ESERCITAZIONE 1 REPLICAZIONE DNA e CICLO CELLULARE MITOSI E MEIOSI INCROCIO MONOIBRIDO

1. In questa molecola di DNA in replicazione, disegna le eliche di nuova sintesi indicando le polarità e i frammenti di Okazaki Elica discontinua (lagging strand) 5’ Frammenti di Okazaki 5' 3' 5 3’ ' 5’ RNA primer 3’ Elica continua o guida (leading strand)

PRIMA della REPLICAZIONE 2. Come si presenta la struttura di un cromosoma prima e dopo la replicazione del DNA? Schematizza il cromosoma con un segmento e il centromero con un cerchio PRIMA della REPLICAZIONE DOPO la REPLICAZIONE

DURANTE LA FASE S AVVIENE LA DUPLICAZIONE DEI CROMOSOMI 3. Lo schema rappresenta il ciclo cellulare di una cellula eucariote diploide. Completa lo schema disegnando i cromosomi nei diversi stadi

4. Disegna in modo schematico i cromosomi nei diversi stadi di MITOSI di una cellula diploide con n = 1. L’individuo è eterozigote per il gene A. G1 A a PROFASE A a A a METAFASE a A ANAFASE A a A a Cellule figlie

5. Disegna in modo schematico i cromosomi nei diversi stadi di MEIOSI di una cellula diploide con n = 1. L’individuo è eterozigote per il gene A. GAMETOCITA A a A a PROFASE I A a METAFASE I ANAFASE I A a

ANAFASE I TELOFASE I METAFASE II ANAFASE II GAMETI A a A a A a A a A A

6. Quali strutture migrano ai poli opposti del fuso: Cromatidi fratelli a) in mitosi b) in meiosi I divisione c) in meiosi II divisione Cromosomi omologhi Cromatidi fratelli

7. Quali tipi di gameti e in che proporzioni vengono fatti da individui dal seguente genotipo: 1) genotipo AA solo gameti A 2) genotipo Aa ½ gameti A ½ gameti a 3) genotipo aa solo gameti a

8. Determina per ogni incrocio le classi genotipiche e fenotipiche attese nella progenie e le relative frequenze. GENOTIPO degli individui incrociati GAMETI prodotti dal primo individuo e frequenza GAMETI prodotti dal secondo individuo e frequenza GENOTIPI della progenie e relativa frequenza FENOTIPI AA x aa Aa x aa Aa x Aa A (1) a (1) Aa (1x1=1) A (1) ½ A ½ a Aa (½ x 1= ½) aa (½ x 1= ½) A (½) a (½) a (1) A (¼+2/4=3/4) a (¼) AA (½ x ½= ¼ ) Aa ( ¼ + ¼ = 2/4) aa (½ x ½= ¼ ) ½ A ½ a

n° di individui della progenie 9. Nei cani la lunghezza del pelo è determinata dal gene P, presente in due stati allelici alternativi (P e p). In base agli incroci riportati sotto, assegna il genotipo agli individui incrociati. FENOTIPO dei genitori n° di individui della progenie GENOTIPO dei genitori pelo corto pelo lungo a) corto x lungo 100 PP x pp X a) I due genitori hanno fenotipo diverso e quindi avranno genotipo diverso. La progenie però è omogenea (pelo corto), e quindi pelo corto (P) domina su pelo lungo (p) . Il genitore a pelo lungo sarà omozigote recessivo (pp) mentre il genitore a pelo corto può essere PP o Pp. Per determinare il genotipo del primo genitore, osservo le classi fenotipiche della progenie, che è tutta a pelo corto: l’unico gamete prodotto dal genitore a pelo corto è P quindi il primo individuo sarà un omozigote dominante PP.

n° di individui della progenie 9. Nei cani la lunghezza del pelo è determinata dal gene P, presente in due stati allelici alternativi (P e p). In base agli incroci riportati sotto, assegna il genotipo agli individui incrociati. FENOTIPO dei genitori n° di individui della progenie GENOTIPO dei genitori pelo corto pelo lungo a) corto x lungo 100 b) corto x lungo 50 PP x pp Pp x pp X b) Abbiamo precedentemente stabilito che corto è dominante su lungo: il genitore a pelo lungo è sicuramente omozigote recessivo pp mentre il genitore a pelo corto può essere PP o Pp. Osservo il fenotipo della progenie: dato che nella progenie compaiono sia cani a pelo corto sia cani a pelo lungo (nella stessa proporzione), il genitore a pelo corto deve produrre due tipi di gameti con uguale frequenza (½ P : ½ p) e sarà eterozigote.

n° di individui della progenie 9. Nei cani la lunghezza del pelo è determinata dal gene P, presente in due stati allelici alternativi (P e p). In base agli incroci riportati sotto, assegna il genotipo agli individui incrociati. FENOTIPO dei genitori n° di individui della progenie GENOTIPO dei genitori pelo corto pelo lungo a) corto x lungo 100 b) corto x lungo 50 c) corto x corto 150 PP x pp Pp x pp Pp x Pp X c) nel terzo incrocio, i genitori hanno lo stesso fenotipo (pelo corto) ma nella progenie compare un fenotipo alternativo (pelo lungo): quindi i due individui devono essere entrambi eterozigoti per poter dar origine a omozigoti recessivi (con frequenza di ¼).

