Biologia

Genetica mendeliana: leggi di Mendel ed esercizi svolti

Le tre leggi di Mendel spiegate in modo semplice: genotipo, fenotipo e quadrato di Punnett, con 5 esercizi svolti e verificati e 3 FAQ per il ripasso.

Consigliato per: 1ª superiore · 2ª superiore

La genetica mendeliana spiega come i caratteri passano dai genitori ai figli attraverso gli alleli. In breve: ogni carattere dipende da una coppia di alleli (uno per genitore); se un allele è dominante (A) maschera quello recessivo (a), e il quadrato di Punnett ti permette di prevedere le probabilità della prole.

Le tre leggi di Mendel

  • Legge della dominanza: incrociando due linee pure che differiscono per un carattere, tutta la prima generazione (F1) mostra il carattere dominante.
  • Legge della segregazione: i due alleli di un gene si separano nei gameti; nella F2 il carattere recessivo ricompare con rapporto fenotipico 3 : 1.
  • Legge dell’assortimento indipendente: caratteri diversi si trasmettono in modo indipendente l’uno dall’altro, da cui il rapporto 9 : 3 : 3 : 1 dell’incrocio diibrido.

Genotipo, fenotipo e alleli

Un allele è una delle forme possibili di un gene. Il genotipo è la coppia di alleli (AA, Aa oppure aa); il fenotipo è ciò che si osserva. Un individuo è omozigote se ha due alleli uguali (AA o aa) ed eterozigote se sono diversi (Aa).

Come si usa il quadrato di Punnett

Scrivi i gameti di un genitore lungo le righe e quelli dell’altro lungo le colonne, poi riempi ogni casella combinandoli. Contando le caselle ottieni sia il rapporto genotipico sia quello fenotipico. Per un incrocio con due caratteri conviene invece trattare ogni gene separatamente e moltiplicare le probabilità (regola del prodotto).

Negli esercizi qui sotto trovi lo stesso metodo applicato a difficoltà crescente: dai semplici incroci monoibridi con un solo carattere fino all’incrocio diibrido e alla regola del prodotto. Ogni risultato è verificato ricontando le caselle del quadrato di Punnett.

Esercizi svolti

1. Incrocia due piante di pisello alte eterozigoti (Tt × Tt), dove T = alto (dominante) e t = basso (recessivo). Quale frazione della prole sarà bassa? base

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  1. Ogni genitore Tt produce due tipi di gameti: T e t.
  2. Compilo il quadrato di Punnett combinando i gameti: ottengo TT, Tt, Tt, tt.
  3. Rapporto genotipico 1 TT : 2 Tt : 1 tt; rapporto fenotipico 3 alte : 1 bassa.
  4. Solo il genotipo tt dà la pianta bassa: 1 caso su 4.

Risultato: 1/4 della prole (25%) sarà bassa.

2. Incrocia una pianta a fiore viola omozigote dominante (PP) con una a fiore bianco omozigote recessivo (pp). Qual è il genotipo e il fenotipo della prima generazione (F1)? base

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  1. PP produce solo gameti P; pp produce solo gameti p.
  2. Ogni combinazione P × p dà il genotipo Pp.
  3. Tutta la F1 è eterozigote Pp.
  4. Poiché P è dominante, tutte le piante hanno il fiore viola.

Risultato: 100% Pp, tutte a fiore viola.

3. Esegui un test cross: incrocia un individuo eterozigote Aa con un omozigote recessivo aa (A dominante, a recessivo). Quali sono i rapporti genotipici e fenotipici della prole? intermedio

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  1. Il genitore Aa produce gameti A e a; il genitore aa produce solo gameti a.
  2. Quadrato di Punnett: Aa, Aa, aa, aa.
  3. Rapporto genotipico 1 Aa : 1 aa (50% e 50%).
  4. Fenotipo: metà mostra il carattere dominante (Aa), metà quello recessivo (aa).

Risultato: 1 Aa : 1 aa → 50% dominante, 50% recessivo.

4. Nell'incrocio Aa × Aa, qual è la probabilità che un figlio sia eterozigote (Aa)? intermedio

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  1. Ogni genitore produce gameti A e a, con probabilità 1/2 ciascuno.
  2. Il quadrato di Punnett dà AA, Aa, Aa, aa: rapporto 1 : 2 : 1.
  3. Gli eterozigoti Aa occupano 2 caselle su 4.
  4. Probabilità = 2/4 = 1/2.

Risultato: 1/2 (50%).

5. Incrocio diibrido RrGg × RrGg (R = seme rotondo dominante, r = rugoso; G = giallo dominante, g = verde). I due geni si trasmettono in modo indipendente. Trova: (a) P(rotondo e giallo); (b) il rapporto fenotipico completo; (c) P(rugoso e verde). avanzato

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  1. Analizzo ogni gene separatamente. Per Rr × Rr: P(rotondo, R_) = 3/4 e P(rugoso, rr) = 1/4. Allo stesso modo P(giallo) = 3/4 e P(verde) = 1/4.
  2. (a) Regola del prodotto: P(rotondo e giallo) = 3/4 × 3/4 = 9/16.
  3. (b) Combinando i due caratteri indipendenti ottengo il rapporto classico 9 rotondi-gialli : 3 rotondi-verdi : 3 rugosi-gialli : 1 rugoso-verde.
  4. (c) P(rugoso e verde) = 1/4 × 1/4 = 1/16.

Risultato: (a) 9/16; (b) 9 : 3 : 3 : 1; (c) 1/16.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra genotipo e fenotipo?

Il genotipo è la combinazione di alleli che un individuo possiede per un carattere (per esempio Aa), mentre il fenotipo è la caratteristica osservabile che ne deriva (per esempio il fiore viola). Genotipi diversi come AA e Aa possono dare lo stesso fenotipo, perché A è dominante e maschera a.

Che cosa afferma la legge della segregazione (seconda legge di Mendel)?

Afferma che i due alleli di un gene si separano durante la formazione dei gameti, così ogni gamete riceve un solo allele. Alla fecondazione gli alleli si ricombinano a caso: è per questo che dall'incrocio Aa × Aa si ottiene il rapporto genotipico 1 : 2 : 1.

Come possono due genitori con lo stesso carattere avere un figlio diverso?

Se entrambi i genitori sono eterozigoti (per esempio Bb, occhi castani), ciascuno può trasmettere l'allele recessivo b. C'è quindi 1 probabilità su 4 che il figlio sia bb e mostri il carattere recessivo, per esempio gli occhi azzurri.