Liceo Classico e Internazionale “C. Botta” – Ivrea
PROGRAMMA SVOLTO
Anno scolastico: 2014-2015
Classe: 4^ I
Docente: MORGANDO Severino
Disciplina: SCIENZE
GENETICA CLASSICA
Ripasso Citologia
Le cellule: principali caratteristiche delle cellule dei procarioti e degli eucarioti
La membrana cellulare e la regolazione degli scambi
Trasporto passivo: osmosi e diffusione attraverso le proteine di membrana
Trasporto attivo: funzionamento della pompa sodio – potassio, fagocitosi ed esocitosi
Riproduzione cellulare
La mitosi e il ciclo cellulare: ruolo dei fattori di crescita nella regolazione del ciclo cellulare.
Cellule totipotenti, multipotenti e specializzate.
La specializzazione cellulare
La meiosi
Gli errori nella meiosi: la sindrome di Down
Gametogenesi maschile e femminile: principali differenze
La genetica classica.
Le leggi di Mendel e le sue eccezioni
Pleiotropia, epistasi e caratteri poligenici
La genetica cromosomica: teoria cromosomica dell’ereditarietà; eredità legata al sesso; geni indipendenti e
concatenati; mappe cromosomiche
Ereditarietà dei gruppi sanguigni nell’uomo; malattie ereditarie legate al sesso e malattie ereditarie
autosomiche: modalità di trasmissione
GENETICA MOLECOLARE
Il DNA: struttura
Il ruolo del Dna nella trasmissione dell’informazione genetica
L’individuazione del DNA come sede dell’informazione genetica: dall’esperimento di Griffith a quello di
Hershey e Chase
Genetica dei virus: ciclo litico e ciclo lisogeno di un fago.
Composizione chimica degli acidi nucleici: differenze tra DNA e RNA
La scoperta di Chargaff sulla struttura del DNA e il contributo dei lavori sulla cristallografia a raggi X di
Rosalind Franklin
Il modello a doppia elica di Crick e Watson.
Duplicazione del DNA
Ruolo e modalità di azione della DNA polimerasi
I limiti della DNA polimerasi e il ruolo della Primasi
Duplicazione del filamento guida e del filamento in ritardo
I telomeri e la telomerasi e il loro ruolo nell’invecchiamento della cellula.
Dalla trascrizione alla traduzione
La RNA polimerasi e la trascrizione
Dal trascritto primario all’RNA messaggero negli eucarioti: ruolo di introni ed esoni
Lo splicing alternativo ed il suo significato
Il codice genetico
Struttura dei ribosomi e dei tRNA; modalità di assemblamento dei polipeptidi nei ribosomi: dal codone
d’inizio al codone di stop
La scoperta della trascrittasi inversa e il crollo della unidirezionalità dell’informazione genetica.
Le mutazioni
Il Concetto di mutazione; mutazione puntiforme e sue conseguenze: sostituzione, delezione e aggiunta di un
nucleotide.
Controllo genico nei procarioti
Struttura di un operone; operone lac ed operone trp.
Controllo genico negli eucarioti
I livelli di spiralizzazione del DNA: dalla doppia elica, ai nucleosomi e ai cromosomi
Eucromatina ed eterocromatina
Le diverse tipologie di sequenze del DNA eucariote: sequenze trasponibili (trasposoni e retrotrasposoni), le
sequenze micro satellite, le sequenze altamente ripetute, le famiglie multi geniche e le sequenze codificanti
I puff cromosomici
La disattivazione del cromosoma X nei mammiferi e il corpo di Barr
Struttura del promotore negli eucarioti e ruolo di enhancer e silencer
I microRNA
Oncogèni ed oncosoppressori e il loro ruolo nel controllo della divisione cellulare.
PROGRAMMA CLIL
Cell division and Karyotyping
Mitosis and meiosis: definition of both, description of the different phases (Interphase, Prophase, Metaphase,
Anaphase, Telophase, Cytokinesis), with reference to: chromosomes, chromatids, homologous pairs,
centrioles, centromere, nuclear membrane, characteristics of daughter cells (haploid/diploid) – and synapsis
and crossing-over (in meiosis only).
Similarities and differences between mitosis and meiosis (types of cells, number of divisions, number and
types of daughter cells). Crossing-over and genetic diversity in meiosis.
Non-disjunction in meiosis: what happens and at which stage. Consequences. Trisomy 21 and Down
Syndrome. Examples of other chromosomal disorders.
Definition of karyotype; how the chromosomes are arranged; how to read a karyotype for species, sex and
the presence of chromosomal disorders.
Plant Tissue Culture / Micro-propagation
Definition of plant tissue culture; its applications in agriculture (desirable traits) and in the
preservation of endangered species.
Description of the process, including reference to: explants, sterilisation, culture medium, callus,
shoots, acclimatisation, preservation of callus.
Embryo-Splitting / Artificial Twinning
Description of the process of embryo-splitting, including reference to fertilisation, zona pellicida,
splitting, cell division, implantation.
Characteristics of the offspring produced by embyo-splitting (mono-zygotic twins); genotype and
phenotype.
Advantages and disadvantages/limitations of producing livestock by embryo-splitting.
Somatic Cell Nuclear Transfer
Description of the process of SCNT, including reference to: unfertilised, de-nucleated egg cell,
nucleus of a dormant somatic cell, fusion, activation, implantation.
Characteristics of offspring produced by SCNT: genotype and phenotype.
Advantages and disadvantages/limitations of SCNT.
Significance/Implications of the successful cloning of Dolly the sheep.
Genetic Disorders
Definition of the terms: gene, allele, dominant, recessive, genetic disorder.
Brief description of some genetic disorders (symptoms, causes, possible treatment, inheritance),
including: Polydactyly, Huntingdon’s, Sickle Cell Anaemia, Phenylketonuria (PKU), Tay Sachs,
Cystic Fibrosis, Haemophilia.
Calculation of probability of inheriting a particular genetic disorder from given data about parents.
DNA and RNA
Definition of DNA and RNA: their functions and where they are found.
The structure of a nucleotide, including the differences in sugars and bases in DNA and RNA.
How nucleotides join together to form strands of DNA or RNA. Pairing rules for bases and types of
bonds formed. Structural difference between DNA and RNA.
The double helix structure of DNA and the anti-parallel arrangement of the strands (5 prime and 3
prime).
Enzymes
Definition of enzymes; their function as catalysts.
Structure of an enzyme (tertiary) and the role of the active site. Specific relationship between each
enzyme and its substrate(s).
Catabolic and anabolic reactions: description of the processes (including reference to substrate and
product) and examples of each (ex: break-down of disaccharides, protein synthesis…).
Explanation of endergonic and exergonic in relation to catabolic and anabolic reactions.
Ivrea, 11 giugno 2015
Il Docente
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Gli Studenti
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