MONOIBRIDISMO: IN COSA CONSISTE ED ESERCIZI RISOLTI - BIOLOGIA - 2025

Il monoibridismo si riferisce all'incrocio tra due individui che differiscono per una sola caratteristica. Allo stesso modo, quando si incrociano individui della stessa specie e si studia l'eredità di un singolo tratto, si parla di monoibridismo.

Gli incroci monoibridi cercano di indagare la base genetica dei tratti determinati da un singolo gene. I modelli di ereditarietà di questo tipo di incrocio furono descritti da Gregor Mendel (1822-1884), un personaggio iconico nel campo della biologia e noto come il padre della genetica.

Sulla base del suo lavoro con le piante di pisello (Pisum sativum), Gregor Mendel enunciò le sue famose leggi. La prima legge di Mendel spiega le croci monoibride.

In cosa consiste?

Come accennato in precedenza, le croci monoibride sono spiegate nella prima legge di Mendel, che è descritta di seguito:

Prima legge di Mendel

Negli organismi sessuali ci sono coppie di alleli o coppie di cromosomi omologhi, che vengono separati durante la formazione dei gameti. Ogni gamete riceve solo un membro di quella coppia. Questa legge è nota come "legge di segregazione".

In altre parole, la meiosi assicura che ogni gamete contenga rigorosamente una coppia di alleli (varianti o diverse forme di un gene) ed è altrettanto probabile che un gamete contenga una qualsiasi delle forme del gene.

Mendel è riuscito a enunciare questa legge facendo incroci di piante di piselli. Mendel ha seguito l'eredità di diverse coppie di caratteristiche contrastanti (fiori viola contro fiori bianchi, semi verdi contro semi gialli, steli lunghi contro steli corti), per diverse generazioni.

In queste croci Mendel contava i discendenti di ogni generazione, ottenendo così proporzioni di individui. Il lavoro di Mendel è riuscito a generare risultati robusti, poiché ha lavorato con un numero significativo di individui, circa poche migliaia.

Ad esempio, negli incroci monoibridi di semi rotondi lisci con semi rugosi, Mendel ha ottenuto 5474 semi rotondi lisci e 1850 semi rugosi.

Allo stesso modo, incroci di semi gialli con semi verdi producono un numero di 6022 semi gialli e 2001 semi verdi, stabilendo così un chiaro schema 3: 1.

Una delle conclusioni più importanti di questo esperimento è stata quella di postulare l'esistenza di particelle discrete che vengono trasmesse dai genitori ai bambini. Attualmente, queste particelle di ereditarietà sono chiamate geni.

Piazza Punnett

Questo grafico è stato utilizzato per la prima volta dal genetista Reginald Punnett. È una rappresentazione grafica dei gameti degli individui e di tutti i possibili genotipi che possono derivare dall'incrocio di interesse. È un metodo semplice e veloce per risolvere le croci.

Esercizi risolti

Primo esercizio

Nella mosca della frutta (Drosophila melanogaster) il colore del corpo grigio è dominante (D) sul colore nero (d). Se un genetista incrocia un individuo omozigote dominante (DD) e un omozigote recessivo (dd), come sarà la prima generazione di individui?

rispondere

L'individuo omozigote dominante produce solo gameti D, mentre l'omozigote recessivo produce anche un solo tipo di gameti, ma nel loro caso sono d.

Quando si verifica la fecondazione, tutti gli zigoti formati avranno il genotipo Dd. Per quanto riguarda il fenotipo, tutti gli individui saranno di colore grigio, poiché D è il gene dominante e maschera la presenza di d nello zigote.

In conclusione, abbiamo che il 100% degli individui in F ₁ sarà grigio.

Secondo esercizio

Quali proporzioni risultano dall'incrocio della prima generazione di mosche dal primo esercizio?

rispondere

Come possiamo dedurre, le mosche di F ₁ hanno il genotipo Dd. Tutti gli individui risultanti sono eterozigoti per questo elemento.

Ogni individuo può generare gameti D e d. In questo caso, l'esercizio può essere risolto utilizzando il quadrato di Punnett:

Nella seconda generazione di mosche, ricompaiono le caratteristiche dei genitori (mosche con corpi neri) che sembravano essere "perse" nella prima generazione.

Abbiamo ottenuto il 25% delle mosche con il genotipo omozigote dominante (DD), il cui fenotipo è il corpo grigio; 50% degli individui eterozigoti (Dd), in cui anche il fenotipo è grigio; e un altro 25% di individui omozigoti recessivi (dd), con corpi neri.

Se vogliamo vederlo in termini di proporzioni, l'incrocio degli eterozigoti si traduce in 3 individui grigi contro 1 individui neri (3: 1).

Terzo esercizio

In una certa varietà di argento tropicale si possono distinguere foglie maculate e foglie lisce (senza macchioline, unicolore).

Supponiamo che un botanico attraversi queste varietà. Le piante risultanti dal primo incrocio sono state autorizzate ad autofecondare. Il risultato della seconda generazione furono 240 piante con foglie screziate e 80 piante con foglie lisce. Qual era il fenotipo della prima generazione?

rispondere

Il punto chiave per risolvere questo esercizio è prendere i numeri e portarli in proporzioni, dividendo i numeri come segue: 80/80 = 1 e 240/80 = 3.

Evidenziato il modello 3: 1, è facile concludere che gli individui che hanno dato origine alla seconda generazione erano eterozigoti e fenotipicamente avevano foglie screziate.

Quarto esercizio

Un gruppo di biologi sta studiando il colore del mantello dei conigli della specie Oryctolagus cuniculus. Il colore del mantello sembra essere determinato da un locus con due alleli, A e a. L'allele A è dominante ed è recessivo.

Quale genotipo avranno gli individui risultanti dall'incrocio di un individuo omozigote recessivo (aa) e un individuo eterozigote (Aa)?

rispondere

La metodologia da seguire per risolvere questo problema è implementare la piazza Punnett. Gli individui omozigoti recessivi producono solo gameti, mentre gli individui eterozigoti producono gameti A e a. Graficamente è il seguente:

Pertanto, possiamo concludere che il 50% degli individui sarà eterozigote (Aa) e l'altro 50% sarà omozigote recessivo (aa).

Eccezioni alla prima legge

Ci sono alcuni sistemi genetici in cui individui eterozigoti non producono proporzioni uguali di due diversi alleli nei loro gameti, come previsto dalle proporzioni mendeliane precedentemente descritte.

Questo fenomeno è noto come distorsione nella segregazione (o spinta meiotica). Un esempio di questo sono i geni egoisti, che intervengono con la funzione di altri geni cercando di aumentare la loro frequenza. Si noti che l'elemento egoistico può diminuire l'efficacia biologica dell'individuo che lo porta.

Nell'eterozigote, l'elemento egoistico interagisce con l'elemento normale. La variante egoista può distruggere il normale o impedirne il funzionamento. Una delle conseguenze immediate è la violazione della prima legge di Mendel.

Riferimenti

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