Assortimento indipendente nella meiosi: cosa, perché, come, cause, tipi e fatti

In questo articolo conosceremo l'assortimento indipendente nella meiosi.

I geni sullo stesso cromosoma collegati tra loro sono più inclini a muoversi insieme durante la meiosi. Di conseguenza, i geni connessi non si assortiscono separatamente. Se i geni sono posizionati su cromosomi diversi, si assortiranno in modo indipendente. Il processo di meiosi fornisce le basi per un assortimento indipendente.

Per comprendere l'assortimento indipendente nella meiosi, devi prima capire la seconda legge di Mendel, in cui descriveva l'assortimento indipendente mentre sperimentava sui suoi piselli da giardino. Secondo la seconda legge di Mendel, durante la meiosi, gli alleli di due (o più) coppie di geni separati si assortiscono indipendentemente, portando a una combinazione casuale di geni di ciascuna coppia che finisce nei gameti. In parole semplici, poiché i geni che rappresentano qualità diverse si segregano nelle cellule, non seguiranno uno schema stabile. Tutti gli alleli dominanti non hanno bisogno di essere assortiti insieme nelle cellule.

Ecco perché, alla fine, abbiamo gameti con una varietà di possibili combinazioni. A seconda di come si dispongono i cromosomi sulla piastra metafase, potrebbero esserci possibilità di ottenere combinazioni alternative.

Tuttavia, la seconda legge di Mendel non si estende a tutti i geni.

Poiché più caratteri devono essere esaminati contemporaneamente, una croce diibrida è appropriata per spiegare questa legge. Pertanto, un incrocio diibrido o un incrocio superiore comporta più tratti rispetto all'incrocio mono-ibrido.

An esempio che definisce l'assortimento indipendente nella meiosi: 

Immagina una popolazione fittizia di cani con solo due caratteristiche distintive: il colore del pelo (nero o bianco) e il colore degli occhi (ambra o nocciola). L'allele dell'occhio ambrato (A) è dominante sul nocciola (a), mentre l'allele della pelliccia nera (B) è dominante sul bianco (b).

I due cani ibridi sono qui mescolati, il che significa che entrambi i cani sembrano essere neri con occhi color ambra, ma hanno un genotipo eterozigote. Il genotipo BbAa è condiviso da entrambi i cani. Tutti i cani in questa popolazione di due persone contribuiscono l'uno all'altro con lo stesso mix di caratteristiche. Per dirla in altro modo, sono completamente neri e hanno gli occhi color ambra.

Ogni cane dovrà rilasciare i gameti prima dell'allevamento. Durante questa fase, gli alleli vengono separati secondo la legge di segregazione di Mendel, ma ogni copia di ciascun cromosoma viene assegnata a caso a un gamete diverso. Indica che i cuccioli possono ereditare diverse combinazioni di queste caratteristiche indipendentemente dal fenotipo dei genitori (nero con occhi color ambra). Un cucciolo, ad esempio, potrebbe nascere con il genotipo bbAa, che si traduce in pelo bianco e occhi marroni. Un cucciolo di cane o cucciolo potrebbe anche nascere con il genotipo Bbaa, che si traduce in pelliccia nera e occhi marroni. Tale è la legge sull'assortimento indipendente, che viene applicata dal processo di meiosi.

Cosa succede nell'assortimento indipendente nella meiosi?

All'equatore cellulare, i cromosomi omologhi si allineano uno di fronte all'altro nella meiosi I. I cromosomi paterni e materni di ciascuna coppia omologa cadono casualmente sui lati opposti dell'equatore. Una di ciascuna coppia omologa tende a finire nella cellula figlia dopo che queste coppie sono state separate.

Quando si verifica l'assortimento indipendente?

Nella metafase I della divisione meiotica, gli organismi eucarioti subiscono un assortimento indipendente nella meiosi. La conseguenza è un gamete con cromosomi misti. I gameti in una cellula somatica diploide hanno la metà del numero di cromosomi normali rispetto ai cromosomi normali.

