Le scoperte di Mendel e le leggi della genetica classica

La genetica è la scienza che studia come vengono trasmessi i caratteri ereditari da una generazione all’altra. Il suo fondatore fu Gregor Mendel, a metà dell’Ottocento.

Esperimenti di Mendel

Egli usò un metodo di lavoro molto efficace e innovativo. Coltivò piante di pisello perché:

- Di facile e rapida coltivazione;

- Perché possedevano poche caratteristiche, ma nettamente divere;

- Perché si riproducevano per autoimpollinazione (il polline, dall’antera di un fiore, cade sul pistillo dello stesso fiore);

- Perché ermafroditi, cioè che possiedono sia l’apparato riproduttore maschile, che quello femminile.

Egli iniziò i suoi studi coltivando separatamente 32 piante di pisello, che potevano essere considerate “pure” per almeno 8 caratteristiche. A questo punto Mendel intervenne con la fecondazione artificiale incrociata. Con questo sistema il polline di una pianta viene trasportato sul pistillo di un’altra. Per studiare come si trasmetteva il colore, fecondò artificialmente una varietà “pura” a fiori bianchi con una varietà “pura” a fiori rossi e viceversa.

Risultati degli incroci

Le piante ottenute da Mendel dall’incrocio di una varietà “pura” a fiori bianchi con una varietà “pura” a fiori rossi diedero origine, nella prima generazione, a tutte piante a fiori rossi, mentre il colore bianco sembrava sparito.
Egli chiamò i caratteri che prevalevano sugli altri (in questo caso il colore rosso) dominanti e quelli che sembravano sparire (il colore bianco) recessivi. Indicò con la loro iniziale maiuscola i caratteri recessivi, e con la corrispondente maiuscola i dominanti. Mendel lasciò che le piante della prima generazione di autoimpollinassero e i risultati che ottenne furono sorprendenti: il carattere fiori bianchi ricomparve nella seconda generazione con un rapporto 1:3, cioè un fiore bianco ogni tre rossi. Allora ipotizzò che in ogni pianta di pisello ci fosse una coppia di fattori separati a cui poi fu dato il nome di alleli. Nei gameti gli alleli si separano, mentre nello zigote si hanno di nuovo due alleli per un carattere. Ciascuno degli alleli dello zigote deriva dal gamete di un genitore. Le possibili combinazioni possono essere illustrate in una tabella a doppia entrata. Un individuo che nel suo zigote possiede due alleli uguali rispetto a un carattere viene detto omozigote (dal greco “uguale”). Se i due alleli sono diversi prende il nome di eterozigote (dal greco “diverso”). Il carattere dominante si rende visibile in due casi: quando gli allei sono omozigoti dominanti e quando gli alleli sono eterozigoti (uno dominante e uno recessivo). Il carattere recessivo si rende visibile solo quando di due alleli sono omozigoti recessivi. L’insieme delle caratteristiche visibili viene chiamato fenotipo, quelle presenti ma non visibili si chiama genotipo.

Leggi della genetica classica

Mendel sintetizzò le sue scoperte in due famose leggi, dette leggi della genetica classica.

- Legge della dominanza: incrociando due individui puri, diversi per un solo carattere, si ottengono nella prima generazione solo discendenti con carattere dominante;

- Legge della segregazione: incrociando due individui della prima generazione riappare di nuovo il carattere recessivo.