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BIOLOGIA E DIVERSITA' VEGETALE (corso B)

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Plant Biology and Diversity

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
MFN0370
Docenti
Prof. Anna Fusconi
Prof. Marco Mucciarelli
Corso di studi
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
II semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
BIO/01 - botanica generale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti

Conoscenza delle caratteristiche delle cellule e dei tessuti animali, e dei principi di microscopia.
Basi fisico-chimiche degli organismi viventi.


Knowledge of the general features of animal cells and tissues and of principles of microscopy.
Knowledge on physic-chemical aspects of living beings.

Propedeutico a
Fortemente consigliato per il corso di Fisiologia vegetale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L’insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi del Corso di Laurea in Scienze Biologiche poiché fornisce conoscenze di base nel campo della Botanica, e forma lo studente alla comprensione delle diverse forme di vita vegetali, dai microorganismi alle forme più complesse. Fornisce gli strumenti per riconoscere e discutere i vari livelli della morfologia dei vegetali, partendo dall'ultrastruttura della cellule ai tessuti e agli organi, di inquadrare correttamente gli organismi vegetali più rappresentativi in termini tassonomici, di correlare le forme alle funzioni e alle peculiarità di biologia dello sviluppo.

L’insegnamento inoltre fornisce, attraverso le attività di laboratorio, competenze tecniche di base per l’esecuzione in autonomia di procedure inerenti l’allestimento di preparati microscopici e la loro interpretazione.

The course contributes to the general aims of the course in Biological Sciences because it introduces students to the plant life forms and the understanding of the different forms of plant life, from microorganisms to more complex forms. It provides tools for recognizing and discussing the various levels of plant morphology, starting from the ultrastructure of individual cells to tissues and whole organs; to place the most representative organisms in the correct taxonomic groups; to correlate shapes with functions and with the peculiarities of plant development.

The course also provides, through laboratory activities, basic technical skills for the autonomous execution of procedures relating to the preparation of microscopic slides and their interpretation.

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà:
1) capire e riconoscere le  caratteristiche  che differenziano dal punto di vista dell'organizzazione cellulare, del metabolismo e della biologia dello sviluppo: organismi autotrofi ed eterotrofi, organismi procarioti ed eucarioti, organismi vegetali ed animali ;
2) conoscere l'organizzazione morfologica dei diversi tessuti e organi vegetali, e saperla correlare con la funzione svolta;
3) conoscere le basi della biologia dello sviluppo delle Angiosperme;
4) aver compreso i meccanismi della riproduzione vegetativa e sessuale e saper interpretare il ciclo vitale di organismi fotosintetici (alghe e piante) e fungini;
5) conoscere le principali tappe nell'evoluzione delle piante terrestri.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Attraverso le attività pratiche, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le seguenti capacità:
1) allestire diversi tipi di preparati a fresco (in toto, spellature e sezioni);
2) utilizzare il microscopio ottico;
3) interpretare i preparati istoanatomici sulla base delle conoscenze apprese a lezione;
4) schematizzare con disegni e diagrammi i preparati osservati;
5) analizzare e identificare materiali di origine vegetale (legno, fibre tessili, ecc.).

 

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
At the end of the course the student should have acquired the ability to:
1) understand and recognize the traits that characterize in terms of cell organization, metabolism and developmental biology: autotrophic vs heterotrophic,  prokaryotes vs eukaryotes, plants vs animals;
2) recognize the morphological organization and function of different plant tissues and organs;
3) know the basics of biology of the development of Angiosperm;
4) understand the mechanisms of sexual and vegetative reproduction; be able to describe the life cycle of photosynthetic organisms (plants, algae) and fungi;
5) know the main stages in the evolution of the terrestrial plants.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Through practical activities, the student should learn to:
1) prepare simple samples for light microscopy (in toto, stripping and sections);
2) use a light microscope;
3) recognize and describe plant anatomical samples based on the knowledge acquired during the lessons;
4) schematize the observed samples with diagrams and drawings lessons;
5) analyze and identify  materials of plant origin (wood, textile fibers, etc)

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Modalità di insegnamento

L’insegnamento si articola in 64 ore di lezioni frontali, 2 di esercitazioni scritte e 12 ore di laboratorio morfologico (6 sedute di 2 ore ciascuna).

- Lezioni frontali in aula:  presentazioni ppt con illustrazioni grafiche, mappe concettuali, fotografie di preparati istologici.

