Concetti Chiave
- Mendel scelse il pisello odoroso per i suoi esperimenti grazie alla sua facilità di coltivazione, rapida riproduzione e caratteristiche riconoscibili.
- Utilizzò sia l'autoimpollinazione che l'impollinazione incrociata per selezionare genitori con caratteristiche specifiche e osservare i risultati nella prole.
- Creò linee pure di piselli per garantire che i caratteri ereditari fossero trasmessi inalterati dalle generazioni precedenti.
- La prima generazione filiale (F1) mostrava sempre un carattere dominante, mentre il carattere recessivo riemerse nella seconda generazione (F2) in un rapporto di 3:1.
- Mendel concluse che ogni caratteristica è controllata da due fattori ereditari distinti, con forme alternative che possono rimanere nascoste in alcune generazioni.
L'importanza del pisello odoroso
Mendel utilizzò per i suoi studi una pianta particolarmente adatta ai suoi esperimenti, il pisello odoroso (Pisum sativum): è infatti facile da coltivare, si riproduce velocemente dando origine a una prole numerosa, presenta caratteristiche facilmente riconoscibili ed è possibile controllare la sua impollinazione.
Tecniche di impollinazione
Il pisello produce sullo stesso fiore sia gameti femminili (ovuli) sia gameti maschili (polline). In natura, il loro incrocio avviene sulla stessa pianta e viene chiamato autoimpollinazione. Mendel in alcuni casi lasciava che le sue piante si riproducessero per autoimpollinazione, in altri utilizzava la tecnica dell’impollinazione incrociata, fecondando una pianta con il polline di un’altra. Questo gli permetteva di selezionare genitori con determinate caratteristiche e osservare i risultati sui figli. Il monaco decise di utilizzare per i suoi studi piante che differivano per alcuni caratteri facilmente distinguibili, che avessero solo due forme alternative. Scelse in parti-colare sette caratteristiche.
Sviluppo delle linee pure
Prima di iniziare gli esperimenti, Mendel eseguì alcune importanti operazioni. Lavorò a lungo per sviluppare piante di linea pura per un certo numero di caratteri, piante cioè che mantenessero costanti determinati caratteri di generazione in generazione: creò una linea pura di piante con i fiori bianchi, che produce, generazione dopo generazione, solo piante con fiori bianchi, una linea pura di piante con semi gialli e così via. Quindi, ogni varietà di Pisum sativum così ottenuta presentava caratteristiche proprie che venivano trasmesse inalterate alle generazioni successive.
Esperimenti e risultati di Mendel
Il passo successivo fu capire che cosa accadeva quando si incrociavano tra loro due linee pure con caratteristiche opposte, ad esempio piante nane con piante rampicanti, piante con i fiori viola e piante con i fiori bianchi. Le piante di linea pura, o generazione parentale (P), dotate di caratteri opposti e riprodotte mediante impollinazione incrociata, diedero origine a piante ibride chiamate generazione F1 (o prima generazione filiale).
Legge della dominanza
Nel suo primo esperimento Mendel incrociò una pianta a seme giallo con una a seme verde. Le piante figlie F1 risultarono tutte a seme giallo. Il carattere per il seme verde pareva del tutto scomparso! Rifece quindi l’esperimento per ognuno dei sette caratteri e ottenne sempre lo stesso risultato: la prima generazione filiale mostrava sempre una sola delle due forme alternative del carattere. Mendel chiamò dominante il carattere che compariva nella prima generazione (il giallo, in questo caso), recessivo quello che scompariva (il verde). In seguito ai risultati ottenuti da questi primi esperimenti, Mendel formulò la legge della dominanza: tutti gli individui della prima generazione filiale manifestano uno solo dei caratteri alternativi presenti nella generazione parentale. A questo punto Mendel fece riprodurre per autoimpollinazione le piante della prima generazione filiale. Nella generazione successiva (F2 o seconda generazione filiale) circa tre quarti delle piante risultarono a seme giallo e un quarto a seme verde (rapporto 3:1). Il carattere recessivo era inaspettatamente ricomparso! Questo risultato contrastava con la teoria della mescolanza dei caratteri ereditari, poiché secondo quest’ultima le particelle mescolate divenivano inscindibili e quindi sarebbe stato impossibile che il carattere recessivo ricomparisse.
Conclusioni sugli esperimenti
Mendel trasse alcune conclusioni dai suoi esperimenti:
ogni caratteristica ereditaria di un organismo è controllata da due fattori ereditari, che si comportano come particelle distinte e che vengono trasmessi dai genitori ai figli;
ogni fattore esiste in almeno due forme alternative: una di queste rimane “nascosta” nella prima generazione, per poi ricomparire nella seconda.
Domande da interrogazione
- Perché Mendel scelse il pisello odoroso per i suoi esperimenti?
- Quali tecniche di impollinazione utilizzò Mendel nei suoi esperimenti?
- Cosa significa sviluppare linee pure nel contesto degli esperimenti di Mendel?
- Qual è la legge della dominanza formulata da Mendel?
- Quali conclusioni trasse Mendel dai suoi esperimenti?
Mendel scelse il pisello odoroso (Pisum sativum) perché è facile da coltivare, si riproduce rapidamente, presenta caratteristiche facilmente riconoscibili e consente di controllare l'impollinazione.
Mendel utilizzò sia l'autoimpollinazione, in cui il polline feconda gli ovuli della stessa pianta, sia l'impollinazione incrociata, in cui il polline di una pianta feconda gli ovuli di un'altra, per selezionare genitori con caratteristiche specifiche.
Sviluppare linee pure significa creare piante che mantengono costanti determinati caratteri di generazione in generazione, come nel caso delle piante con fiori bianchi o semi gialli, che trasmettono le loro caratteristiche inalterate.
La legge della dominanza afferma che nella prima generazione filiale (F1) si manifesta solo uno dei caratteri alternativi presenti nella generazione parentale, mentre l'altro carattere, definito recessivo, può riemergere nella generazione successiva (F2).
Mendel concluse che ogni caratteristica ereditaria è controllata da due fattori ereditari distinti e che ogni fattore esiste in almeno due forme alternative, una delle quali può rimanere nascosta nella prima generazione e riemergere nella seconda.
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