Title: 3.4: Predient el resultat d'encreuaments
Course: Mitosi i meiosi

Pàgines: <Anterior 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Següent>

3: Patrons d'herència

3.4: Predient el resultat d'un encreuament

A partir del coneixement dels patrons d'herència dels gens que hem vist a les seccions anteriors és possible fer algunes prediccions sobre els fenotips i els genotips de cada generació en experiments d'encreuament. Aquesta secció en mostra alguns exemples.

Considerem en primer lloc si és possible determinar el genotip per a certs caràcters, com ara el color del gra de les panotxes de blat de moro, a partir de l'observació del fenotip de l'organisme.

Pregunta 13

És possible determinar el genotip de totes les panotxes de grans de color blanc tan sols observant el fenotip?

Llegeix la resposta 13

Pregunta 14

És possible determinar el genotip de totes les panotxes de grans de color porpra tan sols observant el fenotip?

Llegeix la resposta 14

Considereu ara la varietat parental raça pura que té els grans de color porpra (Figura 7).

Pregunta 15

Per què aquesta varietat ha de ser necessàriament GG i no pot ser Gg?

Llegeix la resposta 15

Un dels fets importants que cal tenir en compte en l'estudi de la genètica, en particular en el cas dels éssers humans o en el cultiu de plantes, és que molts dels resultats són estadístics, és a dir, es produeixen amb una certa probabilitat, tal i com s'explica a la Caixa 1, Atzar i probabilitat en genètica.

Caixa 1: Atzar i probabilitat en genètica

Quan es llança una moneda hi ha una probabilitat que surti una cara que és igual a la probabilitat que surti l'altra. Aquesta probabilitat es descriu matemàticament com 1 entre 2, o ½. En general, la probabilitat d'un succés particular, com ara que surti la cara A, es defineix matemàticament com:

En el cas de llançar un dau de sis cares i que surti un 4, només hi ha un succés favorable (obtenir un 4) mentre que hi ha sis sucessos possibles i, per tant, la probabilitat és ^1/_6.

- Quina seria la probabilitat d'obtenir un nombre parell amb un dau de sis cares?
  - ^3/_6 (o ½) ja que tres dels sis possibles successos són nombres parells (el 2, el 4 i el 6).
- Quina és la probabilitat que una gàmeta produïda per una planta Gg tingui l'al·lel de color blanc del gra?
  - La probabilitat és ½ perquè hi ha dos possibles successos, ambdós igual de possibles. Només un d'aquests successos correspon a l'al·lel gra de color blanc.
- Expliqueu el motiu pel qual cadascun dels dos successos tenen la mateixa possibilitat d'esdevenir.
  - Això és degut al fet que les dues còpies de cada cromosoma se separen en dos gàmetes durant la meiosi.
- Quina és la probabilitat que la descendència d'un encreuament entre dues plantes de blat de moro heterozigòtiques per al color del gra (Gg) tinguin el genotip gra de color blanc? (Pista: us pot ser útil dibuixar l'encreuament com a les Figures 8 i 9.)
  - La probabilitat és ¼ ja que hi ha quatre successos possibles (GG, dos Gg, i gg), i només un correspon al genotip gra de color blanc.

De nou, aquesta probabilitat es basa en dos fets: en primer lloc que cada planta Gg produeix el mateix nombre de gàmetes G i gàmetes g; en segon lloc, que les gàmetes masculines i femenines es fecunden a l'atzar durant la fertilització.

Pregunta 16

Quina és la probabilitat que un gra de blat de moro de la F_2, com els mostrats a les Figures 8 i 9, contingui almenys un al·lel g?

Llegeix la resposta 16

A la Secció 3 s'han considerat dos tipus d'encreuaments, un entre dues races pures que origina la generació F_1 i un entre individus de la generació F_1 que origina la generació F_2. De totes maneres, es poden fer altres encreuaments per mostrar que l'herència de les còpies dels gens segueix les mateixes regles bàsiques. Comprendre com funciona la probabilitat, la relació entre els al·lels dominants i recessius i la manera com se segreguen els gens durant la meiosi ens permet predir el resultat de molts experiments d'encreuament.

Considerem un exemple. Suposem un encreuament entre plantes de blat de moro que són races pures per al color blanc del gra (gg) amb plantes heterozigòtiques per al mateix caràcter, és a dir, amb el genotip Gg. Quins serien els genotips i fenotips que podríem esperar a la descendència i en quina ràtio es donarien? Per començar a respondre la pregunta,vegem el genotip de les gàmetes produïdes per cadascun dels progenitors. Les plantes de raça pura (gg) produiran gàmetes totes elles amb l'al·lel g, com es mostra a la Figura 11. Les plantes heterozigòtiques Gg produiran gàmetes la meitat de les quals tindran l'al·lel G i l'altra meitat amb l'al·lel g (Figura 11).

Figura 11: Encreuament entre una varietat de blat de moro de grans de color blanc (raça pura) i una varietat heterozigòtica. A diferència de les Figures 8 i 9, no s'inclou un dibuix dels fenotips, una manera convencional de simplificar els diagrames d'encreuament.

Activitat 6

Quins símbols s'haurien d'incloure als espais buits de la Figura 11 per tal de determinar les ràtios dels genotips i fenotips de la descendència?

