Esempi di domande che trattano la legge della deviazione apparente di Mendel
preliminare
Le leggi di Mendel sull'ereditarietà genetica sono diventate il fondamento della genetica moderna. Gregor Mendel, un monaco ceco, stabilì le regole di base che spiegano come i tratti vengono ereditati di generazione in generazione attraverso esperimenti su piante di pisello. Tuttavia, nel mondo più complesso della biologia, si verificano spesso deviazioni da queste leggi fondamentali. Uno di questi fenomeni è la deviazione apparente dalle leggi di Mendel.
Le apparenti deviazioni dalle leggi di Mendel si verificano quando i modelli di ereditarietà genetica non si conformano alle leggi classiche di Mendel. Queste deviazioni possono essere causate da diversi fattori, come le interazioni geniche, relazioni alleliche più complesse e così via. Questo articolo esaminerà alcuni esempi di problemi che coinvolgono apparenti deviazioni dalle leggi di Mendel e come analizzarle.
Esempio di domanda 1: Epistasi
L'epistasi è un fenomeno in cui l'effetto di un gene viene mascherato da un altro gene che non è il suo allele. Ciò spesso si traduce in fenotipi che non si conformano alla legge della segregazione di Mendel. Ecco alcuni esempi di problemi legati all'epistasi:
Domanda: Nelle rose, il colore dei fiori è determinato da due geni. Il gene A, se funzionale, produce il pigmento rosso. Il gene B, se funzionale, è necessario per attivare il gene A. Se il gene B è assente o non funzionale, il gene A non produrrà pigmento, anche se presente. In una pianta con genotipo AaBb, qual è la probabilità di ottenere una pianta con fiori rossi?
Discussione: In questo caso, il gene B è epistatico rispetto al gene A. Affinché il fiore sia rosso, devono essere presenti almeno un allele funzionale A e un allele funzionale B. Analizziamo le possibili combinazioni genotipiche che potrebbero supportare questa ipotesi:
– Il genotipo AaBb produrrà un fenotipo rosso, poiché entrambi i geni A e B sono funzionali.
– Altre combinazioni, come Aabb o aaBb, non produrranno fiori rossi perché richiedono l'interazione tra i due geni.
La probabilità di ottenere una pianta con fiori rossi è data dalla combinazione degli alleli A e B funzionali. Se creiamo una tabella genetica per AaBb x AaBb, la probabilità di ottenere una pianta con fiori rossi (dominante in entrambi i geni) è di 9 su 16. Quindi, la probabilità di ottenere fiori rossi è 9/16.
Esempio di domanda 2: Allele letale
Un allele letale è un allele che ha un effetto letale sull'individuo che lo possiede, solitamente in omozigosi. Questo tipo di allele letale può influenzare il rapporto fenotipico atteso secondo le leggi di Mendel.
Domanda: Nei topi, il gene per il pelo giallo (Y) è dominante sul gene per il pelo grigio (y). Tuttavia, l'allele YY è letale e causa la morte prematura. Se due topi eterozigoti (Yy) vengono accoppiati, qual è il rapporto tra i fenotipi vitali?
Discussione: In un incrocio Yy x Yy, la legge classica di Mendel prevederebbe un rapporto di 3:1, ma in questo caso dobbiamo considerare l'effetto letale:
– YY: Letale, non nascerà
– Yy: Giallo
– yy: Grigio
Sopravvivranno solo gli individui Yy e yy:
– Il numero di individui Yy (in giallo) rappresenta i due terzi del totale degli individui viventi (2 su 3).
– Il numero di individui yy (in grigio) rappresenta un terzo del totale degli esseri viventi (1 su 3).
Il rapporto fenotipico dei topi sopravvissuti era di 2:1.
Esempio di domanda 3: Collegamento genico
I geni situati vicini tra loro sullo stesso cromosoma potrebbero non seguire la legge di Mendel della segregazione indipendente a causa della loro tendenza ad essere ereditati insieme; questo fenomeno è noto come linkage.
Domanda: Nei moscerini della frutta, i geni per il colore del corpo (nero o marrone) e la dimensione delle ali (normali o ridotte) si trovano sullo stesso cromosoma e sono legati. Ad esempio, il genotipo BbNn mostra un legame tra gli alleli B (nero) e N (normale) e b (marrone) e n (ridotto). Se due moscerini BbNn vengono incrociati, come si confronteranno i fenotipi risultanti se il tasso di crossing-over è del 20%?
Discussione: Quando i geni sullo stesso cromosoma sono collegati, gli alleli dei geni situati vicini tendono a raggrupparsi durante la formazione dei gameti. Tuttavia, la ricombinazione o il crossing-over possono separarli.
– Dato che esiste una probabilità del 20% che si verifichi un crossing-over, il restante 80% seguirà lo schema di collegamento standard.
– Dell'80% che segue il modello di linkage, la combinazione dei gameti produrrà più fenotipi, a seconda di quale sia più vicino.
– I risultati del crossing over (20%) producono una prole con nuovi fenotipi.
Analizziamo nel dettaglio la combinazione di fenotipi:
– Con linkage di maggioranza (80%): fenotipi dominanti che corrispondono ai genitori (nero normale e marrone ritardato).
– Con la ricombinazione (20%): compaiono nuovi fenotipi di nero ritardato e marrone normale.
Per ottenere il rapporto fenotipico, eseguiamo il calcolo basandoci su questa percentuale.
conclusione
Le apparenti deviazioni dalle leggi di Mendel diventano fondamentali da comprendere nel contesto di una genetica più complessa. Epistasi, alleli letali e linkage genico sono solo alcuni esempi di condizioni che influenzano l'ereditarietà dei tratti e che spesso determinano rapporti fenotipici diversi da quelli previsti dalle semplici leggi di Mendel. Comprendendo queste deviazioni, possiamo prevedere e comprendere con maggiore precisione l'ereditarietà genetica negli organismi. Studiare questi aspetti è di inestimabile valore per sviluppare una comprensione più approfondita della genetica e della biologia evolutiva.
