Allevamento e selezione

Prima legge di Mendel ( legge della dominanza):

Cit. Tra due alleli presenti in uno stesso genotipo, uno prevale solitamente sull’altro e si manifesta con un determinato carattere; l’altro rimane latente.

Consideriamo il gene che determina il colore nero o marrone dell’eumelanina (peli e mucose).

Supponiamo che un dato individuo riceva dal padre o dalla madre geni dello stesso tipo (neri B o marrone b). In questo caso, l’individuo si dice omozigote per questo gene. Mostrerà, ovviamente, eumelanina nera se avrà il gene BB per il nero o eumelanina marrone se avrà dei geni bb per il marrone.

Accoppiando due soggetti con rispettivi patrimoni genetici BB e bb, otterremo figli che erediteranno il gene B dal primo genitore e il gene b dal secondo genitore. La coppia Bb che si viene a formare, avrà un aspetto simile al genitore BB, in quanto l’allele B maschera b.

Possiamo quindi introdurre due concetti fondamentali nello studio della genetica: il concetto di genotipo e quello di fenotipo.

In questo caso, come anticipato, i fenotipi saranno tre:

BB:    Omozigote dominante. Presenta eumelanina nera ed è in grado di trasmettere solo geni per l’eumelanina nera;

Bb:    Eterozigote (portatore di marrone). Presenta eumelanina nera (è indistinguibile da BB, avendone lo stesso fenotipo), ma è in grado di trasmettere geni per l’eumelanina marrone al 50% dei figli

bb:    Omozigote marrone. Presenta eumelanina marrone ed è in grado di trasmettere ai figli solo geni per il marrone.

Seconda legge di Mendel (o della disgiunzione dei caratteri ereditari):

Cit. I due alleli dei genitori che si trovano riuniti insieme nel genotipo eterozigote dei figli, si disgiungono nuovamente nella seconda generazione.

Nell’incrocio tra un omozigote dominante e un omozigote recessivo, i caratteri recessivi non si evidenziano alla prima generazione. Però è mantenuta  la capacità di poterli veder riapparire nelle generazioni successive, quando gli eterozigoti si accoppiano tra loro o con altri recessivi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Terza legge di Mendel (o dell’indipendenza dei caratteri ereditari):

Cit. Ogni coppia di alleli viene trasmessa alla discendenza in modo indipendente dalle altre.

Fino a questo momento abbiamo considerato la trasmissione ereditaria riferendoci a una sola coppia di alleli. La terza legge di Mendel prende in considerazione due coppie di alleli, con l’intento di stabilire se e come essi possono influenzarsi reciprocamente nella loro trasmissione alla discendenza.

Ipotizziamo quindi di incrociare una coppia di cani in  cui il padre sia nero a pelo corto e la madre marrone a pelo lungo. Le coppie di alleli che consideriamo, sono quindi due: la prima controlla il colore del pelo e l’altra ne controlla la lunghezza. Indichiamo con L l’allele dominante che determina il pelo corto e con l quello recessivo che determina il pelo lungo. B e b li conosciamo già dall’esempio precedente.

Avremo perciò: LL BB  x  ll bb

Tutti i figli nati da questo incrocio avranno il seguente corredo genetico: Ll Bb

Incrociando tra loro due soggetti di questo tipo (Ll Bb  x Ll Bb), otteniamo però diverse combinazioni di gameti. Entrambi i genitori possono, a caso, generare gameti di tipo:

1) LB

2) Lb

3) lB

4) lb

che s’incontreranno con i gameti analoghi prodotti dall’altro genitore. Le combinazioni che si vengono a formare sono perciò 4 x 4 = 16 e possiamo vederle riassunte nella tabella.

abbiamo quindi le seguenti ripartizioni fenotipiche:

9/16 neri a pelo corto

3/16 neri a pelo lungo

3/16 marrone a pelo corto

1/16 marrone a pelo lungo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ECCEZIONI ALLE LEGGI DI MENDEL

L’eredità intermedia

È un’eredità senza dominanza. Sui testi di genetica è famosissimo l’esempio dell’incrocio tra fiori rossi e fiori bianchi. Nella prima generazione F1, si ottengono solo fiori rosa, ma l’incrocio F2 dà il 25% di fiori rossi, il 50% di fiori rosa e il 25% di fiori bianchi.

In questo caso abbiamo quindi tre fenotipi e tre genotipi.

AA = rosso

Aa = rosa

aa = bianco

AA x aa = 100% Aa

Aa x Aa = 25% AA, 50% Aa, 25% aa.

La distribuzione 25 – 50 – 25 non è altro che una rudimentale campana di Gauss.

 

 

 

 

 

 

L’eredità quantitativa

Sempre mantenendo il riferimento al colore, per facilità di comprensione, pensiamo ancora alla tonalità del colore fulvo. Alcuni sono chiari e altri scuri, con tantissime scalature intermedie di tonalità. Lo stesso discorso vale per i roani che possono essere quasi bianchi con poche punteggiature o quasi brizzolati, con peli scuri che prevalgono su quelli bianchi.

Il risultato finale è dovuto all’azione cumulativa di tutti i geni. Quanto più numerosi sono i poligeni mutanti tanto più il fenotipo discosterà dall’esemplare non mutato. Un cane grigio con pochi poligeni schiarenti sarà pressoché simile a un nero. Se alla stessa mutazione abbiniamo un numero altissimo di poligeni, avremo un cane quasi bianco.

