La genetica Mendeliana - Alleli multipli - esercizi risolti

di Vittorio Sossi

inserita 04-01-2022

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.
DOMINANZA INCOMPLETA: Condizione in cui l'allele dominante non riesce a mostrare un fenotipo pieno in eterozigosi. L'eterozigote ha un fenotipo intermedio tra quello del dominante e del recessivo (fiori rosa della Bocca di Leone)
CODOMINANZA: Condizione in cui i due alleli dell'individuo esprimono entrambi il proprio fenotipo senza mascherare o influenzare quello dell'altro (Le mucche eterozigoti H^BH^W hanno il manto roano, chiazzato marrone e bianco pagina precedente)
POLIALLELIA: geni che presentano più di due alleli stabilmente diffusi nella popolazione (pagina precedente)

Soluzioni agli esercizi proposti nella pagina precedente

Fenotipi del colore del manto dei conigli dipendenti dal gene C

Come promemoria riporto la tabella della pagina precedente in versione ridotta

C - Scuro (massima produzione di melanina)
C^ch - Chinchilla (diminuzione di melanina alla base del pelo con fenotipo più chiaro e riflessi argentati)
C^h - himalayano (influenza la presenza della melanina nelle diverse aree del corpo, temperatura dipendente)
c - Albino (assenza completa di melanina)

C è DOMINANTE (completo)
c è recessivo (con tutti gli altri)
C^ch e C^h tra loro si influenzano in una sorta di dominanza incompleta

Questi 4 alleli possono quindi dare 5 fenotipi fondamentali riassunti in questa tabella:

Intensità di colore (quantità di melanina)
FENOTIPI	GENOTIPI
Grigio Scuro	4 GENOTIPI CC CC^ch CC^h Cc
Cincillà	Abbiamo un UNICO GENOTIPO C^chC^ch
Grigio Chiaro	Abbiamo DUE GENOTIPI C^chC^h C^chc
Himalayano	Abbiamo DUE GENOTIPI C^hC^h C^hc
Albino	Abbiamo un UNICO GENOTIPO cc

Alleli multipli - esercizio risolto 1

Coniglio Grigio Scuro e coniglio Cincillà

Determina i fenotipi e genotipi possibili di un incrocio tra Coniglio grigio scuro eterozigote per l'allele c e coniglio cincillà

Prima tappa: determinare i genotipi

CONIGLIO GRIGIO SCURO L'allele C è dominante su tutti gli altri per cui nell'esercizio ho specificato che questo coniglio è eterozigote: Su un cromosoma porta l'allele C e sull'altro l'allele recessivo c:
GENOTIPO: Cc

CONIGLIO CINCILLA': non abbiamo dubbi. Un coniglio è cincillà solo con l'allele C^ch omozigote:
GENOTIPO POSSIBILE: C^chC^ch

Incrocio
^{G. Scuro} X _Cincillà	Cc	C^chC^ch

Seconda tappa: Costruisco il quadrato di Punnett (versione ridotta in quanto uno dei due è omozigote)

Quadrato di Punnett
fenotipi: ½ grigio scuro; ½ Grigio Chiaro;
^{G. Scuro} _Cincillà	½ C	½ c
C^ch (100%)	½ CC^ch	½ C^chc
genotipi: ½ CC^ch; ½ C^chc

Discussione: La F1 non presenta il fenotipo Cincillà in quanto l'allele C^ch non compare in nessun individuo in omozigosi. Metà conigli avranno un fenotipo parentale, grigio scuro, sebbene di genotipo diverso CC^ch invece di Cc; l'altra metà dei conigli invece svilupperanno un fenotipo grigio chiaro in quanto ricevono un C^ch dal genitore Cincillà e un c recessivo dal genitore grigio scuro

Alleli multipli - esercizio risolto 2

Coniglio Grigio Scuro e coniglio himalayano

Determina i fenotipi e genotipi possibili di un incrocio tra Coniglio grigio scuro eterozigote per l'allele C^ch e coniglio eterozigote per fenotipo himalayano

Prima tappa: determinare i genotipi

CONIGLIO HIMALAYANO Dalla tabella sappiamo che il fenotipo himalayano ha due genotipi possibili.
Dato che nel testo dell'esercizio ho specificato che il coniglio è eterozigote deve avere sia C^h che c.
GENOTIPO: C^hc

