Incrocio diibrido e assortimento indipendente: come affrontare i quiz

Capita spesso, in vari test di ingresso, di trovare domande sulla Legge dell’assortimento indipendente e su come si affrontano gli incroci a due fattori. Chi studia queste nozioni deve saper risolvere esercizi mirati, senza imparare tutto a memoria, ma comprendendo i princìpi fondamentali. Oggi vedremo cosa serve sapere per interpretare correttamente le domande e calcolare le probabilità in modo sicuro ed efficace.

Perché si parla di incrocio diibrido

Un incrocio a due fattori (o incrocio diibrido) coinvolge individui che differiscono per due caratteri allo stesso tempo. Nel contesto degli studi mendeliani, si esamina la trasmissione di entrambi questi caratteri alla discendenza. L’approccio più comune parte da linee pure (omozigoti per i caratteri in questione) e analizza poi gli individui ibridi (eterozigoti) derivanti da questi incroci.

Per fare un esempio con altri tratti: immaginiamo due piante di linea pura, una con petali lisci e colore viola (genotipo omozigote dominante, LLVV) e l’altra con petali rugosi e colore bianco (genotipo omozigote recessivo, llvv). Nella generazione successiva (F1), tutti gli ibridi mostreranno i caratteri dominanti (petali lisci e colore viola), in quanto saranno eterozigoti per entrambi i geni (LlVv).

Ricomparsa dei fenotipi recessivi

Quando si incrociano gli individui della F1 tra loro (oppure un individuo F1 viene autofecondato, se parliamo di specie che si autofecondano), possono riemergere i caratteri recessivi. Invece di ottenere solo i caratteri originari, spesso compaiono fenotipi ricombinanti in varie combinazioni (nel nostro esempio, petali lisci e bianchi, rugosi e viola, e così via). Ciò indica che, durante la formazione dei gameti, i geni si separano e si uniscono in maniera indipendente, generando una varietà di discendenti.

Significato della terza legge di Mendel

La terza legge di Mendel, detta anche legge dell’assortimento indipendente, stabilisce che, incrociando individui che differiscono per due caratteri, questi ultimi si distribuiscono in maniera indipendente l’uno dall’altro nella discendenza F2. In pratica, quando un carattere è ereditato, non influenza la trasmissione dell’altro, e viceversa, generando una combinazione di geni secondo le leggi del caso.

Questo avviene perché, nel corso della meiosi, gli alleli di geni diversi si separano e si assortiscono casualmente nei gameti. Un individuo doppio eterozigote (ad esempio LlVv) può quindi produrre quattro tipi di gameti in egual proporzione: LV, Lv, lV, lv (ognuno con probabilità 1/4).

Calcolo delle probabilità: principio degli eventi indipendenti

Nell’ambito degli incroci diibridi, torna utile il teorema delle probabilità composte, secondo cui la probabilità che due eventi indipendenti si verifichino contemporaneamente è pari al prodotto delle probabilità dei singoli eventi. Se, per ipotesi, la probabilità di ottenere un allele dominante per un carattere è 1/2 e la probabilità di ottenerlo anche per un altro carattere è di nuovo 1/2, allora la probabilità di averli entrambi è 1/2 × 1/2 = 1/4.

Distribuzione delle combinazioni nella F2

Considerando l’incrocio tra due doppi eterozigoti (LlVv × LlVv), si possono rappresentare tutte le possibili unioni degli alleli formando una tabella a 16 caselle (4 tipi di gameti maschili × 4 tipi di gameti femminili). Da questa analisi emergono sedici combinazioni genotipiche differenti, che si possono raggruppare in quattro fenotipi con il rapporto 9:3:3:1. Nello specifico:

• 9/16 mostrano entrambi i caratteri dominanti (per esempio petali lisci e colore viola).
• 3/16 presentano il primo carattere dominante e il secondo recessivo (lisci e bianchi).
• 3/16 hanno il primo carattere recessivo e il secondo dominante (rugosi e viola).
• 1/16 manifesta entrambi i caratteri recessivi (rugosi e bianchi).

Differenti disposizioni in meiosi

Durante la meiosi, i cromosomi omologhi si allineano in modi diversi; questa variazione nella disposizione determina quali combinazioni alleliche andranno a formare i gameti. Metà delle cellule si dispone in un certo modo, e l’altra metà segue una disposizione diversa, ma il risultato complessivo è un rapporto costante dei quattro tipi di gameti in egual misura (1:1:1:1). Questo fenomeno traduce fisicamente la legge dell’assortimento indipendente.

Applicazioni ai test a crocette

Molte domande d’esame richiedono di prevedere la frequenza di determinati fenotipi o genotipi nella discendenza. Per risolverle correttamente, è necessario:

1. Saper identificare i genotipi dei genitori in base ai caratteri descritti.
2. Determinare i gameti possibili e le relative probabilità (solitamente 1/4, 1/4, 1/4, 1/4 in un doppio eterozigote).
3. Applicare i princìpi delle probabilità composte o realizzare una tabella per visualizzare tutte le combinazioni.
4. Controllare i rapporti fenotipici (es. 9:3:3:1) e capire a quale delle opzioni nel test corrispondono.

Essere padroni di questo meccanismo permette di rispondere in modo esatto alle domande sui quiz, senza dover memorizzare infiniti esempi.

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