L ereditarietà e l evoluzione

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1 Programma di Biologia. Prof.ssa Anna Tartaglia Classe 3^A -3D-3C Anno scolastico 2010/2011 L ereditarietà e l evoluzione Le basi cellulari della riproduzione e dell ereditarietà Il concetto di riproduzione e la divisione cellulare 1. Il simile genera (quasi) sempre il simile 2. Una cellula nasce solo da un altra cellula 3. I procarioti si riproducano per scissione binaria Il ciclo cellulare cellulare nella cellula eucaristica e la mitosi 4. I cromosomi degli eucarioti sono grandi e complessi, e si duplicano prima di ogni divisione cellulare 5. Il ciclo cellulare scandisce gli eventi metabolici e riproduttivi di ogni cellula 6. La divisione cellulare è una serie ininterrotta di eventi 7. La citodieresi avviene in maniera diversa nelle cellule animali e nelle cellule vegetali 8. L ancoraggio a una superficie solida, la densità e i fattori di crescita influenzano la divisione cellulare 9. I fattori di crescita controllano il ciclo cellulare 10. Le cellule che si dividono in maniera incontrollata producono tumori maligni 11. Una visione d insieme: la mitosi serve per la crescita degli organismi, la sostituzione delle cellule e la riproduzione assessuata La meiosi e il crossing-over 12. I cromosomi formano coppie omologhe 13. I gameti possiedono un assetto cromosomico singolo 14. La meiosi riduce il numero dei cromosomi da diploide ad apolide 15. Mitosi e meiosi a confronto 16. La varietà della progenie dipende dalla disposizione dei cromosomi durante la meiosi e dalla casualità della fecondazione 17. I cromosomi omologhi possono portare versioni diverse dello stesso gene 18. Il crossing-over aumenta ulteriormente la variabilità genetica Alterazioni nel numero e nella struttura dei cromosomi 19. Il cariotipo è una ricostruzione fotografica dell assetto cromosomico di un individuo 20. La sindrome di Down è dovuta alla presenza di un cromosoma 21 un più 21. Il numero di cromosomi può variare a causa di una non-disgiunzione durante la meiosi 22. Le alterazioni della struttura cromosomica possono provocare patologie congenite e tumori 23. Un numero anomalo di cromosomi sessuali di solito non compromette la sopravvivenza Modelli di ereditarietà Le leggi di Mendel 1. La genetica è una scienza dalle radici antiche 2. I primi esperimenti di genetica ebbero luogo nel giardino di un abbazia 3. La legge della segregazione descrive la trasmissione ereditaria di un singolo carattere 4. I cromosomi omologhi portano i due alleli relativi a ciascun carattere 5. La legge dell assortimento indipendente prende in considerazione due caratteri contemporaneamente 6. I genetisti usano il testcross per determinare i genotipi sconosciuti

