Scienze Biologiche. Attività di Laboratorio. Dipartimento di Scienze della Terra, dell Ambiente e della Vita. Università degli Studi di Genova

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1 Corso di Laurea triennale in Scienze Biologiche Attività di Laboratorio A.A Corsi con attività pratiche: 1 anno: 2 anno: 3 anno: Misure fisiche, Citologia e Istologia, Zoologia, Chimica generale ed Inorganica, Embriologia e Anatomia comparata, Botanica Chimica organica, Chimica biologica, Fisiologia animale, Biologia dello Sviluppo Biologia molecolare, Microbiologia, Patologia generale e Immunologia Didattica pratica perché? L importante investimento che il Corso di Studi in Scienze Biologiche sta effettuando nello sviluppo della didattica pratica si basa sulla consapevolezza che la qualità nella ricerca, nell attività produttiva e nei servizi è la carta vincente per restare competitivi. Il concetto di qualità oggi è stato però in parte snaturato, associandolo a complessi percorsi burocratici derivanti dall applicazione di schemi teorici. Nello specifico il Corso di Studi in Scienze Biologiche dell Università degli Studi di Genova si è prefissato l obiettivo di implementare il più possibile le attività didattiche di laboratorio per rimanere sempre più legato al principiodelsaperfareedelsaperfarebene. Dipartimento di Scienze della Terra, dell Ambiente e della Vita Scuola di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

2 Competenze tecnologiche Oggigiorno sempre più si sente parlare di Università on line, di e-learning, di nuovi strumenti forse più efficienti e certamente meno costosi dei tradizionali mezzi di erogazione della cultura, ma sempre meno si sente parlare di laboratorio. Il contesto strategico in cui invece si impernia l impostazione del Corso di Laurea in Scienze Biologiche colloca il saper fare in una posizione di primo piano nel percorso formativo dei giovani studenti. L attività di ricerca nel settore biologico, che ha come sua origine ancestrale l osservazione della natura, e l attività professionale del biologo, implicano anche l acquisizione di adeguate competenze tecnologiche, necessarie per approfondire i meccanismi alla base dei fenomeni osservati o per rispondere in maniera esaustiva alle richieste di professionalità ad elevata qualificazione del mercato attuale. Questo percorso non può che maturare in anni di lavoro che incominciano dalla preparazione di base sia teorica che pratica della Laurea triennale per poi proseguire nella Laurea magistrale ed eventualmente in qualificati percorsi post-laurea che portano alla formazione di personale dotato di un Know how & Problem solving completo bagaglio culturale nel campo delle scienze della vita, di know how tecnologico d avanguardia, associato a spirito d osservazione e a capacità di problem solving. Il primo gradino di questo percorso quindi affianca all attività didattica frontale una rilevante quota di tempo in attività di laboratorio dove lo studente in prima persona può operare assistito dai docenti e dal personale tecnico del DISTAV.

3 Esempio di un piano inclinato Università degli Studi di Genova Misure fisiche (lab. DIFI Valletta Puggia) 2 CFU del corso di Fisica e Misure fisiche (1 anno 1 sem 6+2 CFU) Proff. CavalleriOrnella e Pesce Alessandra Nel corso di Laboratorio lo studente dovrà acquisire i principi e i metodi di misura attraverso l uso di strumenti di laboratorio e la successiva elaborazione statistica e grafica dei dati ottenuti. Lo studente effettuerà, toccando con mano, prove di meccanica come la verifica sperimentale della legge del moto di un proiettile e relative misure; utilizzerà un piano inclinato allo scopo di determinare l'accelerazione a cui è sottoposto un corpo che cade lungo lo stesso, misurando il tempo di passaggio fra due fotodiodi-traguardo collegati ad un cronometro digitale; capirà come utilizzare le misure elettriche e come rappresentarle in un istogramma; verificherà la legge dei punti coniugati per una lente sottile, metterà in pratica le leggi della termodinamica imparando a misurare il calore specifico di un corpo. Esempio di realizzazione di un circuito

4 Citologia e Istologia (lab. Polo didattico-presidenza della Scuola di Scienze MFN)2 CFU del corso di Citologia e Istologia e Laboratorio (1 anno 1 sem 7+2 CFU) Prof.ssa Simona Candiani Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà mediante l osservazione diretta di preparati istologici la struttura dei principali tessuti cartilagineo, osseo, muscolare, nervoso centrale e periferico e delle tecniche necessarie per il loro allestimento e la loro osservazione mediante l utilizzo del microscopio ottico. Preparati istologici ossificazione e tessuto ghiandolare

