biologia - Liceo Lussana

LICEO SCIENTIFICO “FILIPPO LUSSANA” - BERGAMO
PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI
Classe 3^ B
ANNO SCOLASTICO 2015/2016
Contenuti Disciplinari
- BIOLOGIA
- La cellula:
la membrana cellulare: struttura e funzioni. La pressione osmotica e le membrane semipermeabili. Emolisi e citolisi.
Trasporto attivo. Mitosi: importanza e fasi. Meiosi: fasi e importanza biologica.
- Genetica
L'importanza del crossing-over e dell’ assortimento indipendente. Importanza degli studi di Mendel: scelte di metodo e
conclusioni. Il significato dei termini utilizzati in genetica. Le due leggi di Mendel con i monoibridi. Significato di
dominanza e recessività . Legge della segregazione e dell’assortimento indipendente. Test cross e backcross. Esercizi
applicativi.
Eccezioni al modello mendeliano e superamento del concetto di caratteri discreti: dominanza incompleta, codominanza
e alleli multipli , eredità poligenica e variabilità continua in caratteri quantitativi, influenza dei fattori ambientali sui
caratteri fenotipici. Compatibilità tra gruppi sanguigni nelle trasfusioni di sangue. Gruppi sanguigni ABO, Rh e MN.
Incompatibilità materno-fetale Rh. Esercizi applicativi.
- Genetica molecolare
Teoria cromosomica dell’ereditarietà e relazione con le leggi mendeliane. Eccezioni al modello mendeliano: geni
associati e gameti ricombinanti ( relazione con la legge dell’assortimento indipendente ), mappatura del cromosoma
mediante la frequenza del crossing over: esercizi applicativi. Poligenia. Cromosomi sessuali, determinazione del sesso
e eredità legata al sesso.. Malattie genetiche nella specie umana ( alleli recessivi o dominanti). Alberi genealogici e
malattie legate al sesso nella specie umana. Emofilia, daltonismo. Importanza dell’approccio sperimentale per definire
la struttura e la funzione del DNA.
Il modello di Watson e Crick . La scoperta del DNA. Complementarietà tra basi azotate e meccanismo e anomalie
della duplicazione del DNA: ruolo degli enzimi, filamento veloce e filamento lento e frammenti di Okazaki. I telomeri.
Importanza biologica del DNA e dell’RNA. Sintesi proteica : funzione e significato. Tipi di RNA e funzioni. Il codice
genetico: importanza dell’universalità del codice genetico. Definizione di genotipo e fenotipo a livello molecolare.
Meccanismo della trascrizione: importanza dello splicing. Meccanismo della traduzione. Le mutazioni: tipologie e
meccanismi. Mutazioni indotte, spontanee, puntiformi, cromosomiche e genomiche. Meccanismi di regolazione della
sintesi proteica nella cellula procariote: esperimento di Jacob e Monod e funzione del lac operon. Il ruolo dell’induttore.
Significato di geni inducibili e reprimibili ( lattosio e triptofano )
Meccanismi di regolazione della sintesi proteica negli eucarioti: differenze e analogie tra trascrizione del DNA
procariote e eucariote. Gli organismi modello. Le sequenze ripetitive. Funzione dei trasposoni. Esoni e introni.
Splicing. Regolazione genica negli eucarioti pluricellulari. Geni oncosoppressori. Tumori benigni e maligni:
caratteristiche delle cellule. Genetica ed evoluzione.
- Microbiologia
Virus a DNA e a RNA: caratteristiche morfologiche e riproduttive. Il ciclo litico e lisogeno. I batteri: caratteristiche e
classificazione, descrizione strutturale con particolare riferimento al materiale genetico . Tipizzazione dei batteri.
