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MEIOSI Quelli che seguono sono elementi di base per comprendere la meiosi. Per semplicità non viene preso in considerazione il fenomeno del crossing over.

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Presentazione sul tema: "MEIOSI Quelli che seguono sono elementi di base per comprendere la meiosi. Per semplicità non viene preso in considerazione il fenomeno del crossing over."— Transcript della presentazione:

1 MEIOSI Quelli che seguono sono elementi di base per comprendere la meiosi. Per semplicità non viene preso in considerazione il fenomeno del crossing over. La meiosi avviene solo nelle cellule sessuali ed è il processo con cui si producono i gameti maschili (spermatozoi) e femminili (uova). Ogni gamete ha un numero aploide di cromosomi per cui dallincontro e fusione con un gamete dellaltro sesso si origina un nuovo individuo diploide.

2 Cariotipo umano 2n=46 FemminileMaschile Una coppia di cromosomi omologhi: un cromosoma deriva dal padre e laltro dalla madre. Ciascun cromosoma è costituito da due cromatidi uniti dal centromero

3 = MITOSI Con la divisione mitotica da una cellula diploide (2n), in cui i cromosomi sono dicromatidici, vengono prodotte due cellule ognuna delle quali è ancora diploide, però ciascun cromosoma è monocromatidico. Con la successiva duplicazione del DNA ogni cromosoma ridiventa dicromatidico. 2n

4 MEIOSI La meiosi prevede due divisioni cellulari che avvengono in stretta successione, senza che tra esse vi sia sintesi di DNA. La prima divisione è detta riduzionale in quanto il numero dei cromosomi passa da 2n a n; la seconda divisione è detta equazionale perché il numero dei cromosomi resta n. 2n nn Prima divisione meiotica (Riduzionale: da 2n a n) Si parte da una cellula diploide. Per semplicità consideriamo solo una coppia di cromosomi omologhi. Dopo la prima divisione della meiosi in ogni cellula figlia si trova un cromosoma omologo di ogni coppia. Quindi se si parte, come in questo caso, da una cellula con 2 cromosomi (ognuno costituito da due cromatidi fratelli) si ottengono due cellule in ognuna delle quali è contenuto solo un cromosoma, ancora dicromatidico.

5 n n n n nn Seconda divisione meiotica (Equazionale: da n a n) Con la seconda divisione meiotica i due cromatidi di ogni cromosoma si separano: ciascuno andrà in una delle due cellule figlie. Il numero dei cromosomi non cambia, resta aploide, però ogni cromosoma adesso è monocromatidico.

6 Un gene può essere definito sinteticamente come un tratto di DNA (ovvero una sequenza di basi) che specifica per un carattere. Ogni gene occupa sul cromosoma una posizione ben precisa definita locus. In una popolazione uno stesso carattere può avere diversi aspetti perché un gene può presentarsi sotto diverse forme alternative dette alleli. Gli alleli differiscono tra loro per una o più basi del DNA. Gli alleli stanno nello stesso locus ma in un cromosoma è presente solo un allele.

7 gene

8 Esempio: Mendel osservò che il carattere COLORE DEL SEME poteva presentarsi o GIALLO o VERDE. Il gene per il colore del seme è presente con un allele G, responsabile del colore GIALLO, e con un allele g, responsabile del colore VERDE. Poiché G e g sono alleli dello stesso gene (che codifica per il carattere COLORE DEL SEME), essi si trovano nella stessa posizione sui cromosomi, cioè stanno nello stesso locus. Ma siccome su un cromosoma cè solo un locus in esso si troverà o G o g. In una popolazione gli individui (che sono diploidi) potranno essere o omozigoti GG, o omozigoti gg, o eterozigoti Gg. G Ggg Gg GG ggGg

9 A A A B B a SBAGLIATO: ogni cromatidio di un cromosoma deriva dalla duplicazione del DNA. I due cromatidi fratelli, cioè i cromatidi dello stesso cromosoma, portano gli stessi alleli. A B SBAGLIATO: ogni cromatidio di un cromosoma deriva dalla duplicazione del DNA. I due cromatidi fratelli, cioè i cromatidi dello stesso cromosoma, portano gli stessi alleli. Inoltre su un cromosoma cè solo un locus per lo stesso gene A a SBAGLIATO: su ogni cromosoma cè un solo locus per un gene A A A a a ERRORI PIÙ FREQUENTI

10 Il gene A e il gene a sono due alleli dello stesso gene pertanto si trovano nello stesso locus su cromosomi omologhi diversi. Prima della duplicazione del DNA ogni cromosoma è monocromatidico. Trovare i gameti prodotti dal genotipo Aa. 2n Aa Dopo la duplicazione del DNA ogni cromosoma è dicromatidico. Ciascuno dei due cromosomi omologhi è costituito da due cromatidi fratelli nei quali il DNA è uguale e quindi anche i geni da essi portati. I due cromatidi fratelli dello stesso cromosoma portano quindi lo stesso allele. AA aa

11 2n n n n nnn A Aaa aa AA A A a a I gameti prodotti sono di due tipi: 50% A e 50% a MEIOSI

12 Trovare i gameti prodotti dal genotipo AaBb. Caso in cui i geni sono indipendenti: Aa e Bb sono situati su coppie diverse di cromosomi omologhi. 2n Aa Bb Il gene A e il gene a sono due forme alleliche dello stesso gene pertanto si trovano nello stesso locus su cromosomi omologhi diversi. Anche B e b sono alleli dello stesso gene e quindi si trovano nello stesso locus su cromosomi omologhi diversi. Ci possono essere due casi: geni indipendenti e geni associati. 2n Aa Aa B B b b cis trans Caso in cui i geni sono associati: Aa e Bb sono situati sulla stessa coppia di cromosomi omologhi. Ci sono due possibilità: in un caso tutti e due i dominanti sono sullo stesso cromosoma omologo e i due recessivi sono sullaltro (= disposizione cis); nellaltro caso su ogni omologo si trovano un dominante e un recessivo (disposizione trans).

