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Oggetto:
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Botanica sistematica con Laboratorio (Corso A)

Oggetto:

Systematic Botany with Laboratory

Oggetto:

Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
MFN1293
Docenti
Prof. Alfredo Vizzini (Titolare del corso)
Dr. Valeria Paola Prigione (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
2° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
BIO/02 - botanica sistematica
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Fondamenti di Botanica Generale, di Biologia e di Biochimica
Basi di Chimica generale e organica, Nozioni di Biologia generale
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

In accordo con gli obiettivi formativi specifici del Corso di Laurea in Scienze Naturali, l'insegnamento si propone di fornire agli studenti del secondo anno le conoscenze di base utili all'acquisizione delle competenze professionali del naturalista.

In particolare, l'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti per il riconoscimento dei seguenti gruppi di organismi: procarioti, alghe, funghi, muschi, pteridofite, gimnosperme ed angiosperme. Tale studio è finalizzato alla conoscenza della diversità "vegetale" attuale e alla comprensione dell'evoluzione naturale delle diverse strutture e del valore adattativo di queste in relazione alla loro funzione.

L'insegnamento è integrato da attività pratiche di laboratorio e di campo volte al riconoscimento e alla classificazione delle principali entità di importanza sistematica, economica e ambientale.

In accordance with the specific training objectives of the Degree Course in Natural Sciences, the course aims to provide second year students with basic knowledge useful for the acquisition of the professional skills of the naturalist.

The course aims to provide students of the second year with a fundamental knowledge of classification and diversity of the following groups of organisms: prokariotes, algae, fungi, mosses, ferns, gymnosperms, angiosperms and the knowledge of the hypotheses on their evolution and ecology. This course is therefore aimed at understanding the natural evolution of the different structures and of the adaptive value of these in relation to their function. The course is combined with laboratory activities that aim at making the students familiar with terminology, tools, and techniques for identifying the major entities of systematic, economic and environmental importance.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà aver acquisito le seguenti competenze:

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

delle peculiarità morfologiche, fisiologiche ed ecologiche dei gruppi di organismi presentati nell'ambito dell'insegnamento e delle principali relazioni filogenetiche tra di essi; inquadramento tassonomico dei principali gruppi di organismi sopra elencati; individuazione delle relazioni fra struttura e funzione.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
al riconoscimento e alla descrizione dei diversi gruppi di organismi a scala micro- e macroscopica. Attraverso la realizzazione di un erbario e di uscite in campo gli studenti potranno acquisire anche esperienza nell'uso delle chiavi dicotomiche per l'identificazione e la classificazione delle piante vascolari.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
che si esprimerà nella capacità di interpretare la diversità in chiave evolutiva.

ABILITÀ COMUNICATIVE
attraverso la capacità di esprimersi con un linguaggio scientifico corretto e rigoroso.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
di un metodo di studio, di organizzazione del lavoro e di esposizione con approccio sistematico.

After completing the course, the student should be able to:

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

give an account of the groups of organisms among prokaryotes, fungi, algae, mosses, ferns and plants in terms of diversity, morphology, biology, and evolutionary relationships.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
name, classify, and describe several of the major entities of systematic, economic and environmental importance; collect (including properly recording field data), identify, and process a plant for an herbarium specimen.

INDEPENDENT JUDGEMENT
describe diversity in evolutive terms

COMMUNICATION SKILLS
use an exact and scientific language

LEARNING SKILLS
acquisition of a method of study, work organization and exposure with a systematic approach

 

Oggetto:

Programma

Definizione, metodi e finalità della botanica sistematica. Descrizione dei principali sistemi di classificazione (artificiali, naturali e filogenetici). Caratteri sistematici utilizzabili oggigiorno. Evoluzione dei sistemi di classificazione.

Procarioti. Caratteri generali della cellula procariotica, modalità di riproduzione e variazione genica (trasformazione, traduzione e coniugazione). Diversità metabolica dei procarioti (autotrofi, chemiolitotrofi e choemioorganotrofi, fissazione dell'azoto). Caratteri generali, metabolismo e habitat delle entità appartenenti alle principali linee evolutive degli Eubatteri e degli Archea.

Attività di laboratorio: osservazione e descrizione dei principali caratteri tassonomici morfologici di alcuni batteri Gram + e Gram- e di alcuni cianobatteri (Nostoc sp.).

Alghe. Caratteri generali, ciclo ontogenetico, metabolismo e habitat delle entità appartenenti alle principali linee evolutive (alghe verdi, alghe rosse e alghe brune).

