Leggi di Mendel. le leggi di Mendel attraverso l'esperimento dei piselli analizza la Genetica, una delle branche della biologia e della scienza

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Cecilia Maggi
6 anni fa
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1 Leggi di Mendel le leggi di Mendel attraverso l'esperimento dei piselli analizza la Genetica, una delle branche della biologia e della scienza Nel 1865 un monaco boemo, Gregor Mendel, pubblicò i risultati di varie sperimentazioni in un lavoro dal titolo "Esperimenti sull'ibridazione delle piante". Questi studi, condotti nell'arco di otto anni, permisero di formulare le leggi che stanno alla base dell'ereditarietà. Ai tempi di Mendel non si sapeva ancora niente dei cromosomi ed era radicata la convinzione che i caratteri presenti nella progenie derivassero dal mescolamento di non ben specificate "essenze". Secondo il principio dell'ereditarietà per mescolamento, quei caratteri ritenuti vantaggiosi, in genere, da allevatori e agricoltori, venivano "diluiti" nelle generazioni successive, per apparire nella progenie a metà, successivamente ad un quarto e così via. Grazie agli studi quantitativi, condotti con metodo e determinazione, Mendel giunse alla conclusione che i caratteri ereditari fossero "discreti", cioè delle unità finite e distinte, proponendo quindi un modello di ereditarietà particolata. Solo successivamente a queste unità discrete fu assegnata la definizione che ancora oggi utilizziamo: i geni. Per i suoi esperimenti Mendel scelse un tipo di pianta robusta, di facile reperibilità, che fosse facilmente coltivabile negli stretti spazi degli orti monastici e di rapido accrescimento. La scelta cadde su Pisum sativum; dato che questa pianta possiede delle caratteristiche morfologiche facilmente distinguibili ed antagoniste, Mendel ne scelse sette, tra cui per es: colore del fiore, forma del seme, forma del baccello, colore del seme, ecc. La pianta di pisello possiede un fiore ermafrodita, che porta cioè entrambi gli organi sessuali; questa caratteristica, unita a quella della particolare morfologia dei petali, permette l'autofecondazione (fecondazione autogama) e impedisce nello stesso tempo l'impollinazione incrociata accidentale, evitando così di confondere i risultati degli esperimenti. LA PRIMA LEGGE DI MENDEL: LA DOMINANZA Mendel eseguì diverse serie di incroci. Nella prima parte del suo lavoro egli decise di considerare l ereditarietà di un solo carattere per volta in un grande numero di piantine, e operò nel modo seguente. Per ciascun carattere scelse piantine di linea pura per forme opposte del medesimo carattere ed effettuò una fecondazione incrociata: raccolse il polline da un ceppo parentale e lo mise sullo stigma (l organo femminile) dei fiori dell altro ceppo, ai quali preventivamente aveva tolto le antere (gli organi maschili), in modo che la pianta ricevente non potesse autofecondarsi. Le piante che fornivano o ricevevano il polline costituivano la generazione parentale, indicata con P. I semi e le nuove piante da essi prodotte costituivano la prima generazione filiale o F1. Gli individui di questa generazione possono esser definiti ibridi in quanto figli di organismi che differiscono per uno o più caratteri. Mendel e i suoi aiutanti esaminarono tutte le piante di F1 per vedere quali caratteri presentavano e poi annotarono il numero di piante di F1 che mostravano ciascun tratto.

2 I risultati ottenuti nella generazione F1 possono essere riassunti nella prima legge di Mendel, o legge della dominanza: gli individui ibridi della generazione F1 manifestano solo uno dei tratti presenti nella generazione parentale. Mendel ripeté l'esperimento per tutti e sette i caratteri della pianta di pisello prescelti. Esempio di uno dei suoi esperimenti Mendel prelevò il polline da una pianta di pisello di un ceppo puro con semi rugosi e lo collocò sullo stigma dei fiori di un ceppo puro a semi lisci. Egli eseguì anche l incrocio reciproco, in cui si scambia l origine parentale dei due caratteri: prelevò il polline da una pianta a semi lisci e lo collocò sugli stigmi dei fiori di un ceppo a semi rugosi. L incrocio fra questi due tipi di piante P produceva in ogni caso una F1 tutta uniformemente a semi lisci; era come se il carattere «seme rugoso» fosse completamente sparito.

4 SECONDA LEGGE DI MENDEL: La legge della segregazione o della disgiunzione Essa afferma che incrociando individui eterozigoti per un carattere si ottengono discendenti che, per il 50%, hanno lo stesso genotipo dei genitori (eterozigoti) mentre il restante 25% sono omozigoti per ciascuno dei due fattori. Incrociando tra loro gli ibridi della prima generazione (F1, tutti verdi) Mendel ottenne individui che presentavano il seme di color giallo (la maggioranza) e individui con seme verde. Le proporzioni tra i due tipi di semi era la seguente 75% di semi verdi e 25% di semi gialli, cioè un rapporto di 3:1. Egli ripeté l'esperimento più volte anche con gli altri caratteri studiati, ottenendo sempre lo stesso risultato: 3/4 degli individui presentava il colore fattore dominante, 1/4 quello del recessivo. La spiegazione di questo comportamento, diverso da quello della prima generazione, si basa sull'ipotesi che nella formazione dei gameti questi possono contenere solo uno dei fattori per cui gli individui verdi della prima generazione essendo eterozigoti per il colore del seme, producono gameti sia con il fattore per il giallo ( 50%), sia con il fattore per il verde (50%). Indichiamo con A l'allele per il verde (dominante) e con a quello per il giallo (recessivo); ogni individuo eterozigote produce metà gameti A e metà a. TERZA LEGGE DI MENDEL : l assortimento indipendente Infine, Mendel prese in considerazione più caratteri contemporaneamente e formulò la terza legge. La terza legge di Mendel o legge dell'indipendenza (si applica solo per geni che si trovano su cromosomi diversi). Se si incrociano due elementi differenti per più caratteri (ad esempio differenti per il colore e per la forma del seme), si può osservare che ciascun carattere compare indipendentemente dagli altri. Ad esempio: Generazione parentale P: semi gialli lisci (GGLL) x semi verdi ruvidi (ggll) Nella prima generazione (F1) si hanno tutti individui con i caratteri dominanti: gialli e lisci, ma eterozigoti per entrambi i caratteri (GgLl). Nella seconda generazione (F2) compaiono individui con caratteri variamente associati secondo il rapporto 9:3:3:1. 9 con entrambi i caratteri dominanti: semi gialli e lisci 3 con un carattere dominante e l'altro recessivo: semi gialli e ruvidi 3 con un carattere recessivo e l'altro dominante: semi verdi e lisci

5 1 con entrambi i caratteri recessivi: semi verdi e ruvidi Ecco lo schema:

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