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ALLOPOLIPLOIDIA: gli ibridi anfidiploidi Fecondazione interspecifica, fra specie diverse ma compatibili, con sviluppo dell’ibrido MEIOSI ABORTIVE, STERILITA’

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Presentazione sul tema: "ALLOPOLIPLOIDIA: gli ibridi anfidiploidi Fecondazione interspecifica, fra specie diverse ma compatibili, con sviluppo dell’ibrido MEIOSI ABORTIVE, STERILITA’"— Transcript della presentazione:

1 ALLOPOLIPLOIDIA: gli ibridi anfidiploidi Fecondazione interspecifica, fra specie diverse ma compatibili, con sviluppo dell’ibrido MEIOSI ABORTIVE, STERILITA’ Zigote anfidiploide ibrido, vitale inividuo anfidiploide ibrido, vitale ma sterile Successive divisioni mitotiche, differenziamento I cromosomi non sono a 2 a 2 omologhi: in 1° divisione meiotica non riescono ad appaiarsi e segregano casualmente Di conseguenza i gameti sono sbilanciati geneticamente, quindi sterili

2 Salto di una mitosi nella linea germinale Meiocita allotetraploide Fecondazione fra gameti anfidiploidi ZIGOTE ALLOTETRAPLOIDE INDIVIDUO ALLOTETRAPLOIDE FECONDO 1° DIVISIONE MEIOTICA NORMALE GAMETE ANFIDIPLOIDE ALLOPOLIPLOIDIA: origine di individui allotetraploidi Cellula anfidiploide

3 Mutazioni cromosomiche strutturali stabili e bilanciate abcdeabcde abdceabdce abab adcbeadcbe cdecde f g h i l fgefge abcdabcd h i l Inversione paracentrica Inversione pericentrica + Fissione centrica Fusione centrica + Traslocazione reciproca Le inversioni pericentriche e paracentriche, le traslocazioni reciproche e le fusioni-fissioni centriche sono le mutazioni cromosomiche stabili e bilanciate. Stabili poiché i prodotti dell’evento mutazionale sono dotati ciascuno di un centromero e due telomeri che consentono la trasmissione dei cromosomi mutati alla progenie cellulare Bilanciate perché non si è perso ne aggiunto alcun gene ma è solo stata cambiata la loro disposizione lungo i cromosomi

4 Mutazioni cromosomiche strutturali sbilanciate abcdeabcde bcbc d abeabe abcddeabcdde fghilfghil abcdgfabcdgf Delezione Duplicazione Anello Dicentrico + Le delezioni e le duplicazioni sono le mutazioni cromosomiche stabili poiché i prodotti dell’evento mutazionale sono dotati ciascuno di un centromero e due telomeri che consentono la trasmissione dei cromosomi mutati alla progenie cellulare. I cromosomi ad anello e dicentrici sono le mutazioni cromosomiche sbilanciate poiché non possiedono un centromero (dicentrici) e due telomeri (anelli). Queste mutazioni sono sbilanciate perché si sono persi o aggiunti alcun geni rispetto ai cromosomi originari

5 Comportamento in meiosi delle mutazioni cromosomiche bilanciate (I divisione meiotica): inversioni paracentriche in eterozigosi Crossing over all’interno dell’ansa fra i geni B e C C B D A E C B D A E Il frammento acentrico si perde Il cromatidio dicentrico è instabile: forma un ponte di cromatina che si rompe e si perde A D C B E C D E B E ABAB CDACDA A B C D E I gameti con i prodotti del crossing over nella regione invertita (2 su 4) non sono vitali Anafase I EFFETTI GENETICI: soppressione dei prodotti del crossing over entro la regione invertita; riduzione della fecondità.

