Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola” Anno scolastico 2012 / 2013 PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI BIOLOGIA Classe: 4° C Corso Scientifico-tecnologico Docente: Cecilia Sequi BASI CHIMICHE DELL’ EREDITARIETA’ La natura del DNA. Esperimenti con i batteriofagi. Ruolo del DNA. Modello di Watson e Crick. Duplicazione del DNA: filamento guida e filamento in ritardo, frammenti Okazaki, telomeri. CODICE GENETICO E SINTESI PROTEICA Geni e proteine Ruolo dell’RNA. Tipi di RNA. Codice genetico. Sintesi proteica. Patologie causate da errori strutturali o di traduzione del codice genetico. REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA Regolazione dell’espressione genica nei procarioti. L’ operone. Struttura del cromosoma eucariote. Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti. DNA del cromosoma eucariote: geni codificanti, introni e geni regolatori, DNA non codificante a copia unica, sequenze altamente ripetute ed elementi trasponibili. Condensazione del cromosoma ed espressione genica. Regolazione della trascrizione mediante i fattori di trascrizione. Elaborazione dell’mRNA negli eucarioti, splicing, splicing alternativo. Meccanismi di regolazione traduzionali e post traduzionali. GENETICA DI VIRUS E BATTERI Genetica dei batteri: plasmidi e coniugazione, trasformazione e trasduzione generalizzata e specializzata. Genetica dei virus: struttura dei virus, virus come vettori, virus a DNA e a RNA , trascrittasi inversa. Trasposoni e meccanismi di trasposizione. DNA RICOMBINANTE E BIOTECNOLOGIE Tecnologia del DNA ricombinante, enzimi di restrizione, clonazione di geni, librerie genomiche, reazioni a catena della polimerasi. Determinazione delle sequenze nucleotidiche: metodo Sanger. Progetto Genoma Umano. Biotecnologie: sintesi di proteine utili mediante batteri, OGM, clonazione dei mammiferi, ingegneria genetica in campo medico: diagnosi delle malattie genetiche, terapia genica. Lavoro di approfondimento sui benefici e gli effetti negativi delle biotecnologie e degli OGM in medicina, in agricoltura e sull’ambiente Partecipazione al progetto BIOFORM: approfondimento su elettroforesi, elementi trasponibili, elementi Alu, locus PV92 L’EVOLUZIONE Teorie fissiste. Prime teorie evolutive. Catastrofismo ed attualismo. Charles Darwin: biografia ed inquadramento storico. Gli sviluppi della teoria di Darwin. La selezione naturale e la variabilità individuale. Prove a favore del processo evolutivo (documentazione fossile, biogeografia, anatomia ed embriologia comparata, biologia molecolare). Prove dirette: l’evoluzione in atto. Teoria sintetica dell’evoluzione. Concetto di pool genico. L’equilibrio di HardyWeinberg. Fattori che modificano l’equilibrio. Deriva e flusso genico. Ruolo delle mutazioni. La variabilità ed il polimorfismo: fonti della variabilità genetica nelle popolazioni (ruolo della riproduzione sessuata e delle mutazioni), ampiezza e misura della variabilità, mantenimento ed incremento della variabilità (meccanismi che favoriscono la fecondazione incrociata ed impediscono l’autofecondazione, diploidia, superiorità dell’eterozigote, selezione naturale e polimorfismo bilanciato). Selezione e distribuzione fenotipiche nella popolazione: selezione stabilizzante, divergente e direzionale. Selezione sessuale e dimorfismo. Selezione frequenza-dipendente. Roma, 11/06/2013 L’insegnante (Prof.ssa Cecilia Sequi) Per gli studenti