I quadrati di Punnett

Una griglia di 2 per 2 prevede che due piante di pisello Yy producano semi verdi una volta su quattro.

Genotipo e fenotipo

Due parole ritornano spesso. Il genotipo è la coppia di alleli posseduta da un organismo, indicata con lettere: una maiuscola per l'allele dominante e una minuscola per quello recessivo. Il fenotipo è ciò che puoi osservare. Una pianta di pisello con semi gialli può essere YY oppure Yy: due genotipi con lo stesso fenotipo, perché Y dominante maschera y. Una pianta con semi verdi deve essere yy. Quando i due alleli sono uguali (YY o yy), l'organismo è omozigote per quel gene; quando sono diversi (Yy), è eterozigote.

Disegnare il quadrato

Il genetista britannico Reginald Punnett ideò una semplice griglia per gli incroci. Scrivi in alto i possibili gameti di un genitore e di lato quelli dell'altro. Ogni genitore inserisce in ciascun gamete uno dei suoi due alleli, con uguale probabilità. Riempi ogni casella con l'allele della sua riga e quello della sua colonna. Ogni casella rappresenta un discendente altrettanto probabile. Per Yy × Yy le caselle sono YY, Yy, yY e yy. Yy e yY sono lo stesso genotipo ottenuto in due modi: il rapporto genotipico è quindi 1 YY : 2 Yy : 1 yy e quello fenotipico è 3 gialli : 1 verde. È il rapporto 3:1 di Mendel.

Un quadrato indica probabilità, non certezze. Ogni casella ha una probabilità di una su quattro per ciascun discendente, proprio come una moneta ha una probabilità su due di dare testa a ogni lancio. Bastano soprattutto due regole. Regola del prodotto: per eventi indipendenti che devono verificarsi entrambi, moltiplica. La probabilità che tre discendenti di Yy × Yy abbiano tutti semi gialli è ¾ × ¾ × ¾ = 27/64. Regola della somma: per risultati che non possono verificarsi insieme, somma. La probabilità di un discendente Yy è ¼ (Yy) + ¼ (yY) = ½.

Il testcross

Come distingui una pianta YY da una Yy, se entrambe hanno semi gialli? Incrociala con una pianta verde yy. Un genitore YY può trasmettere solo Y, quindi tutti i discendenti sono Yy e gialli. Un genitore Yy trasmette Y oppure y con uguale probabilità, quindi circa metà dei discendenti è verde. Gli allevatori e i selezionatori usano ancora questo testcross. Imposta il genitore 1 su Yy e il genitore 2 su yy nel quadrato per vedere il rapporto 1:1.

Due geni insieme e altri schemi

Mendel studiò anche il colore e la forma dei semi insieme. I loro alleli vengono trasmessi indipendentemente: una pianta YyRr produce quindi quattro tipi di gameti (YR, Yr, yR, yr) in ugual numero e per YyRr × YyRr serve un quadrato di 4 per 4, con 16 caselle. I fenotipi risultano in rapporto 9 gialli lisci : 3 gialli rugosi : 3 verdi lisci : 1 verde rugoso. Puoi verificare il 9 con la regola del prodotto: ¾ gialli × ¾ lisci = 9/16.

Non tutti i geni seguono la dominanza semplice. Nelle bocche di leone, rosso × bianco produce discendenti rosa perché nessun allele maschera completamente l'altro: è la dominanza incompleta, e rosa × rosa dà rosso, rosa e bianco in rapporto 1:2:1. Nella codominanza entrambi gli alleli si manifestano contemporaneamente. I gruppi sanguigni ABO combinano i due meccanismi: gli alleli A e B sono codominanti, quindi chi ne possiede uno per tipo ha gruppo AB, mentre l'allele O (indicato con i) è recessivo rispetto a entrambi. I geni sul cromosoma X introducono un'altra particolarità. Un maschio ha un solo X, quindi un unico allele recessivo su quel cromosoma, per esempio quello del daltonismo rosso-verde, si manifesta: per questo tali caratteri sono più comuni nei maschi.