scienzità: La genetica Mendeliana - la dominanza incompleta

La genetica Mendeliana - la dominanza incompleta

inserita 21-12-2021

Glossario

GENE: unità di informazione che determina un fenotipo (ad es. colore del fiore)
ALLELE: forma alternativa di un gene (ad es. fiore bianco o fiore viola)
Allele DOMINANTE: esercita il suo effetto sul fenotipo in ogni condizione.
Allele Recessivo: esercita il suo effetto sul fenotipo solo in assenza del dominante
FENOTIPO: o carattere fenotipico, effetto visibile e/o misurabile di un gene (altezza, colore del fiore, lunghezza del fusto, forma del seme…)
GENOTIPO: insieme di alleli di un gene presenti in un individuo (vedremo che possono essere uguali o diversi)
P: con questa lettera (P: Parental) indico i genitori delle successive generazioni di figli. Saranno protagonisti del PRIMO incrocio.
F1, F2, F3: con queste lettere indico la prima, seconda e terza generazione di figli
GAMETE: cellula riproduttiva di un organismo. I gameti maschili (polline) della pianta sono prodotti dalle Antere del fiore, i gameti femminili sono custoditi nell'ovario che comunica con l'esterno tramite lo Stigma.
LINEA PURA: pianta che ha due copie uguali (SOLO bianco, SOLO viola) dello stesso allele per un gene - selezionata da Mendel per autoimpollinazione. (vedi pagina precedente)
OMOZIGOTE: Individuo che ha due alleli uguali per lo stesso gene. (linee pure sono omozigoti)
OMOZIGOTE DOMINANTE: (o DOPPIO DOMINANTE) Individuo che ha due alleli dominanti per lo stesso gene. (la linea pura viola è omozigote dominante)
OMOZIGOTE RECESSIVO: (o DOPPIO RECESSIVO) Individuo che ha due alleli recessivi per lo stesso gene. (la linea pura bianca è omozigote recessiva)
ETEROZIGOTE: Individuo che ha due alleli diversi per lo stesso gene. La F1 Ibrida dell'incrocio precedente è ETEROZIGOTE.

Lezione

Dove eravamo rimasti...

Riassuntino

“ I punti cruciali della segregazione indipendente „

Mendel ha stabilito una serie di punti fondamentali che sono le basi per lo studio della genetica (sia pure con una serie di ampliamenti).

1- I geni non si mescolano ma sono unità ben definite

2- Un gene determina un fenotipo (ad es. colore del seme)

3- Ogni individuo porta 2 copie di ogni gene (diploide)

4- Le copie possono essere presenti in forme diverse: gli alleli (ad es. colore giallo e colore verde)

5- Quando si formano i gameti, (cellule uovo e spermatozoi negli animali o gamete femminile e maschile nelle piante) ogni gamete prende solo 1 allele (segregazione indipendente)

6- Quando avviene la fecondazione i gameti maschili e femminili si riuniscono secondo le regole della probabilità.

Variazioni su dominanza e recessività

Analizziamo ora alcune variazioni sul tema

“ La procedura non cambia „

In questa e nella pagina successiva prendiamo in esame due variazioni sulle proprietà dei dominanti e dei recessivi che però NON NEGANO la legge della segregazione indipendente, ma tengono conto di sistemi più complessi.

Dal punto di vista pratico, anche se queste variazioni sembrano complicare il quadro quando dobbiamo risolvere i problemi, e in alcuni casi lo fanno, i problemi di genetica si risolvono sempre usando il metodo rigoroso ideato da Mendel e si rappresentano sempre usando il comodo quadrato grafico di Punnett.

Quindi non dovete fare altro che applicare rigorosamente il METODO che avete appreso.

In questa pagina parleremo della dominanza incompleta...