- Esercitazioni scritte in aula:  compilazione di schede con domande a scelta multipla e riconoscimento di schemi e figure relative al materiale presentato durante le lezioni frontali.

- Laboratorio morfologico: prevede esclusivamente attività pratiche, gli studenti dovranno allestire preparati istologici/anatomici a fresco, utilizzando semplici tecniche di colorazione, osservarli al microscopio e compilare schede loro fornite.  Il laboratorio è obbligatorio; gli studenti dovranno frequentare almeno 5 lezioni di laboratorio, sulle 6 previste, per poter sostenere l'esame. Verrà effettuato  un recupero al termine delle lezioni per gli studenti che hanno frequentato solo 4 laboratori. Per informazioni relative al corso e ai laboratori (turni, date, iscrizioni) consultare il MATERIALE DIDATTICO >> INFORMAZIONI.

The course consists of 64 hours of lectures, 2 of written exercises and 12 hours of morphological laboratory (6 sessions of 2 hours each).

- On-site lectures:  ppt presentations , mindmaps, comments on histological micrographs.

- Classroom tutorials: compiling questionnaires with multiple-choice questions and recognizing patterns and figures related to the material presented during the lectures.

- Laboratory practice: it includes exclusively practical activities, students will have to prepare histological/anatomic fresh samples, using simple staining techniques, to observe them throught light microscope and to fill the provided forms. Students must attend at least 5 lab lessons, on the 6 provided, to  take the exam. A recovery session will be scheduled at the end of the lessons for students who attended 4 labs. For information on the course and the laboratories (dates , shifts, inscriptions ) consult MATERIALE DIDATTICO > INFORMAZIONI .

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta che comprende una serie di domande di varie tipologie relative a tutti gli argomenti svolti nel corso. Nella determinazione del voto finale si tiene conto delle prove in itinere sostenute dagli studenti.

ESAME SCRITTO:

- MODULO DI BIOLOGIA CELLULARE E ISTOLOGIA
Parte 1. Domande aperte, a scelta multipla o completamento di frase

Parte 2. Riconoscimento e breve descrizione di strutture cellulari e preparati (immagini o schemi)
- MODULO DI ANATOMIA
Parte 1. Domande aperte, a scelta multipla o completamento di frase
Parte 2. Riconoscimento e breve descrizione di schemi e preparati
- MODULO DI EVOLUZIONE E DIVERSITA'  
Parte 1. Domande aperte, a scelta multipla o completamento di frase
Parte 2. Riconoscimento e breve descrizione di schemi, immagini e cicli vitali

Le domande aperte sono di carattere generale e lo studente  dovrà dimostrare di aver compreso le basi morfologiche/fisiologiche dell’argomento trattato e di possedere un'adeguata capacità  di comunicazione scritta, ad esse è attribuito un punteggio maggiore.  Le domande a scelta multipla prevedono 4 opzioni possibili, con possibilità di 0-4 opzioni corrette.  Le immagini sono state tutte mostrate a lezione e sono in bianco e nero. Il tempo a disposizione è di 2 ore. Il punteggio massimo ottenibile è 30/30 lode.

VERIFICA IN ITINERE: sugli argomenti di BIOLOGIA CELLULARE e ISTOLOGIA, può valere un punto aggiuntivo  sul voto dell'esame finale. La verifica comprende le stesse tipologie di quesiti previsti per l'esame. Il tempo a disposizione è di 45 minuti. La verifica in itinere è riservata agli studenti immatricolati al primo anno.

VERIFICA DI LABORATORIO: Viene svolta durante la 5a seduta di laboratorio ed ha lo scopo di  verificare l'acquisizione delle competenze  necessarie per la preparazione e interpretazione di semplici preparati microscopici di materiali vegetali ed è obbligatoria per sostenere l'esame. Il punteggio massimo ottenibile è di 1 punto. Gli studenti dovranno allestire e/o riconoscere dei  preparati  citologici, istologici e anatomici. Dovranno fare una diagnosi dei preparati e, su una scheda predisposta,  schematizzare il materiale osservato indicando le varie parti del tessuto o dell’organo in esame.  Il laboratorio durante il quale viene svolto il test contribuisce al raggiungimento delle 5 presenze richieste per sostenere l'esame e, per gli studenti assenti, verrà svolto un recupero alla fine delle lezioni.

