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SECONDA LEGGE DI MENDEL: PRINCIPIO DELLASEGREGAZIONE DEGLI ALLELI DELLO STESSO GENE
DURANTE LA FORMAZIONE DEI GAMETI GLI ALLELI SEGREGANO IN DUE GRUPPI DI GAMETI DI UGUALE NUMERO (Allora le forme alternative di un carattere sono alleli, gli alleni dominanti sono indicati con una lettera maiuscola e quelli recessivi con una piccola).
AA: omozigote dominante
aa: omozigote recessivo
Aa: eterozigote
Nella prima generazione unisco un omozigote dominante con un omozigote recessivo e al momento della formazione dei gameti va a finire uno solo dei due fattori, quindi avrò il 100% di eterozigoti, A grande prevale e quindi saranno solo lisci. Pagina 67 di 97
La eterozigote si autofeconda quindi i gameti saranno o a o A. Quindi le possibilità di incrocio sono 4 combinazioni AA,Aa,Aa,aa (solo aa sarà l'omozigote recessivo e che quindi sarà rugoso). Solo una delle 4 manifesta il carattere recessivo, le altre tre invece dominante anche se due sono eterozigote e una invece.
è omozigosi. Questo fatto renderagione del rapporto 3: 1 nella f2. test-cross)
Per poter verificare tutto questo Mendel fa un altro esperimento (il ovvero prende lepiante della f2 che mostravano carattere dominante e incrocia ognuna di esse con una piantaomozigote recessiva. Se prende un dominante AA , avrà il 100 % di individui eterozigoti .Se invece l’individuo della F2 è eterozigote quando viene incrociatoMendel si aspetta il 50 % di eterozigoti e il 50% di omozigoti recessivi.
Argomento 27- la terza legge di Mendel
Finora avevamo visto linee pure che differivano per un singolo carattere e così aveva eleborato leprime due leggi. Quindi qual è la relazione tra il numero di coppie di alleni e il numero di genotipi efenotipi diversi nella F2: quando abbiamo 1 coppia di alleli abbiamo due classi fenotipiche, e 3classi genotipiche (omozigote dominante, omozigote recessivo ed eterozigote).
Mendel inizia ad incrociare linee pure che differiscono per
Due caratteri. Mendel prende semi LLGG (omozigote dominante per entrambi i caratteri) e vvrr (omozigote recessiva per entrambi i caratteri). Nella F1 si manifestano solo i due caratteri dominanti quindi saranno piante tutte a semi lisci e gialli (RrGg sono eterozigoti per entrambi i caratteri perché la pianta parentale omozigote dominante potrà dare solo RG, mentre omozigote recessiva potrà dare rg). A questo punto fa di nuovo l'autofecondazione. Mendel si aspettava di trovare un rapporto di 3:1 quindi un numero di semi lisci gialli triplo rispetto ai rugosi e verdi. Questo scenario poteva essere immaginato solo se i due caratteri dominanti RG e rg andassero insieme nei gameti. Pagina 68 di 97
Il risultato dell'esperimento è totalmente diverso: compaiono piante che presentano semi rugosi e gialli e semi lisci e verdi, quindi un solo carattere dominante e l'altro recessivo. Conta il rapporto 9 (lisci e gialli) : 3 (rugosi e gialli) : 3 (lisci e verdi) : 1 (rugoso e verde).
verde)->quindi fondamentalmente io ho 9 semi in cui i caratteri sono entrambi dominanti, 3 in cui sono uno dominante e uno recessivo e viceversa e uno entrambi recessivi Io ho 4 gameti che quando vanno ad incrociarsi formano 16 diverse combinazioni. Quindi ho 4 genotipi che possono dare semi gialli e lisci, 2 genotipi gialli e rugosi, 2 lisci e verdi e 1 verdi e rugosi. TERZA LEGGE DI MENDEL (PRINCIPIO ASSORTIMENTO INDIPENDENTE): membri di differenti coppie di alleli vengono assortiti indipendentemente l'uno dall'altro. Quindi avrò 2 classi parentali: entrambi con i caratteri dominanti, entrambi con i caratteri recessivi 2 classi ricombinanti: un carattere dominante e l'altro recessivo e viceversa Quindi quando aumenta il numero di alleli come aumenta il numero di classi fenotipiche e genotipiche? Per due coppie di alleli abbiamo 4 classi fenotipiche, 9 classi genotipiche. Quindi coppie di alleli n, classi fenotipiche 2^n, classi genotipiche 3^n. Mendel ha fattoEsperimenti per vedere se gli individui della f1 potevano dare 4 gameti e la risposta è si. Mendel intuisce la meiosi, cioè quel processo di riproduzione cellulare caratteristico degli organismi a riproduzione sessuale che a partire da una cellula diploide porta alla formazione di 4 gameti aploidi, durante la prima divisione meiotica c'è la ricombinazione intercromosomica perché i cromosomi materni e paterni si appaiano ma quello che può succedere è che in una cellula che va in meiosi tutti i cromosomi paterni e materni vadano dall'altra oppure possano scambiarsi di posizione e assortirsi indipendentemente l'uno dall'altro. Genetica batterica-trasferimento Argomento 28 introduzione La genetica orizzontale. Per capire questo concetto dobbiamo riprendere il concetto di equilibrio, e di forze in conflitto: 1) mantenimento della propria identità biologica 2) Necessità di variabilità genetica che possa permettere la
loro evoluzioneQueste due forze sono state in profondo conflitto soprattutto ai primordi ovvero quando c’erano le prime cellule e non avevano identità biologica così ben stabilita. Man mano gli organismi hanno adottato meccanismi diversi per equilibrare queste due forze. Pagina 69 di 974 miliardi di anni fa l’equilibrio era fortemente spostato verso la variabilità genetica perché le cellule primordiali che avevano cromosomi non ben strutturati e un’informazione non ben definita, potevano scambiarsi questo materiale genetico, di spezzarsi in più parti dando origine a cellule che non erano geneticamente identiche, anzi. Nel corso degli anni poi le cose sono profondamente cambiate. Nel corso dell’evoluzione si sono generate delle combinazioni genetiche nelle cellule primordiali che avevano un vantaggio selettivo sulle altre e quindi tendevano a non scambiarsi più materiale genetico con le cellule circostanti e quindi a