Attività di laboratorio: osservazione e descrizione dei principali caratteri tassonomici morfologici di alcuni talli algali in coltura pura e da ambiente naturale.

Funghi. Caratteri generali, ciclo ontogenetico, metabolismo, strategie nutrizionali (funghi saprotrofi, parassiti simbionti mutualisti) e habitat delle entità appartenenti alle principali linee evolutive (Chytridiomycota, Mucoromycota, Glomeromycota, Ascomycota, Basidiomycota).

Attività di laboratorio: osservazione e descrizione dei principali caratteri tassonomici morfologici di alcuni talli fungini in coltura pura (sia lieviti, sia funghi filamentosi).

 

Piante terrestri (introduzione):colonizzazione delle terre emerse, adattamenti alla vita in ambiente subaereo.

1) Briofite (crittogame non vascolari). Caratteri generali, ciclo ontogenetico, metabolismo e habitat delle entità appartenenti alle principali linee evolutive: Bryophyta (classi Bryopsida, Andreaeopsida, Sphagnopsida); Anthocerotophyta e Marchantiophyta (classi Marchantiopsida, Jungermanniopsida).

2) Pteridofite (crittogame vascolari). Modificazioni morfologico-funzionali per il vantaggio selettivo delle piante vascolari in ambiente subaereo. Caratteri generali, morfologia, riproduzione, ciclo ontogenetico e habitat delle entità appartenenti alle linee evolutive attuali: Lycophyta (Lycopodiales, Selaginellales, Isoetales). Importanza evolutiva dell'eterosporia e dello sviluppo endosporico del gametofito. Monilophyta: Equisetopsida, Marattiopsida, Polypodiopsida (Polypodiales, Salviniales), Psilotopsida (Psilotales, Ophioglossales).

Spermatofite. Affermazione dell'eterosporia, evoluzione dell'ovulo e del seme. Ciclo aplo-diplonte con alternanza di generazione "mascherata".

3) Gimnosperme. Caratteristiche dell'apparato vegetativo e riproduttivo. Linee evolutive delle gimnosperme attualmente viventi: Cycadophyta, Ginkgophyta (Ginkgo biloba), Pinophyta, Gnetophyta. Famiglie di Gimnosperme (Pinophyta) trattate in maggior dettaglio (distribuzione, habitus, caratteri vegetativi e riproduttivi, caratteri diagnostici, ecologia ed utilizzo delle entità più importanti: Taxaceae; Cupressaceae s.l. (gen. Juniperus, Cupressus; cenni a Chamaecyparis, Thuja, Cryptomeria, Sequoiadendron, Sequoia, Metasequoia, Taxodium); Araucariaceae, (gen. Araucaria, cenni); Pinaceae (gen. Abies, Picea, Pinus, Larix, Cedrus, cenni a Pseudotsuga, Tsuga).

4) Angiosperme (Magnoliophyta). Radiazione evolutiva delle Angiosperme: duplicazione del genoma; innovazioni dell'apparato vegetativo (legno eteroxilo, morfologia fogliare, habitus erbaceo, ciclo vitale annuo), dell'apparato riproduttivo (fiori ermafroditi a funzione vessillare, stami, ovario e frutto) e dei processi fecondativi (estrema riduzione dei gametofiti, doppia fecondazione, endosperma secondario). Sistematica del gruppo (APG, 2003): angiosperme basali, Monocotiledoni, Eudicotiledoni.

Famiglie di Angiosperme trattate in maggior dettaglio (distribuzione, habitus, caratteri vegetativi e riproduttivi, caratteri diagnostici, ecologia ed utilizzo delle entità più importanti dal punto di vista economico e più frequenti nella flora spontanea italiana): Liliaceae s.l., Orchidaceae, Poaceae, Magnoliaceae, Ranunculaceae, Fabaceae, Rosaceae, Fagaceae, Betulaceae, Brassicaceae, Ericaceae, Primulaceae, Lamiaceae, Solanaceae, Apiaceae, Asteraceae. Cenni a Salicaceae, Tiliaceae, Platanaceae, Sapindaceae, con particolare riferimento alle specie arboree più utilizzate nel verde urbano.

Attività di laboratorio. Osservazione e descrizione dei principali caratteri tassonomici morfologici:

- strutture riproduttive (fiori ermafroditi e unisessuali, struttura e funzione degli involucri fiorali, androceo, gineceo, infiorescenze, tipi di frutto);

- strutture vegetative (ciclo vitale, habitus, radici, fusto, foglie).

Introduzione alla preparazione dell'erbario.

