Prove di biologia per l`ammissione al I anno dei corsi di Laurea in

Prove di biologia
per l’ammissione al I anno
dei corsi di Laurea
in Scienze Biologiche e Scienze
Naturali
Anno accademico 1992/93
1. Avrete certamente osservato che il diametro della pupilla varia nel corso della giornata. Sapreste fornire:
a) un ordine di grandezza delle variazione nell’uomo;
b) una spiegazione fisiologica del fenomeno.
Sapreste dire com’è la pupilla durante il sonno e perché?
2. Il campo visivo, cioè quella parte dello spazio esterno
che è visibile quando si guarda dritto davanti a sé, con occhi e testa fissi, si estende orizzontalmente per circa 180
gradi. Se si copre un occhio, il campo si restringe orizzontalmente solo per una piccola porzione laterale, ma ancora
si estende ampiamente sia a destra sia a sinistra del meridiano verticale (piano di simmetria della testa). Se invece
viene lesa la porzione visiva della corteccia cerebrale di
un lato (emisfero destro o emisfero sinistro del cervello) il
campo visivo si riduce alla metà, cioè all’area che si estende alla sinistra o alla destra del meridiano verticale. Che
cosa se ne può dedurre circa le connessioni anatomiche tra
la retina dell’occhio e i due emisferi cerebrali?
3. Nelle cavie il pelo arruffato (R) è dominante sul pelo
liscio (r) ed il colore nero (B) è dominante sul bianco (b).
a) Si sono incrociati individui geneticamente puri arruffati e bianchi con individui anch’essi puri lisci e
neri; gli individui della prima generazione vengono
incrociati con i genitori a pelo liscio e nero. Quale è
la proporzione fra parentali e ricombinanti in questa
discendenza?
b) Gli individui appartenenti al gruppo dei ricombinanti nell’esercizio precedente vengono incrociati con
animali a pelo liscio e bianco. Date i fenotipi e le loro proporzioni, che si ottengono in questo incrocio.
4. Mettiamo due coppie di topi in due gabbie diverse. In
entrambi i casi la femmina ha pelo nero e il maschio bruno.
Dalla prima coppia nascono 21 topi neri e 19 bruni, dalla
seconda 46 topi tutti neri.
a) Cosa si può concludere sulla trasmissione del carattere “colore del pelo” in questi topi?
b) Quale è il genotipo dei genitori nei due casi?
5. Quale è la probabilità che una mutazione cada, all’interno della sequenza nucleotidica codificante di un gene,
in modo da interrompere la traduzione? E la trascrizione?
In che modo la degenerazione del codice genetico può proteggere le cellule dagli effetti di una mutazione? Può una
mutazione cambiare un aminoacido di una proteina senza
influenzarne la funzione? Se sı̀, come?
6.
a) Potendo misurare le variazioni del potenziale della
membrana di una fibra nervosa, come fareste per stabilire la velocità di conduzione del potenziale d’azione?
b) Vi sarà sicuramente capitato di infilare la mano in
acqua troppo calda. Avete notato che la mano viene
ritratta prima di avvertire la sensazione di dolore e
che, a sua volta, la sensazione di dolore precede la
sensazione di caldo? Potreste spiegare perché?
b) (alternativo) Come interpretereste il grafico sottostante, sapendo che t = 0 corrisponde all’istante in
cui ad un nervo viene fornita una scossa elettrica e
che il potenziale V (t) viene registrato ad una certa
distanza dal punto stimolato (vedi schema nel riquadro).
REGISTRAZIONE DI V(t)
V(t)
STIMOLAZIONE ELETTRICA
NERVO
0
t
c) La velocità di conduzione lungo le fibre sensoriali in
due archi riflessi della gamba è:
arco riflesso 1: 100 m/sec;
arco riflesso 2: 10 m/sec.
La velocità di conduzione delle fibre motorie è in
entrambi i casi 100 m/sec. La lunghezza delle fibre nervose, sia motorie che sensoriali, è di 1 m. Il
tempo riflesso (intervallo fra stimolo sensoriale e risposta motoria) misurato nei due casi è:
arco riflesso 1: 0.0218 sec
arco riflesso 2: 0.1118 sec.
Giustificare il risultato.
Anno accademico 1993/94
1. La Corea di Huntington è una malattia nervosa caratterizzata da movimenti incontrollati e da una progressiva
alterazione mentale. Questa malattia non compare mai in
giovane età. In genere i primi sintoni compaiono al di
sopra del trenta anni.
a) Persone affette da Corea di Huntington hanno sempre almeno uno dei due genitori che ha avuto la stessa malattia. Ogni persona che ne è affetta trasmette
la malattia alla metà dei suoi figli, in media.
Quale è la base genetica della trasmissione?
b) Supponete che un giovane di 22 anni apparentemente normale, ma di padre affetto, venga a chiedervi
consiglio perché vuole sposarsi e avere figli. Qual è
la probabilità di rischio?
