La comunicazione feromonale nell

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Le leggi della genetica
Le leggi base che governano la trasmissione dei
caratteri erditari sono state scoperte da
Gregorio Mendel a seguito di una serie di
esperimenti controllati condotti attorno al 1850
e pubblicati nel 1865
Che i caratteri fossero trasmessi alla progenie
era una nozione nota sin dallantichità e la base
dei processi di selezione delle razze domestiche
Prima di Mendel (e per altri 40 anni dopo la sua
scoperta) si riteneva che la trasmissione dei
caratteri avvenisse per mescolamento delle
caratteristiche portate dai due genitori
I figli di due genitori uno bianco e uno nero
sono di colorazione intermedia rispetto a quella
dei genitori (mulatti)
Se si incrociano un cane di taglia grande con uno
di taglia piccola si ottiene una progenie di
dimensioni intermedie
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Il successo della ricerca scientifica di Mendel
si deve a due principali fattori
Lapplicazione di un disegno sperimentale
rigoroso e, per la prima volta in biologia, delle
leggi della probabilità
La scelta di un organismo particolarmente adatto
a questo tipo di esperimenti, il pisello odoroso,
Pisum sativum

• Produce una progenie numerosa
• È facile manipolare la riproduzione per
  ottenere incroci particolari
• È possibile fare la fecondazione artificiale
• È possibile incrociare un individuo con se
  stesso (autoimpollinazione)
• Presenta numerosi caratteri facilmente
  misurabili e adatti allo studio
• Tutti e 7 caratteri scelti presentavano
  dominanza completa
• I 7 caratteri scelti si ereditavano
  indipendentemente luno dallaltro