6 Comportamento in meiosi delle mutazioni cromosomiche bilanciate (I divisione meiotica): inversioni pericentriche in eterozigosi Crossing over all’interno dell’ansa fra i geni B e C Anafase I I gameti con i prodotti del crossing over nella regione invertita (2 su 4) sono sbilanciati, con delezioni e duplicazioni complementari; quindi non sono vitali o lo sono poco A B C D E E D C B E A D C B A A D C B E C B D A E C B D A E Cromatidi sbilanciati Anafase II EFFETTI GENETICI: soppressione dei prodotti del crossing over entro la regione invertita; riduzione della fecondità.

7 Comportamento in meiosi delle mutazioni cromosomiche bilanciate (I divisione meiotica): traslocazioni reciproche in eterozigosi C A B C D D E F A B E F C A B C D D E F A B E F Anafase I Segragazione adiacente: si formano coppie di gameti sbilanciati con delezioni e duplicazioni complementari Segregazione alternata: si formano coppie di gameti bilanciati: 2 con i cromosomi normali e 2 con i cromosomi traslocati EFFETTI GENETICI: pseudoassociazione fra i geni dei cromosomi coinvolti; riduzione della fecondità.

8 Comportamento in meiosi delle mutazioni cromosomiche bilanciate (I divisione meiotica): fusioni centriche in eterozigosi A B C A B C A B C A B C A B C A B C Segragazione con non disgiunzione secondaria: si formano coppie di gameti sbilanciati con nullisomie e disomie complementari Segregazione corretta: si formano coppie di gameti bilanciati: 2 con i cromosomi normali e 2 con il cromosoma fuso EFFETTI GENETICI: pseudoassociazione fra i geni dei cromosomi coinvolti; riduzione della fecondità.

9 Le leggi di Hardy-Weinberg 1° legge di Hardy-Weinberg: le frequenze degli alleli in una popolazione non cambiano passando da una generazione all’altra se: 1) Non c’è selezione2) Non c’è mutazione 3) Non c’è migrazione A1 p A2 q A3 r A1 pA1A1 p 2 A1A2 pq A1A3 pr A2 qA1A2 pq A2A2 q 2 A2A3 qr A3 rA1A3 pr A2A3 qr A3A3 r 2 4) La popolazione è infinitamente grande Se p è la frequenza relativa dell’allele A1 alla generazione iniziale, e p’ è la frequenza relativa dello stesso allele alla generazione successiva, quando le 4 condizioni sono rispettate, la popolazione è all’equilibrio (e non c’è evoluzione!) e: 2° legge di Hardy-Weinberg: le frequenze dei genotipi diploidi in una popolazione sono uguali al prodotto delle frequenze degli alleli (se queste ultime sono i coefficienti di un polinomio, le prime sono i coefficienti del quadrato del polinomio ) se: 1) C’è panmissia, cioè se ogni incontro tra i gameti di sesso opposto ha la stessa probabilità Se p e q sono le frequenze relative degli alleli A1 e A2 in una data generazione, le frequenze relative dei genotipi A1A1, A1A2 e A2A2 della stessa generazione sono, rispettivamente: p 2, 2pq e q 2 p’=p; p’-p= p=0

10 Specie e speciazione La specie è un insieme di popolazioni… … interfeconde al loro interno… … e reciprocamente tra loro,… … isolate riproduttivamente rispetto ad altre popolazioni. La specie è un pool genico potenziale (definizione “biologica” di specie): questa definizione è applicabile solo agli organismi a riproduzione sessuale (gli eucarioti e non tutti), si applica solo tra gruppi di popolazioni che vivono contemporaneamente e comunque presenta situazioni ambigue. ANAGENESI n generazioni CLADOGENESI n generazioni La speciazione per cladogenesi richiede che si instaurino meccanismi di isolamento riproduttivo a base genetica. I meccanismi di isolamento post-zigotico non prevengono la fecondazione ma colpiscono lo sviluppo, la vitalità o la fecondità dell’ibrido. I meccanismi di isolamento pre-zigotico prevengono la fecondazione.


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