MECCANISMI GENETICO MOLECOLARI DI ADATTAMENTO ALL'AMBIENTE

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
BIOLOGIA APPLICATA (BIO/13)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Gli organismi, la loro forma, la loro storia, la loro attività, le loro potenzialità sono il prodotto di complesse interazioni tra patrimonio ereditario e ambiente. Se l'ambiente cambia, cambiano anche i caratteri degli organismi.
Il principale obiettivo del corso è quello di comprendere dal punto di vista molecolare le risposte degli organismi, con una particolare attenzione alle piante, a diversi tipi di stress biotici e abiotici. Le competenze che lo studente acquisirà saranno sia di tipo teorico che di tipo metodologico (II Descrittore di Dublino). Sulla base di queste conoscenze analizzeremo poi alcuni approcci di tipo biotecnologico in campo agronomico per l'ottenimento di colture più resistenti a stress biotici a abiotici e in campo ambientale per l'utilizzo di organismi sentinelle di perturbazioni ambientali.
Essendo un corso che tratta di argomenti in continua evoluzione si presta anche molto a trasmettere nello studente una capacità di giudizio e una capacità di apprendimento che verrà sviluppata mediante la spiegazione e la consultazione di articoli scientifici sugli argomenti trattati molto recenti (III, IV, V Descrittore di Dublino). Allo studente verrà anche consigliato di effettuare ricerche su uno o più argomenti di suo interesse nell'ambito del programma del corso per migliorare la sua capacità di apprendimento della materia.

Contenuti dell'insegnamento

Gli organismi, la loro forma, la loro storia, la loro attività, le loro potenzialità sono il prodotto di complesse interazioni tra patrimonio ereditario e ambiente. Se l'ambiente cambia, cambiano anche i caratteri degli organismi.
Il principale obiettivo del corso è quello di comprendere dal punto di vista molecolare le risposte degli organismi, con una particolare attenzione alle piante, a diversi tipi di stress biotici e abiotici. Le competenze che lo studente acquisirà saranno sia di tipo teorico che di tipo metodologico (II Descrittore di Dublino). Sulla base di queste conoscenze analizzeremo poi alcuni approcci di tipo biotecnologico in campo agronomico per l'ottenimento di colture più resistenti a stress biotici a abiotici e in campo ambientale per l'utilizzo di organismi sentinelle di perturbazioni ambientali.
Essendo un corso che tratta di argomenti in continua evoluzione si presta anche molto a trasmettere nello studente una capacità di giudizio e una capacità di apprendimento che verrà sviluppata mediante la spiegazione e la consultazione di articoli scientifici sugli argomenti trattati molto recenti (III, IV, V Descrittore di Dublino). Allo studente verrà anche consigliato di effettuare ricerche su uno o più argomenti di suo interesse nell'ambito del programma del corso per migliorare la sua capacità di apprendimento della materia.

Programma esteso

Programma

1. Adattamento all'ambiente e risposta allo stress negli organismi superiori:

- Adattamento e risposta fenotipica

- Adattamento e risposta genotipica (DNA e cromosomi: mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche, la poliploidia)

- Variazioni epigenetiche ed effetti sul fenotipo

2. La complessità della risposta della pianta all'ambiente:

- Stress biotici

- Stress abiotici (carenza idrica, stress da congeamento, stress termico, stress da metalli)

3. Approcci biotecnologici in campo agronomico:

-Selezione di piante resistenti a stress biotici e abiotici

- Produzione di piante transgeniche resistenti a stress biotici e abiotici

4. Applicazione delle Biotecnologie in campo ambientale:

- Utilizzo della capacità degli organismi di rispondere a cambiamenti ambientali (saggi di mutagenicità, saggi eco-tossicologici, utilizzo di bioindicatori e biomarcatori ambientali)

Bibliografia

Testi consigliati e bibliografia

Non essendoci un libro di testo comprensivo di tutti gli argomenti trattati, il docente fornirà articoli e testi da consultare per i singoli argomenti.

Metodi didattici

I corso viene svolto con lezioni frontali sui diversi argomenti del programma.
In particolare:
Per ogni argomento verranno forniti allo studente gli strumenti bibliografici per poter implementare le sue conoscenze sull'argomento trattato.

Verranno effettuati collegamenti continui durante le lezioni frontali tra i diversi argomenti trattati in modo che lo studente possa acquisire una visione d'insieme di tutte le problematiche affrontate nel corso.

Ove possibile per molti argomenti si chiariranno i concetti con esempi sperimentali presenti in letteratura.

Il corso viene anche arricchito di seminari monografici tenuti da esperti del settore. Questo consentirà allo studente di capire come si possono affrontare praticamente problemi delineati in forma teorica durante le lezioni

Modalità verifica apprendimento

Durante le lezioni frontali si procederà ad effettuare test orali di verifica dell'apprendimento. Verranno effettuate anche domande per verificare la capacità di collegamento tra diversi argomenti.

L'esame orale finale consisterà nella preparazione di un elaborato scritto su un argomento a scelta tra quelli trattati e una dissertazione del medesimo. Da qui si partirà poi per effettuare domande su altri argomenti trattati nel corso.

La valutazione dell'esame seguirà i seguenti criteri (descrittori di Dublino 1,2):
- capacità nella trattazione dello specifico argomento presentato all'esame
- capacità di collegamenti tra l'argomento presentato in relazione ad altri aspetti e argomenti trattati nel corso.
- grado di padronanza di tutte le tematiche trattate, considerando sia gli aspetti teorici che quelli pratici. L'esame finale si ritiene superato se lo studente ha conseguito la sufficienza in almeno due dei quattro indicatori di valutazione