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Se non si fa nulla la pianta si autoimpollina
Rimuvendo le antere e trasportando il polline da
unaltra pianta si esegue un incrocio
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Mendel aveva a disposizione diverse varietà di
pisello odoroso che differivano tra loro per
numerose caratteristiche (ottenute nei secoli
dagli allevatori). Tra queste selezionò varietà
che presentavano caratteri facili da studiare.
Si trattava in tutti i casi di linee pure, cioè
di piante che davano sempre progenie con quella
stessa caratteristica
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I sette caratteri scelti da Mendel
Un carattere è una particolare caratteristica
dellorganismo (ad es. il colore della pelle).
Con tratto ci si riferisce ad una particolare
forma del carattere (ad es il tratto albino)
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Il primo esperimento consisteva nellincrociare
tra loro due piante provenienti da linee pure che
differivano per una caratteristica (es semi
lisci/semi rugosi)
Queste piante vengono definite generazione
parentale o P
Mendel quindi contava, tra gli individui
prodotti, quanti presentavano il carattere di un
genitore e quanti quello dellaltro
Queste piante vengono definite prima generazione
filiale o F1
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Quale che fosse il carattere esaminato, nella F1
non vi era mescolanza e si presentava uno solo
dei due tratti parentali
Seme giallo / seme verde Seme liscio / seme
rugoso Baccello giallo / baccello verde Pianta
alta / pianta bassa Fiore bianco / fiore viola
100 delle piante con lo stesso tratto
Il tratto che si manifesta nella nella F1 si
chiama DOMINANTE
Il tratto che non si manifesta nella nella F1 si
chiama RECESSIVO
Questo è noto come Principio di dominanza. In
realtà come si vedrà non è sempre vero per tutti
i caratteri
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Tuttavia il tratto recessivo non è andato
perduto. Esso ricompare se si incrociano gli
individui della F1
Mendel prese gli individui della F1 e li incrociò
tra loro (anzi lasciò che si auto-impollinassero)
Mendel quindi contò, tra gli individui prodotti
da questo secondo incrocio , quanti presentavano
il carattere di un genitore e quanti quello
dellaltro
Queste piante vengono definite seconda
generazione filiale o F2
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Anche nella F2 non vi era mescolanza e il
carattere recessivo ricompariva (circa una pianta
su 4)
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Lunico modo di spiegare questi risultati era
ipotizzare il fatto che ciascun individuo fosse
portatore di due fattori per ciascun carattere
(oggi gli chiamiamo Alleli). Questi fattori si
separano al momento della formazione dei gameti
(ogni gamete ne riceve solo uno).
Alla fecondazione con lunione dei due gameti
nello zigote, si ricostituisce una coppia di
fattori (alleli).
Esistono tipi diversi di alleli (ad es. quelli
che determinano seme liscio e quelli che
determinano seme rugoso)
I diversi alleli non hanno la stessa influenza
sul carattere se un individuo possiede due
alleli diversi (ad es.lallele seme liscio e
quello seme rugoso) solo uno, lallele dominante
(liscio) si esprimerà nel fenotipo
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Se un individuo possiede due alleli identici si
dice OMOZIGOTE per quel carattere Se un
individuo possiede due alleli diversi si dice
ETEROZIGOTE per quel carattere Un individuo
quindi può essere omozigote per un carattere ed
eterozigote per un altro Se un individuo
possiede due alleli recessivi si dice che è
omozigote recessivo se possiede due alleli
dominanti sarà omozigote dominante
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OMOZIGOTE dominante
OMOZIGOTE recessivo
ETEROZIGOTE
1/4 hanno fenotipo RECESSIVO 3/4 hanno fenotipo
DOMINANTE
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La prima legge di Mendel o legge della
segregazione dei caratteri dice che durante la
formazione dei gameti i due alleleli segregano
(si separano) finendo ciascuno in un gamete
diverso
Oggi sappiamo che i due alleli di uno stesso gene
si trovano (nello stesso punto della molecola di
DNA) sui due cromosomi omologhi e che la
segregazione degli alleli avviene durante la
meiosi (la quale serve a produrre cellule
gametiche con corredo cromosomico n)
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Nella generazione F2 i piselli lisci non sono
tutti eguali. 2/3 sono ETEROZIGOTI 1/3 sono
OMOZIGOTI
Tuttavia non è possibile distinguere gli uni
dagli altri in quanto hanno lo stesso FENOTIPO
Lunico modo per poterli distinguere è incrociarli
Lincrocio che permette di distinguerli è il
reincrocio ( o test cross o incrocio di
controllo) che consiste nellincrociare
lindividuo di genotipo sconosciuto con
lomozigote recessivo
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Reincrocio (incrocio di controllo)
?
ss
SS o Ss
Tutti lisci
½ lisci ½ rugosi
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La seconda legge di Mendel si riferisce al modo
in cui gli alleli relativi a geni diversi (es
colore del seme forma del seme) si
assortiscono negli incroci
Mendel questa volta prese in considerazione gli
incroci che si ottenevano tra due piante pure
(omozigoti) che differivano per due caratteri e
studiò la trasmissione di entrambi i caratteri
negli incroci (incroci diibridi)
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Le due piante differiscono sia per il colore che
per la forma del seme
OMOZIGOTE dominante
OMOZIGOTE recessivo
ETEROZIGOTE
La F1 presentava, come atteso, il carattere
dominante
Se si auto-impollina la F1 la progenie manterrà
le combinazioni che avevano i genitori (giallo
con liscio e verde con rugoso) oppure
compariranno nuove combinazioni?
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Mendel trovò che nella F2 comparivano anche
combinazioni nuove (ad es. giallo rugoso)
chiamati anche fenotipi ricombinanti
Più precisamente essi venivano prodotti nella
proporzione
9 Gialli lisci
3 Verdi lisci
3 Gialli rugosi
1 Verde rugoso
Pertanto occorreva supporre che nella formazione
dei gameti ciascun carattere segregasse
indipendentemente da ciascun altro
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Alla meiosi, in ciascun gamete deve andare un
allele per ciascun gene (un allele per il gene S
e un allele per il gene Y)
Ss Yy
SY
sy
Sy
sY
Gameti (aploidi)
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(No Transcript)
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La seconda legge di Mendel Alleli appartenenti
a geni differenti segregano indipendentemente al
momento della formazione dei gameti e pertanto
sono ereditati indipendentemente uno dallaltro
La legge dellindipendenza dei caratteri non è
sempre vera. Come si vedrà più avanti, se i geni
che controllano due caratteri si trovano vicini
sullo stesso gene essi tenderanno ad essere
associati nella progenie
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Quando si considerano più alleli, sono molto più
numerosi i genotipi ai quali corrisponde lo
stesso fenotipo
Genotipo
Fenotipo
SSyy Ssyy SSYy SSYY SsYy SsYY ssYY ssYy ssyy
Liscio Verde
Liscio Giallo
Rugoso Giallo
Rugoso Verde