Utilizzo di chiavi dicotomiche per la determinazione di materiale fresco a livello di famiglia, genere e specie. Utilizzo di chiavi dicotomiche interattive per il riconoscimento delle specie arboree del boschetto dell'Orto botanico. Escursione guidata attraverso il Parco del Valentino per l'osservazione di Angiosperme e Gimnosperme arboree. Visita guidata presso l'Erbario del Dipartimento.

 

 

Description of the main classification systems (artificial, natural and phylogenetic) Main systematic characteristics that can be used today. Evolution of classification systems.


Prokaryotes. General characteristics of the prokaryotic cell and of the modality of gene variation (transformation, translation and conjugation). The metabolic diversity of prokaryotes. General characteristics, metabolism and habitat of Eubacteria and Archea.

Laboratory activities: observation and description of the main morphological taxonomic characters of some Gram + and Gram- lbacteria as well as of some cyanobacteria (Nostoc sp.).


Algae. General characters, ontogenetic cycles, metabolism and habitat of the entities belonging to the main evolutionary lines (green algae, red algae and brown algae).
Laboratory activities: observation and description of the main morphological taxonomic characters of some algal talcs in pure culture and from natural environment.


Fungi. General characters, ontogenetic cycles, metabolism and nutritional strategies (sapropotrophic, sympathetic parasitic parasites) and habitat of the entities belonging to the main evolutionary lines (Chytridiomycota, Mucoromycota, Glomeromycota, Ascomycota, Basidiomycota).
Laboratory activities: observation and description of the main morphological taxonomic characters of some fungal thalli in pure culture (both yeasts and filamentous fungi).

Evolution and diversity of Land Plants: mosses, liverworts, hornworts. Evolution and diversity of Vascular Plants: lycophytes and ferns. . Evolution and diversity of Seed Plants: Gimnosperms (cycads, Gingko, conifers, Gnetales) and Angiosperms (Basal angiosperms, Monocots, Eudicots). Emphasis is given on 19 major families of seed plants (see the program in Italian for a detailed list).  

Laboratory activities

General terminology to describe plant morphology: roots, stems, leaves, flowers & inflorescences, fruits & seeds. How to collect and process plants to prepare an herbarium specimen. Plant identification using dichotomous keys. Field trips to observe diagnostic characteristics of woody Gymnosperms and Angiosperms. Visit to the Herbarium of the Department.

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Modalità di insegnamento

A causa dell'emergenza sanitaria dovuta a COVID 19 le modalità di insegnamento sono state riorganizzate per l'anno accademico 2021-22 e verranno comunicate in questa pagina in prossimità dell'inizio delle lezioni. Verosimilmente le lezioni frontali di Botanica Sistematica verranno erogate in presenza con diretta streaming e registrazione (successivamente caricata sulla piattaforma Moodle).

Considerata la rilevanza delle attività di laboratorio e di terreno per la formazione del Naturalista, compatibilmente con l’evoluzione dell’emergenza sanitaria e con le disposizioni in materia di sicurezza, si prevede di erogare almeno una parte di queste attività in presenza.

L'insegnamento si articola in 56 ore di didattica frontale e 32 ore di esercitazioni pratiche, condotte sia in aula, sia all'aperto durante le quali è prevista una forte componente interattiva tra docenti e studenti. Tale organizzazione potrà subire delle modifiche alla luce delle disposizioni relative all'emergenza sanitaria COVID 19. La frequenza regolare è fortemente raccomandata, in particolare per le esercitazioni in laboratorio.

Due to the COVID 19 pandemic, teaching in the academic year 2021-22 has been reorganized and will be announced on this page near the beginning of the lessons. Probably the frontal lessons of Systematic Botany will be delivered in person with live streaming and recording (subsequently uploaded on the Moodle platform). However, practical lessons in the laboratory and in the field provide key experience for students in terms of scientific training. Therefore, a number of traditional classes (i.e. in person) will be provided, within the regulations imposed for public safety by the government due to the health emergency caused by COVID 19. This course will thus include as many hours of traditional lessons as is possible for each student. Detailed information will be provided by each teacher based on the type of activity, the number of students and public health recommendations.

The teaching consists of 56 hours of lectures and 32 hours of exercises, carried out both indoor and outdoor, which provide a strong interactive component between teachers and students. This organization may undergo changes in the light of the provisions relating to the health emergency COVID 19.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato in 4 tempi, attraverso tre esoneri scritti in itinere ed un colloquio orale che potranno svolgersi in presenza o per via telematica in relazione alle disposizioni relative all'emergenza sanitaria COVID 19.

