BIOLOGIA DI POPOLAZIONI

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
ECOLOGIA (BIO/07)
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

OBIETTIVO DEL CORSO nel suo insieme e' di FORNIRE LE CONOSCENZE DI BASE DELLA BIOLOGIA DI POPOLAZIONI su basi evoluzionistiche.

La BIOLOGIA DI POPOLAZIONI = Ecologia di popolazioni+ genetica di popolazioni.

Sono privilegiati gli aspetti quantitativi: vog;iamo andare oltre al livello “descrizione” e
giungere al livello “Saper Fare”.

Prerequisiti

Corso offerto a studenti della LM. Si richiedono conoscenza di base delle discipline costituenti la sintesi ehhettuata dalla Biologia di Poolazione (Ecologia e Genetica di popolazioni)

Contenuti dell'insegnamento

Programma

Previsione degli argomenti delle Lezioni. Vedi materiale didattico per una guida con maggiori dettagli. I contenuti possono variare in base alla valutazione degli studenti del livello del materiale presentato.

lez 1-2 Presentazione corso - Acquisizione crediti - linee guida relazioni scritte

lez 3-4 Ripasso punti chiave teoria darwiniana il concetto di fitness

lez 5-7 Breve storia biologia di popolazione (Mendel - Galton e i biometristi - la posizione di Darwin sull'ereditarieta' - riscoperta delle sue leggi di mendel - le mappe cromosomiche Morgan - La sintesi moderna - DNA vettore caratteri ereditari - i marcatori genetici - le scuole di pensiero (neutralisti / selezionisti -- dalla struttura del genome alle regole per assemblaggio comunita')

lez 8-12 Hardy Weinberg ipotesi nulla biologia della popolazione. lez 11-12 Modelli di dinamica delle frequenze geniche sotto selezione

lez 13-14 livello di organizzazione biologica a cui agisce la selezione: individuo popolazione comunita' ecosistema. Effetti genetici della domesticazione - il maiale la genomica e l'evoluzione il resequencing casi di studio sulla domesticazione il baco da seta

lez 15 inferenza sulle forze dell'evoluzione a partire dalla distribuzione delle frequenze geniche

lez 16-17 La domesticazione del maiale e del baco da seta: casi di studio di selezione artificiale condotti con tecniche molecolari. Aspetti metodologici relativi al trattamento dei dati.

lez 18 -19 Le unita' di selezione. La fitness inclusiva. Laselezione a livello della comunita' e dell'ecosistema.

lez 20 - 21 l'evoluzione dell'altruismo.

lez 22-24 Drift il modello di Wright Fisher. Il modello matematico probabilistico L'esperimento di Buri. Le simulazioni. Inincrocio dimensioni pop nel tempo successo riproduttivo diseguale rapporto sessi

lez 25 - 26 Applicazioni gestionali del drift. Legge 50/500. l'euilibrio drift-migrazione (mutazione). "Legge" un migrante per generazione.

lez 27- 28 Stima del drift a partire dalle frequenze geniche.Il caso della singola popolazione e della metapopolazione. effetto Wahlund e Fst.

lez 29-30 - Applicazioni delle statistiche F.

lez 31 -32 Isolamento da distanza. Filogeografia.

lez 33 -34 - La evoluzione dei tratti quantitativi, esempi di tratti quantitativi, loro importanza in Ecologia - La genetica dei tratti quantitativi. Tratti qualitativi e tratti quantitativi esempi e visione della biologia modernaSviluppo del modello poligenico per la ereditarieta' dei tratti quantitativi.

lez 35 -36 - Relazione tra somiglianza genetica (parentela) e funzionalita’ dei tratti quantitativi. Elhe cariosside frumento (1908). East ed Emerson (1913). W. Johannsen (dal 1903) plasticità fenotipica e controllo genetico, loro importanza in Ecologia. .Linee pure. Selezione artificiale efficace se c'e' variabilita' genetica. Elementi di genetica quantitativa.

lez 37 -38 la breeder's equation. Definizione della variazione genetica (Va e Vd etc) e dell'ereditabilita' (H2 e h2).

lez 39 -40 Metodi di massimizzazione (i minimi queadrati), stima dei parametri. Modelli gerarchici. Dalla regressione all'ANOVA. Stima dei componenti di varianza.

lez 41 -42 Le mappe genetiche e loro costruzione.

lez 43 -44 L'individuazione dei Quantitative Trait Loci. Stime di maximum likelihood. il Ratio test.

lez 45 -46 - Basi di conoscenza per la conservazione delle risorse genetiche - Gli ESU (significant evolutionary units). Casi di studio.

lez 47 -48 - Conservazione ex situ - Riproduzione in cattivita' reintroduzioni.

Programma esteso

Bibliografia

Ecologia. Ricklefs, Zanichelli
Ecologia – Individui, popolazioni, comunità. Begon, Harper & Townsend, Zanichelli
Hartl & Clark Genetica di popolazione. Zanichelli

Articoli ed altro materiale fornito dal docente e reperibile sul siti web del corso

Metodi didattici

Il principale strumento didattico sono lezioni frontali.
Accanto a queste sono pero' usati importanti altri strumenti.
Ogni settimana viene assegnato un set di domande ed eservizi per stimolare lo studente a ripassare il materiale coperto a lezione e prepararlo ai previsti tests.
Gli studenti sono inoltre richiesti di preparare due relazioni su articoli da loro scelti sotto la guida del docente relativi ad argomenti trattati nella prima e nella seconda parte del corso.
Prima dei test a meta ed a fine corso vi sono sedute di ripasso in cui si passano in rassegna le difficolta' incontrate dagli studenti. A questi temi e' anche dedicata la prima parte di ogni lezione.

Modalità verifica apprendimento

ACQUISIZIONE CREDITI
TEST FINALE prima PARTE (DOMANDE ED ESERCIZI) (11/30)
TEST FINALE seconda PARTE (DOMANDE ED ESERCIZI) (11/30)
RELAZIONE su argomenti seconda parte del corso (4/30)
RELAZIONE su argomenti prima parte del corso (4/30)

E’ SEMPRE POSSIBILE SOSTENERE L’ESAME ORALE, ANCHE SE
SI SONO ACQUISITI I CREDITI COME SOPRA INDICATO

Questa articolata struttura di accertamento rende semplice verificare il livello raggiunto nei diversi oibiettivi formativi:

La qualita' delle risposte alle domande possono dare una buona idea del livello di
• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)
Gli esercizi possono misurare la
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding)

Lo scrivere una relazione coinvolge
• Autonomia di giudizio (making judgements)
nel momento in cui lo studente e' invitato a scegliere il materiale da usare.
Ovviamente lo stendere una relazione coinvolge la
• Abilità comunicative (communication skills)
in forma scritta assai importante per un laureato della Magistrale.

In nuce l'esperienza nel suo insieme potrebe contribuire a costruire nello studente la
• Capacità di apprendere (learning skills).