Gli eventuali punti conseguiti nella verifica in itinere e in quella di laboratorio saranno validi per gli appelli dell'anno accademico in corso (fino a febbraio), verranno aggiunti al voto dell'esame scritto.

Gli STUDENTI CON DSA  sono invitati a prendere contatto con le docenti, inviando una mail ai docenti una settimana prima della data prevista per l'appello, per concordare idonee modalità d’esame.

The exam consists of a written test. It includes various types of questions that cover all the topics explained in the course. The determination of the final grade also takes into account the results of the intermediate tests.

WRITTEN EXAMINATION:

- CELL BIOLOGY AND HISTOLOGY 
Part 1. Open and multiple choice questions, fill in missing word or questions with short-answer
Part 2. Identification and brief description of cellular structures and histological images
- ANATOMY 
Part 1. Open and multiple choice questions, fill in missing word or questions with short-answer
Part 2. Identification and brief description of anatomical images
- EVOLUTION AND DIVERSITY 
Part 1.  Open and multiple choice questions, fill in missing word or questions with short-answer
Part 2.  Identification and brief description of diagrams, images and life cycles.

Open questions are on general topics, the student must prove to have understand their morphological/physiological basis, and to have adequate written communication skills; a higher score is attributed to the open questions. Multiple choice questions include 4 options, with the possibility of 0-4 correct options. All the figures were shown in class and images are in black/white. The examination lasts two hours. The maximum possible score is 30/30 and honour.

INTERMEDIATE TEST: on the topics of CELL BIOLOGY and HISTOLOGY. It may give rise to an additional point on the final vote. The test includes the same types of questions of the written examination . The time available is 45 minutes . It is reserved for students matriculated in the first year .

LABORATORY TEST:  It aims to verify  the acquisition of the skills necessary for the preparation and interpretation of simple microscopic samples of plant materials and is mandatory for the examination. Students will set up and/or  identify some slidesduring the 5th laboratory session of the course. They will make a diagnosis of the samples and,  on a form provided to them,  they will schematize and indicate the various parts of the tissue or organ under examination. The maximum score is 1 point. The 5th laboratory, during which the test is performed, contributes to reach the 5 frequencies required to take the exam; a recovery session for absentee will be planned at the end of the course.

The points achieved in the intermediate and laboratory tests are valid for the academic year in which they have been achieved (up to February of the following year). They will be added to the grade obtained from the written examination.

STUDENTS WITH DSA. Students affected by learning disability are invited to get in touch with the lecturers in order to agree on  an appropriate modality for the examination. 

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Attività di supporto

Alle attività in laboratorio partecipa, oltre al docente, uno studente part-time generalmente iscritto al 3° anno del corso di laurea in Scienze biologiche o a una delle lauree magistrali in biologia che svolge la funzione di tutor.
During laboratory practice, a part-time student generally enrolled in the 3rd year of the Bachelor degree in biology or one of the master degree in biology acts as tutor .

 

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Programma

 

Introduzione generale al corso: caratteristiche degli organismi vegetali. Importanza degli organismi vegetali in biologia e in biotecnologia.

Parte 1. BIOLOGIA CELLULARE E ISTOLOGIA
Citologia vegetale: Le peculiarità delle cellule vegetali in confronto a quelli animali, organizzazione del nucleo e meccanismi della divisione cellulare.
I comparti cellulari caratteristici della cellula vegetale (Parete cellulare, Vacuolo, Plastidi).
Istologia vegetale: origine e differenziamento dei tessuti nei vegetali; tessuti meristematici e tessuti differenziati (parenchimatici, di sostegno, di conduzione, di rivestimento e secretori). Aspetti di botanica applicata.

Parte 2. ANATOMIA (STRUTTURA E FUNZIONE DELLE PIANTE)
Piano di organizzazione generale delle Angiosperme: dall’embrione alla pianta adulta. Crescita definita e indefinita.
Funzioni , morfologia e morfogenesi degli organi della pianta: radice, fusto, foglia, fiore. Plasticità fenotipica e metamorfosi, risposte delle piante, interazioni tra piante ed altri organismi, strategie nutrizionali.