mantenere la propria identità biologica. In 2 miliardi di anni, le due forze si sono equilibrate e oggi sono in equilibrio. Ma come hanno raggiunto questo equilibrio? Nei procarioti, una delle forze che contribuisce all'equilibrio è la scissione binaria, che genera cellule identiche e permette loro di mantenere la propria identità biologica. Ma come avviene il trasferimento genetico orizzontale? Ci sono quattro meccanismi attraverso i quali i procarioti possono scambiarsi materiale genetico: trasformazione, trasduzione, coniugazione e fusione cellulare (quest'ultimo meccanismo era più comune ai primordi ma adesso è meno frequente). Nei eucarioti, invece, si è sviluppato un sistema di riproduzione chiamato riproduzione sessuale. Questo sistema prevede la formazione di cellule chiamate gameti, che possono unirsi per formare uno zigote. Il complesso meccanismo che sta dietro a questo processo è chiamato meiosi. I gameti sono tutti diversi, il che porta a una maggiore variabilità genetica. In conclusione, le forze che contribuiscono all'equilibrio dell'identità biologica sono diverse nei procarioti e negli eucarioti, ma entrambe hanno sviluppato meccanismi che permettono il mantenimento dell'identità biologica e la variabilità genetica.La fusione cellulare prevede che due cellule che vengono a contatto possono fondersi e miscelare il proprio genoma; quello che succede normalmente è che la cellula uovo è fecondata da un gamete maschile e poi i due genomi rimangono integri all'interno della stessa cellula a dare lo zigote; invece in questo caso una volta che i due genomi sono entrati in contatto all'interno dello stesso citoplasma si verificano dei riarrangiamenti per cui il genoma sarà il risultato della fusione dei due genomi, è diverso rispetto a quello di partenza, non è uguale alla somma dei due genomi, molti segmenti di DNA sono perduti durante questi eventi di riarrangiamento.
Il termine trasferimento genetico orizzontale o xenologia si riferisce a trasfusione, traduzione e coniugazione. Sono tre meccanismi diversi ma che avvengono di solito in natura, ma possono essere ricreati in laboratorio ecco perché sono stati.
scoperti, perché in laboratorio possono essere creati le condizioni per creare questi fenomeni. La trasformazione batterica consiste nella possibilità da parte di una cellula ricevente di poter incorporare del DNA estraneo che è presente nell'ambiente circostante, questo avviene normalmente in un ambiente naturale dove ci sono una miriade di cellule che vengono a contatto l'una con l'altra e vanno incontro a lisi con il rilascio di DNA in ambiente, questi frammenti possono essere incorporati da cellule batteriche, MA NON DA TUTTE, solo alcune specie sono capaci di incorporare molecole di DNA. La trasduzione invece: se ci ricordiamo bene quando abbiamo parlato dei virus ci siamo chiesti perché un batterio avesse dei recettori atti a catturare un batteriofago, il motivo è che il virus può così trasferire materiale genetico da una cellula all'altra, prevede l'intervento quindi di un vettore per poter trasferire materiale.genetico da una cellula all’altra
Questi due meccanismi non prevedono il contatto diretto tra cellule; invece la coniugazione prevede il contatto diretto di cellule, una donatrice e una ricevente e tutto questo processo è mediato da fattori di fertilità. Pagina 70 di 97
In figura A vedo una piastra di Petri, contenente un terreno solido su cui vediamo dei pallini, che sono colonie batteriche, ogni colonia batterica come vediamo sotto deriva da un’unica cellula, praticamente se prendiamo una coltura liquida e ne prendiamo un aliquota e la seminiamo sul terreno solido le cellule rimangono immobilizzate sul terreno solido quindi quello che succede è che una volta che sono state seminate la singola cellula si divide (Ad esempio dopo 30 minuti avrò due cellule che non potendosi muovere rimarranno attaccate le une alle altre..), finché saranno in un numero così elevato da rendere visibile questo ammasso di cellule che è chiamato colonia, ogni
colonia deriva da una singola cellula di partenza e tutte le cellule della stessa colonia poiché derivano da un'unica cellula dovrebbero essere tutte geneticamente identiche perché si sono duplicate per scissione. Un batterio che è capace da solo di sintetizzare tutte le sostanze organiche che servono per la sua moltiplicazione grazie all'utilizzo di un'unica fonte di carbonio semplice, è detto prototrofo; quando una catena metabolica necessaria alla sintesi di una sostanza necessaria alla sopravvivenza viene interrotta perché c'è una mutazione in un gene che codifica un enzima coinvolto nella via metabolica allora l'organismo non può più sintetizzare quella sostanza ed è detto auxotrofo, quindi per la sua crescita avrà bisogno di introduzione dall'esterno di qualcosa oltre che il carbonio. Un mutante auxotrofo di questo tipo è chiamato anche mutante nutrizionale.
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