We sappi che i cromosomi allinearsi sul piano equatoriale durante la divisione cellulare, che è metafase; in altre parole, è sulla piastra metafase. Allo stesso modo, un cromosoma si allineerà su un lato o si allineerà in modo casuale o alternato. Esistono diversi metodi affinché ciò avvenga. Quindi questo è puramente casuale. Quando i cromosomi si allineano, non esiste uno schema o una sequenza prestabilita che devono seguire. Ora, se il i cromosomi sono divisi casualmente durante la metafase della meiosi, è evidente che anche i geni su di essi saranno separati casualmente.

Di conseguenza, i gameti sono cellule aploidi che possono riprodursi sessualmente combinando due gameti aploidi per formare uno zigote diploide con tutti i cromosomi. La distribuzione casuale di cromosomi costituisce la struttura base durante la metafase relativa ad altri cromosomi.

Assortimento indipendente nelle variazioni genetiche della meiosi

La meiosi introduce la variazione genetica attraverso due meccanismi:

La stessa coppia di cromosomi viene assegnata casualmente nell'anafase I quando le cellule si dividono durante la meiosi, dividendosi e segregandosi indipendentemente. Si parla di auto-assortimento. Risulta in gameti con configurazioni cromosomiche uniche.

Crea molte possibili combinazioni cromosomiche nella cellula figlia prodotta. Il 2ⁿ la tecnica può essere utilizzata per determinarlo, con 'n' uguale al numero di accoppiamenti omologhi. Esaminiamo questo calcolo negli esseri umani (cioè, 2²³). Ci sono circa 8,388,608 diverse combinazioni di cui cromosomi delle coppie omologhe avrebbe nei gameti, che è un numero enorme di varianti.

C'è un'altra forma di variazione che viene introdotta dall'incrocio. Quando le coppie omologhe si allineano l'una di fronte all'altra all'equatore, i pezzi di cromatidi possono attorcigliarsi l'uno sull'altro, cosa che accade simultaneamente, come nella meiosi I. Fa sì che i cromatidi diventino tesi, causando la divisione delle coppie di cromatidi.

In una fase nota come sinapsi, i pezzi divisi di un cromatide si riuniscono con quelli di un altro cromatide. Tuttavia, la sezione scambiata dei cromatidi porta a un mix unico di alleli su questo cromatide e sull'intero cromosoma. Di conseguenza, abbiamo nuove variazioni alleliche nei gameti.

La meiosi genera ancora più variazioni in quanto i gameti risultanti si fonderanno nel processo di fecondazione: fondendo sperma e uova. Di conseguenza, c'è più varietà.

Assortimento indipendente in fase di meiosi

Durante la generazione F2, si verifica un assortimento indipendente, il che significa che emergono accoppiamenti unici non parentali. Durante l'anafase I della meiosi, è più evidente quando i cromosomi non omologhi sono distribuiti casualmente poiché i cromatidi fratelli sono collegati. Meiosis I assicura gameti unici separati geni presenti su altri cromosomi o, in altre parole, geni che portano altre caratteristiche. Quindi, La metafase I è la terza fase della fase della meiosi in cui è stata coinvolta nell'assortimento indipendente casuale. 

Qual è l'effetto di un assortimento indipendente nella meiosi?

Gli effetti dell'assortimento indipendente nella meiosi determinano la creazione di una quantità significativa di variazione rispetto a combinazioni di geni precedentemente sconosciute. Succede solo quando due geni sono collegati o quando due geni si trovano sullo stesso cromosoma. Inoltre, la distribuzione dei cromosomi omologhi materni e paterni ai gameti è imprevedibile.

In alcuni casi, e in particolare negli esseri umani, ciò si verifica a causa di tratti evolutivi. Il concetto di assortimento indipendente descrive come i singoli geni si separano l'uno dall'altro indipendentemente quando le cellule riproduttive maturano, indipendentemente da eventuali confini.

Ci sono 2ⁿ possibili combinazioni cromosomiche nei gameti, mentre nell'uomo ce ne sono 2²³. Tuttavia, quando si considera la fecondazione casuale, abbiamo (2ⁿ)² potenziali combinazioni cromosomiche quando riceviamo un uovo casuale e uno spermatozoo casuale alla fine della fusione.

