Il croci diibrido, in genetica, coinvolgono processi di ibridazione che tengono conto di due caratteristiche di ciascun individuo genitoriale. Le due caratteristiche studiate devono essere in contrasto tra loro e devono essere prese in considerazione contemporaneamente al momento della traversata..
Il naturalista e monaco Gregor Mendel usò questo tipo di croci per enunciare le sue ben note leggi sull'eredità. Le croci diibrido sono direttamente correlate alla seconda legge o principio di separazione indipendente dei caratteri.
Tuttavia, ci sono eccezioni alla seconda legge. I tratti non vengono ereditati indipendentemente se sono codificati in geni che si trovano sugli stessi cromosomi, cioè fisicamente insieme.
L'incrocio inizia con la scelta dei genitori che devono differire per due caratteristiche. Ad esempio, una pianta alta con semi lisci viene incrociata con una pianta corta con semi ruvidi. Nel caso degli animali, possiamo incrociare un coniglio con pelo bianco e corto con un individuo del sesso opposto con pelo lungo nero..
I principi trovati da Mendel ci consentono di fare previsioni sull'esito delle suddette croci. Secondo queste leggi, la prima generazione filiale sarà composta da individui che esibiscono entrambi i tratti dominanti, mentre nella seconda generazione filiale troveremo le proporzioni 9: 3: 3: 1.
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Gregor Mendel è riuscito a delucidare i principali meccanismi di ereditarietà, grazie ai risultati ottenuti da diversi incroci della pianta del pisello.
Tra i suoi postulati più importanti, spiccano che le particelle legate all'ereditarietà (ora chiamate geni) sono discrete e vengono trasmesse intatte di generazione in generazione..
Mendel ha proposto due leggi, la prima è nota come principio di dominanza e propone che quando due alleli contrastanti sono combinati in uno zigote, solo uno è espresso nella prima generazione, essendo quello dominante e sopprimendo la caratteristica recessiva nel fenotipo..
Per proporre questa legge, Mendel si è fatto guidare dalle proporzioni ottenute nelle croci monoibride: incroci tra due individui che differiscono solo per una caratteristica o tratto..
Le croci diibrido sono direttamente correlate alla seconda legge di Mendel o principio di segregazione indipendente. Secondo questa regola, l'eredità di due personaggi è indipendente l'una dall'altra.
Poiché i loci vengono separati in modo indipendente, possono essere trattati come croci monoibride..
Mendel ha studiato gli incroci diibridi che combinano diverse caratteristiche nelle piante di pisello. Ha usato una pianta con semi gialli lisci e l'ha incrociata con un'altra pianta con semi verdi ruvidi.
L'interpretazione di Mendel dei suoi risultati incrociati diibrido può essere riassunta nella seguente idea:
“In un incrocio diibrido, dove viene presa in considerazione la combinazione di una coppia di caratteri contrastanti, nella prima generazione compare solo una varietà di ogni tratto. I due tratti nascosti nella prima generazione riappaiono nella seconda ".
Possiamo eseguire un incrocio diibrido e scoprire che le caratteristiche non sono separate in modo indipendente. Ad esempio, è possibile che in una popolazione di conigli il pelo nero segreghi sempre con pelo lungo. Ciò contraddice logicamente il principio della segregazione indipendente.
Per comprendere questo evento, dobbiamo esplorare il comportamento dei cromosomi in caso di meiosi. Negli incroci diibridi studiati da Mendel, ogni carattere si trova su un cromosoma separato..
Nell'anafase I della meiosi, i cromosomi omologhi si separano, che si separeranno in modo indipendente. Pertanto, i geni che si trovano sullo stesso cromosoma rimarranno insieme in questa fase, raggiungendo la stessa destinazione..
Con questo principio in mente, possiamo concludere nel nostro ipotetico esempio di coniglio, i geni coinvolti nel colore e nella lunghezza del mantello si trovano sullo stesso cromosoma e quindi si separano insieme..
Esiste un evento chiamato ricombinazione che consente lo scambio di materiale genetico tra cromosomi accoppiati. Tuttavia, se i geni sono fisicamente vicini, l'evento di ricombinazione è improbabile. In questi casi, le leggi sull'eredità sono più complesse di quelle proposte da Mendel.
Nei seguenti esempi useremo la nomenclatura di base usata in genetica. Gli alleli - forme o varianti di un gene - sono indicati con lettere maiuscole quando sono dominanti e con lettere minuscole quando sono recessivi..
Gli individui diploidi, come noi umani, portano due serie di cromosomi, che si traducono in due alleli per gene. Un omozigote dominante ha due alleli dominanti (aa) mentre un omozigote recessivo ha due alleli recessivi (aa).
Nel caso degli eterozigoti, è indicato dalla lettera maiuscola e poi dalla lettera minuscola (Aa). Se la dominanza del tratto è completa, l'eterozigote esprimerà nel suo fenotipo il tratto associato al gene dominante..
Per esemplificare gli incroci diibridi useremo il colore e la lunghezza del mantello di un'ipotetica specie di conigli..
Generalmente queste caratteristiche sono controllate da più geni, ma in questo caso useremo una semplificazione per ragioni didattiche. Il roditore in questione può avere un lungo mantello nero (LLNN) o corto e grigio (llnn).
Il lungo coniglio dal pelo nero produce gameti con gli alleli LN, mentre lo saranno i gameti dell'individuo con il pelo grigio corto ln. Al momento della formazione dello zigote, lo sperma e l'ovulo che trasportano questi gameti si fonderanno.
Nella prima generazione, troviamo una prole omogenea di conigli con genotipo LlNn. Tutti i conigli presenteranno il fenotipo corrispondente ai geni dominanti: pelo lungo e nero.
Se prendiamo due individui di sesso opposto della prima generazione e li incrociamo, otterremo il noto rapporto mendeliano 9: 3: 3: 1, dove ricompaiono i tratti recessivi e si combinano i quattro tratti studiati.
Questi conigli possono produrre i seguenti gameti: LN, Ln, lN o ln. Se facciamo tutte le combinazioni possibili per la prole, scopriamo che 9 conigli avranno pelo nero lungo, 3 avranno pelo nero corto, 3 avranno pelo grigio lungo e solo un individuo avrà pelo corto e grigio..
Se il lettore desidera confermare queste proporzioni, può farlo rappresentando graficamente gli alleli, chiamati quadrato di Punnett..
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