CAPITOLO 11: Mendel e la genetica classica

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1 PROGRAMMA MATERIA : DI SCIENZE NATURALI,CHIMICA E GEOGRAFIA A.S. : DOCENTE: FRAU BASILIA CLASSE: 3 SEZ. B CAPITOLO 11: Mendel e la genetica classica 11.1 Nascita della genetica 11.2 La legge della segregazione 11.3 Legge dell assortimento indipendente 11.4 Malattie genetiche umane 11.5 La genetica classica 1. Importanza del lavoro di Mendel 2. Elemente e geni 3. Tappe del metodo sperimentale 4. Linee pure 1. Caratteri delle piante di pisello scelti da Mendel 2. Concetto di generazione P, F 1 e F 2 3. Caratteri dominanti e recessivi 4. Enunciato della legge della segregazione 5. Definizione di allele 6. Genotipo omozigote ed eterozigote 7. Concetto di genotipo e di fenotipo 8. Trasmissione dei caratteri umani 9. Costruzione del quadrato di Punnett 10. Rapporti genotipici e fenotipici 11. Testcross 1. Trasmissione ereditaria di due caratteri 2. Enunciato della legge dell assortimento indipendente 3. Legge dell assortimento indipendente espressa in termini di geni 1. Malattie umane autosomiche trasmesse con gli alleli recessivi: la fenilchetonuria, il morbo di Tay-Sachs, l anemia falciforme e quella mediterranea, la fibrosi cistica, l albinismo 2. Malattie umane autosomiche causate da alleli dominanti: la corea di Huntington e il nanismo acondroplastico 1. Mutazioni e loro importanza nel processo evolutivo 2. Interazioni alleliche, fenomeni di dominanza incompleta e di codominanza; gli alleli multipli 3. Interazioni tra più geni: epistasi, variazione continua ed eredità poligenica 4. Pleiotropia 5. Influenza dell ambiente sui geni

2 CAPITOLO 12: Geni e cromosomi 12.1 Una conferma delle teorie di Mendel 12.2 Esistenza concreta del gene 12.3 Malattie genetiche umane legate al sesso 12.4 Studi sulla localizzazione dei geni 1. Ipotesi di Sutton 2. Relazione tra il processo meiotico e le leggi di Mendel 1. Particolarità dei cromosomi sessuali 2. Determinazione del sesso negli esseri umani e in altri animali 3. Esperimenti di Morgan sui moscerini della frutta 1. Particolarità della trasmissione dei caratteri ereditari legati al sesso 2. Malattie umane dovute ad anomalie presenti nei cromosomi sessuali: daltonismo, emofilia, distrofia muscolare di Duchenne, sindrome dell X fragile e favismo 1. Gruppi di associazione e ricombinazione genica 2. Mappe cromosomiche 3. Studi sui cromosomi giganti di Drosophila CAPITOLO 13: Le basi chimiche dell ereditarietà 13.1 Sulle tracce del DNA 13.2 Il modello di Watson e Crick 13.3 La duplicazione del DNA 1. Ipotesi di un materiale genetico di natura proteica 2. Componenti dei nucleotidi 3. Esperimento di Hershey e Chase 4. Principali ipotesi sulla struttura e sulle funzioni del DNA 1. Differenze tra purine e pirimidine 2. Dati e osservazioni di partenza utilizzati per la costruzione della molecola di DNA 3. Modello di Watson e Crick 1. Processo di duplicazione del DNA 2. Meccanismi di autocorrezione della lettura delle sequenze di DNA 3. Processo di reazione a catena della polimerasi

3 CAPITOLO 14: Codice genetico e sintesi proteica 14.1 Geni e proteine 14.2 Dal DNA alla proteina: ruolo dell RNA 14.3 Il codice genetico 14.4 La sintesi proteica 14.5 Mutazioni puntiformi e loro conseguenze 1. Relazione tra geni e proteine 2. Conclusioni dell esperimento di Beadle e Tatum 3. Tecnica dell elettroforesi 4. Esperimento di Pauling: relazione tra emoglobine difettose e anemia falciforme 1. Confronto tra i nucleotidi di DNA e di RNA 2. Ruolo dell RNA nelle cellule 3. RNA messaggero 4. Processo di trascrizione del DNA 1. Concetto di codice genetico 2. Relazione tra codoni e amminoacidi, e determinazione del numero minimo di triplette 3. Esperimento di Nirenberg e Matthaei 4. Precisione e universalità del codice genetico 1. Struttura dei ribosomi 2. Funzione dell RNA di trasporto 3. Localizzazione e ruolo degli anticodoni 4. Traduzione: le tre fasi del meccanismo di sintesi proteica 1. Cause genetiche dell anemia falciforme 2. Mutazioni puntiformi 3. Mutazioni spontanee o provocate da agenti esterni 4. Cause e conseguenze di uno spostamento del sistema di lettura