5 Zoologia (lab. 315, 3 piano Palazzo delle Scienze) 2 CFU del corso di Zoologia e Laboratorio (1 anno 1 /2 sem 8+2 CFU) Ululone dal ventre giallo (Bombina variegata) Proff. Marzia Bo e Roberto Pronzato Il corso intende illustrare i differenti piani organizzativi degli animali ed evidenziare la relazione tra struttura - funzione ed ambiente. Il laboratorio ha lo scopo di integrare e consolidare le conoscenze acquisite durante le lezioni frontali sia attraverso l osservazione della morfologia esterna che mediante quella degli apparati di organismi appartenenti ad alcuni phyla. Allo studente verranno fornite le spiegazioni sull utilizzo delle chiavi dicotomiche che gli permetteranno il riconoscimento e la differenziazione di organismi raccolti in campo. Chimaera monstrosa

6 Chimica generale ed Inorganica (lab. DCCI -Valletta Puggia)2 CFU del corso di Chimica generale ed Inorganica e Laboratorio (1 anno 2 sem 6+2 CFU) Prof.ssa Anna Maria Cardinale Microscopio elettronico Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà le metodiche di verifica sperimentale di alcuni concetti di Chimica generale: reazioni chimiche, equilibri ionici in soluzione, espressione della concentrazione di una soluzione, spostamento degli equilibri, forza degli acidi e delle basi, ph. Analisi quantitativa volumetrica: concetti fondamentali, titolazioni, definizione di standard primario, costruzione di curve di titolazione per le varie reazioni utilizzate(ac-base, red-ox).

7 Lamelle branchiali Università degli Studi di Genova Anatomia comparata (lab. Polo didattico Presidenza della Scuola di Scienze MFN)2 CFU del corso di Embriologia, Anatomia comparata e Laboratorio (1 anno 2 sem 7+2 CFU) Prof.ssa Maria Angela Masini Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà mediante l osservazione diretta di preparati istologici l anatomia di organi e tessuti dei Vertebrati. Osserverà e parteciperà all allestimento di un preparato con reazione di immunocitochimica, parteciperà all osservazione di modelli di cuore, encefali, occhio, orecchio e di preparati scheletrici di Vertebrati. Modelli di encefali e cuori

8 Spillatura Botanica (c/o Orto Botanico corso Dogali) 2 CFU Campione completo del corso di Botanica e Laboratorio (1 anno 2 sem 8+2 CFU) Prof. Luigi Minuto Esempio di campione di erbario In Laboratorio lo studente apprenderà le tecniche di osservazione ed analisi di materiale vegetale. Taglio e tecniche di colorazione. Effettuerà osservazioni morfologiche e anatomiche degli apparati costituenti il cormo: -la radice e le sue tipologie; strutture primaria e secondaria. -il fusto e le sue tipologie; anatomia del fusto in Gimnosperme, Dicotiledoni(struttura primaria e secondaria) e Monocotiledoni. -la foglia e le sue tipologie; anatomia di foglie di Gimnosperme e Angiosperme (foglia dorsoventrale e isolaterale). Mediante l uso di chiavi dicotomiche imparerà a riconoscere e distinguere le principali famiglie della flora italiana. Verrà messo in grado di effettuare l allestimento dei campioni per gli erbari. Il tutto verrà effettuato grazie all osservazione diretta di campioni prelevati in Orto Botanico dell Università degli Studi di Genova. sez. trasversale di fusto di dicotiledone

9 Chimica organica (lab. DCCI Valletta Puggia) 2 CFU del corso di Chimica organica e Laboratorio (2 anno 1 sem 6+2 CFU) Prof. Andrea Basso Analisi spettroscopica UV-Visibile Lo studente imparerà a conoscere ed utilizzare l attrezzatura essenziale di un chimica organica, applicando le più comuni tecniche analitiche per l isolamento, la purificazione e la determinazione di proprietà chimico-fisiche di composti organici. In particolare: distillazione cristallizzazione - isolamento di pigmenti colorati mediante estrazione e cromatografia ed utilizzo della spettroscopia UV-Visibile per l analisi quali- e quantitativa risoluzione di una miscela racemica ed analisi polarimetrica separazione di un miscuglio mediante estrazione con solvente.

