Corso di Laurea in Biotecnologie

Biologia Vegetale

Plant Biology

Anno accademico 2020/2021

• BIOLOGIA E GENETICA VEGETALE (INT0696)

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Il Corso integrato si propone di sviluppare gli elementi fondamentali della biologia e della genetica vegetale, con particolare riferimento agli aspetti essenziali delle produzioni biotecnologiche. Verranno messe in evidenza le peculiarità del modello cellulare vegetale, sottolineando le principali differenze rispetto ai modelli di cellula animale. Verranno fornite conoscenze sia dei meccanismi molecolari alla base della riproduzione e trasmissione dei caratteri nelle piante che delle possibilità di eseguire interventi biotecnologici, anche mediante transgenesi, volti ad ottimizzare l'efficienza produttiva e lo sfruttamento delle piante per la produzione di molecole di interesse farmaceutico ed industriale.

Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine del modulo di Biologia vegetale lo studente dovrà essere in grado di inquadrare i dati di biologia cellulare e molecolare nel contesto degli organismi vegetali, delle loro interazioni con l'ambiente e con altri organismi di importanza biotecnologica, come funghi e batteri.

Modalità di insegnamento

- Videolezioni asincrone registrate, caricate sulla piattaforma moodle
- Incontri settimanali su webex (martedì 9-11)

- Esercitazioni in laboratorio sulla morfologia e fisiologia vegetale (non saranno svolte nell'A.A: 2020-2021 per motivi di sicurezza legati alla pandemia)

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato attraverso una prova scritta unica che comprende entrambi i moduli del corso integrato. Il tempo complessivo a disposizione, comprensivo del modulo di Genetica vegetale, è di 2 ore.  Il voto complessivo è stato concepito in modo da consentire di attribuire la lode.

L'esame scritto è costituito da varie tipologie di domande:
-          26 domande a scelta multipla, definizioni, riconoscimento di strutture. Queste domande ricoprono tutti gli argomenti svolti nel corso allo scopo di valutare le nozioni acquisite.
-          4 domande a risposta aperta con spazio contenuto. Alle risposte aperte è attribuito un punteggio maggiore in quanto permettono di valutare, in aggiunta alle conoscenze specifiche, proprietà di linguaggio e capacità di sintesi.
-          1 Schema. Riconoscimento e descrizione di una immagine tratta dal materiale fornito a lezione, per valutare la capacità di analizzare strutture morfologiche e/o processi, e il livello di approfondimento.

Programma

MODULO:  BIOLOGIA VEGETALE (BIO/01) - 5 CFU 

1) Le peculiarità degli organismi vegetali in confronto a quelli animali
Divisione cellulare nei vegetali. Caratteristiche del genoma nucleare vegetale. Peculiarità nel processo di divisione rispetto al modello animale e fungino.
Differenziamento nei vegetali. Capacità rigenerative e totipotenza. Conseguenze nella tecnica di trasformazione delle piante. Sviluppo della pianta e modalità di accrescimento. Cenni di embriologia. Crescita finita e crescita indefinita. I meristemi: meristemi apicali e meristemi laterali. L'organogenesi negli organismi vegetali.
Caratteristiche riproduttive dei vegetali: riproduzione vegetativa e sessuale. Alternanza di generazioni (aploide e diploide). Modelli aploidi nello studio delle funzioni geniche.

2)  I comparti cellulari caratteristici della cellula vegetale.
La parete cellulare: composizione chimica e organizzazione; parete primordiale, primaria e secondaria; deposizione delle componenti di parete; ruolo nel differenziamento cellulare; ruolo nelle interazioni della cellula con l'ambiente esterno. 
I plastidi: caratteristiche morfo-funzionali dei diversi componenti della famiglia dei plastidi (cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti, ezioplasti e proplastidi). Differenziamento e interconversione plastidiale. Trasmissione degli organelli I cloroplasti e i fondamenti dell'autotrofia. Trasformazione del genoma plastidiale.
Il vacuolo: caratteristiche morfo-funzionali di questo comparto; ruolo nella crescita cellulare; ruolo metabolico del vacuolo; specializzazione spaziale e temporale.

3) Interazioni Pianta-Ambiente
Interazione con fattori biotici. Interazione con organismi mutualisti e antagonisti. Simbiosi piante-microrganismi di interesse agrario e forestale: noduli delle leguminose e micorrize.
Interazione con fattori abiotici. Regolazione ambientale della crescita e della morfogenesi: risposte a luce (intensità, direzione, durata), temperatura, gravità. Tolleranza a stress.

Biologia delle Piante - Smith, Coupland, Dolan, Haberd, Jones, Martin, Sablowski, Amey - Zanichelli (volumi 1 e 2)

Biologia Cellulare e Biotecnologie vegetali - Pasqua et al  - Piccin

Note

“Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico”

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