Caratteristiche dei terreni di coltura, preparazione, semina e trapianto. I batteri Gram + e Gram -. Meccanismi di
modificazione del genoma batterico: mutazioni, coniugazione, trasformazione, trasduzione. Ruolo dei plasmidi nella
trasformazione batterica. DNA ricombinante: ruolo degli enzimi di restrizione . Biotecnologia applicata ai batteri:
sintesi di proteine. Criteri per l’interpretazione dei risultati colturali: costruzione del referto. La clonazione.
- CHIMICA
- I modelli atomici
I primi modelli atomici. Caratteristiche degli atomi neutri, ioni e isotopi. L’atomo di Bohr. La doppia natura
dell’elettrone. L’elettrone e la meccanica quantistica. Numeri quantici e orbitali. Dall’orbitale alla forma dell’atomo
L’atomo di idrogeno secondo la meccanica quantistica. La configurazione elettronica. Principio di Heisenberg e di
esclusione di Pauli. Rappresentazioni elettroniche e regola della diagonale. La classificazione degli elementi: relazione
tra proprietà chimiche e configurazione elettronica. Il sistema periodico di Mendeleev. La moderna tavola periodica
e le proprietà periodiche degli elementi. I blocchi s, p, d e f. Metalli, non metalli e semimetalli. Esercizi applicativi.
Energia di ionizzazione, affinità elettroniche, elettronegatività: variazioni nella Tavola Periodica.
- I legami chimici
L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. I legami chimici: definizione e tipo. Il legame covalente
omopolare e eteropolare. Il legame sigma e pigreco. Legami semplici, doppi e tripli. Il legame covalente dativo. Il
legame ionico: alta differenza di elettronegatività. Il legame metallico. La tavola periodica e i legami tra gli elementi. La
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forma delle molecole. Rappresentazione dei legami secondo la teoria del legame di valenza (VB). Rappresentazioni di
Lewis.La teoria degli orbitali molecolari e i suoi vantaggi. Molecole polari e apolari. Legami a confronto.
- Nomenclatura dei composti inorganici
Nomenclatura tradizionale dei composti inorganici: valenza e numero di ossidazione. Preparazione, nomenclatura,
terminologia degli ossidi basici e acidi, degli idruri (di metalli e covalenti), degli idrossidi, degli acidi (idracidi e
ossiacidi), dei Sali (idruri e sali ossigenati) Sali neutri e acidi. Esercizi applicativi.
Attività di laboratorio
Mitosi: osservazione di cellule apicali di cipolla in divisione mitotica
Estrazione del DNA da cellule vegetali
Preparazione di terreni di coltura
Laboratorio di genetica: “Le malattie cromosomiche” (CusMiBio)
Osservazione, conta e classificazione di colture batteriche
Colorazione Gram come tecnica di classificazione dei batteri
Trasformazione batterica
Laboratorio di bioinformatica (CusMiBio)
Laboratorio di genetica: Sequenziamento del DNA (CusMiBio)
Laboratorio di chimica: i modelli atomici
Testi in adozione o consigliati:
Chimica: ISBN 9788808204332 Valitutti Giuseppe- Falasca Marco- Tifi A.-Gentile A. “Chimica, concetti e
modelli 1 con interactive e-book online (LDM) con Chemistry in english – Ed.Zanichelli
Biologia: ISBN 9788863641189 –Campbell – Biologia Biologia molecolare, evoluzione, metabolismo – vol.1 –
ed. Linx
Scienze della Terra : ISBN 9788808160423 – Fantini- Monesi- Piazzini “Elementi di scienze della Terra” –
vol.U – risorse Scuola book– Ed.Bovolenta
Compiti per le vacanze:
Gli studenti, con o senza sospensione del giudizio, devono studiare in modo approfondito il capitolo inerente Le rocce.
I compiti assegnati saranno oggetto di verifica all’inizio del prossimo anno scolastico.
Tutti gli studenti con sospensione del giudizio dovranno inoltre ripassare tutto il programma svolto compresi gli
esercizi svolti e le schede di laboratorio.
L’insegnante
Bergamo,
giugno 2016
Manuela Callioni
Gli studenti
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