10 Chimica biologica (lab. 2 piano Palazzo delle Scienze) 2 CFU del corso di Chimica biologica e Laboratorio (2 anno 2 sem 7+2 CFU) Prof. Gianluca Damonte Nel corso del Laboratorio lo studente apprenderà i principi base per l analisi delle proteine mediante elettroforesi nonché i fondamenti per lo studio della cinetica enzimatica mediante l impiego dello spettrofotometro. Lo studente avrà inoltre modo di apprendere i principi base per l utilizzo di gas e liquido cromatografia accoppiate alla spettrometria di massa per l analisi di campioni biologici. Una parte del laboratorio riguarderà, infine, l utilizzo di strumenti bioinformatici per lo studio delle proteine. Separazione cromatografica (HPLC) di peptidi

11 Università degli Studi di Genova Fisiologia animale (lab. 2 piano Palazzo delle Scienze) 2 CFU del corso di Fisiologia animale e Laboratorio (2 anno 2 sem 8+2 CFU) Proff. Elena Grasselli e Adriana Voci Veliger (larvad) embrione di Mytilus galloprovinciais Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà le metodiche di valutazione dei parametri fisiologici; farà sue le tecniche di subfrazionamento cellulare e il conseguente riconoscimento delle subfrazioni, l utilizzo della centrifuga, le metodiche utilizzate nei laboratori per l estrazione del DNA; imparerà ad operare con il sangue effettuando la conta dei globuli rossi e bianchi, la determinazione della VES; alla fine del corso sarà in grado di preparare i terreni per le colture cellulari, di effettuare la conta delle cellule e valutare la vitalità cellulare. Epatociti di ratto in coltura primaria luce visibile

12 Biologia dello Sviluppo (lab. Polo didattico Presidenza della Scuola di Scienze MFN)1 CFU del corso di Biologia dello Sviluppo e Laboratorio (2 anno 1 sem 5+1 CFU) Zebrafish Prof. Mario Pestarino Lo studente apprenderà mediante l osservazione diretta di embrioni di invertebrati ( quali: echinodermi, tunicati e cefalocordati) e vertebrati (zebrafish, uccelli e anfibi) le principali tappe dello sviluppo (fecondazione, segmentazione, gastrulazione, neurulazione); allo studente verranno fornite altresì le informazioni tecniche necessarie per la loro manipolazione e la loro osservazione mediante l utilizzo del microscopio ottico e dello stereomicroscopio. Sviluppo di Cordati

13 Biologia molecolare (lab. 2 piano Palazzo delle Scienze) 1 CFU del corso di Biologia molecolare e Laboratorio (3 anno 1 sem 8+1 CFU) Prof.ssa Marina Pozzolini Elettroforesi DNA Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà le seguenti metodiche: estrazione del DNA plasmidico da batteri, digestione con enzimi di restrizione, elettroforesi su gel di agarosio, estrazione dell RNA da linee cellulari di mammifero, dosaggio dell RNA, retrotrascrizione a cdna, amplificazione PCR di una specifica sequenza genica trascritta, analisi elettroforetica del prodotto. Analisi elettroforetica di frammenti di DNA su gel di agarosio.

14 Università degli Studi di Genova Microbiologia (lab. 2 piano Palazzo delle Scienze) 1 CFU del corso di Microbiologia e Laboratorio (3 anno 2 sem 7+1 CFU) Prof.ssa Carla Pruzzo Batteri in fluorescenza Durante il corso di Microbiologia lo studente applicherà alcuni metodi di laboratorio tradizionali della Batteriologia e Virologia. Il programma prevede le seguenti esperienze pratiche: allestimento di terreni di coltura per batteri, colorazione di Gram-microscopia, coltivazione dei batteri in coltura pura, isolamento di un ceppo batterico e identificazione mediante analisi del profilo biochimico, quantificazione delle cellule batteriche coltivabili presenti in un campione, determinazione della sensibilità di un ceppo batterico ad agenti chimici e fisici, quantificazione del numero di particelle virali presenti in una sospensione mediante il metodo delle unità formanti placca (modello di un batteriofago). Piastre con batteri

15 Patologia e Immunologia (lab. DIMES via Alberti)1 CFU del corso di Patologia generale, Immunologia e Laboratorio (3 anno 2 sem 5+1 CFU) Prof.ssa Anna Maria Bassi Cappa a flusso laminare Nel corso di Laboratorio lo studente apprenderà le applicazioni pratiche di tecniche basate sui principi base della patologia generale e dell' immunologia; ad esempio imparerà ad effettuare la valutazione in vitro del danno cellulare, in accordo con le normative europee sui metodi alternativi alla sperimentazione animale, e l analisi di marcatori associati allo stress ossidativo e al potenziale antiossidante del plasma. Il Corso proposto, in accordo della vigente regolamentazione europee, si propone la descrizione e applicabilità dei, su modelli cellulari, per la valutazione del rischio per l uomo e l ambiente in seguito all esposizione a composti chimici. Test in vitro per la valutazione della citotossicità di un composto chimico Analisi del potenziale biologico di un composto chimico