Insegnamento EVOLUZIONE DELLA BIODIVERSITÀ
| Nome del corso di laurea | Biotecnologie agrarie e ambientali |
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| Codice insegnamento | GP000311 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Egizia Falistocco |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2019 |
| Erogato | Erogato nel 2019/20 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline biotecnologiche generali |
| Settore | AGR/07 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Evoluzione biologica origine di biodiversità e adattamento. Classificazione dei viventi: sistematica e tassonomia. Il concetto di specie secondo le diverse scuole. La Citogenetica per comprendere l’origine della diversità e il ruolo dei cromosomi nell’evoluzione dei viventi. Evoluzione genomica e cromosomica. Le variazioni del numero cromosomico. I citotipi. Lo studio delle figure meiotiche. I mutanti meiotici. Poliploidia e disploidia. Il cariotipo ancestrale. Metodi di indagine. Eventi evolutivi particolari: la domesticazione. Origine delle specie coltivate. Concetti di agrobiodiversità, pool genico e risorse genetiche agrarie. Accenni alle strategie di conservazione della biodiversità. |
| Testi di riferimento | Falistocco E. – 1998 – Citogenetica vegetale – Patron editore, Bologna. Thompson J.D. – 2005 – Plant evolution in the Mediterranean - Oxford University Press. SmarttJ. & Simmonds N.W. – 1995 – Evolution of crop plants – Longman Scientific and Technical, UK Barcaccia G. & Falcinelli M. – 2005 – Genetica e genomica – Liguori Editore, Napoli – (Vol. II Cap.12). Jauhar P.P. – 1996 - Methods of genome analysis in plants – CRC Press, New York – Cap. 3, 10, 11. Malossini F. – 2001 – La domesticazione degli animali – Atti Acc. Rov. Agiati serie VIII, Vol. I B. Pubblicazioni fornite dal docente e altro materiale didattico. |
| Obiettivi formativi | Fornire le informazioni e i concetti essenziali per comprendere i processi evolutivi e affrontare lo studio della diversità delle piante. Saper interpretare i processi evolutivi e i legami filogenetici tra le forme attraverso lo studio dei corredi cromosomici e l’identificazione delle varianti. Saper collegare gli aspetti citogenetici con l’evoluzione degli organismi viventi, in particolare con l’origine e l’evoluzione delle specie coltivate. Far comprendere l’importanza della flora spontanea per lo studio dei processi evolutivi e degli eventi di speciazione. |
| 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 anche mostrato materiale fotografico riguardante le divisioni cellulari, 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. La frequenza e la partecipazione attiva alle lezioni sarà tenuta in conto ai fini della valutazione. 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 e dell’adattamento. Attuale distribuzione della flora sulla superficie terrestre. Definizione di biosfera, bioma, ecosistema, biocenosi, biotopo, habitat. Concetto di resilienza. Ordinamento e classificazione dei viventi: sistematica e tassonomia. Il concetto di specie secondo le diverse scuole. La Citogenetica per comprendere l’origine della diversità vegetale e animale. Le basi cromosomiche dell’evoluzione. Genomi e cromosomi: i tre paradossi. La componente ripetitiva del genoma. Le sequenze ripetute trascriventi e non trascriventi: organizzazione molecolare e localizzazione cromosomica. Il cromosoma eucariotico: struttura e funzione. Eucromatina ed eterocromatina. Le tecniche di bandeggio cromosomico. Mitosi e ciclo cellulare. Meiosi e ricombinazione. Analisi delle figure meiotiche. I mutanti meiotici. Asinapsi, desinapsi e citomissia. Forme particolari di cromosomi. Endoreduplicazione e cromosomi politenici. I cromosomi soprannumerari. I cromosomi sessuali. Il ruolo del cromosoma nella biodiversità e conservazione. Le variazioni numeriche dei cromosomi. Autopoliploidia, Allopoliploidia, Aneuploidia, Disploidia, La poliploidia nel regno vegetale. Il corredo di base x. Origine ed evoluzione dei poliploidi. Cromosomi omologhi ed omeologhi. Autosindesi e allosindesi. Le variazioni della struttura cromosomica. L'evoluzione del cariotipo. 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). Cenni sulle tappe fondamentali dell'evoluzione della vita sulla terra. Origine dell'agricoltura, domesticazione delle piante e degli animali. Domesticazioni vicarie. La sindrome di domesticazione. L'agricoltura dalle origine ad oggi: le cause della perdita di variabilità. L'opera di Vavilov. I Centri di origine delle piante coltivate. Centri primari e centri secondari. Concetti di agrobiodiversità, pool genico e risorse genetiche agrarie. Origine e domesticazione di alcune delle principali specie coltivate. Storia della vita sulla terra: speciazione ed estinzione. Le liste rosse. Hotspot di biodiversità. Cenni sulle principali strategie di conservazione della biodiversità. Lezioni con presentazioni PowerPoint. Lezioni pratiche in laboratorio - Scelta e preparazione del materiale vegetale da utilizzare per i successivi esperimenti. Analisi cariologica. 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. Attività di lettura e interpretazione di pubblicazioni scientifiche recenti in lingua inglese. |