2 7. I risultati degli esperimenti di Mendel sono in sintonia con le leggi della probabilità 8. L ereditarietà dei caratteri umani si può studiare costruendo gli alberi genealogici delle famiglie 9. Molte malattie ereditarie umane sono controllate da un singolo gene 10. I metodi per prevenire e diagnosticare le malattie ereditarie Oltre le leggi di Mendel 11. La dominanza incompleta produce fenotipi intermedi 12. Molti geni possiedono più di due alleli 13. Un singolo gene può avere effetto su più caratteri fenotipici 14. Un singolo carattere può essere influenzato da molti geni Le basi cromosomiche dell ereditarietà 15. Il comportamento dei cromosomi conferma le leggi di Mendel 16. I geni localizzati sullo stesso cromosoma tendono ad essere ereditati insieme 17. Il crossing-over produce nuove combinazioni di alleli 18. I genetisti usano il crossing-over per la mappatura dei geni I cromosomi sessuali e i caratteri legati al sesso 19. In molte specie di organismi il sesso è determinato dai cromosomi 20. I geni legati al sesso vengono ereditati con modalità particolari 21. Le malattie legate al sesso colpiscono prevalentemente i maschi La biologia molecolare del gene La struttura del materiale genetico 1. Alcuni esperimenti hanno dimostrato che il materiale genetico è formato da DNA 2. DNA e RNA sono polimeri di nucleotidi 3. Il DNA ha la forma di un elica a doppio filamento La duplicazione del DNA 4. La duplicazione del DNA dipende dall accompagnamento di specifiche basi azotate 5. I particolari della duplicazione del DNA Il trasferimento delle informazioni genetiche dal DNA all RNA e alle proteine 6. Il genotipo presente a livello di DNA si esprime nelle proteine, che determinano il fenotipo 7. L informazione genetica viene scritta sottoforma di codoni e tradotta in sequenze di amminoacidi 8. Il codice genetico è la Stele di Rosetta della vita 9. La trascrizione produce messaggi genetici sottoforma di RNA 10. L RNA eucariotico viene modificato prima di lasciare il nucleo La traduzione dell mrna 11. Le molecole di RNA di trasporto fungono da interpreti durante la traduzione 12. I ribosomi costruiscono i polipeptidi 13. Un codone di inizio indica il punto di partenza del messaggio portato dall mrna 14. Nella fase di allungamento si aggiungono amminoacidi alla catena polipeptidica fino a quando il codone di arresto termina la traduzione 15. Il passaggio di informazioni genetiche nella cellula segue la direzione DNA RNA proteine 16. Le mutazioni possono cambiare il significato dei geni La genetica dei virus e dei batteri 17. Il DNA virale può diventare parte del cromosoma ospite 18. Molti virus sono causa di malattie negli animali 19. Le malattie virali delle piante 20. L umanità deve affrontare la comparsa di nuovi virus 21. Il virus dell AIDS assembla il DNA utilizzando l RNA come stampo

3 22. In natura i batteri possono trasferire il DNA in tre modi diversi 23. I plasmidi batterici possono essere utilizzati per trasferire geni Il controllo dell espressione genica La regolazione genica nei procarioti e negli eucarioti 1. Le proteine che interagiscono con il DNA attivano e disattivano i geni nei procarioti in risposta ai cambiamenti ambientali 2. Il processo di differenziamento dà origine ad una grande varietà di cellule specializzate 3. Le cellule differenziate possono conservare tutto il loro potenziale genetico 4. Il modo in cui il DNA si ripiega all interno dei cromosomi eucariotici contribuisce a regolare l espressione genica 5. Nelle femmine dei mammiferi uno dei due cromosomi X è disattivato in tutte le cellule 6. Negli eucarioti la trascrizione è controllata da complessi aggregati di proteine 7. L RNA eucariotico può essere modificato in vari modi 8. Anche la traduzione e le ultime fasi dell espressione genica sono soggette a regolazione 9. Una visione d insieme dell espressione genica negli eucarioti La clonazione degli animali 10. Gli animali possono essere clonati tramite trasferimento nucleare 11. La clonazione terapeutica può produrre cellule staminali che hanno grandi potenzialità mediche Il controllo genetico dello sviluppo embrionale 12. Le reazioni in sequenza dell espressione genica e la comunicazione cellulare dirigono lo sviluppo di un animale 13. Sequenze di trasduzione del segnale trasformano i messaggi ricevuti dalla membrana plasmatica in reazione di risposta all interno della cellula 14. I geni che sono alla base dello sviluppo sono molto antichi Le basi genetiche del cancro 15. Il cancro si può scatenare a causa di mutazioni di geni che controllano la divisione cellulare 16. Le proteine codificate dagli oncogeni e gli oncopressori alterati interferiscono con le normali sequenza di trasduzione del segnale 17. Lo sviluppo del cancro ha origine da mutazioni genetiche multiple 18. Evitare l esposizione agli agenti cancerogeni può ridurre il rischio del cancro La tecnologia del DNA e la genomica La tecnologia del DNA ricombinante 1. Mediante l introduzione di plasmidi si possono modificare batteri e indurli a svolgere funzioni utili 2. Per tagliare e incollare il DNA si utilizzano particolari enzimi 3. I geni dei plasmidi ricombinanti si possono clonare 4. Per ottenere molte copie di una specifica sequenza di DNA si utilizza comunemente la tecnica PCR 5. I geni clonati possono essere conservati in librerie gnomiche 6. Si può produrre DNA da clonare anche mediante l enzima trascrittasi inversa 7. Cellule e organismi ricombianti sono utilizzati per ottenere prodotti genici su larga scala 8. La tecnologia del DNA sta cambiando l industria farmaceutica e la ricerca biomedica La genomica e gli OGM 9. Il Progetto Genoma Umano 10. La maggior parte del genoma non è costituito da geni 11. Grazie alla scienza della genomica sono stati sequenziali interi genomi 12. Gli organismi geneticamente modificati stanno trasformando l agricoltura

