Obiettivi Formativi

Il modulo di Biologia e Genetica Vegetale (BIO/01) fornisce conoscenze sugli aspetti citologici, anatomici, morfologici e fisiologici degli organismi di tipo vegetale con particolare riguardo alla loro struttura, il differenziamento e le interazioni con l’ambiente di crescita. Inoltre, fornisce conoscenze dei principi essenziali della genetica dei vegetali, della struttura e del funzionamento dei geni, dei meccanismi alla base dell’ereditarietà e della variabilità dei caratteri, della struttura e funzione dei genomi, nonché cenni sulle principali applicazioni biotecnologiche con riferimento a specie di interesse agrario. Lo studente sarà in grado di riconoscere, attraverso l'osservazione diretta e al microscopio, i principali organismi vegetali. Il modulo di Biodiversità e Botanica Sistematica (BIO/02) fornisce cenni sull’evoluzione e la diversificazione degli organismi vegetali, i principi generali relativi ai diversi metodi e criteri di classificazione e identificazione, nozioni sulle biorepositories. Inoltre, saranno presentate le caratteristiche strutturali e le strategie riproduttive dei principali phyla vegetali viventi, con particolare attenzione alle Spermatophyte di interesse applicativo nei settori, ambientale, agronomico e alimentare. Lo studente acquisirà una visione generale della diversità dei vegetali e sarà in grado riconoscere le principali famiglie di spermatofite e di usare correttamente la nomenclatura scientifica botanica. Le conoscenze raggiunte consentiranno allo studente di acquisire le competenze necessarie per affrontare lo studio delle discipline caratterizzanti successive e di cogliere gli aspetti botanici e genetici di maggiore rilevanza soprattutto nel contesto della tutela della biodiversità e di uno sviluppo agricolo sostenibile.

Metodi didattici

La didattica frontale verrà svolta con l’ausilio di presentazioni in power point e video, disponibili agli studenti su e-learning o su piattaforma teams. Saranno inoltre organizzate attività pratiche, esercitazioni in aula e in campo.

Prerequisiti

Biologia e genetica vegetale Nozioni di chimica generale e organica Biodiversità e botanica sistematica Botanica generale. Nozioni di chimica generale e organica