La Dominanza Incompleta

“ A volte il dominante non è così dominante „

Mendel aveva scelto dei caratteri molto netti: giallo-verde, ^alto-_basso, viola-bianco…

In questi casi non possiamo distinguere gli omozigoti dominanti dagli eterozigoti: hanno tutti e due il fenotipo dominante.
VV e Vv sono viola
GG e Gg sono gialli
AA e Aa sono ^alti

Ora sappiamo che per riconoscerli dobbiamo fare un test specifico che chiamiamo Test-cross. (vedi pagina precedente)

Però molti caratteri fenotipici non si comportano in questo modo:
Il colore dei fiori delle piante ad esempio spesso ha dei comportamenti più variegati.

Nella DOMINANZA INCOMPLETA l’allele DOMINANTE non ce la fa a mascherare completamente il fenotipo recessivo.
L’ETEROZIGOTE quindi ha un fenotipo intermedio rispetto ai due omozigoti ed è immediatamente riconoscibile

Il fiore della Bocca di Leone

I fiori della Bocca di Leone hanno diverse sfumature di colori, come quelli delle rose. Però ne hanno due ben riconoscibili: ROSSO e BIANCO.

i fenotipi dei fiori della Bocca di Leone

Se noi provassimo a replicare gli esperimenti di Mendel sui fiori di questa pianta otterremo dei risultati che sembrano andare contro la teoria Mendeliana.

Se prendo una linea pura colore rosso e la incrocio con una colore bianco, la F1 è a fiori ROSA!

Ma allora i geni si sono MESCOLATI!!!

Quindi Mendel non ha sempre ragione... Ma è proprio così?
In realtà se incrociamo le piante ROSA della F1 ci accorgiamo che non è così.

Analisi della F1 secondo lo schema consolidato mendeliano

la F1 dei fiori della Bocca di Leone a dominanza incompleta

Non ho risolto molto. Effettivamente gli alleli potrebbero aver mantenuto la propria identità oppure no.
Devo proseguire con la F2. Se gli alleli hanno perso la loro identità e si sono mescolati allora mi aspetterei che dalla F2 in poi, il colore Rosa sia l'unico fenotipo riscontrabile.
Vediamo se è così.

Analisi della F2 secondo lo schema consolidato mendeliano

la F2 dei fiori della Bocca di Leone a dominanza incompleta

la F2 dei fiori della Bocca di Leone a dominanza incompleta, rapporti genotipici e fenotipici

Quando vado ad analizzare la F2, scopro che ritornano entrambi i caratteri parentali ROSSO e BIANCO.

I fiori ROSA sono la metà (50%); i fiori rossi un quarto (25%) e i fiori bianchi un quarto (25%)

Conosciamo già questa distribuzione: è la classica distribuzione di omozigoti ed eterozigoti della F2 per la legge della segregazione indipendente.

Allora non lasciamoci ingannare dalla presunta “mescolanza”.

Le legge di Mendel della segregazione indipendente continua a essere valida.

Conclusioni

Anche se i geni manifestano una Dominanza incompleta rispettano la legge della segregazione indipendente.
L’unica differenza è che il fenotipo dell’eterozigote è diverso da quelli dei due omozigoti ed è intermedio.
Ma i geni non si mescolano!!!
Li ritroviamo ben separati nella F2
Quello che cambia è il loro effetto sul fenotipo.
Per avere un bel colore rosso ci vogliono DUE copie dell’allele R
Se ce n’è solo una, come nell’eterozigote, il colore è più tenue.
L’allele bianco invece non produce nessun colore. (per questo lo consideriamo comunque recessivo rispetto al rosso che invece determina la formazione di un pigmento in grado di assorbire la luce)

Esercizio

Il piumaggio delle galline Marans

Fonte immagine: https://www.poggiodiavolino.it/2016/02/nero-blu-splash/

Il piumaggio delle Marans è dovuto a dominanza incompleta

Le Marans nere sono BB
Le Marans blu sono Bb
le Marans bianche (splash) sono bb

Con questi dati a disposizione fai i seguenti esercizi seguendo lo schema consolidato (scegli 3 incroci tra quelli proposti):
1- Scrivi prima l’incrocio Blu X nero etc etc
2- separa gli alleli nei gameti
3- Fai il quadrato di Punnett della F1 e riporta la frequenza dei fenotipi e dei genotipi

INCROCI (scegline tre):