Parte 3. EVOLUZIONE E DIVERSITA'
La diversità degli organismi vegetali: concetti generali di sistematica. La nomenclatura binomia. Posizione degli organismi vegetali nella classificazione del vivente. I cicli vitali.
1) GLI ORGANISMI FOTOSINTETICI:
- I procarioti fotosintetici: caratteristiche generali, i cianobatteri .
- Le alghe. L’origine dei cloroplasti. Caratteristiche vegetative  e riproduttive dei gruppi principali.
- Comparsa ed evoluzione delle piante terrestri: le tappe principali della colonizzazione delle terre emerse. Evoluzione molecolare ed evoluzione biologica. Gruppi principali di piante: Briofite, Pteridofite, Gimnosperme, Angiosperme. Riproduzione delle Angiosperme: riproduzione vegetativa e riproduzione sessuale. Morfologia e morfogenesi degli organi riproduttivi e di dispersione. Strategie riproduttive.
2) GLI ORGANISMI ETEROTROFI:
- I funghi: caratteristiche generali, ruolo ecologico ed importanza economica. Caratteristiche di Chitridiomiceti, Zigomiceti, Ascomiceti, Basidiomiceti e Deuteromiceti. Simbiosi dei funghi.

General Introduction to the course: the characteristics of plants. Importance of plant organisms in biology and biotechnology .

Part 1. CELL BIOLOGY AND HISTOLOGY
Plant cells: plant cells versus animal cells. Nuclear organization and mechanisms of cell division. Distinctive components of the plant cell: cell wall, vacuole and plastids.
Plant tissues: meristematic and differentiated tissues (parenchyma, mechanical tissues, xylem and phloem, epidermis, periderm and secretory tissues). Plant tissue origin and differentiation. Aspects of applied botany.

Part 2. ANATOMY (PLANT STRUCTURES AND FUNCTIONS)
General body organization in the Angiosperms: from embryo to plant. Determinate and indeterminate growth.
Origin, development, structure and function of the plant organs: roots, shoots, leaves and flowers. Phenotypic plasticity. Plant responses. Interactions between plants and other organisms. Nutritional strategies.

Part 3. EVOLUTION AND DIVERSITY
The major groups of organisms. General concepts of systematic. The binomial system of nomenclature. Classification of living organisms (except the kingdom Animalia). The life cycles.
1)  AUTOTROPHIC ORGANISMS:
Photosynthetic prokaryotes: Cyanobacteria.
Algae: Vegetative body and reproduction of the main algal groups. The origin of chloroplasts.
Land plants: The alternation of generations. The main stages of land colonization. Molecular and biological evolution. Structure, ecology and reproduction of the main groups of Bryophytes, Pteridophytes, Gymnosperms and Angiosperms. Reproduction in the Angiosperms: vegetative and sexual reproduction. Morphology and morphogenesis of reproductive organs and seed dispersion.
1) HETEROTROPHIC ORGANISMS :
Fungi: General features. Distinctive characters of Chytridiomycota, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota, Basidiomycota, Deuteromycota. Ecological role and economic importance. The symbiosis of fungi.

Testi consigliati e bibliografia

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Mauseth- Botanica, fondamenti di biologia delle piante- Idelson Gnocchi;
Campbell & Reece, Vol. 1: La chimica della vita e la cellula;  Vol. 3: Meccanismi dell’evoluzione e origini della diversità. Pearson Editore; vol. 4: Biologia: La forma e la funzione nelle piante ; 
Pasqua, Abbate, Forni, Botanica generale e diversità vegetale- Piccin-Nuova Libraria.

Diapositive mostrate a lezioni e  testi relativi (Campusnet, materiale didattico)


Siti internet di interesse:
http://www.atlantebotanica.unito.it
http://www.bioveg.unito.it/atlante_sb/

Mauseth- Botanica, fondamenti di biologia delle piante- Idelson Gnocchi;
Campbell & Reece,  Vol. 1: La chimica della vita e la cellula;Vol. 3: Meccanismi dell’evoluzione e origini della diversità. Pearson Editorevol. 4: Biologia: La forma e la funzione nelle piante ;
Pasqua, Abbate, Forni, Botanica generale e diversità vegetale- Piccin-Nuova Libraria

Slides shown during the lectures  and related texts (Campusnet, teaching materials)

Websites of interest:

http://www.atlantebotanica.unito.it
http://www.bioveg.unito.it/atlante_sb/



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Orario lezioni

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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Note

Curriculum Biomolecolare Cellulare, Curriculum Ecologico Ambientale, Curriculum Tecnico Analitico

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Ultimo aggiornamento: 02/04/2019 13:56
Location: https://biologia.campusnet.unito.it/robots.html
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