Le branche della genetica sono: la genetica di trasmissione (Mendeliana), la genetica di popolazione e la genetica molecolare.
Il DNA è un polinucleotide, cioè un polimero di nucleotidi, ognuno formato da tre parti: uno zucchero detto desossiribosio, un gruppo formato e una base azotata.
I geni sono formati da sequenze codificanti, gli esoni, e sequenze non codificanti, gli introni.
La variabilità all'elica è all' origine della variabilità ereditaria all' interno di una specie.
Un gene è una porzione di
DNA che produce un
prodotto funzionale.
I geni sono in ordine lineare lungo i cromosomi,
ogni gene ha una precisa posizione o locus
Ogni cromosoma contiene un differente gruppo di geni:
i membri di una coppia di cromosomi omologhi contengono gli stessi geni.
Il genotipo di un organismo è la costituzione
genetica che ha ereditato. Il fenotipo di un organismo è quello che appare, la
sua morfologia, fisiologia, comportamento.
Per quantificare la relazione tra
genotipo, fenotipo e ambiente, si può utilizzare la norma di reazione:
Quadro dei fenotipi prodotti da un certo
genotipo in differenti condizioni ambientali.
Mendel nei suoi esperimenti
utilizzò le piante di pisello
(Pisum sativum), come
organismo sperimentale
perchè: • Possono riprodursi sia per
autofecondazione sia per
fecondazione incrociata;
• Sono facilmente reperibili,
coltivabili e si riproducono
velocemente e più volte
nell'anno.
Il sistema sperimentale di Mendel: 1. Focalizzò la sua attenzione su sette caratteri
alternativi e facilmente distinguibili
2. Selezionò linee pure
3. Tenne accurati registri dei risultati degli
esperimenti
4. Effettuò un'analisi numerica dei risultati
ottenuti dei suoi incroci
Mendel studiò sette caratteri
. Nella stessa specie, ciascuncarattere presentava due varianti.
Nei suoi primi esperimenti egli incrociò solo due
varianti di un carattere alla volta:
Questo si definisce un incrocio monoibrido.
Incrocio monoibrido:
Incrocio di due ceppi parentali puri che mostrano ciascuno
una delle due forme alternative (ibridazione).
Gli incroci reciproci mostrarono simili pattern di
eredità:
carattere A (femmina) x carattere B (maschio) carattere A (maschio) x carattere B (femmina)
Fattori unitari in coppie:
I caratteri genetici sono controllati da fattori unitari (geni) che
si trovano in coppie (alleli) nei singoli organismi.
Dominanza/Recessività:
Quando sono presenti due fattori (alleli) diversi responsabili
di una singola caratteristica, uno sarà espresso nel fenotipo
(dominante) e l’altro mascherato (recessivo).
Legge della segregazione:
Durante la formazione dei gameti, la coppia di fattori segrega casualmente.
Metà dei gameti riceve un fattore e metà
riceve l’altro.
OMOZIGOTE: un individuo che presenta due alleli identici
allo stesso locus ETEROZIGOTE: un individuo che presenta due alleli
diversi allo stesso locus
DOMINANTE: allele fenotipicamente espresso negli
eterozigoti
RECESSIVO: allele fenotipicamente espresso solo negli
omozigoti
A (rappresenta l’allele che determina il fenotipo dominante) a (rappresenta l’allele che determina il fenotipo recessivo)
Il quadrato di Punnett è una tabella che
permette di prevedere il risultato di
incroci genetici.
Test Cross
: E’ usato per determinare il genotipo di
individui che mostrano il fenotipo dominante.
L’individuo viene incrociato con un omozigote
recessivo.
Legge dell’ assortimento indipendente: Durante la formazione dei gameti, la segregazione di ciascuna coppia di fattori è indipendente da quella di altre coppie di fattori.
Assortimento indipendente
: Geni che controllano
caratteri diversi si distribuiscono in modo
indipendente nei gameti.
Principio della segregazione:
I due membri di una
coppia genica segregano
l’uno dall’altro nei gameti.
Per prevedere il risultato degli incroci
possiamo usare tre operazioni: • La regola del prodotto,
• La regola della somma,
• L’espansione del binomio.
Regola del prodotto: La probabilità che due o più eventi indipendenti avvengano è u guale al prodotto delle singole probabilità.
Regola della somma: La probabilità che uno di due o più eventi mutualmente esclusivi.
Il test del chi-quadro
è un metodo statistico usato per stabilire
la bontà di adattamento,
ovverosia stabilire in che misura i datiosservati siano vicini a quelli previsti da
una certa ipotesi.
Procedura per effettuare il test del chi-quadro: • Formulare un’ipotesi (ipotesi nulla)
• Calcolare il chi-quadro
• Determinare i gradi di libertà
• Stimare la P
• Rifiutare o accettare l’ipotesi nulla
Espansione del binomio
: Rappresenta tutte le possibilità di una serie di eventi
non ordinati.
Modalità di trasmissione dei caratteri: • Autosomici recessivi
• Autosomici dominanti
• Eredità legata a X
• Eredità legata a Y
Carattere autosomico recessivo: 1. Di solito si manifesta in entrambi i sessi con la stessa frequenza;
2. Tende a saltare le generazioni;
3. La progenie affetta di solito nasce da genitori non affetti;
4. Quando entrambi i genitori sono eterozigoti, circa un quarto della progenie sarà affetta;
5. Si manifesta con maggiore frequenza nei figli di genitori consanguinei.
Carattere autosomico dominante: 1. Di solito compare in entrambi i sessi con la stessa frequenza;
2. Entrambi i sessi trasmettono il carattere alla progenie;
3. Non salta le generazioni;
4. La progenie affetta deve avere un genitore affetto, a meno che non possieda una nuova mutazione;
5. Quando un genitore è affetto (eterozigote) e l’altro non è affetto, circa
metà della progenie sarà affetta;
6. Genitori non affetti non trasmettono il carattere.
Carattere recessivo legato all’X: 1. Di solito sono affetti più i maschi delle femmine;
2. I figli maschi affetti di solito nascono da madri che non esprimono il
carattere; perciò il carattere salta le generazioni;
3. Circa la metà dei figli maschi di una madre portatrice (eterozigote)
sono affetti;
4. Non è mai trasmesso da padre a figlio maschio;
5. Tutte le figlie di genitori affetti sono portatrici.
Carattere dominante legato all’X: 1. Sono affetti sia i maschi sia le femmine; spesso lo sono maggiormente lefemmine;
2. Non salta le generazioni. I figli maschi affetti devono avere una madre che
esprime il carattere; le figlie affette devono avere una madre affetta oppure un
padre affetto;
3. I padri affetti trasmetteranno il carattere a tutte le figlie;
4. Le madri affette (se eterozigoti) trasmetteranno il carattere a metà dei figli
maschi e a metà delle figlie.
Carattere legato all’Y: 1. Solo i maschi lo esprimono;
2. Si trasmette dal padre a tutti i figli maschi;
3. Non salta le generazioni.
Cromosomi eucariotici: • Coppia di cromosomi omologhi
• Struttura del cromosoma
• Il ciclo cellulare
• Conseguenze genetiche del ciclo cellulare
• Le cellule diploidi trasportano due serie di
informazioni genetiche. • Le cellule aploidi trasportano un’unica serie di
informazioni genetiche.
I cromosomi eucariotici vengono ereditati in
assetti.
I membri di una coppia di cromosomi sono detti
omologhi. I cromosomi omologhi
sono perlopiù identici per dimensione,
hanno gli stessi geni,
ma non necessariamente gli stessi alleli