Nell'uomo, ad esempio, (2²³)² = 7.04 × 10¹³, il che suggerisce che c'è una grande quantità di variazione o diverse combinazioni cromosomiche nell'organismo risultante. A causa di questo effetto di variazione negli esseri umani: tono della pelle, aspetto del viso (inclusi naso, labbra e forma degli occhi), colore e forma dei capelli, colore degli occhi, altezza, nanismo e molte altre caratteristiche differiscono l'una dall'altra. Ecco perché gli esseri umani sono geneticamente identici a meno che non siano gemelli identici. Come risultato della meiosi, si verifica una variazione genetica. Quindi, aiuta gli eucarioti a mantenere la varietà genetica.

Cause dell'assortimento indipendente nella meiosi

La meiosi I provoca un assortimento indipendente di geni a causa del posizionamento casuale di coppie di cromosomi omologhi. Come risultato dell'assortimento indipendente, il processo di meiosi cause genetiche variazione. Di conseguenza, ci sono quattro forme primarie di meiosi che provocano variazioni genetiche. Durante la meiosi, comporta 1) mutazione, 2) fecondazione casuale, 3) accoppiamento casuale tra organismi e 4) incrocio tra cromosomi omologhi con cromatidi. I cromatidi non fratelli possono dividersi e riunirsi con il loro partner omologo durante l'attraversamento quando sono in sinapsi durante il processo di meiosi. Lo scambio del materiale del DNA tra cromatidi omologhi non fratelli è noto come crossing over.

L'incrocio si traduce in combinazioni di alleli uniche sui cromosomi delle cellule aploidi. In questi punti di scambio, indicati come chiasmi, i cromatidi non fratelli rimangono fisicamente attaccati. Lo sviluppo di chiasmi tra cromatidi non fratelli potrebbe, tuttavia, provocare lo scambio di alleli.

Fino all'anafase I, i chiasmi legano insieme i cromosomi omologhi come bivalenti.

Diversità genetica è causato da cambiamenti nel numero o posizione del gene, riproduzione rapida, generazione di nuovi alleli e riproduzione sessuale.

Tipi di assortimento indipendente nella meiosi

Una coppia di fenotipi si separa da un'altra coppia di fenotipi in modo indipendente, proprio come avviene durante la produzione di gameti. Consente a ciascuna coppia di personaggi di rappresentarsi autonomamente senza ostacoli.

Mendel assegnò un seme giallo rotondo e un seme verde rugoso per una tale croce diibrida. Dalla generazione F1 sono cresciuti solo semi gialli rotondi. La generazione F2 ha prodotto quattro combinazioni di semi uniche come parte dell'autoimpollinazione della progenie F1. Semi di colore giallo tondo, giallo rugoso, verde tondo e verde rugoso sono stati ottenuti nel rapporto fenotipico cioè, 9:3:3:1. I rapporti fenotipici del colore giallo:verde e della forma del seme tondo:rugoso nell'incrocio monoibrido erano presenti anche nell'incrocio diibrido. Di conseguenza, ha concluso che le caratteristiche vengono trasmesse ed ereditate separatamente.

Sulla base di questa scoperta, sviluppò la sua terza legge, la Legge di Assortimento indipendente. gli incroci diibridi del genotipo paterno RRYY come semi gialli rotondi e rryy come semi verdi rugosi, presentano rispettivamente la legge come esempio di ciò. La probabilità che i gameti si formino con il gene R e il gene r sono equamente divisi in questo caso. Inoltre, i geni Y e y hanno una probabilità equimolare di formare gameti. In conclusione, ogni gamete dovrebbe presentare R o r e Y o y dovrebbero essere presenti in ciascuno.

La separazione di R e r è indipendente dalla separazione di Y e y, che si basa su questa legge. Quindi, ci sono quattro tipi di gameti unici: RY, Ry, rY e ry.

Le combinazioni di alleli che ne risultano sono uniche rispetto a quelle dei loro genitori (RR, YY, rr e yy).

Fatti sull'assortimento indipendente nella meiosi

Per riassumere quanto sopra, tutto materno i cromosomi non saranno separati in una singola cellula, ma tutti i cromosomi paterni saranno separati in una cellula separata. Se due geni non seguissero un assortimento separato nel caso estremo, i geni caratteriali, inclusi colore e forma, avrebbero potuto essere sempre trasmessi come una coppia. Ad esempio, di conseguenza, il colore e la forma degli alleli potrebbero essere sempre stati insieme e le caratteristiche degli alleli potrebbero essere sempre state le stesse.

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