2. Domande 12.
• Dove stanno i geni? Come si può dimostrare che
stanno sui cromosomi?
• Cosa succede nella meiosi e nella mitosi, ai geni e
ai cromosomi?
• Cosa descrivono in realtà le leggi di Mendel?
• Come viene determinato il sesso?
• Quali conseguenze ha, dal punto di vista genetico,
l’esistenza di cromosomi sessuali?
17. Obiezioni alla teoria cromosomica
dell’eredità (Sutton-Boveri)
Comportamento parallelo di geni e cromosomi
I cromosomi scompaiono all’interfase e perciò sono
importanti solo nella divisione cellulare
No, basta saperli mettere in evidenza
Le coppie di cromosomi sono uguali e perciò non
possono portare alleli diversi
No, gli esperimenti di Blakeslee sullo stramonio
indicano che piante con cromosomi soprannumerari
diversi hanno fenotipi diversi
No, Drosophile di sesso diverso hanno cromosomi
diversi
18. Belling e Blakeslee
(1926): Anomalie
fenotipiche in ceppi di
Datura stramonium che
differiscono per un
cromosoma
soprannumerario
Each type of capsule is a phenotype that is
trisomic for a different chromosome.
25. Meccanismi di determinazione del sesso:
Genetici
XX ♀/ XY ♂ Uomo, mammiferi, alcuni insetti
XX ♀/ X0 ♂ Molti insetti
XX erm./ X0 ♂ Caenorabditis elegans (Nematode)
ZW ♀/ ZZ ♂ Uccelli, alcuni insetti
2N ♀/ N ♂ Alcuni insetti
Non genetici
Temperatura Rettili
Infezione batterica Alcuni artropodi
(gen. Wolbachia)
26. Cellula di insetto infetta da batteri del genere Wolbachia
Wolbachia è presente nelle cellule degli artropodi, fra cui >60% degli
insetti. Quando si localizza nei testicoli provoca la femminilizzazione di
individui geneticamente ZZ, cioè ♂. Diverse specie non riescono a
riprodursi se non sono parassitate da Wolbachia.
36. Ma cos’è che determina il sesso nel cromosoma
Y? Studio delle anomalie
SRY
femmina maschio maschio femmina
37. David Page
Nell’uomo il cromosoma Y ha 19 geni
omologhi a quelli sull’X, e circa 600
pseudogeni: negli ultimi 300 milioni di
anni ha perso centinaia di geni– finirà
per scomparire?
Dal momento della separazione dal
macaco, nel cromosoma Y umano ha
perso di funzionalità solo un gene,
MXRA5YIP
39. Ruolo di SRY sul cromosoma Y
La gonade tenderebbe a differenziarsi
in ovaia; l’azione di SRY l’indirizza a
testicolo. Quando questo secerne la
sostanza inibitrice mulleriana e il
testosterone, si ha fenotipo maschile
41. Anomalie del numero cromosomico in Drosophila
È il rapporto fra numero di X e autosomi che determina il sesso
42. Un risultato sconcertante
P X
femmine maschi
F1
tutti
F2
femmine ½ maschi ½ maschi
Bianco recessivo?
Bianco recessivo ed espresso solo nei maschi?
43. Incrocio reciproco
P
maschi femmine
F1 X
femmine maschi
F2
½ femmine ½ femmine ½ maschi ½ maschi
Nella F1 maschi e femmine hanno fenotipi diversi
Sembra un reincrocio
E se i maschi (che hanno solo un cromosoma X) avessero solo un
gene per il colore degli occhi?
Cromosoma Y geneticamente vuoto
44.
45.
46. Ma come si fa a studiare la genetica in specie in
cui è difficile o impossibile fare incroci controllati?
51. Nella trasmissione dominante legata al sesso, tutte le
figlie di maschi affetti sono affette
XX XY
XX XY XX XX XY XX XY
XY XX XX XX XY XX XX XY XY
XX XY XX XX XX XY
54. Negli alberi che descrivono caratteri a
trasmissione mitocondriale, tutti gli individui
portano le caratteristiche materne (es.:
Sindrome LHON, Neuropatia ottica di Leber)
A a
a A A A A a
a a a A A a A a
a a a A
56. Nei (pochissimi) caratteri trasmessi col
cromosoma Y sono affetti solo e tutti i figli
maschi di individui affetti
XX XY
XX XY XX XY XX XY
XX XY XY XX XY XX XY XX
XY XX XY XX XY XY
57. E quindi possiamo distinguere:
1. Trasmissione autosomica dominante;
2. Trasmissione autosomica recessiva;
3. Trasmissione dominante legata al sesso;
4. Trasmissione recessiva legata al sesso;
5. Trasmissione paterna (legata al cromosoma Y);
6. Trasmissione materna (mitocondriale).
58. In sintesi
•Il comportamento parallelo di geni e cromosomi alla meiosi dimostra
che i geni stanno sui cromosomi
•Le leggi di Mendel descrivono (1) la separazione dei cromosomi
omologhi e (2) l’assortimento indipendente dei cromosomi non omologhi
alla meiosi
•Il sesso è determinato (con meccanismi diversi nelle diverse specie e
parecchie eccezioni) dalle combinazioni dei cromosomi sessuali
•Nell’uomo, è stata identificata la regione del cromosoma Y che indirizza
le gonadi allo sviluppo verso il sesso maschile: SRY
•In molti organismi il cromosoma Y è geneticamente vuoto, cioè non
contiene gli alleli dei loci portati dal cromosoma X; i ♂ sono detti
emizigoti
•Lo sbilanciamento genico fra ♀ e ♂ viene compensato dall’inattivazione
di un cromosoma X nel sesso omogametico