4 Ù CAPITOLO 15: Regolazione dell espressione genica 15.1 Regolazione genica nei procarioti 15.2 Il DNA del cromosoma eucariote 15.3 Regolazione genica negli eucarioti 15.4 Elaborazione dell mrna nelle cellule eucariote 15.5 Proteomica 1. Geni strutturali e regolatori del cromosoma procariote 2. Trascrizione nei batteri 3. Regolazione della trascrizione nei procarioti: l operone 1. Tipi di sequenze presenti nel DNA eucariote 2. Importanza del DNA microsatellite 3. Sequenze ripetitive e DNA a copia unica 4. Famiglie geniche 5. Introni ed esoni 1. Regolazione dell espressione dei geni eucarioti 2. Esperimento di J.B. Gurdon 3. Eucromatina ed eterocromatina 4. Corpi di Barr 5. Puff cromosomici 6. Controllo dell espressione genica mediante fattori di trascrizione 1. Elaborazione delle molecole di mrna durante la trascrizione (splicing) 2. Meccanismo e conseguenze dello splicing alternativo 3. Controllo dell espressione genica a livello di traduzione 1. Patrimonio proteico delle cellule 2. Tipi di proteine 3. Tecniche per lo studio dei proteomi: elettroforesi bidimensionale su gel e spettrometria di massa

5 CAPITOLO 16: Genetica di virus e batteri 16.1 Elementi genetici mobili 16.2 La genetica dei batteri 16.3 La genetica dei virus 16.4 I trasposoni 1. Definizione di elemento genetico mobile 2. Processi mediante cui i geni possono cambiare posizione 1. Tipi di plasmidi 2. Plasmidi F e coniugazione batterica 3. Plasmidi R e resistenza ai farmaci 4. Processo di trasformazione nei batteri 1. Struttura e caratteristiche dei virus 2. Fagi temperati e ciclo lisogeno 3. Ciclo litico 4. Processo di trasduzione generalizzata e specializzata 5. Struttura e meccanismo d infezione dei retrovirus 1. Caratteristiche dei trasposoni 2. Struttura dei trasposoni semplici e dei trasposoni complessi CAPITOLO 17: DNA ricombinante e biotecnologie 17.1 La tecnologia del DNA ricombinante 17.2 La rivoluzione biotecnologica 17.3 Ingegneria genetica in campo medico 1. Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante 2. Enzimi di restrizione: caratteristiche e utilità 3. DNA complementare 4. Processi di clonazione di frammenti di DNA 5. Librerie genomiche 6. Reazione a catena della polimerasi 7. Sequenziamento del DNA 8. Progetto Genoma Umano 9. Ibridizzazione del DNA e sonde radioattive 1. Biotecnologie 2. Sintesi di ormoni come la somatostatina e l insulina mediante batteri 3. Biotecnologie nella produzione di vaccini o per eliminare sostanze inquinanti 4. Organismi transgenici 5. Applicazioni del DNA ricombinante a livello agroalimentare 6. Knockout genico 7. Dolly e la clonazione di mammiferi 1. Test genetici per la diagnosi di certe malattie 2. Polimorfismi della lunghezza dei frammenti di restrizione 3. Marcatori genici 4. Studi sulle persone affette da corea di Huntington 5. Terapie geniche ex vivo e in vivo

6 CHIMICA Parte B: Lavorare con gli atomi Lo studio dei gas nella storia CAPITOLO 6: Le leggi dei gas Lo studio dei gas nella storia I gas ideali e la teoria cineticomolecolare La legge di Boyle o legge isoterma La legge di Charles o legge isobara La legge di Gay-Lussac o legge isocora La legge generale dei gas e l equazione di stato dei gas ideali Le miscele gassose CAPITOLO 7: Le particelle dell atomo La natura elettrica della materia La scoperta delle proprietà elettrice Le particelle fondamentali dell atomo La scoperta dell elettrone L esperimento di Rutherford Il numero atomico identica gli elementi Le trasformazioni del nucleo I tipi decadimento radioattivo e la legge del decadimento Misura, effetti e applicazioni delle radiazioni L energia nucleare Fissione e fusione nucleare GLIG