Verifiche dell'apprendimento

L’effettivo conseguimento dei risultati di apprendimento attesi da parte dello studente sarà accertato a mezzo di esame finale (orale) volto a valutare il grado di preparazione raggiunto, proprietà di linguaggio e capacità espositiva degli argomenti trattati. La valutazione della prova è espressa in trentesimi secondo la tabella di seguito riportata: 18-20/30 (Sufficiente) Lo studente conosce gli argomenti del corso, almeno nelle linee generali, e possiede una capacità espositiva minima con una sufficiente proprietà di linguaggio. 21-23/30 (Discreto) Lo studente dimostra una discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati, unitamente ad una discreta proprietà di linguaggio e capacità espositiva. 24-26/30 (Buono) Lo studente dimostra una buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati, unitamente ad una buona proprietà di linguaggio e capacità espositiva. 27-29/30 (Ottimo) Lo studente dimostra un ottimo livello di conoscenza, comprensione degli argomenti e capacità' di collegamento, ed un’ottima capacità espositiva e proprietà di linguaggio. 30/30-30/30 e lode (Eccellente) Lo studente dimostra una completa ed elevata padronanza degli argomenti trattati, una elevata capacità di interconnessione tra le conoscenze acquisite, elevata capacità espositiva e proprietà di linguaggio. Laddove queste capacità dovessero raggiungere un grado di eccellenza, verrà conseguita anche la lode.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A001651 - BIODIVERSITA' E BOTANICA SISTEMATICA ------------------------------------------------------------ Cenni sull’evoluzione e la diversificazione degli organismi vegetali eucariotici. Principi generali relativi ai diversi metodi e criteri di classificazione e identificazione. Collezioni botaniche e biorepositories. Organizzazione morfo-anatomica, cicli biologici e sistematica dei principali phyla vegetali viventi. Caratteri diagnostici ed evolutivi di alcune famiglie di Angiosperme di interesse agronomico. Il programma si articola come segue. PROGRAMMA ESTESODidattica frontale (30 ore). Cenni sull’evoluzione e la diversificazione degli organismi vegetali. Cenni sul concetto di biodiversità. L’endosimbiosi in relazione alla diversificazione dei taxa. Concetti di specie. Sistematica, tassonomia, floristica, identificazione, filogenesi, nomenclatura botanica (2 ore).. Principi generali relativi ai diversi metodi e criteri di classificazione e identificazione: chiavi dicotomiche, DNA barcoding, identificazione per immagini;. cCollezioni d’erbario e biorepositories (2 ore). Organizzazione morfo-anatomica, cicli biologici e sistematica dei principali phyla vegetali viventi, con particolare attenzione ai taxa di interesse agronomico.. Cenni sui phyla algali e sui loro potenziali usi in agricoltura (2 ore). La conquista delle terre emerse, l’embrione; cenni sulle Briophyta (2 ore).. Il cormo, l’eterosporia; cenni sulle Pteridofite. (2 ore). Il polline, l’ovulo, il seme; Gimnosperme (4 ore).. La doppia fecondazione, il frutto; Angiosperme (4 ore).. Morfologia e caratteri diagnostici delle famiglie di interesse agronomico: del fiore e formule fiorali, ; classificazione delle foglie, delle infiorescenze e dei frutti (8 ore).. Caratteri diagnostici ed evolutivi di alcune famiglie di interesse agronomico. Cenni sui principali fila di Funghi (4 ore).. Esercitazioni in laboratorio (12 ore). Osservazioni al microscopio sulla morfologia e sui caratteri diagnostici delle famiglie di interesse agronomico; uso delle chiavi dicotomiche (8 ore). Esercitazioni al computer sulle tecniche bioinformatiche per il DNA barcoding (4 ore). ------------------------------------------------------------ Modulo: A001773 - BIOLOGIA E GENETICA VEGETALE ------------------------------------------------------------ Il modulo di Biologia e Genetica Vegetale (BIO/01) fornisce conoscenze sugli aspetti citologici, anatomici, morfologici e fisiologici delle piante con particolare riguardo alla loro struttura, differenziazione e interazioni con l'ambiente di crescita. Fornisce inoltre la conoscenza dei principi essenziali della genetica delle piante, della struttura e del funzionamento dei geni, dei meccanismi alla base dell'ereditarietà e della variabilità dei caratteri, della struttura e della funzione del genoma, nonché cenni sulle principali applicazioni biotecnologiche con riferimento alle specie di interesse agrario. PROGRAMMA IN ESTESO • Organizzazione eucariotica e procariotica vegetale (1 ora di didattica frontale). • Organelli e strutture cellulari vegetali (parete cellulare, vacuolo, plastidi), introduzione alla fotosintesi. Cenni sulle tre diverse vie metaboliche per la fissazione del carbonio nella fotosintesi, C3, C4 e CAM (7 ore di didattica frontale + 4 ore di didattica pratica). • Divisione cellulare, mitosi e meiosi. Aploide e diploide. Gametofiti e sporofiti, spore e gameti. Moltiplicazione vegetativa (6 ore di didattica frontale + 2 ore di didattica pratica). • Cormo, differenziamento, embriogenesi continua. Tessuti, caratteristiche e classificazione (5 ore di didattica frontale + 3 ore di didattica pratica). • Cenni di anatomia, metamorfosi e adattamenti funzionali e fisiologici di radici, fusto e foglia. Fiore e frutto. Formazione del seme, struttura e germinazione (6 ore di didattica frontale + 3 ore di didattica pratica). • Concetto di gene, DNA e proteine, struttura e funzione. Duplicazione. Trascrizione (1,5 ora di didattica frontale). • Ruolo dell'RNA. Traduzione. Sintesi proteica (1,5 ora di didattica frontale). • Cenni su metodi tradizionali di miglioramento delle piante. Variabilità delle piante. Origine ed evoluzione delle specie coltivate. Selezione della variabilità nelle popolazioni naturali (2 ore di didattica frontale).