Gli esoneri scritti vertono sulle seguenti parti di programma: 1) definizione, metodi e finalità della botanica sistematica e procarioti; 2) alghe e funghi; 3) piante terrestri (briofite, pteridofite e Spermatofite (inquadramento generale, evoluzione delle strutture e dei processi riproduttivi).

Ciascun esonero scritto è costituito da un massimo di 50 domande.

Ciascun esonero scritto è costituito da un massimo di 50 domande (a scelta multipla e a risposta aperta); la votazione è espressa in trentesimi. In caso di mancato superamento di uno o più esoneri lo studente dovrà sostenere un colloquio orale sullo stesso programma.

Il colloquio orale (quarto tempo di verifica dell'apprendimento) verte sui principali caratteri (distribuzione, habitus, caratteri vegetativi e riproduttivi, caratteri diagnostici, ecologia ed utilizzo delle entità più importanti) delle famiglie di Gimnosperme ed Angiosperme trattate durante le lezioni  e le esercitazioni. Nel caso il colloquio orale si svolga in presenza è facoltà dello studente presentare anche un erbario di 30 exsiccata, costituito da entità rappresentative della flora spontanea del Piemonte. Nel caso di colloqui per via telematica è facoltà dello studente presentare un erbario virtuale fotografico di 5-10 entità arboree.

Il voto complessivo dell'esame è costituito dalla media aritmetica di quattro voti:

- voto dei tre esoneri scritti (o del colloquio orale sugli stessi argomenti, qualora uno o più esoneri risultino non sufficienti); lo  studente può anche richiedere di sostenere il colloquio orale sull' argomento di uno o più esoneri, qualora desideri migliorare la valutazione;

- voto del colloquio orale sui caratteri delle famiglie di Angiosperme e Gimnosperme con l'erbario.

 


Learning is verified in 4 stages, through three written exemptions in itinere and an oral interview that can take place in the presence or electronically in relation to the provisions relating to the health emergency COVID 19.

The written exemptions concern the following parts of the program: 1) prokaryotes; 2) algae and fungi; 3) terrestrial plants (bryophytes, pteridophytes and spermatophytes (general framework, evolution of structures and reproductive processes).

Each written exemption consists of a maximum of 50 questions. In case of failure in one or more exemptions, the student must take an oral interview on the same program.

The oral examination (fourth learning verification time) focuses on the main characteristics (distribution, habitus, vegetative and reproductive characteristics, diagnostic characteristics, ecology and use of the most important entities) of the families of Gimnosperme and Angiosperms treated during the lessons and exercises . If the oral interview takes place in the presence, the student is also entitled to present a herbarium of 30 exsiccata, consisting of entities representative of the spontaneous flora of Piedmont. In the case of online interviews, the student is entitled to present a virtual photographic herbarium of 5-10 tree entities.

The overall mark of the exam is the arithmetic average of four marks:

- vote of the three written exemptions (or of the oral interview on the same topics, if one or more exemptions are not sufficient); the student can also request to take the oral exam on the subject of one or more exemptions, if he wishes to improve the assessment;

- vote of the oral interview on the characteristics of the families of Angiosperme and Gimnosperme with the herbarium.

 

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sul sito: https://naturali.i-learn.unito.it/


I testi base consigliati per il corso sono:
Pasqua, Abbate, Forni. Botanica generale e Biodiversità, Ed. Piccin.
Mauseth, Botanica, Fondamenti di Biologia delle Piante, Edizione Italiana, Nuova Editoriale Grasso.
Speranza-Calzoni, Raven P.H., Evert R.F., Eichorn S.E. (2002), "Biologia delle piante", Zanichelli, Bologna.
Gerola, F. M., 1997 - Biologia vegetale sistematica filogenetica. UTET, Torino (3° ed.).

The course material presented in class is available on the website:

https://naturali.i-learn.unito.it/


The recommended basic texts for the course are:
I testi base consigliati per il corso sono:
Pasqua, Abbate, Forni. Botanica generale e Biodiversità, Ed. Piccin.
Mauseth, Botanica, Fondamenti di Biologia delle Piante, Edizione Italiana, Nuova Editoriale Grasso.
Speranza-Calzoni, Raven P.H., Evert R.F., Eichorn S.E. (2002), "Biologia delle piante", Zanichelli, Bologna.
Gerola, F. M., 1997 - Biologia vegetale sistematica filogenetica. UTET, Torino (3° ed.).



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Orario lezioniV

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

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    Ultimo aggiornamento: 10/07/2021 09:42
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