Le leggi di Mendel e l'ereditarietà genetica

Le Fondamenta della Genetica: Mendel e le Linee Pure

Gregor Mendel, il padre della genetica, condusse esperimenti pionieristici con le piante di pisello, stabilendo le basi dell'ereditarietà genetica. Selezionò piante che, attraverso l'autoimpollinazione, producevano discendenti con caratteristiche uniformi, quali il colore dei semi, stabilendo così linee pure. Queste linee pure, dopo numerose generazioni, garantivano la trasmissione costante di un carattere specifico, come il colore dei semi, che poteva essere giallo o verde, assicurando una progenie omogenea per quel tratto.

La Legge della Dominanza: I Principi di Mendel

Mendel formulò la legge della dominanza studiando l'ereditarietà dei caratteri. Incrociando linee pure di piante con semi gialli (dominanti) con quelle con semi verdi (recessivi), ottenne una generazione filiale (F1) composta esclusivamente da piante con semi gialli. Questo fenomeno evidenziò che, in presenza di un carattere dominante e uno recessivo, il dominante si esprimeva fenotipicamente negli ibridi F1, mentre il carattere recessivo rimaneva latente, ma non scompariva.

La Legge della Segregazione dei Caratteri

La legge della segregazione fu dedotta da Mendel osservando la seconda generazione filiale (F2) risultante dall'incrocio degli ibridi F1. Notò che il carattere recessivo "semi verdi" riappariva in una proporzione di 1:3 rispetto al carattere dominante "semi gialli". Questo rapporto 3:1, stabilito dopo migliaia di incroci, dimostrava che i caratteri ereditari si separano durante la formazione dei gameti e si combinano casualmente durante la fecondazione, producendo variazioni fenotipiche secondo proporzioni prevedibili.

Geni e Alleli: Il Linguaggio della Genetica

Mendel postulò che ogni tratto fosse controllato da coppie di fattori ereditari, oggi noti come geni, che si separano durante la formazione dei gameti. Per rappresentare i geni, utilizzò lettere maiuscole per gli alleli dominanti e minuscole per quelli recessivi. Ad esempio, "G" per l'allele dominante dei semi gialli e "g" per l'allele recessivo dei semi verdi. Le piante di linea pura avevano genotipi omozigoti (GG o gg), mentre gli ibridi avevano genotipi eterozigoti (Gg).

Il Quadrato di Punnett: Uno Strumento di Predizione Genetica

Il quadrato di Punnett è uno strumento che facilita la visualizzazione delle possibili combinazioni geniche durante gli incroci. Incrociando genitori omozigoti (GG x gg), tutti i discendenti F1 saranno eterozigoti (Gg), manifestando il tratto dominante. Gli individui omozigoti presentano due copie dello stesso allele (GG o gg), mentre gli eterozigoti hanno una copia di ciascun allele (Gg). Incrociando gli eterozigoti F1, si ottengono proporzioni fenotipiche che rispecchiano il rapporto mendeliano 3:1.

L'Assortimento Indipendente dei Caratteri

La legge dell'assortimento indipendente, formulata da Mendel, descrive come i geni per diversi tratti si separano e si combinano indipendentemente l'uno dall'altro durante la formazione dei gameti. Mendel lo dimostrò incrociando piante differenziate per più caratteri, come colore e forma del seme. Le proporzioni dei caratteri nella progenie seguivano le leggi della dominanza e della segregazione, ma si manifestavano in combinazioni indipendenti, confermando che la trasmissione di un carattere non influenzava quella degli altri. Questa scoperta ha rivelato la complessità dell'ereditarietà e ha gettato le basi per la comprensione dei meccanismi genetici.