono negli animali; del lessico disciplinare.

• PRINCIPI DI GENETICA

  Il modulo di Principi di Genetica si propone di fornire le conoscenze fondamentali di genetica classica, molecolare e di popolazione fornendo un quadro integrato con l’insegnamento dell’altro modulo previsto nel C.I. di Biologia e con gli altri insegnamenti di tipo biologico previsti dal corso di Laurea in Scienze Ambientali e Naturali.

  Lo studente in Scienze Ambientali e Naturali, con il modulo didattico di PRINCIPI DI GENETICA acquisisce la conoscenza dei metodi di analisi mendeliana e comprende i meccanismi mediante cui si ereditano i caratteri mendeliani. Acquisisce inoltre le conoscenze sui principi generali della genetica di popolazione e la capacità di analizzare la distribuzione degli alleli nelle popolazioni naturali, vegetali e animali. Acquisisce le conoscenze di base della struttura del materiale genetico e della sua organizzazione, nonché i principi dell'espressione genica. Comprende le caratteristiche delle diverse tipologie di mutazione, i relativi effetti fenotipici, i principali meccanismi di mutazione spontanea del DNA e il suo significato anche nell’ambito dell’evoluzione. Infine gli studenti alla fine di questo insegnamento dovranno riuscire a comunicare in modo efficace le informazioni di tipo biologico con un linguaggio specifico.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• ZOOLOGIA GENERALE

  L'insegnamento si articola in lezioni frontali ed esercitazioni; queste ultime prevedono sia attività di valutazione ricorrente e di elaborazione di quanto appreso, sia laboratori pratici, con osservazione di preparati microscopici e macroscopici.

• PRINCIPI DI GENETICA

  L'insegnamento è svolto con lezioni frontali partecipate, con l'ausilio di powerpoint e altri strumenti multimediali (come ad esempio dei filmati). Le verifiche dell'efficacia di ciascuna lezione viene fatta utilizzando la piattaforma SOCRATIVE e proponendo 4-5 domande alla fine di ogni lezione, a cui gli studenti rispondono con il loro smartphone in anonimato. Sono anche previste esercitazioni in classe e 2 prove in itinere. Tali prove, dopo la correzione, vengono ampiamente discusse in aula.

Prerequisiti richiesti

• ZOOLOGIA GENERALE

  Conoscenze di base della Biologia acquisite durante il percorso scolastico.

• PRINCIPI DI GENETICA

  Le conoscenze richieste per poter seguire il modulo 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

  La frequenza è obbligatoria (non inferiore al 60% delle lezioni)

• PRINCIPI DI GENETICA

  Il corso ha una durata complessiva di 47 ore, con frequenza obbligatoria (non inferiore al 60% delle lezioni).

Contenuti del corso

• ZOOLOGIA GENERALE

  Composizione chimica della materia vivente: acqua, sali minerali, carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici. Livelli di organizzazione dei viventi. La cellula animale: membrana plasmatica, citoplasma, nucleo. I processi di divisione cellulare: mitosi e meiosi. Caratteristiche degli animali, funzioni e organizzazione: metabolismo, respirazione, alimentazione, trasporto, escrezione, interazione con l’ambiente; sostegno e movimento; omeostasi (regolazione della temperatura, osmoregolazione). La riproduzione nei Protozoi; sessualità: copulazione e coniugazione. La riproduzione asessuale e sessuale (anfigonia e partenogenesi) nei Metazoi; condizioni di sessualità (gonocorismo, ermafroditismo). Gametogenesi, inseminazione e fecondazione. Cenni sullo sviluppo embrionale. Sviluppo post-embrionale e cicli vitali. Evoluzione biologica: sviluppo del pensiero evoluzionistico (Lamarck, Darwin, Teoria sintetica); selezione naturale; meccanismi di speciazione. Origine della vita.

• 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. De Bernardi ed altri – Zoologia. Parte generale. Ed. Idelson Gnocchi
  2. Reece et al. - Campell. Biologia e Genetica. Pearson
  3. Materiale didattico fornito dal docente.

  TESTI CONSIGLIATI PER LA CONSULTAZIONE

  1. La Greca M. – Elementi di Biologia e Zoologia Generale. Ed. Ciurca
  2. Hickman, Roberts, Keen, Eisenhour, Larson, l’Anson. Fondamenti di Zoologia. McGraw-Hill
• 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

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• ZOOLOGIA GENERALE

  L’esame consiste in una prova orale preceduta da una prova scritta costituita da quindici quesiti a risposta multipla.

  Gli studenti che non risponderanno correttamente almeno a nove quesiti, saranno sconsigliati dal proseguire l’esame.

  Criteri di assegnazione del voto: la valutazione terrà conto della padronanza degli argomenti, della capacità di mettere in relazione le conoscenze acquisite, delle capacità espositive e della padronanza del lessico disciplinare.
  
  Prove in itinere

  E’ prevista una prova in itinere, costituita da quindici domande a risposta multipla e da una domanda a risposta aperta. La data della prova sarà concordata in aula con gli studenti.

• PRINCIPI DI GENETICA

  L'esame finale consiste in una prova orale, ma tiene conto delle 2 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

  Esempi di domande a riposta aperta

  1. Gli organuli citoplasmatici
  2. La riproduzione sessuale nei Metazoi

  Esempio di domanda a risposta multipla:

  Il c si compie:

  1. Nell’apparato digerente
  2. Nell’apparato escretore
  3. Nelle cellule epatiche
  4. Nel sangue
  5. In tutte le cellule
• 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