Corso integrato di Biologia e genetica
PROGRAMMA DELL'ATTIVITA' DIDATTICA FORMALE
a.a.: 2000-01
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La biologia come scienza e il metodo scientifico.
- Osservazioni, ipotesi, metodo sperimentale e comparato, fatti, teorie e principi.
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Caratteristiche, organizzazione ed evoluzione della materia vivente.
- Diversità e unità delle forme di vita.
- Livelli di organizzazione della materia vivente e principio delle proprietà emergenti.
- La teoria darwiniana dell'evoluzione come principio unificante della biologia e storia del pensiero
evoluzionistico.
- Lineamenti generali sulla struttura e funzione delle principali molecole e macromolecole biologiche.
- Origine della vita: generazione ed evoluzione abiotica delle biomolecole nell'atmosfera primordiale.
- La cellula come unità fondamentale della vita e sua evoluzione: cellula procariotica ed eucariotica.
- Cellule eterotrofe ed autotrofe.
- Conseguenze dell'autotrofia sull'atmosfera e sull'evoluzione degli esseri viventi.
- Evoluzione di pluricellularità.
- Il concetto di specie e la classificazione delle diverse forme di vita.
- I virus come organismi "non cellulari".
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Biologia cellulare (con particolare attenzione al rapporto tra struttura e funzione).
- Le membrane.
- Il nucleo: materiale genetico, cromosomi e nucleolo.
- I mitocondri, i cloroplasti e loro evoluzione.
- Riproduzione della cellula procariotica ed eucariotica.
- Il ciclo cellulare: mitosi e meiosi.
- Differenze tra cellula animale e quella vegetale.
- Energetica e metabolismo cellulare: utilizzazione del glucosio nelle cellule anaerobie (respirazione anaerobia
e fermentazione) e nelle cellule aerobie (respirazione aerobia) e produzione di glucosio nelle cellule autotrofe
(fotosintesi).
- Regolazione dei processi metabolici: controllo dell'attività e della sintesi degli enzimi nei procarioti e negli
eucarioti (cenni).
- Evoluzione del metabolismo: relazione tra respirazione e fotosintesi e interdipendenza tea organismi autotrofi
ed eterotrofi.
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Genetica generale e molecolare.
- Mendel e la scoperta dei meccanismi dell'ereditarietà dei caratteri.
- Concetto di gene, allele, genotipo e fenotipo.
- Legge della segregazione e legge dell'assortimento indipendente dei caratteri ereditari.
- Alleli multipli.
- Pleiotropia.
- Eredità multigenica.
- Eredità legata al sesso.
- Teoria cromosomica dell'eredità.
- Geni concatenati, crossing over, frequenza di ricombinazione e mappe geniche.
- Genetica di popolazioni ed evoluzioni.
- Natura molecolare del gene: dagli esperimenti di Griffith alla scoperta della struttura molecolare a doppia
elica del DNA.
- Replicazione del DNA.
- Meccanismo d'azione del gene: dal gene alla proteina.
- Sintesi delle proteine: dalla trascrizione del gene (DNA) sul mRNA, codice genetico, tRNA, ribosomi e
traduzione del messaggio genetico in un polipeptide.
- Confronto tra la sintesi proteica dei procarioti e quella degli eucarioti, maturazione e splicing dell'RNA
(cenni).
- Le mutazioni geniche e cromosomiche.
- Controllo dell'espressione genica nei procarioti (operoni) e negli eucarioti.
- Cenni su controllo genico dello sviluppo e la tecnologia del DNA ricombinante e ingegneria genetica.
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Principi di genetica umana.
- Genetica mendeliana umana e principali malattie genetiche.
- Eredità legata al sesso.
- Alberi genealogici.
- Malattie legate a mutazioni cromosomiche: sindromi.
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Biologia evoluzionistica: la fusione delle teorie genetiche con la teoria dell'evoluzione o teoria sintetica
dell'evoluzione.
- Variabilità genetica e selezione naturale.
- La microevoluzione e la genetica delle popolazioni e i meccanismi dell'evoluzione.
- La selezione sessuale.
- Prove dell'evoluzione.
- La macroevoluzione: speciazione.
- Concetti di omologia e analogia e di ontogenesi e filogenesi.
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Biologia animale (con particolare riferimento ai Vertebrati)
- Riproduzione asessuata e sessuata.
- Evoluzione e significato adattativo della sessualità.
- Gametogenesi e fecondazione.
- Regolazione ormonale della riproduzione: rapporti tra ipofisi e attività delle gonadi.
Testo/i consigliati:
N. Campbell: PRINCIPI DI BIOLOGIA, Zanichelli.