Un esempio di trasmissione poligenica è il colore più o meno scuro del golden retriever. Tutti i golden retriever hanno lo stesso corredo genetico per quanto riguarda il colore: sono tutti fulvi recessivi. Tuttavia, in alcuni si manifesta un colore rosso carico (comunque mai mogano), in altri un colore molto sbiadito (comunque mai bianco). La tonalità dipende da una serie di geni modificatori. Per semplicità ipotizziamo si tratti di sei poligeni (potrebbero essere molti di più)

 

 

 

 

 

 

 

La penetranza incompleta

Anche in questo tipo di eredità non vi è prevalenza di un carattere sull’altro. A differenza dell’eredità intermedia, in questo caso, vi può però essere una prevalenza di uno sull’altro. Per esempio la pezzatura (macchie bianche) è ritenuta, da molti, soggetta a questo tipo di trasmissione. Il mantello solido prevale su quello pezzato e si comporta quasi come dominante. I portatori di pezzatura sarebbero però spesso riconoscibili perché spesso presentano piccole macchie bianche al petto, alle zampe o al muso.

In questo caso, il fenotipo si  manifesta in modo non completamente dipendente dal solo patrimonio genetico. Per esempio, è pressoché impossibile stabilire con esattezza la distribuzione della pezzatura. Le piccole macchie non si trasmettono come fossero tante piccole mutazioni a sé. Soggetti con lo stesso patrimonio genetico possono presentare diversi disegni, perché in un individuo può prevalere il mantello solido e nell’altro quello pezzato, ferme restando le differenze determinate dall’azione dei geni modificatori.

L’epistasi

Con questo termine intendiamo l’effetto col quale geni non allelici possono mascherare la reciproca espressione fenotipica. Nell’esempio precedente, abbiamo visto che la feomelanina può assumere diverse tonalità, dal crema al fulvo carico. I geni responsabili di queste caratteristiche però non riescono a manifestare i loro effetti quando un gene del tutto estraneo (non allelico) interferisce bloccando l’espressione della feomelanina e trasformandola in eumelanina.

E’ questo il caso del melanismo completo che determina il colore nero, marrone o grigio esteso uniformemente in tutte le aree pigmentate. Ogni cane nero, pur non manifestandolo, conserva nel proprio patrimonio genetico i geni responsabili della tonalità del colore fulvo ed è in grado a trasmetterli alla discendenza.

I geni letali

Sono geni che si esprimono solamente allo stato di eterozigosi. I soggetti omozigoti muoiono prima ancora della nascita. Un tipico gene letale, per esempio è quello che provoca l’assenza del pelo nelle razze di cani nudi (Chinese Crested Dog, Cane Nudo Peruviano, Xoloitzcuintle, ecc.). Accanto a soggetti nudi, troviamo regolarmente altri con mantello normale. I cani nudi, sono infatti portatori di mantello normale, mentre eventuali omozigoti per il gene “nudo”, morirebbero prima della nascita.

Nn x Nn =

25% NN:       non vitali

50% Nn:       nudi

25% nn:       con mantello normale

Per questa ragione, in un programma razionale d’allevamento, in presenza di questo gene, si consiglia sempre di accoppiare puro per portatore, in modo da ottenere prole interamente vitale di cui un 50% di puri e un 50% di portatori;

Un altro esempio di gene letale è il fattore M «Merle». Questo gene, per la precisione, è subletale. La morte sembra essere più frequente in presenza di mantelli pezzati. Nei mantelli solidi, comunque è abbastanza frequente che gli omozigoti MM abbiano gravi problemi di salute (cecità, sordità, poca, costituzione debole).

 

 

 

 

 

 

 

Il mosaicismo

Capita talvolta di vedere cani a macchie nere su fondo biondo o altre disposizioni infrequenti dei colori. Questi mantelli sono probabilmente da attribuire a quel fenomeno che in genetica prende il nome di mosaicismo. Significa, che in una delle primissime divisioni dello zigote, vi è stata un’irregolarità che si è trasmessa solo alle cellule derivate da questa. In particolare, se l’irregolarità è avvenuta alla primissima divisione meiotica, avremo un cane che presenterà la metà destra di un colore e la metà sinistra di un colore diverso. La prima divisione è infatti quella che determina le due cellule dalle quali, nelle successive divisioni si formeranno rispettivamente tutte le cellule della metà destra e tutte quelle della metà sinistra del corpo.

I geni e l’ambiente

L’interazione e la dominanza non sono le uniche cause che determinano la variazione dell’espressione fenotipica di un gene. Possono intervenire anche altri fattori, dipendenti soprattutto dall’ambiente esterno. L’effetto dell’ambiente non è sempre uguale su tutti gli individui. In presenza di determinate condizioni ambientali esterne o di una determinata alimentazione, può succedere che solo alcuni individui aventi lo stesso genotipo manifestino un certo fenotipo.

L’effetto ambientale sul fenotipo è spesso irreversibile. Si pensi all’altezza. E’ provato che cani provenienti dallo stesso ceppo genetico, sottoposti a tipi diversi di alimentazione possono sviluppare altezze diverse, come diversa può essere la struttura scheletrica. Una volta adulti, un successivo cambio di alimentazione non porterà alcuna modificazione dell’altezza raggiunta. Tuttavia l’altezza determinata da questi fattori resta comunque un fattore non ereditario e si limitata a una sola generazione.

 

 

Bibliografia: Denis Ferretti – Appunti di genetica applicata al cane