Esperimenti di Morgan Le basi cromosomiche dell’ereditarietà: evidenze derivanti dall’eredità legata al cromosoma X Esperimenti di Morgan X P F1 F2 femmine maschi Morgan premio nobel per la fisiologia e la medicina nel 1933 per “le sue scoperte relative al ruolo svolto dai cromosomi nell’ereditarietà” tutti femmine ½ maschi ½ maschi

Incrocio reciproco P maschi femmine F1 X F2 femmine maschi Nella F1 maschi e femmine hanno fenotipi diversi X femmine maschi ½ femmine ½ femmine ½ maschi ½ maschi Morgan propose che il gene che determina la variante del colore dell’occhio fosse localizzato sul cromosoma X.

Ereditarietà legata al cromosoma X relativamente agli occhi rossi e bianchi in Drosophila melanogaster

Incrocio F1XF1

Incrocio reciproco

Incrocio F1XF1

NOTA CHIAVE I risultati di Morgan dimostrarono che l’ereditarietà del gene w segue in parallelo l’ereditarietà del cromosoma X e avvalorarono l’ipotesi che i geni fossero localizzati sui cromosomi.

Ereditarietà concatenata al cromosoma X Il lavoro pionieristico di Morgan sull’ereditarietà dei geni legati al sesso in Drosophila era a favore della teoria cromosomica dell’ereditarietà, ma non ne costituiva la prova. La dimostrazione della teoria cromosomica dell’ereditarietà derivò dal lavoro di uno studente di Morgan: Bridges.

Bridges trovò delle rare eccezioni: circa 1 su 2000 mosche F1 prodotte da tale incrocio erano o femmine con gli occhi bianchi o maschi con gli occhi rossi. Bridges formulò l’ipotesi che qualcosa fosse successo alla segregazione dei cromosomi alla meiosi.

Nondisgiunzione dei cromosomi X

Nondisgiunzione primaria rara durante la meiosi in una femmina di Drosophila melanogaster con occhi bianchi e risultati di un incrocio con un maschio normale con occhi rossi In Drosophila la condizione XO produce un maschio sterile; la situazione XXY è una femmina fertile. L’ipotesi di Bridges fu verificata esaminando l’assetto cromosomico delle mosche eccezionali.

Risultati di un incrocio tra la femmina eccezionale XXY con occhi bianchi e un maschio normale con occhi rossi Meiosi con una normale segregazione dei cromosomi Meiosi con una nondisgiunzione secondaria

Risultati di un incrocio tra la femmina eccezionale XXY con occhi bianchi e un maschio normale con occhi rossi

Non-disgiunzione secondaria: trasmissione di corredi cromosomici sbilanciati Bridges verificò la sua ipotesi della non-disgiunzione secondaria mediante analisi al microscopio dei cromosomi dei moscerini ottenuti dall’incrocio dimostrando che un fenotipo specifico era associato a uno specifico assetto cromosomico.

MEIOSI In organismi che si riproducono sessualmente, durante la formazione dei gameti avviene una riduzione del numero dei cromosomi in modo che nello zigote venga ripristinato il numero cromosomico tipico della specie. La meiosi è la divisione che si ha nelle cellule germianli ovvero le cellule destinate a produrre i gameti. Consiste di due divisioni successive grazie alle quali una cellula produce 4 cellule con un numero dimezzato (n) di cromosomi rispetto alla cellula 2n che le ha generate.

MEIOSI La meiosi consiste di due divisioni successive: RIDUZIONALE (SEPARAZIONE DEGLI OMOLOGHI) EQUAZIONALE (SEPARAZIONE DEI CROMATIDI FRATELLI)

SCHEMA RELATIVO ALLA MEIOSI DI UNA CELLULA CON DUE CROMOSOMI (NUMERO DIPLOIDE) DUPLICAZIONE DEI CROMOSOMI PRIMA DIVISIONE RIDUZIONALE

SECONDA DIVISIONE EQUAZIONALE QUATTRO CELLULE CON NUMERO DIMEZZATO DI CROMOSOMI: GAMETI

Meiosi di un eterozigote Aa METAFASE I ANAFASE I METAFASE II TELOFASE II

Meiosi di un doppio eterozigote AaBb

Meiosi II: produce quattro cellule La disposizione indipendente delle due paia di cromosomi omologhi alla metafase I ha come risultato uguali frequenze dei quattro prodotti meiotici AB, ab, Ab, aB a dimostrazione del principio di Mendel dell’assortimento indipendente