Un altro anno è volato...

L'anno si sta concludendo e le ore di biologia si possono contare sulle dita delle mani.... ma tranqulli, perchè vi terrò comunque compagnia quest'estate con tutti gli approfondimenti e chiarimenti che non ho avuto tempo di cercare durante l'anno scolastico.... "Adesso vi saluto, perchè il mio tempo si è concluso..."

Genetica di popolazione ed equilibrio di Hardy-Weinberg

Inanzitutto, cosa si intende per population? Una popolazione è definita come un gruppo di organismi della stessa specie che si riproducono tra loro in un certo spazio e in un determinato periodo di tempo. Quindi, quando si considera la variabilità genetica, si parla di genetica di popolazioni.
Già durante il Novecento gli scienziati si chiedevano in che modo sia gli alleli dominanti sia quelli recessivi possono rimanere all'interno delle popolazioni. Ma perchè l'allele dominante non "domina" su quello recessivo, eliminandolo totalmente? L'inglese Hardy e il tedesco Weinberg cercarono di dare una risposta. Essi dimostrarono come la ricombinazione genetica non modifica la composizione del pool genetico,ovvero l'insieme di tutti gli alleli di tutti i geni presenti nei vari individui di una popolazione. Esaminararono una popolazione "perfatta", con le seguenti caratteristiche:
1) non si verificano mutazioni significative, cioè non viene alterato il gene;
2) non devono avvenire immigrazioni ed emigrazioni (flusso genico);
3) la popolazione deve essere molto grande, cosicchè si verifichi la probabilità con cui un dato allele compare in un gamete e coincide con la sua normale frequenza;
4) l'accoppiamento degli individui è casuale;
5) tutti gli alleli hanno lo stesso successo riproduttivo, i discendenti possono sopravvivere e riprodursi. La ricombinazione genetica, che si verifica negli organismi diploidi, non modifica l'insieme di tutti gli alleli della popolazione. L'equilibrio di cui parlavano i due scienziati fu formulato così:

Morgan e la Drosophila

Thomas Hunt Morgan fu il primo a notare il fatto che i geni che si trovano sui cromosomi sessuali potessero essere ereditari, e per verificare ciò, scelse  il moscerino della frutta o Drosophila Melanogaster come organismo modello per i suoi esperimenti. La loro particolarità è che possiedono solo quattro cromosomi.
Durante i vari incroci, apparve un moscerino con gli occhgi bianchi (maschio affetto da mutazione) e lo fece accoppiare con una femmina dagli occhi rossi e in tutta la generazione F1 erano presenti solo moscerini con occhi rossi, facendo supporre che il fenotipo fosse recessivo.
Morgan incrociò allora gli individui della generazione F1 tra di loro, ma non si manifestò il rapporto 3:1 tra dominante e recessivo che si attendeva. Erano solo maschi gli individui con gli occhi bianchi. Lo scienziato incrociò

il primo maschio occhi bianchi con una femmina della generazione F1 eterozigote.
Dai risultati ottenuti dedusse che il gene per il colore degli occhi é presente solo sul cromosoma X e che l’allele per il carattere occhi bianchi dovesse essere recessivo.
In seguito ai risultati ottenuti Morgan non solo confermò che sono i cromosomi a trasportare i geni, ma anche che alcuni geni possono essere trasportati solo da cromosomi legati al sesso (X e Y).

Cavallette e... Sutton

Cavalletta Verdiana

Walter Texas Ranger

                      

                     VS


Walter Sutton, studiando la produzione di gameti delle cavallette (ma il più bel passatempo deve ancora arrivare) e grazie ai progressi della microscopia, rimase colpito dal parallelismo tra le sue osservazioni e la legga della segregazione. Riteneva, infatti, che i cromosomi fossero i portatori dei geni e i due alleli di ogni unità d'informazione si trovassero sui cromosomi omologhi, ovvero simili. Grazie alla meiosi, un gamete poteva contenere solo uno dei due alleli; da ciò si potè dedurre che gli alleli si possono ricombinare in modo diverso dando vita a nuove combinazioni per ogni carattere.

Un pò di logica

Epistasi

Dominanza Incompleta

Codominanza

Come vi anticipavo, anziché inserire delle spiegazioni, a questo punto dell'anno è ora di verificare le vostre competenze (tranquilli non sono un professore). Comunque vi inserirò delle immagini di casi particolari e il suo nome e provate voi a trovare un significato. Buon divertimento! (un giorno vi svelerò i loro significati...)

Contro Mendelliamo

Tuttavia, con il passare degli anni, molti scienziati tentarono di ripercorrere il cammino fatto dal monaco e nel 1902 il biologo olandese Hugo de Vries scoprì che la trasmissione ereditaria dei caratteri non avveniva in modo perfetto e delineato come dimostrato da Mendel. L'olandese notò che in alcuni casi si mostrava un carattere che non si era mai presentato; egli, a questo punto, introdusse il concetto di Mutazione come variazione casuale vantaggiosa oppure svantaggiosa.
Nei prossimi post vi citerò alcuni esempi.

Un monaco.. un pò troppo FURBETTO

Considerato dalla comunità scientifica il padre della genetica, Mendel, un monaco agostiniano ceco, si occupò in maniera "rigorosa" dello studio sulla trasmissione dei caratteri ereditari. Gli esperimenti furono condotti su delle piante di pisello, e le tre leggi da lui formulate, tutt'oggi ancora in discussione per la loro veridicità, viene ricordato soprattutto per il suo rigoroso metodo scientifico. Comunque incrociando tra loro due linee pure, osservò che la generazione successiva presentava soltanto uno dei caratteri dei genitori, formulando, dunque, il concetto di dominante e recessivo.
Da ciò formulò le sue tre leggi:
1) Legge della dominanza: dall'incrocio tra due organismi che differiscono tra loro per una coppia di caratteri si ottengono solo individui che mostrano il carattere dominante;
2) Legge della segregazione: ogni individuo ha coppie di fattori (alleli) per ogni unità ereditaria (gene) e i membri di una coppia segregano nella formazione dei gameti;
3) Legge dell'assortimento indipendente: dall'incrocio di due eterozigoti della prole si ottiene una seconda generazione in cui i caratteri segregano in maniera del tutto indipendente dando origine a nuove combinazioni in proporzioni definite.
Con il passare del tempo, e quindi, con l'avanzata di nuovi strumenti, gli scienziati si accorsero che le leggi ottenute erano, in un certo senso volute appositamente per far quadrare i calcoli. Infatti contemporanei a Mendel non credevano del tutto alle sue parole ( e facevano bene), lasciando un dubbio.