La genetica mendeliana

La genetica mendeliana

Gregor Mendel era un monaco che studiò come i geni fossero trasmessi da una cellula madre alla progenie, definendo le leggi dell’ereditarietà che diventarono la base della genetica moderna. Le sue scoperte vennero condotte attraverso un approccio sperimentale: incrociò diversi tipi di piante di pisello osservando le caratteristiche della progenie. Pubblicò le sue scoperte nella seconda metà del 1800 (1866), ma non furono prese in considerazione poiché era un monaco e non uno scienziato. Dopo 30 anni, tre scienziati confermarono le sue ipotesi.

Genetica mendeliana e genetica moderna

Si parla di genetica mendeliana e genetica moderna, quest’ultima è un’evoluzione della prima. Mendel scelse la pianta di pisello perché presentava delle linee pure, ovvero piante che, riproducendosi, mantenevano sempre le stesse caratteristiche (che, nel linguaggio della genetica, sono i caratteri). I caratteri sono visualizzabili perché danno alla pianta un fenotipo (= ciò che si manifesta) di un certo genere. A volte il fenotipo dà l’informazione del genotipo, quindi come sono in realtà i geni, e altre volte un solo fenotipo può essere espresso da più genotipi.

Focalizzò i suoi studi su sette diversi caratteri, ovvero su un tratto o caratteristica della pianta che si presenta in due varianti (o tratti) – ad esempio seme giallo-seme verde (il carattere è il colore del seme e il tratto/variabilità è giallo/verde) – e osservò come questi caratteri e i loro tratti venivano ereditati dalla progenie.

Le linee pure sono piante in cui la progenie prende il tratto delle piante parentali. In questo caso i caratteri sono: se avesse preso una pianta alta e l’avesse fatta incrociare con un’altra pianta alta, avrebbe ottenuto la stessa altezza delle altre due piante linea pura.

Metodi di incrocio

• Autoimpollinazione – Pianta con una certa caratteristica che si impollina e quindi le piante che ne derivano sono sempre uguali alla pianta madre.
• Impollinazione crociata – Incroci tra piante che hanno due fenotipi diversi.

Durante i primi studi, Mendel prendeva in considerazione piante che avevano una sola variante di un carattere e, incrociandoli, ne osservava la prima e la seconda generazione. Prese delle piante di pisello che presentavano semi gialli e le incrociò con piante che avevano i semi verdi; si aspettava di ottenere un po’ di semi gialli e un po’ di semi verdi ma ottenne solo piante con i semi gialli – quindi il tratto del seme verde nella generazione F1 (prima generazione filiale) lo definì recessivo. Se, invece, attraverso un autoincrocio si incrociavano tutte le piante della generazione F1, il fenotipo verde si ripresentava nella seconda generazione filiale in un rapporto 3:1, cioè ¾ (il 75%) delle piante aveva i semi gialli e ¼ (25%) presentava i semi verdi. Ciò accadeva per tutti i caratteri presi in considerazione: nella generazione F1 si presentava sempre il fenotipo dominante e nella generazione F2 ¾ possedevano il fenotipo dominante e ¼ quello recessivo.

Ci sono, quindi, dei fattori ereditari che non si manifestano perché mascherati dal fenotipo dominante. Il carattere è un particolare gene; i geni sono fattori che sono in grado di controllare le caratteristiche ereditarie. I tratti diversi, invece, sono varianti geniche, alleli dominanti o recessivi. Le forme alternative di un gene sono chiamate alleli.

Organismi diploidi e alleli

Se si ha un organismo diploide, ogni gene presenta due varianti alleliche, ovvero una variante su un cromosoma omologo e l’altra sull’altro cromosoma omologo. Queste due varianti alleliche (che Mendel chiama unità ereditarie discrete) si possono presentare in forma dominante o in forma recessiva. Negli incroci dipende come si combina la forma dominante o la forma recessiva.

Esperimento

Prese, quindi, delle piante a seme giallo e delle piante a seme verde; se la pianta a seme giallo è una pianta che per quel gene presenta due alleli dominanti (YY) e la pianta a seme verde possiede caratteristiche di recessività (yy) se avviene un incrocio tra le due piante, sapendo che durante la meiosi si vanno a spezzare i cromatidi, quindi ogni unità ch...