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A001651 - BIODIVERSITA' E BOTANICA SISTEMATICA ------------------------------------------------------------ Outlines on evolution and diversification of plants. General principles relating to the various methods and criteria of classification and identification. Botanical collections and biorepositories. Morpho-anatomical organization, life cycles and systematics of the main living plant phyla. Diagnostic and evolutionary characters of the some Angiosperm families of agronomic interest. EXTENDED CONTENTSThe syllabus is organized as follows. Lectures (30 hours). Outlines on evolution and diversification of plants. Outlines on the concepts of biodiversity. Endosymbiosis in relation to the diversification of taxa. Species concepts. Systematics, taxonomy, floristics, identification, phylogenetics, botanical nomenclature (2 hours). General principles relating to the various methods and criteria of classification and identification: dichotomous keys, DNA barcoding, identification by images. Herbarium collections and biorepositories (2 hours). . Morpho-anatomical organization, life cycles and systematics of the main living plant phyla, with special attention to taxa of agronomic interest. Outlines on algal phyla and on their potential uses in agriculture (2 hours).. The conquest of lands, the embryo; outlines on Bryophyta (2 hours). . The corm, heterospory; outlines on Pteridophytes (2 hours). . The pollen, the ovule, the seed; outlines on Gymnosperms (4 hours). . Double fertilization, the fruit; Angiosperms (4 hours). Morphology and diagnostic characters of families of agronomic interest: . Flower morphology and flower formulas,; classification of leaves, inflorescences and fruits (8 hours).. Diagnostic and evolutionary characters of some families of agronomic interest. Outlines on the main fungal phyla (4 hours). Practical lessons (12 hours). Observation at the microscope on morphology and diagnostic characters of families of agronomic interest; uses of dichotomic keys (8 hours). Exercises at the computer on bioinformatic techniques for DNA barcoding (4 hours). ------------------------------------------------------------ Modulo: A001773 - BIOLOGIA E GENETICA VEGETALE ------------------------------------------------------------ The module of Plant Biology and Genetics (BIO/01) provides knowledge on the cytological, anatomical, morphological and physiological aspects of plants with particular regard to their structure, differentiation and interactions with the growth environment. Furthermore, it provides knowledge of the essential principles of genetic of plants, of the structure and functioning of genes, of the mechanisms underlying the inheritance and variability of characters, of the structure and function of genome, as well as notes on the main biotechnological applications with reference to species of agricultural interest. EXTENDED PROGRAM: • Eukaryotic and plant prokaryotic organization (1 hour of theoretical teaching). • Organelles and plant cell structures (cell wall, vacuole, plastids), introduction to photosynthesis. Notes about three metabolic pathways for carbon fixation in photosynthesis, C3, C4 and CAM (7 hours of theoretical teaching + 4 hours of practical teaching). • Cell division, mitosis and meiosis. Haploid and diploid. Gametophyte and sporophyte, spores and gametes. Vegetative multiplication (6 hours of theoretical teaching + 2 hours of practical teaching). • Corm, differentiation, continuous embryogenesis. Tissues, characteristics and classification (5 hours of theoretical teaching + 3 hours of practical teaching). • Notes about anatomy, metamorphosis and functional and physiological adaptations of roots, stem and leaf. Flower. Fruit. Seed formation, structure and germination (6 hours of theoretical teaching + 3 hours of practical teaching). • Concept of gene, DNA and proteins, structure and function. Duplication. Transcription (1.5 hour of theoretical teaching). • Role of the RNA. Translation. Protein synthesis (1.5 hour of theoretical teaching). • Notes about traditional methods of plants improvement. Plants variability. Origin and evolution of cultivated species. Selection of variability in wild populations (2 hours of theoretical teaching).