13 Trovare i gameti prodotti dal genotipo AaBb. Caso in cui i geni sono indipendenti: Aa e Bb sono situati su coppie diverse di cromosomi omologhi. 2n Aa Bb BbbB A Aaa Dopo la duplicazione del DNA ogni cromosoma diventa dicromatidico.

14 SBAGLIATO: ogni cromatidio di un cromosoma deriva dalla duplicazione del DNA. I due cromatidi fratelli, cioè i cromatidi dello stesso cromosoma, portano gli stessi alleli. ERRORI PIÙ FREQUENTI bBbB a AAa abb A A B B a SBAGLIATO: su ogni cromosoma omologo della stessa coppia, nello stesso locus, è presente il gene per lo stesso carattere. Tale gene può presentarsi su ogni omologo con una diversa forma allelica, ma nello stesso locus non si possono mai trovare alleli di caratteri diversi.

15 2n BbbB A Aaa Allanafase della prima divisione meiotica un cromosoma omologo di ogni coppia migra a un polo e laltro omologo migra al polo opposto. Poiché ogni coppia di omologhi si comporta indipendentemente da ogni altra coppia, nel caso qui riportato si verificano due possibilità, ciascuna con la probabilità del 50%. nn A A BB bb aa La prima possibilità è che il cromosoma con A migri allo stesso polo verso cui migra il cromosoma con B. Allaltro polo migreranno quindi il cromosoma con a e quello con b. 1° possibilità Prima divisione meiotica (Riduzionale: da 2n a n)

16 n n nn Seconda divisione meiotica (Equazionale: da n a n) Con la seconda divisione meiotica i due cromatidi di ogni cromosoma si separano: ciascuno andrà in una delle due cellule figlie. Il numero dei cromosomi non cambia, resta aploide, però ogni cromosoma adesso è monocromatidico. n A A BB n bb aa A A a a B B b b 1° possibilità I gameti prodotti sono di due tipi: 50% AB e 50% ab

17 2n BbbB A Aaa nn A A bb La seconda possibilità è che il cromosoma con A migri allo stesso polo verso cui migra il cromosoma con b. Allaltro polo migreranno quindi il cromosoma con a e quello con B. BB aa 2° possibilità Prima divisione meiotica (Riduzionale: da 2n a n)

18 n n nn Seconda divisione meiotica (Equazionale: da n a n) Con la seconda divisione meiotica i due cromatidi di ogni cromosoma si separano: ciascuno andrà in una delle due cellule figlie. Il numero dei cromosomi non cambia, resta aploide, però ogni cromosoma adesso è monocromatidico. n A A n aa A A a a 2° possibilità I gameti prodotti sono di due tipi: 50% Ab e 50% aB BB bb B B bb

19 In conclusione, nel caso in cui i geni siano indipendenti i gameti prodotti da un genotipo AaBb sono di quattro tipi, ognuno nella percentuale del 25%. Infatti di tutte le cellule che entrano in meiosi, la metà seguirà il destino della 1° possibilità e darà 2 tipi di gameti mentre laltra metà seguirà la 2° possibilità dando gli altri due tipi. 2n Aa Bb nn Aa B b n n A a B b 1/4 aB1/4 ab1/4 Ab1/4 AB Geni indipendenti

20 Trovare i gameti prodotti dal genotipo AaBb. 2n Aa Aa B B b b cis trans Caso in cui i geni sono associati: Aa e Bb sono situati sulla stessa coppia di cromosomi omologhi. Ci sono due possibilità: in un caso tutti e due i dominanti sono sullo stesso cromosoma omologo e i due recessivi sono sullaltro (= disposizione cis); nellaltro caso su ogni omologo si trovano un dominante e un recessivo (disposizione trans). A Aaa BB bb A Aaa B B b b Dopo la duplicazione del DNA ogni cromosoma diventa dicromatidico.

21 nn nn n n 1/2 ab1/2 AB A Aaa BB b A A BB aa b b b A B A B a b bb a Disposizione cis MEIOSI In assenza di crossing over si ottengono due tipi di gameti in percentuale uguale, 50% AB e 50% ab

22 nn nn n n 1/2 aB1/2 Ab A Aaa bb B A A bb aa BB A b A b a B BB a Disposizione trans MEIOSI In assenza di crossing over si ottengono due tipi di gameti in percentuale uguale, 50% Ab e 50% aB

23 Considerazioni finali Effetti del crossing over. Nel caso dei geni indipendenti non ha alcun effetto poiché esso comporta lo scambio di un tratto di un cromatidio di un cromosoma con il corrispondente tratto di un cromatidio del cromosoma omologo. Dal momento che i geni indipendenti sono situati su coppie diverse di cromosomi omologhi lo scambio tra essi non può avvenire. Nel caso dei geni associati lo scambio può avvenire e allora per un genotipo AaBb (= doppio eterozigote) i gameti prodotti saranno di quattro tipi, due parentali (i più numerosi) e due ricombinati. AaBb geni associati in cis. Gameti parentali: AB, ab Gameti ricombinati: Ab,aB AaBb geni associati in trans. Gameti parentali: Ab, aB Gameti ricombinati: AB, ab Ma questa è unaltra storia ….. da approfondire in altro corso.


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