LICEO SCIENTIFICO STATALE "G.B. MORGAGNI"
PROGRAMMA DI SCIENZE
A.S. 2014-2015
CLASSE 3°I
PROF.SSA ANTONELLA MARMORA
GENETICA
MITOSI E MEIOSI ( CAP A6)
La divisione cellulare negli eucarioti e nei procarioti. La mitosi e il ciclo cellulare. La riproduzione
sessuata la meiosi e la fecondazione. La riproduzione sessuata e la variabilità dei viventi. La meiosi
nella specie umana: oogenesi e spermatogenesi. Errori nel processo meiotico. La delezione e la
duplicazione dei cromosomi. Le malattie genetiche autosomiche e dei cromosomi sessuali.
Esperienza di laboratorio cellule di apice radicale in mitosi
DA MENDEL AI MODELLI DI EREDITARIETÀ ( CAP B1)
La nascita della genetica e il metodo sperimentale di Mendel. La prima e la seconda legge di
Mendel. Le conseguenze della seconda Legge di Mendel. Il quadrato di Punnett e la determinazione
del genotipo. La terza legge di Mendel. Il testcross. Semplici esercizi di genetica. Definizione di
allele, genotipo, fenotipo, omozigote, eterozigote. Le interazioni tra alleli:alleli polimorfici,
poliallelia, dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia, epistasi. Relazione geni-cromosomi:
gruppo di associazione, frequenza di ricombinazione, mappe cromosomiche. La determinazione
cromosomica del sesso.
I caratteri legati al sesso e l’esperienza di Morgan. Malattie genetiche umane legate al sesso
daltonismo, emofilia, distrofia di Duchenne.
IL LINGUAGGIO DELLA VITA ( CAP B2)
La natura del DNA. Gli esperimenti di Griffith, di Hershey e Chase e di Chargaff. La struttura del
DNA: il contributo di Franklin, Wilkins, il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA.
Frammenti di Okazaki e telomeri. Gli errori di duplicazione e i meccanismi di riparazione.
Esperienza di laboratorio estrazione di DNA dalla banana.
IL GENOMA IN AZIONE ( CAP B3)
Geni e proteine, l’esperienza di Beadle e Tatum. Relazione tra gene e struttura proteica. Dal DNA
alla proteina: ruolo dell’RNA. mRNA e la trascrizione. Il codice genetico: la decifrazione del
codice e la sua universalità. Struttura e funzione degli rRNA, tRNA. Le fasi della traduzione.
Mutazioni somatiche Mutazioni nella linea germinale. Mutazioni condizionali. Mutazioni
puntiformi cromosomiche genomiche e loro conseguenze. Le cause della mutazione. La mutazione
e l’evoluzione.
REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA (CAP. B 4)
La genetica dei virus. Struttura dei virus. Ciclo litico e lisogeno. La riproduzione dei virus a DNA e
dei virus ad RNA. La ricombinazione genica nei procarioti: coniugazione, trasformazione,
trasduzione. I geni che si spostano: plasmidi e trasposoni. L’operone e la regolazione
dell’espressione genica nei procarioti. L’operone lac e l’operone trp . La complessità del genoma
eucariotico. Introni ed esoni. Elaborazione dell’mRNA nelle cellule eucariote: maturazione
dell’mRNA mediante splicing. La regolazione genica prima, durante, dopo la trascrizione.
Esperienza di laboratorio: preparazione terreni di coltura per piastre Petri e semina di batteri.
L’EVOLUZIONE E L’ORIGINE DELLA SPECIE (CAP. B 5)
Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita. L’evoluzione prima di Darwin: l’età della Terra e
le testimonianze fossili, Cuvier e la teoria delle catastrofi, la teoria di Lamarck. La teoria di Darwin
e la selezione naturale. Le prove dell’evoluzione. La teoria sintetica dell’evoluzione e la genetica
delle popolazioni. Esempi di microevoluzione. Esempi di macroevoluzione. Il concetto di pool
genico. La legge di Hardy-Weinberg. Fattori che modificano le frequenze alleliche: mutazioni,
flusso genico, deriva genetica (effetto fondatore e fenomeno collo di bottiglia), accoppiamenti non
casuali. Definizione di specie. La speciazione.
Esperienza di laboratorio sulla legge di Hardy-Weinberg
STUDIO DEL CORPO UMANO
ORGANIZZAZIONE DEL CORPO UMANO (CAP. C 1)
L’organizzazione corporea dei mammiferi: organizzazione gerarchica. I tessuti: epiteliale,
connettivo, muscolare, nervoso. I neuroni. Organi, sistemi, apparati. Le cellule staminali e la
rigenerazione dei tessuti. L’omeostasi. Energia e metabolismo. Integrazione e controllo. Controllo
a feedback. Esempi di feedback positivo e negativo.
I NEURONI E IL TESSUTO NERVOSO (CAP.C 9)
Il sistema nervoso raccoglie gli stimoli ed elabora risposte. Il SNC e SNP. Le unità funzionali del
sistema nervoso: i neuroni. Le cellule gliali sostengono e proteggono i neuroni. La conduzione
dell’impulso nervoso: il potenziale di riposo, il potenziale d’azione. La sinapsi. I neurotrasmettitori.
IL SISTEMA MUSCOLARE E SCHELETRICO (CAP.C 10)
Le caratteristiche dei muscoli scheletrici. L’unità funzionale delle fibre muscolari. Il sarcomero. Il
meccanismo molecolare della contrazione muscolare.
La struttura di un osso lungo. La formazione e l’accrescimento delle ossa lunghe.
Esperienza di laboratorio: la composizione dell’osso.
L’APPARATO CARDIOVASCOLARE (CAP.C 2)
Evoluzione dell’apparato cardiovascolare. L’organizzazione dell’apparato cardiovascolare.
L’anatomia del cuore. Il ciclo cardiaco. Origine e controllo del battito cardiaco. La struttura e la
funzione delle arterie e delle vene. Il movimento del sangue nei vasi sanguigni. I meccanismi di
scambio e la regolazione del flusso sanguigno. La composizione e la funzione del sangue. Cenni
sulle malattie del sangue e cardiovascolari.
Esperienza di laboratorio: osservazione del cuore di maiale; osservazione microscopica di preparati
istologici di organi dell’apparato circolatorio.
L’APPARATO RESPIRATORIO E GLI SCAMBI GASSOSI (CAP. C 3)
Evoluzione dell’apparato respiratori. Organizzazione e funzione dell’apparato respiratorio. La
meccanica della respirazione e la ventilazione polmonare. Il controllo della respirazione. Il sangue e
gli scambi di gas respiratori Cenni sulle malattie dell’apparato respiratorio.
Esperienza di laboratorio: osservazione del polmone di maiale; osservazione microscopica di
preparati istologici di organi dell’apparato respiratorio.
L’APPARATO DIGERENTE E L’ALIMENTAZIONE(CAP. C 4)
Evoluzione dell’apparato digerente. Organizzazione e funzione dell’apparato digerente. Le fasi
della digestione. La funzione del pancreas e del fegato. L’assorbimento delle sostanze nutritive. Il
controllo della digestione e del metabolismo, cenni di igiene e anatomia dell’apparato digerente.
Esperienza di laboratorio: la catalasi e il meccanismo di azione degli enzimi.
CENNI SISTEMA IMMUNITARIO ED ENDOCRINO
TESTO IN ADOZIONE
D.Sadava Biologia. blu
“Le basi molecolari della vita e dell’evoluzione. Il corpo umano”
Zanichelli.
ALUNNI
PROF.SSA
ANTONELLA
MARMORA
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