Concetti Chiave
- La genetica studia la trasmissione dei caratteri ereditari attraverso la riproduzione, con Mendel Gregor come fondatore di questa scienza.
- Mendel ha formulato tre leggi fondamentali: la legge della dominanza, la legge della segregazione e la legge dell’assortimento indipendente dei caratteri.
- Il testcross è un metodo per determinare se un fenotipo dominante è omozigote o eterozigote, incrociando con un omozigote recessivo.
- Durante l'incrocio di linee pure, Mendel osservò che i caratteri si assortivano indipendentemente, ma ciò non è sempre vero a causa del crossing over.
- Il crossing over altera l'assortimento indipendente dei caratteri, poiché i geni vicini possono scambiarsi pezzi di DNA durante la meiosi, generando variabilità nei gameti.
Per introdurre il concetto diciamo che la genetica è un particolare e determinato ramo della scienza che va a studiare in che modo possono essere trasmessi i caratteri ereditari durante la riproduzione. In particolare l’iniziatore di questa scienza fu Mendel Gregor che era un monaco che coltivava il suo piccolo appezzamento di terra contenente i piselli.
Le leggi di Mendel
Di conseguenza ai suoi studi formulò delle famosissime 3 leggi che sono: la legge della dominanza, la legge della segregazione e la legge dell’assortimento indipendente dei caratteri.
Mendel sceglie per i suoi studi la pianta di pisello, in particolare quella specie che dal punto di vista scientifico è chiamata pisum sativum, che presenta alcune peculiarità:
-è di facile reperibilità;
-ha un ciclo vitale breve (60-90gg);
-ha un fiore ermafrodita che sboccia dopo la fecondazione: questo permette a Mendel di conoscere i genitori della pianta. Infatti la pianta di pisello fa parte delle papilionacee, e presenta i gameti maschili nello stame e i gameti femminili nei pistilli;
-presenta sette caratteri che si manifestano in modo distinto:
1) colore del fiore (rosso o bianco);
2) colore del seme (giallo o verde);
3) tipo di seme (liscio o rugoso);
4) colore del baccello (giallo o verde)
5) tipo di baccello (liscio o ondulato);
6) posizione del fiore (apicale o assile);
7) dimensione della pianta (molto grande o molto piccola).
Testcross e fenotipi
Il testcross è un modo per capire se un fenotipo dominante è un omozigote dominante o un eterozigote. Per farlo lo si incrocia con un omozigote recessivo.
Se ci troviamo dinanzi a un omozigote dominante allora vorrà dire che il fiore nato sarà rosso, altrimenti, se si tratta di un eterozigote allora c’è la probabilità che venga rosso o bianco di metà e metà.
Assortimento indipendente e crossing over
La legge dell'assortimento indipendente dei caratteri dove Mendel crea due linee che all’epoca venivano dette pure tenendo conto di due caratteri. Tutto ciò per scoprire se i caratteri sono indipendenti e il loro modo di manifestarsi non influisce tra di loro come colore del seme e tipo di seme. Crea una linea pura gialla e liscia e una verde e rugosa.
Incrocia queste due linee pure e si accorge che nella F1 è rispettata la prima legge, ovvero la forma dominante soppianta la forma recessiva e gli individui F1 sono tutti eterozigoti gialli e lisci.
Nella generazione F2 abbiamo:
- 9 gialli e lisci;
- 3 gialli e rugosi;
- 3 verdi e lisci;
- 1 verde e rugoso.
I caratteri si assortiscono indipendentemente l'uno dall'altro.
Tuttavia questo non è sempre vero. Questo perché durante la profase I della meiosi avviene il crossing over, in cui i geni si scambiano pezzi di DNA e alla fine si genereranno 4 gameti aploidi simili ma non uguali. In sostanza possiamo dire che più vicini sono i geni e più la terza legge di Mendel non viene rispettata.
Domande da interrogazione
- Qual è il contributo principale di Mendel alla genetica?
- Come si determina se un fenotipo dominante è omozigote o eterozigote?
- Cosa dimostra la legge dell'assortimento indipendente dei caratteri?
- In che modo il crossing over influisce sulla legge dell'assortimento indipendente?
Mendel è considerato il fondatore della genetica grazie alle sue tre leggi fondamentali: la legge della dominanza, la legge della segregazione e la legge dell’assortimento indipendente dei caratteri, formulate attraverso studi sui piselli (Pisum sativum).
Si utilizza il testcross, incrociando il fenotipo dominante con un omozigote recessivo. Se il risultato è solo un fenotipo dominante, l'individuo è omozigote; se si ottengono fenotipi misti, è eterozigote.
Questa legge dimostra che i caratteri ereditari si assortiscono indipendentemente l'uno dall'altro, come evidenziato dagli incroci tra linee pure di piselli, che portano a diverse combinazioni fenotipiche nella generazione F2.
Durante la profase I della meiosi, il crossing over può scambiare pezzi di DNA tra geni vicini, portando a gameti aploidi simili ma non identici, il che può violare la terza legge di Mendel quando i geni sono molto vicini tra loro.
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