20410536 - BIOLOGIA CELLULARE ED ELEMENTI DI GENETICA

L'insegnamento rientra nell'ambito delle attività formative di area biologica e intende fornire le conoscenze di base sull’organizzazione morfo-funzionale delle cellule e dei tessuti animali, con particolare riguardo ai mammiferi. Inoltre, verranno fornite allo studente le competenze teoriche e pratiche per la comprensione dei meccanismi fondamentali sia dell’ereditarietà mendeliana e non mendeliana dei caratteri, sia della mutagenesi ambientale. Il corso si pone anche l’obiettivo di fornire allo studente le conoscenze di base relative allo sviluppo e all’anatomia dei vertebrati in chiave evoluzionistica. Saranno fornite le basi per la comprensione dei processi di differenziamento e morfogenesi. Lo studente acquisirà le conoscenze di base sulle cellule e sui tessuti animali, sulla genetica formale e mutagenesi ambientale per la comprensione delle aberrazioni cromosomiche strutturali e numeriche e, infine, sui principi generali dello sviluppo animale, dalla gametogenesi alla formazione degli organi. Lo studente acquisirà anche competenze teoriche e pratiche necessarie al riconoscimento a livello macro- e microscopico di strutture anatomiche ed embrionali di vertebrati.
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Programma

Il corso è suddiviso in 3 moduli: (1) Citologia ed Istologia. Cellule staminali, differenziamento e morte cellulare; membrana plasmatica e trasporto di membrana; DNA, nucleo, ciclo cellulare, mitosi e meiosi; organuli cellulari, proteine, via citoplasmatica, via secretoria, traffico vescicolare; mitocondri ed energia; citoscheletro; giunzioni cellulari; tessuto epiteliale; tessuto nervoso; tessuto muscolare; tessuto connettivo; tessuto osseo; sangue; immunità. (2) Elementi di Genetica. Elementi di base della genetica: organizzazione della cromatina, etero ed eucromatina, il gene, gli alleli. Il cromosoma: struttura e funzione. I cromosomi omologhi, i cromatidi fratelli. La divisione cellulare: mitosi e meiosi. Difetti della divisione cellulare e sue conseguenze. Mendel e il concetto di gene. Le leggi di Mendel, esercizi numerici. Estensione della genetica mendeliana (dominanza incompleta, codominanza, alleli multipli, pleiotropia, epistasi). Le basi cromosomiche dell’ereditarietà, caratteri legati all’X, crossing over e mappe di concatenazione, incrocio a due punti, incrocio a tre punti, esercizi numerici. Concetti base della genetica di popolazioni, esercizi numerici. Le basi molecolari dell’ereditarietà, replicazione semiconservativa del DNA. Aberrazioni cromosomiche numeriche e strutturali. (3) Biologia dello Sviluppo e Anatomia comparata. (Biologia dello Sviluppo). Da una singola cellula a un organismo pluricellulare: differenziamento e morfogenesi. La riproduzione sessuata. La gametogenesi. Differenze strutturali tra l'uovo e lo spermatozoo. La fecondazione: riconoscimento dei gameti a distanza e per contatto. Generalità sulle varie fasi di sviluppo: segmentazione, gastrulazione, organogenesi. Protostomi e deuterostomi. Prime fasi di sviluppo di echinodermi, cefalocordati, anfibi, uccelli e mammiferi. La neurulazione e la formazione delle vescicole encefaliche. Il mesoderma e il destino delle regioni in cui è suddiviso. Gli annessi extraembrionali: amnios, corion, allantoide e sacco del tuorlo. La placenta. (Anatomia comparata). Origine dei vertebrati. I primi agnati e la comparsa degli gnatostomi. Diversità e successo evolutivo dei vertebrati acquatici letto sulla base della loro anatomia e biologia riproduttiva. Origine dei tetrapodi e conquista delle terre emerse. Condroitti, osteitti, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Anatomia comparata dei sistemi organici dei vertebrati: sistemi tegumentario, respiratorio, digerente e circolatorio e uro-genitale.

Testi Adottati

1) Citologia ed Istologia: Autori vari. Biologia - Cellula e Tessuti, Colombo&Olmo eds, edi-ermes.
2) Elementi di Genetica: Campbell. Biologia e genetica, Urry, Cain, Wasserman, Minorsky and Orr. Pearson
3) Biologia dello Sviluppo: Menegola et al. "Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale", EdiSES
4) Anatomia comparata: Stingo "Anatomia Comparata", Edi-Ermes

Bibliografia Di Riferimento

Saranno fornite le slides in formato PDF di tutte le lezioni e delle esercitazioni

Modalità Erogazione

Il corso si svolge con lezioni frontali in aula e con esercitazioni pratiche in laboratorio e/o in aula.

Modalità Frequenza

La frequenza delle lezioni non è obbligatoria.

Modalità Valutazione

L'esame è di tipo ORALE. Per esigenze dovute alla pandemia Covid-19, l’esame può essere svolto on-line. L’accertamento di profitto è finalizzato alla verifica del livello di conoscenza degli argomenti trattati nel corso ed alla capacità di ragionamento dello studente. Nella valutazione della prova e nell'attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di applicare i concetti teorici, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti intra- e inter-disciplinari, della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi, della padronanza di espressione. La valutazione è espressa in trentesimi.

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Programma

Modulo di Biologia dello Sviluppo e Anatomia Comparata

Da una singola cellula a un organismo pluricellulare: differenziamento e morfogenesi. La riproduzione sessuata. La gametogenesi. Differenze strutturali tra l'uovo e lo spermatozoo. La fecondazione: riconoscimento dei gameti a distanza e per contatto. Generalità sulle varie fasi di sviluppo: segmentazione, gastrulazione, organogenesi. Protostomi e deuterostomi. Prime fasi di sviluppo di echinodermi, cefalocordati, anfibi, uccelli e mammiferi. La neurulazione e la formazione delle vescicole encefaliche. Il mesoderma e il destino delle regioni in cui è suddiviso. Gli annessi extraembrionali: amnios, corion, allantoide e sacco del tuorlo. La placenta.
Origine dei vertebrati. I primi agnati e la comparsa degli gnatostomi. Diversità e successo evolutivo dei vertebrati acquatici letto sulla base della loro anatomia e biologia riproduttiva. Origine dei tetrapodi e conquista delle terre emerse. Condroitti, osteitti, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Anatomia comparata dei sistemi organici dei vertebrati: sistemi tegumentario, respiratorio, digerente e circolatorio e uro-genitale.

Testi Adottati

Menegola "Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale", EdiSES.
Stingo "Anatomia Comparata", Edi-Ermes.

Modalità Erogazione

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

Modalità Valutazione

Sarà valutato il livello di conoscenze e di competenze acquisite. Verrà inoltre valutata la capacità di espressione dei concetti nel linguaggio scientifico proprio della materia.

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