10. La Drosophila melanogaster di tipo selvatico (wild-type) ha l'occhio rosso. Esistono mutanti che hanno l'occhio porpora. Il fenotipo è controllato dal gene pr nei due stati allelici: pr+ determina il colore rosso mentre pr determina il colore porpora.

n° di individui della progenie 10. Il fenotipo è controllato dal gene pr nei due stati allelici pr+ (occhio rosso) e pr (occhio porpora). In base ai seguenti incroci determina qual è l’allele dominante e il genotipo degli individui incrociati: fenotipo dei genitori n° di individui della progenie genotipo dei genitori rossi porpora totale a) rosso x rosso 125 35 160 b) porpora x porpora c) rosso x rosso d) porpora x rosso pr+ pr x pr+ pr a) Incrociando due individui con lo stesso fenotipo rosso ottengo nella progenie individui con fenotipo porpora. Ciò mi indica che i due individui sono eterozigoti e il rosso è il fenotipo dominante (3/4 occhio rosso, ¼ occhio porpora).

n° di individui della progenie 10. Il fenotipo è controllato dal gene pr nei due stati allelici pr+ (occhio rosso) e pr (occhio porpora). In base ai seguenti incroci determina qual è l’allele dominante e il genotipo degli individui incrociati: fenotipo dei genitori n° di individui della progenie genotipo dei genitori rossi porpora Totale a) rosso x rosso 125 35 160 b) porpora x porpora 45 c) rosso x rosso d) porpora x rosso pr+ pr x pr+ pr pr pr x pr pr b) Dato che nella progenie ci sono solo individui con occhi di color porpora (omozigote recessivo), i due genitori sono anch’essi omozigoti recessivi (con occhio porpora).

n° di individui della progenie 10. Il fenotipo è controllato dal gene pr nei due stati allelici pr+ (occhio rosso) e pr (occhio porpora). In base ai seguenti incroci determina qual è l’allele dominante e il genotipo degli individui incrociati: fenotipo dei genitori n° di individui della progenie genotipo dei genitori rossi porpora totale a) rosso x rosso 125 35 160 b) porpora x porpora 45 c) rosso x rosso 177 63 240 d) porpora x rosso pr+ pr x pr+ pr pr pr x pr pr pr+ pr x pr+ pr c) Di nuovo un incrocio tra due eterozigoti: il fenotipo dei due genitori è uguale (dominante, rosso) ma nella progenie compare un fenotipo alternativo (recessivo, porpora). Anche in questo caso si ha una progenie per 3/4 con occhio rosso e per ¼ con occhio porpora.

n° di individui della progenie 10. Il fenotipo è controllato dal gene pr nei due stati allelici pr+ (occhio rosso) e pr (occhio porpora). In base ai seguenti incroci determina qual è l’allele dominante e il genotipo degli individui incrociati: fenotipo dei genitori n° di individui della progenie genotipo dei genitori rossi porpora totale a) rosso x rosso 125 35 160 b) porpora x porpora 45 c) rosso x rosso 177 63 240 d) porpora x rosso 55 100 pr+ pr x pr+ pr pr pr x pr pr pr+ pr x pr+ pr pr pr x pr+ pr d) Sappiamo che il fenotipo porpora corrisponde a un genotipo pr pr, quindi il primo genitore è omozigote recessivo pr pr. Il secondo genitore è un individuo a fenotipo rosso (dominante) e potrà avere un genotipo pr+ pr+ o pr+ pr. Osservo i fenotipi della progenie: dato che compaiono individui omozigoti recessivi, il genitore a occhio rosso produce gameti pr per cui è eterozigote pr+ pr.

Verifichiamo con il test del chi-quadrato se lo scostamento tra osservati e attesi può essere attribuito all’effetto del caso. Fenotipi Xo H Xa (Xo – Xa)2 : Xa Rossi 125 3/4 120 25 0,21 porpora 35 1/4 40 0,62 totale 160 c2 0,83 GL = 2-1 = 1 P = 30-50%

Fenotipi Xo H Xa (Xo – Xa)2 : Xa Rossi 177 3/4 180 9 0,05 porpora 63 1/4 60 0,15 totale 240 c2 0,20 GL = 2-1 = 1 P = 50-70%

Fenotipi Xo H Xa (Xo – Xa)2 : Xa Rossi 45 1/2 50 25 0,50 porpora 55 totale 100 c2 1,00 GL = 2-1 = 1 P = 30-50%