Parte 1 7 30 Biologia applicata, Biotecnologie, Agroambiente Mendel e la trasmissione dei caratteri La genetica è la scienza che si occupa della trasmissione dei caratteri ereditari degli esseri viventi. Il suo fondatore fu Gregor Mendel (1822-1884), frate agostiniano matematico e naturalista. Nell orto del monastero Mendel lavorò otto anni esaminando diecimila piante di piselli, elaborò i risultati quantitativamente, dimostrò la ripetitività dei fenomeni e trasse le regole oggi note come leggi di Mendel. Effettuando fecondazioni incrociate tra piselli verdi e rugosi e piselli gialli lisci, capì che il fenotipo di ogni individuo (cioè le sue caratteristiche somatiche) è ereditario e dipende dal suo genotipo (cioè dal suo patrimonio genetico) e individuò l esistenza di caratteri dominanti e caratteri recessivi. I caratteri di un organismo si costituiscono sulla base dell informazione presente nel genotipo e sono il prodotto dell attività di una proteina o dell attività combinata di più proteine, secondo lo schema riassuntivo seguente: GENE (GENOTIPO) PROTEINA FENOTIPO Negli individui diploidi i cromosomi portanti lo stesso gene sono due; le due forme alternative di uno stesso gene, che occupano la stessa posizione (locus) su cromosomi omologhi, vengono definite alleli. Chi possiede due alleli identici per uno stesso carattere viene definito omozigote, mentre chi possiede due alleli diversi è detto eterozigote o ibrido mendeleiano. Il carattere che si presenta sia nell omozigote sia nell eterozigote è detto dominante; quello che si presenta solo negli omozigoti è detto recessivo. a Prima legge di Mendel o legge della dominanza Quando due individui omozigoti, uno dominante e l altro recessivo, si riproducono, la loro discendenza presenta solo il fenotipo dominante nel 100% degli individui. In prima generazione gli ibridi sono uniformi sia nel fenotipo sia nel genotipo [ 35 ]. Alcuni ricercatori hanno poi dimostrato che la dominanza di un carattere su un altro non è universale: si può avere dominanza incompleta (gli ibridi F1, cioè gli incroci di prima generazione, hanno caratteri intermedi tra quelli dei due genitori, per es.: bocca di leone) o codominanza (entrambi i caratteri dei genitori si manifestano nella loro progenie F1). Seconda legge di Mendel o legge della segregazione Quando due individui eterozigoti per lo stesso carattere si riproducono, la loro progenie presenta nel 75% dei casi il fenotipo dominante e nel restante 25% quello recessivo [ 36 ]. In seconda generazione le coppie di alleli si disgiungono e si separano in proporzione fissa e costante durante la formazione dei gameti. MEIOSI I a rr RR Gameti R R Zigoti R r Rr r (P) r Rr Profase I a r R r R r Eterozigoti Anafase I Telofase I Profase II a a A Anafase II Telofase II (F1) Gameti R GLOSSARY Genetica Genetics Fenotipo Phenotype Genotipo Genotype Alleli Alleles 0080.Parte1_Cap_01.indd 30 Zigoti RR r Rr R a r Rr a A a rr (F2) Omozigote A Metafase II b Eterozigoti A MEIOSI II Rr R r Cellula diploide eterozigote (Aa) di una pianta a semi gialli Metafase I (F1) Gameti R A a Omozigoti 35 (a) Prima legge di Mendel (dominanza completa). (b) Seconda legge di Mendel (legge della segregazione). A Eterozigoti Omozigote Gameti aploidi possibili 36 La seconda legge di Mendel si spiega con la segregazione durante la meiosi dei cromosomi omologhi; ottenendo così la separazione dei due alleli in gameti distinti. 26/02/21 16:53