4 Come agisce l evoluzione L evoluazione biologica e la teoria di Darwin 1. Le teorie evolutive prima di Darwin 2. Nel suo viaggio intorno al mondo Dawin gettò le basi della sua teoria dell evoluzione 3. Secondo Darwin la selezione naturale è alla base dei meccanismi dell evoluzione Le prove dell evoluzione 4. Lo studio dei fossili fornisce prove a favore dell evoluzione 5. Altre prove che confermano la teoria evolutiva Il corpo umano Strutture e funzioni degli animali: i concetti unificanti Organizzazione strutturale gerarchica del corpo degli animali 1. Le strutture del corpo degli animali sono perfettamente correlate con la loro funzione 2. Gli animali sono dotati di un organizzazione strutturale di tipo gerarchico 3. I tessuti sono gruppi di cellule con strutture e funzioni cominui 4. Il tessuto epiteliale riveste internamente ed esteriormente il corpo e i suoi organi 5. Il tessuto connettivo tiene uniti gli altri tessuti e li sostiene 6. Il tessuto muscolare permette il movimento 7. Il tessuto nervoso forma una rete di comunicazione 8. Gli organi sono formati da tessuti 9. I sistemi cooperano per svolgere le funzioni vitali L alimentazione e la digestione Alimentazione ed elaborazione del cibo 1. La digestione avviene in compartimenti specializzati Il sistema digerente umano 2. Il sistema digerente umano è costituito da un canale alimentare e da organi ad esso associati 3. La digestione ha inizio all interno della cavità orale 4. Sia il cibo sia l aria che respiriamo passano attraverso la faringe 5. L esofago convoglia il bolo alimentare verso lo stomaco 6. Lo stomaco immagazzina contemporaneamente il cibo e lo demolisce per mezzo di acidi ed enzimi 7. Nella prima parte dell intestino si riversano ormoni ed enzimi prodotti dal fegato e dal pancreas 8. Nel duodeno termina la digestione chimica degli alimenti 9. Il pancreas e il fegato svolgono numerose funzioni legate più o meno strettamente alla digestione 10. L assorbimento delle sostanze nutritive avviene principalmente nella seconda parte dell intestino tenue 11. La funzione principale dell intestino crasso consiste nel terminare il riassorbimento dell acqua e dei Sali minerali Il sangue e la circolazione Il trasporto interno negli animali 1. Il sistema circolatorio ha relazioni molto strette con tutti i tessuti del corpo 2. Il sistema circolatorio può essere aperto, come quello degli insetti, oppure chiuso, come quello umano 3. Il sistema cardiovascolare dei vertebrati ha subito un processo evolutivo Il sistema cardiovascolare 4. Il sistema cardiovascolare umano è costituito dal cuore e dai vasi sanguigni 5. La struttura dei vasi sanguigni è perfettamente adattata alle loro funzioni

5 6. Il cuore si contrae e si distende aritmicamente 7. Il nodo senoatriale regola il ritmo del battito cardiaco 8. Il tessuto muscolare liscio controlla la distribuzione del sangue 9. Molte sostanze riescono a passare attraverso le pareti dei capillari 10. La pressione sanguigna e i problemi cardiovascolari 11. Il sangue è costituito dal plasma e da elementi cellulari in sospensione 12. La coagulazionnen e i trombociti La riproduzione asessuata e sessuata 1.Alternative alla riproduzione sessuata nei procarioti 2.La partenogenesi 3.L ermafroditismo 4.La gemmazione 5.L apparato riproduttore maschile e femminile.lo zigote. La professoressa Gli alunni Anna Tartaglia