Insegnamento EVOLUZIONE DELLA BIODIVERSITÀ

Nome del corso di laurea Biotecnologie agrarie e ambientali
Codice insegnamento GP000311
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Egizia Falistocco
Docenti
  • Egizia Falistocco
Ore
  • 60 Ore - Egizia Falistocco
CFU 6
Regolamento Coorte 2017
Erogato Erogato nel 2017/18
Erogato altro regolamento
Attività Caratterizzante
Ambito Discipline biotecnologiche generali
Settore AGR/07
Periodo Secondo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti La struttura del genoma eucariotico. L’organizzazione molecolare del cromosoma eucariotico. Meiosi e ricombinazione. Variazioni della struttura cromosomica. Variazioni del numero cromosomico. L’evoluzione del cariotipo. La domesticazione. Origine ed evoluzione delle principali specie coltivate. Concetti generali di biodiversità. Principali strategie per la salvaguardia della biodiversità.
Testi di riferimento Citogenetica Vegetale - Egizia Falistocco. Patron editore- Bologna.

Pubblicazioni fornite dal docente e altro materiale didattico.
Obiettivi formativi Trasmettere le conoscenze fondamentali di Citogenetica e far comprendere l’importanza di questa disciplina per coloro che intenderanno, a vario titolo, intraprendere una attività lavorativa nel settore delle biotecnologie vegetali. Far comprendere il legame che corre tra il comportamento, l’organizzazione genetica e molecolare dei cromosomi e i processi ereditari e gli eventi di speciazione. Saper collegare gli aspetti citogenetici con l’evoluzione degli organismi viventi, in particolare con l’origine e l’evoluzione delle specie coltivate trattate.
Prerequisiti Conoscenze di Botanica generale e sistematica e fondamenti di Genetica sono importanti e necessarie per seguire il Corso e affrontare lo studio senza difficoltà. E' anche utile la conoscenza dell'uso di strumenti di laboratorio quali microscopio ottico e stereomicroscopio.
Metodi didattici Lezioni frontali. Esercitazioni in aula. Esercitazioni in laboratorio.
Altre informazioni Conoscenza della lingua inglese.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame consiste in una prova orale la cui durata oscilla tra i 30 e 40 minuti. Verrà valutato il livello di conoscenze raggiunto dallo studente sugli argomenti di Citogenetica e Biodiversità trattati durante il Corso. In particolare lo studente dovrà dimostrare di aver compreso la connessione tra cromosomi ed evoluzione degli esseri viventi. Verranno anche mostrate microfotografie riguardanti anomalie meiotiche e vari aspetti della struttura cromosomica che lo studente dovrà identificare e discutere. Si richiede la conoscenza dell'esatta terminologia scientifica dei nomi delle specie vegetali. Trattandosi di un Corso di laurea magistrale verrà tenuta in particolare considerazione la capacità dell'esaminando di esprimersi con proprietà di linguaggio e competenza scientifica.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso La biodiversità come espressione del processo evolutivo. Microevoluzione e macroevoluzione. Il concetto di specie. La Citogenetica vegetale dalle origini ad oggi. La struttura del genoma eucariotico: Valore C e "genome size". L'andamento del Valore C in Angiosperme, Gimnosperme e Pteridofite. La plasticità del genoma eucariotico ed il significato evolutivo delle variazioni quantitative del genoma. La componente ripetitiva del genoma: le sequenze ripetute trascriventi e non trascriventi, organizzazione molecolare e localizzazione cromosomica: DNA satellite, geni ribosomali, telomeri. La Cromatina. Il cromosoma eucariotico: struttura e funzione con particolare riferimento al centromero, telomeri ed organizzatore nucleolare. Il fenomeno dell'anfiplastia. Eucromatina ed eterocromatina. Le tecniche di bandeggio cromosomico. I cromosomi nella riproduzione e nello sviluppo. La Mitosi e il ciclo cellulare. La Meiosi e la ricombinazione. I mutanti meiotici e loro importanza evolutiva nel regno vegetale. Asinapsi, desinapsi e citomissia. Forme particolari di cromosomi. Endoreduplicazione e cromosomi politenici. I cromosomi soprannumerari. I cromosomi sessuali: determinazione cromosomica del sesso, il sistema XX XY, il sistema ZZ ZW. Il ruolo del cromosoma nella biodiversità e conservazione. Le variazioni numeriche dei cromosomi. La poliploidia nel regno vegetale. Il corredo di base x. Origine ed evoluzione dei poliploidi alla luce delle ultime scoperte. La formazione ricorrente dei poliploidi. Caratteristiche genetiche di un autopoliploide. Origine degli allopoliploidi. Appaiamento meiotico nei poliploidi. Autosindesi e allosindesi. La diploidizzazione. I paleopoliploidi. La ristrutturazione genomica dei poliploidi e il fenomeno "genome downsizing". Le variazioni della struttura cromosomica. L'evoluzione del cariotipo. La disploidia. La Citotassonomia. La citogenetica molecolare, nuove strategie di indagine per lo studio della biodiversità, filogenesi ed evoluzione. Applicazione delle tecniche per l'analisi molecolare del cromosoma: l'ibridazione in situ fluorescente (FISH) e l'ibridazione genomica in situ (GISH). Alcuni cenni sulle tappe fondamentali dell'evoluzione della vita sulla terra. Origine dell'agricoltura, domesticazione delle piante e degli animali. L'agricoltura dalle origine ad oggi: le cause della perdita di variabilità. I diversi tipi di risorse genetiche agrarie. L'opera di Vavilov. I Centri di origine delle piante coltivate. Centri primari e centri secondari. Domesticazioni vicarie. La sindrome di domesticazione. I pool genici. Origine e domesticazione delle principali specie coltivate dell'area temperata e tropicale. Le liste rosse. Hotspot di biodiversità. Strategie di conservazione della biodiversità. Conservazione in situ. Zone ZPS, ZSC, SIC. La conservazione on farm. Conservazione ex situ.

Lezioni pratiche in laboratorio - Scelta e preparazione del materiale vegetale da utilizzare per i successivi esperimenti (prelievo, pre-trattamento e fissaggio degli apici radicali, prelievo delle infiorescenze). Analisi cariologica su preparati Feulgen, osservazioni al microscopio e considerazioni. Analisi della meiosi su vetrini preparati a fresco (microsporogenesi).
Preparazione dei vetrini per gli esperimenti di ibridazione in situ fluorescente mediante il metodo dropping. Esperimenti per la mappatura dei geni ribosomali mediante FISH, applicazione della tecnica GISH.
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