DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALI
Corso di laurea in Scienze ambientali e naturali
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno

BIOLOGIA

Docenti titolari dell'insegnamento

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.

Altro materiale didattico

• PRINCIPI DI GENETICA
  

  http://studium.unict.it/dokeos/2017/

Programmazione del corso

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.

• ZOOLOGIA GENERALE
  

  non sono previste prove in itinere

• PRINCIPI DI GENETICA
  

  Durante il corso saranno effettuate 2 prove scritte in itinere costituite da 20 domande a risposta multipla, da 1 domanda a risposta aperta ed 1 esercizio di genetica mendeliana.

  Le prove in itinere saranno valutate, ma mirano soprattutto ad una valutazione formativa, infatti saranno seguiti da lezioni in cui si discuteranno gli esiti delle prove per consentire agli studenti una autovalutazione degli apprendimenti e al docente la valutazione dell'efficacia delle azioni didattiche.

• ZOOLOGIA GENERALE
  

  non sono previste prove di fine corso

• 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