Incroci di Mendel, Test del chi-quadro, Esperimenti di Morgan, Non-Disgiunzione

INCROCI MONOIBRIDI DI MENDEL

2 linee PURE di piante di pisello X Pianta a fiori PORPORA Pianta a fiori BIANCHI

1° generazione (GENERAZIONE F1): TUTTE PIANTE A FIORI PORPORA Autofecondazione

2° generazione (GENERAZIONE F2): RAPPORTO TRA FENOTIPI ¾ FIORI PORPORA; ¼ FIORI BIANCHI 3:1

Questo fenomeno compare anche con altri fenotipi.

SPIEGAZIONE

Ogni carattere genetico è controllato da "fattori" presenti in coppia negli organismi "DIPLOIDI". Un fattore domina sull'altro.

In ciascun incrocio monoibrido, il carattere che compare nella F1 è detto dominante, quello che scompare nella F1 ma ricompare nella F2 è detto recessivo.

Quest' affermazione è la PRIMA LEGGE DI MENDEL (o legge della DOMINANZA)

In ciascun organismo diploide ci sono tre diverse combinazioni genotipiche per ciascun carattere. AA Aa aa

Omozigote con fenotipo DOMINANTE Eterozigote con fenotipo DOMINANTE Omozigote con fenotipo RECESSIVO

Esempio di rapporto

fenotipico 3:1

LINEA PURA Pianta semi gialli Pianta semi verdi

GG X gg

Generazione F1 Semi gialli Gg

Generazione F2 ½ G ½ g

½ G ¼ GG (semi gialli) ¼ Gg (semi gialli)

½ g ¼ Gg (semi gialli) ¼ gg (semi verdi)

RAPPORTO FENOTIPICO 3 Gialli : 1 Verdi

RAPPORTO GENOTIPICO 1 GG : 2 Gg : 1 gg

LEGGE DELLA SEGREGAZIONE(2° legge di Mendel)

I due membri di una coppia di alleli che definiscono un carattere (es. Gg) segregano (si separano) durante la formazione dei gameti, in modo che metà di essi porti un membro della coppia (es. G) e l’altra metà porti l’altro (es. g)

INCROCIO DIIBRIDO (con piante che variano per due caratteri)

GIALLO LISCIO VERDE RUGOSO

Gen. parentale GGLL X ggll

Gen. F1 GgLl (tutti gialli lisci)

Gen. F2

9/16 Gialli Lisci

3/16 Gialli Rugosi

3/16 Verdi Lisci

1/16 Verde rugosi

¼ GL ¼ Gl ¼ gL ¼ gl

¼ GL GGLL GGLl GgLL GgLl

¼ Gl GGLl GGll GgLl Ggll

¼ gL GgLL GgLl ggLL ggll

gl GgLl Ggll ggLl ggll

RAPPORTO FENOTIPICO 9 : 3 : 3 : 1

LEGGE DELL' ASSORTIMENTO INDIPENDENTE

Alla formazione dei gameti, la segregazione degli alleli di geni diversi è indipendente. (È fondamentale che i geni diversi si trovino su cromosomi differenti)

TEST DEL CHI-QUADRO

Nella realtà, il numero di individui derivanti dagli incroci può non essere uguale ai valori attesi. Per capire se questi scostamenti sono normali o sono indici della presenza dei geni diversi sullo stesso cromosoma, si ricorre al test del chi-quadro.

2χchi-quadro = –GRADI DI LIBERTÀ = (numero classi fenotipiche) - 1

lo si usa insieme ai gradi di libertà all'interno della seguente tabella ricavando un valore di probabilità. Se la probabilità risultante è maggiore del 5%, allora gli scostamenti sono normali.

ESERCIZIO

"Si incrociano un individuo doppio eterozigote (SsYy) con un individuo doppio"

omozigoterecessivo (ssyy). S = liscio, Y = giallo, s = rugoso, y = verde. Dall’esperimento risulta che:

Fenotipo N°osservato

Liscio,giallo 154

Liscio,verde 124

Rugoso,giallo 144

Rugoso,verde 146

TOTALE 568

¼ SY ¼ Sy ¼ sY ¼ sysy SsYy Ssyy ssYy Ssyy

Fenotipo ¼ Liscio,giallo ¼ Liscio,verde ¼ Rugoso,giallo ¼Rugoso,verde

Rapporto fenotipico atteso 1 : 1 : 1 : 1 2 2

Fenotipo N°osservato N°atteso (oss-att) (oss-att) (oss-att) /att

Liscio,giallo 154 142 +12 124 1.01

Liscio,verde 124 142 -18 324 2.28

Rugoso,giallo 144 142 +2 4 0.03

Rugoso,verde 146 142 +4 16 0.11

TOTALE 568 568 3.43

Chi-quadro

Dato che le classi fenotipiche sono 4, i gradi di libertà sono 3.

Usando la tabella, si va al terzo rigo (perchè i gradi di libertà sono 3) e si cerca il valore dichi-quadro. Il valore 3.43 si trova tra 2.37 e 3.67, che corrispondono a un intervallo diprobabilità 30-50%. Essendo maggiore del 5%, gli scostamenti

ESPERIMENTI DI MORGAN

Il contributo decisivo per dimostrare la collocazione dei geni sui cromosomi venne dato dagli esperimenti di Morgan sulla moscerino della frutta Drosophila melanogaster, i quali dimostrarono che alcuni caratteri ereditari dipendono dal sesso (si trovano sui cromosomi sessuali). Morgan individuò innanzitutto la caratteristica selvatica (wild type) del moscerino, gli occhi rossi, e un suo mutante, gli occhi bianchi. La colorazione rossa era tipica delle femmine mentre la bianca dei maschi. Morgan quindi incrociò femmine wild type (occhio rosso) con maschi con occhio bianco.

Gen. P. Occhi rossi (femmine) X Occhi bianchi (maschi)

Gen. F1 Occhi rossi (tutti)

Gen. F2 ½ Occhi rossi (femmine) ½ Occhi rossi (maschi) ½ Occhi bianchi (maschi)

Per avere chiarezza sui risultati, Morgan fece l'incrocio reciproco, ossia incrocio maschi dall'occhio rosso con femmine occhio bianco.

dall'occhio bianco.

Gen. P. Occhi rossi (maschi) X Occhi bianchi (femmine)

Gen. F1 Occhi rossi (femmine) Occhi rossi (maschi)

Gen. F2 Femmine Maschi½ occhio rosso ½ occhio bianco ½ occhio rosso ½ occhio bianco

Morgan propose quindi che il gene del colore dell'occhio fosse localizzato sul cromosoma X. w+

Indichiamo il cromosoma X con l'allele responsabile del colore rosso con X e quello con wl'allele responsabile del colore bianco con X .

Femmine O.R. Maschi O.B.

w+ w+ w

Gen. P. X X X Yw

Gen. F1 X Yw+ w+ w w+X X X X Y

Nella F1 tutte le femmine sono eterozigoti e quindi hanno l'occhi rosso, i maschi invece sono emizigoti w+ (emizigote = organismo o singola cellula che nel suo genotipo presenta alcuni geni in singola copia anziché duplice).