Corso di genetica agraria Eredità extranucleare

Esempi di eredità extranucleare Organelle heredity Infectious heredity Maternal effect

Correns scopre l’eredità materna Correns studiando la Mirabilis che era variegata per pigmenti verdi nelle foglie scopre l’eredità materna Le foglie e gli steli di questa pianta si presentano sia tutti verdi, sia tutti bianchi che variegati Tutti i tipi fioriscono e Correns fece gli incroci tra tutte le tipologie fenotipiche

Four O’Clock Plants Figure 9-1 Offspring from crosses between flowers from various branches of variegated four o’clock plants. The photograph shows the four o’clock plant. Figure 9.1

Nell’eredità nucleare incroci reciproci producono identiche F1

Nell’eredità materna incroci reciproci danno luogo ad F1 diverse

Eredità materna

Eredità materna Quando un ramo del genitore femminile era variegato, i 3 fenotipi, bianco, verde e variegato, sono presenti in F1. Ogni tipo poi mostra eredità materna nelle seguenti generazioni.

Eredità materna Incroci reciproci mostrano risultati diffe-renti I fenotipi della progenie dipendono solo dal fenotipo materno L’effetto è ereditabile: le generazioni suc-cessive mostrano eredità materna con gli stessi rapporti mostrati dagli incroci origi-nali

Cloroplasti ereditati solo dal parentale femminile uovo cloroplasti senza clorofilla polline assenza di cloroplasti zigote solo cloroplasti materni assenza clorofilla

Cloroplasti ereditati solo dal parentale femminile uovo cloroplasti senza clorofilla polline assenza di cloroplasti zigote solo cloroplasti materni assenza clorofilla

Mitocondri e Cloroplasti contengono DNA diverso da quello nucleare

Mitochondrion

I genomi di organelli sono circolari : mtDNA Piccole dimensioni: Uomo 16,5 kb Lievito 78 kb Arabidopsis 367 kb Pochi geni: Uomo 37 geni Lievito 35 geni Arabidopsis 52 geni Tipo di geni: tRNA rRNA + proteine proteine della fosforila-zione ossidativa

Mitochondrial DNA (mtDNA) Circular, double-stranded DNA is smaller than the DNA in chloroplasts, and introns are absent. Most of the protein encoding genes are located on a single strand. The contribution of nuclear and mitochondrial gene products is shown in Figure 9.8.

Chloroplast

I genomi di organelli sono circolari : cpDNA Piccole dimensioni: Pisello 120 kb Riso 136 kb Pochi geni: Tutte le piante ˜ 200 geni Funzioni: tRNA rRNA + proteine proteine del sistema della fotosintesi

Chloroplast DNA (cpDNA) Ranges from 100 to 225 kb in length, and the genes carried on the DNA encode products involved in photosynthesis and translation. Circular, double-stranded DNA

Figure 9-8 Gene products that are essential to mitochondrial function Figure 9-8 Gene products that are essential to mitochondrial function. Those shown entering the organelle are derived from the cytoplasm and encoded by nuclear genes. Figure 9.8

Comparazione tra cromosomi di organelli e nucleari I cromosomi degli organelli sono circolari, quelli nucleari sono lineari I cromosomi degli organelli sono presenti in molte copie per cellula (100-1000); i cromosomi nucleari sono presenti in una copia (aploide), due copie (diploide) per cellula I genomi di organelli codificano per tRNA, rRNA e proteine, componenti della fosforilazione ossidativa, o per la pathway della sintesi clorofilliana; i gemoni nucleari codificano per qualsiasi cosa

Inheritance of chloroplast or mitochondrial traits is often determined by the phenotype of the ovule source.

Eredità materna in Neurospora La segregazione dell’eterozigote ad+/ad- mostra eredità nucleare (segregazione 4/4 nella ottade). Il fenotipo poky si eredita solo dal genitore femminile, tutta la progenie mostra il fenotipo materno

Chlamydomonas is an excellent model system for studying organelle heredity because it has a single large chloroplast that exhibits a uniparental inheritance pattern.

Figure 9-12 Maternal influence in the inheritance of eye pigment in the meal moth Ephestia kuehniella. Multiple light receptor structures (eyes) are present on each side of the anterior portion of larvae. Figure 9.12

Figure 9-13 Inheritance of coiling in the snail Limnaea peregra Figure 9-13 Inheritance of coiling in the snail Limnaea peregra. Coiling is either dextral (right handed) or sinistral (left handed). A maternal effect is evident in generations II and III, where the genotype of the maternal parent, rather than the offspring’s own genotype, controls the phenotype of the offspring. The photograph illustrates a mixture of right- vs. left-handed coiled snails. Figure 9.13