Incrocio
^{G. Scuro} X _Himalayano	CC^ch	C^hc

Seconda tappa: Costruisco il quadrato di Punnett

Quadrato di Punnett
fenotipi: ½ Grigio Scuro; ½ Grigio chiaro;
^{G. Scuro} _Himalayano	½ C	½ C^ch
½ C^h	¼ CC^h	¼ C^chC^h
½ c	¼ Cc	¼ C^chc
genotipi: ¼ CC^h; ¼ Cc; ¼ C^ch C^h; ¼ C^chc;

Discussione: La F1 non presenta il fenotipo Himalayano in quanto l'allele C^h non è più associato al recessivo c, ma ad alleli più "forti". Metà conigli avranno un fenotipo parentale, grigio scuro, sebbene di genotipo diverso CC^h e Cc; l'altra metà dei conigli invece svilupperanno un fenotipo grigio chiaro in quanto ricevono un C^ch in eterozigosi, combinato in un caso con C^h e in un caso con c.

Alleli multipli - esercizio risolto 3

Coniglio Grigio Scuro e coniglio himalayano (2)

Determina i fenotipi e genotipi possibili di un incrocio tra Coniglio grigio scuro eterozigote per l'allele c e coniglio eterozigote per fenotipo himalayano

Prima tappa: determinare i genotipi

CONIGLIO HIMALAYANO (come nel precedente) Dalla tabella sappiamo che il fenotipo himalayano ha due genotipi possibili.
Dato che nel testo dell'esercizio ho specificato che il coniglio è eterozigote deve avere sia C^h che c.
GENOTIPO: C^hc

Incrocio
^{G. Scuro} X _Himalayano	Cc	C^hc

Seconda tappa: Costruisco il quadrato di Punnett

Quadrato di Punnett
fenotipi: ½ Grigio Scuro; ¼ himalayano; ¼ albino;
^{G. Scuro} _Himalayano	½ C	½ c
½ C^h	¼ CC^h	¼ C^hc
½ c	¼ Cc	¼ cc
genotipi: ¼ CC^h; ¼ Cc; ¼ C^hc; ¼ cc;

Discussione: Nella F1 di questo incrocio ritroviamo i due fenotipi parentali, grigio scuro e Himalayano ma la cosa interessante è che compare il fenotipo doppio recessivo Albino cc. Questo perché ognuno dei genitori porta una copia di c e quindi c'è il 25% di possibilità che nascano conigli albini dalla fecondazione dei due gameti che lo trasportano.

Alleli multipli - esercizio risolto 4

Coniglio Grigio Scuro e coniglio himalayano (3)

Determina i fenotipi e genotipi possibili di un incrocio tra Coniglio grigio scuro eterozigote per l'allele C^h e coniglio eterozigote per fenotipo himalayano

Prima tappa: determinare i genotipi

CONIGLIO GRIGIO SCURO (come negli altri casi) L'allele C è dominante su tutti gli altri per cui nell'esercizio ho specificato che questo coniglio è eterozigote: Su un cromosoma porta l'allele C e sull'altro l'allele C^h:
GENOTIPO: CC^h

Incrocio
^{G. Scuro} X _Himalayano	CC^h	C^hc

Seconda tappa: Costruisco il quadrato di Punnett

Quadrato di Punnett
fenotipi: ½ Grigio Scuro; ½ Himalayano;
^{G. Scuro} _Himalayano	½ C	½ C^h
½ C^h	¼ CC^h	¼ C^hC^h
½ c	¼ Cc	¼ C^hc
genotipi: ¼ CC^h; ¼ Cc; ¼ C^hC^h; ¼ C^hc;

Discussione: In questo caso ritroviamo nella F1 i fenotipi parentali ½ Grigio Scuro e ½ Himalayano, anche se i genotipi sono tutti e 4 diversi. Questo perché C domina su gli altri due alleli nel fenotipo grigio scuro e C^h domina su c nei fenotipi Himalayani.

Conclusioni

Cosa abbiamo imparato

I problemi con gli alleli multipli si risolvono con la stessa procedura che abbiamo applicato per i problemi di segregazione indipendente a dominanza completa, incompleta e codominanza
Il quadro dei fenotipi però è molto più variabile e incroci con due genitori con gli stessi fenotipi, ad es. il 2 3 e 4 Grigio Scuro/Himalayano possono dare risultati molto diversi a seconda del genotipo dei genitori coinvolti

Nella prossima lezione: Gli alleli multipli - I gruppi sanguigni ABO

Prossimo argomento: soluzione agli esercizi proposti

Argomento precedente: La Codominanza