2. In alcune razze di bovini, il gene P, che permette la
formazione delle corna, si comporta come dominante nei
maschi e recessivo nelle femmine. Quindi il fenotipo dell’eterozigote dipende dal suo sesso. Supponiamo ora di
incrociare un toro senza corna con due mucche. La prima
ha le corna, ma il vitello non le ha. La seconda non le ha e
fa un vitello con le corna.
Quali sono i genotipi e il sesso dei vitelli di questi due
incroci?
3. Lo “splicing” è un meccanismo comune agli eucarioti
che permette di eliminare sequenze di RNA nucleari prima che essi siano trasportati nel citoplasma e tradotti in
proteine.
Discutere i vantaggi evolutivi conferiti dallo “splicing”
agli eucarioti.
4. Nell’ultimo decennio numerose evidenze hanno suggerito che nel mondo vivente l’RNA sia stata la prima molecola “informazionale” e che il DNA sia nato successivamente.
Discutere i possibili vantaggi evolutivi conferiti dal DNA.
5. Nei casi di ictus o di altra patologia cerebrale in cui si
verifica paralisi o paresi degli arti di destra, si associano
spesso disturbi del linguaggio.
Spiegare perché e descrivere la localizzazione cerebrale e la proprietà di questi centri.
6. Osservando un sarcomero in vari stadi di contrazione,
si nota che la banda A non subisce variazioni e rimane costante, mentre la banda I si riduce notevolmente. Spiegare
il motivo.
Anno accademico 1994/95
1. La presenza del nucleo nella cellula eucariotica consente una serie di livelli regolatori molto più complessi rispetto alla cellula procariotica. Discutere le principali acquisi-
zioni funzionali ed evolutive date dalla presenza del nucleo
negli eucarioti.
2. Che impatto ha avuto secondo voi la biologia molecolare nell’evoluzione del concetto di gene?
3. Il doppio strato fosfolipidico della membrana plasmatica impedisce la fuoriuscita del contenuto idrosolubile cellulare, ma crea un grosso problema per il trasporto delle
piccole molecole polari e delle macromolecole. Come si è
risolto il problema?
4. Alcune malattie genetiche sono dovute a mutazioni che
risultano nella produzione di proteine non funzionali. La
terapia genica consiste nell’introdurre nei cromosomi di
individui affetti un gene che non reca mutazioni. Dire se i
geni possono essere inseriti a caso nel cromosoma.
I geni introdotti devono contenere esclusivamente le
triplette codificanti per la sequenza amminoacidica della
proteina, o anche altre sequenze? Spiegare.
5. Descrivere la struttura della miofibrilla ed il meccanismo molecolare della contrazione muscolare.
6. La comunicazione cellulare avviene mediante un insieme di informazioni: genetiche, ormonali e nervose che le
cellule si scambiano.
Descrivere le modalità con cui avviene la comunicazione tra cellule nervose e tra cellule muscolari (giunzione
neuromuscolare).
Anno accademico 1995/96
1. Mondo inanimato e mondo vivente: discutere i fenomeni e le proprietà che caratterizzano la vita e la distinguono
come fatto peculiare della Storia Naturale nelle sue cinque
articolazioni, i Regni.
2. L’evoluzione biologica: discutere alcuni approcci sperimentali al problema.
3. Il riconoscimento, un fenomeno fondamentale per gli
organismi: i diversi soggetti biologici debbono riconoscere
(substrati, individui, fattori ambientali) per sopravvivere,
riprodursi, evolvere. Portate qualche esempio di riconoscimento ai diversi livelli di organizzazione (molecolare,
cellulare, organismico, ambientale).
4. Il fenomeno della riproduzione: mitosi e meiosi come
chiavi di lettura.
5. Negli esperimenti di Mendel furono studiate sette coppie di caratteri, con le varianti dominante e recessiva. Le
coppie cromosomiche nella specie studiata, Pisum sativum, sono sette (Mendel lo ignorava). Discutere brevemente le implicazioni.
I candidati sono invitati a sviluppare i temi indicati in
modo sintetico e schematico.
Anno accademico 1996/97
1. Discutere brevemente le differenze tra cellule procariotiche e cellule eucariotiche e i vantaggi evolutivi degli
eucarioti.
2. I meccanismi molecolari del differenziamento cellulare.
3. Struttura e funzione degli enzimi.
4. Quale è il ruolo dell’ATP, del NAD e dei citocromi nel
metabolismo cellulare?
5. È noto che alcune attività nervose si svolgono attraverso il midollo spinale. Queste attività non dipendono dalla
coscienza e possono prodursi anche durante un sonno profondo o in seguito a lesioni del midollo spinale (il serpente
decapitato continua a muoversi).
Quali meccanismi entrano in funzione perché ciò possa
avvenire?
6. Il fattore di crescita del nervo (NGF) è importante ai fini
della sopravvivenza dei neuroni simpatici in via di sviluppo. Quali osservazioni sperimentali hanno portato a questa
conclusione?