Llegeix la resposta a l'activitat 6

Aquest resultat revela una importància addicional de la ràtio 1:1. Aquesta ràtio confirma que durant la meiosi els al·lels G i g d'una planta Gg se segreguen de manera independent originant un nombre igual de gàmetes que contenen els al·lels G i g; també confirma que la fertilització entre aquestes gàmetes té lloc a l'atzar i que totes les possibles combinacions tenen la mateixa probabilitat d'esdevenir.

Figura 12: La mosca del vinagre, Drosophila melanogaster (augmentada unes 10 vegades).(De Flies and Disease, Vol. 1, 1971, by Bernard Greenberg, publicat per Princeton University Press, 1971. F. Gregor, artista.)

Hem vist que els fenotips dels individus d'una generació es poden comprendre mitjançant el model de l'herència. En aquest model representem els al·lels amb lletres. Les proporcions relatives i les possibles combinacions de lletres ens permeten calcular la ràtio dels fenotips. De fet, aquest és un exemple de modelització matemàtica; el mecanisme de l'herència és equivalent a processos matemàtics les conseqüències dels quals poden ser calculades segons les lleis de l'atzar i la probatilitat.

A les dues preguntes següents haureu de predir els resultats de diferents encreuaments utilitzant les mateixes regles d'al·lels dominants/recessius, de la segregació de les dues còpies d'un gen i de la combinació de les gàmetes a l'atzar.

Activitat 7

Es va fer un experiment de cria de plantes en les quals una varietat pura de grans de color vermell es va creuar amb plantes heterozigòtiques per al color del gra. Dibuixeu el diagrama de l'encreuament i predieu les ràtios genotípiques i fenotípiques de la descendència.

Llegeix la resposta a l'activitat 7

Activitat 8

Quin, si n'hi ha algun, dels experiments de cria de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) mostrats a la Figura 12 podria implicar progenitors que fossin races pures per al color de l'ull? Assumiu que el color vermell és dominant sobre el color marró. Doneu raons per explicar la vostra selecció i per rebutjar les opcions que no trieu.

1. 300 mosques d'ulls marrons es creuen amb 300 mosques d'ulls vermells. Tota la descendència té els ulls de color vermell.
2. 300 mosques d'ulls marrons es creuen amb 300 mosques d'ulls vermells. La meitat de la descendència té els ulls de color marró i la meitat els té de color vermell.
3. 300 mosques d'ulls marrons es creuen amb 300 mosques d'ulls marrons. Tota la descendència té els ulls de color marró.

Llegeix la resposta a l'activitat 8

Activitat 9: Com abordar problemes de genètica

Hauríeu de resoldre el problema en 25 minuts. Aquesta activitat ofereix una sèrie de pistes sobre com abordar problemes de genètica que hauríeu de saber resoldre.

Una guia per a resoldre problemes de genètica

Aquestes són algunes orientacions útils per a resoldre problemes de genètica, tingueu-les en compte quan els abordeu. Haureu de tenir present que cada problema de genètica és diferent i que cal aplicar els principis bàsics, el sentit comú i, de vegades, provar per assaig i error.

1. Llegiu la pregunta i assegureu-vos que compreneu tots els termes que hi surten (raça pura, heterozigot, etc.).
2. Dibuixeu els encreuaments en forma de diagrama utilitzant qualsevol de les dues alternatives mostrades a les Figures 8 i 9 i inclogueu-hi tota la informació que us dóna el problema, per exemple raça pura (que indica homozigosi). Això us ajudarà a pensar en el problema amb lògica i us permetrà veure quina és la informació que heu de deduir, com ara els genotips d'una o més de les generacions implicades.
3. Assigneu lletres als al·lels dels gens, o a les còpies dels gens, si no han estat especificades al problema. Intenteu deduir quin és el fenotip dominant i quin és el recessiu. Per exemple, si un fenotip particular desapareix en els individus d'una generació però reapareix a la generació següent podeu inferir que aquest fenotip és recessiu per al fenotip que emmascara la seva presència.
4. Completeu el diagrama d'encreuament. Per exemple, utilitzeu els genotips de cada generació per a deduir els genotips de les gàmetes i utilitzeu els genotips de les gàmetes per a determinar els genotips de la descendència. (En alguns problemes haureu de treballar amb el genotip de la descendència per deduir el genotip dels progenitors.)
5. Utilitzeu la informació sobre l'al·lel o el caràcter dominant per tal de determinar els fenotips de cada generació. (En alguns problemes, com el que us presentem a continuació, començareu utilitzant els fenotips per a determinar els genotips.)
6. Calculeu les ràtios dels genotips i dels fenotips a partir del diagrama d'encreuament.
7. Pregunteu-vos si els resultats són coherents amb el que heu après sobre les lleis de l'herència i la probabilitat.

Us suggerim que resoleu el problema següent utilitzant aquesta guia.

Un problema de genètica

La mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, és molt utilitzada en experiments de genètica perquè és fàcil i barata de criar i cada femella produeix centenars d'ous. Suposeu que esteu duent a terme un experiment amb varietats pures de D. melanogaster, una amb els ulls de mida normal i una altra anomenada "eye-less", amb ulls que tenen aproximadament la meitat de la mida normal. El primer encreuament el feu entre aquestes dues varietats. La descendència de la F_1 té tota els ulls normals. El segon encreuament el feu entre una mosca F_1 normal i una mosca de la varietat "eye-less" que és raça pura per a aquest caràcter. Quina és la ràtio esperada de genotips i de fenotips en la descendència d'aquest segon encreuament?

Llegeix la resposta a "Un problema de genètica"

Pàgines: <Anterior 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Següent>