b) Disegnate una mappa cromosomica di questi geni basata sui risultati che avete ottenuto Quesito 2

Quesito 1

Immaginate di essere uno scienziato alle prese con la mappatura dei geni L1, L2, L3, L4 e L5 di Drosophila melanogaster. Vi è già noto che questi geni sono presenti sulla stesso cromosoma. Con le vostre ricerche riuscite a determinare la frequenza di ricombinazione tra ciascuna coppia di geni che è: L1-L2, 9%; L1-L3 35%; L1-L5, 20%; L2-L4, 15%; L2-L5, 29%; L3-L5, 55%.

a) Descrivete il metodo con cui avete ottenuto le frequenze di ricombinazione;

b) Disegnate una mappa cromosomica di questi geni basata sui risultati che avete ottenuto Quesito 2

Con le più moderne tecniche di sequenziamento è possibile sequenziare il genoma di singoli neuroni e di singole cellule gliari dallo stesso cervello. Un’analisi di questo tipo ha mostrato che: 1) ognuna delle cellule isolate presenta mutazioni rispetto al genoma dello stesso individuo e 2) alcune mutazioni sono presenti in una sola cellula mentre altre, identiche (nucleotide nella stessa posizione mutato nello stesso modo) sono presenti in più cellule. Talvolta la stessa mutazione è presente sia in neuroni che in cellule gliali.

Si proponga il possibile meccanismo alla base di questo fenomeno.

Quesito 3

Due ceppi di zebrafish differiscono tra loro per la concentrazione nel tessuto osseo, di una proteina, che chiameremo P-ZEBa. La concentrazione di P-ZEBa nel ceppo A è 10 volte superiore rispetto al ceppo B. Inoltre, i due ceppi differiscono per le sequenze nucleotidiche della parte codificante del gene che codifica per P-ZEBa ma non per le sequenze amminoacidiche della relativa proteina.

Gli ibridi di prima generazione tra questi due ceppi (AxB) mostrano una concentrazione di P-ZEBa intermedia, cioè 0,5 volte rispetto al ceppo A e 5 volte rispetto al ceppo B. Analizzando la

sequenza di mRNA per P-ZEBa degli ibridi AxB si osserva che ogni 100 molecole di mRNA, 90 corrispondono alla sequenza del ceppo A e 10 alla sequenza del ceppo B (i metodi utilizzati per ottenere questo risultato non sono rilevanti ai fini del presente quesito).

Si proponga quale meccanismo di controllo genetico può essere responsabile per la diversa espressione di P-ZEBa nei ceppi A e B.

Quesito 4

Il genotipo di piante di ortensia F1, prodotte da un incrocio tetraibrido è AaBbCcDd. Assumendo che i 4 geni coinvolti seguano la legge dell’assortimento indipendente, qual è la probabilità che la generazione F2 presenti i seguenti genotipi:

a) Aabbccdd

b) AaBbCcDd

c) AABBCCDD

d) AaBBccDd

e) aaBBCcdd

Quesito 5

La comunicazione tra cellule è di importanza cruciale per il funzionamento di un organismo pluricellulare. Tuttavia anche gli organismi unicellulari producono segnali così come ricevono, elaborano e rispondono a quelli inviati dai conspecifici.

Illustrate quali meccanismi evolutivi potrebbero spiegare l’origine e la conservazione dei sistemi di segnalazione cellulare nei procarioti.

Quesito 6

La Spartina patens e la Typha angustifolia sono due piante che abbondano nella aree acquitrinose:

la prima domina le paludi salate costiere mentre la seconda le aree paludose d’acqua dolce. I ricercatori hanno montato uno studio sperimentale per verificare gli effetti di un fattore abiotico (la salinità) e di uno biotico (la competizione) sulla crescita di queste specie.

Lo studio comprendeva un esperimento sul campo ed uno in serra, in condizioni controllate.

Nell’esperimento sul campo (i cui risultati sono riportati nella tabella sottostante) le piante venivano fatte crescere con o senza altre piante vicine in paludi salmastre o d’acqua dolce. Dopo circa un anno mezzo (2 stagioni di crescita) è stata misurata la biomassa di ciascuno delle 2 specie nei due diversi trattamenti.

Average biomass (g/100 cm

)

Spartina patens Typha angustifolia

Salt marshes Freshwater marshes Salt marshes Freshwater marshes

With neighbors 8 3 0 18

Without neighbors 10 20 0 33

Nell’esperimento in serra, piante di entrambe le specie sono state fatte crescere in ambienti a diversa salinità. La biomassa di ciascuna specie è stata misurata dopo 8 settimane di trattamento. I risultati sono riportati nella tabella sottostante

Salinity (parts/1000) 0 20 40 60 80 100

% maximum biomass (Spartina patens) 77 40 29 17 9 0

% maximum biomass (Typha angustifolia) 80 20 10 0 0 0

Commentate:

a) cosa indicano i dati sul campo riguardo all’effetto della competizione nella crescita di queste due specie. Quale delle due è maggiormente limitata dalla competizione con altre piante?

b) In natura S. patens non è presente nelle paludi d’acqua dolce. Sulla base di questi

esperimenti, a vostro parere la sua assenza in ambienti d’acqua dolce è dovuta

maggiormente alla competizione o al livello di salinità presente?

c) dall’esperimento sul campo è chiaro che Typha angustifolia non cresce in ambienti

salmastri. A vostro parere la sua assenza in ambienti d’acqua dolce è dovuta

maggiormente alla competizione o al livello di salinità presente?