Le leggi di Mendel (superiori)

Con Mendel nasce la genetica

Dobbiamo al monaco austro-ungarico Gregor Mendel(1822-1884) il via a degli esperimenti che avrebbero spiegato come viene regolata la trasmissione delle caratteristiche ereditarie e l'inizio di quella che verrà definita la genetica moderna. Un aspetto importante del suo lavoro è quello di aver utilizzato il metodo scientifico, che ha portato alla scoperta geni (caratteri ereditari trasmessi come unità separate) che lui soprannominò Elemente. Come molti dei più grandi personaggi del passato non divenì subito famoso poiché le sue scoperte non vennero immediatamente comprese e riconosciute dagli altri scienziati. I suoi esperimenti furono riconsiderati solo dopo 35 anni, quando fu compresa l'importanza dei suoi studi.

Gli organismi scelti e il metodo utilizzato per lo studio

Mendel scelse la pianta di pisello per i suoi esperimenti. Le piante erano facilmente trovabili nel mercato, con un ciclo biologico veloce, caratteri abbastanza chiari, non si fecondano con le altre ma si autoimpollinano, facili da coltivare e riproducevano nuove generazioni in tempi brevi. Le piante che mantenevano gli stessi caratteri di generazione in generazione, diversi tra le varietà, vennero dette linee pure. Visto che di norma il fiore si autoimpollina, è possibile procedere all'impollinazione incrociata tra piante senza impollinazioni spontanee tra individui differenti. Mendel utilizzò un nuovo approccio metodologico:

1. Mise a punto un'ipotesi con esperimenti, scegliendo di studiare solo le caratteristiche ereditarie nette. Per esempio eliminò la seghettatura della foglia e l'intensità del suo colore.
2. Studiò tutte le generazioni di discendenti.
3. Contò il numero di discendenti analizzando i risultati conseguiti.
4. Documentò chiaramente gli esperimenti in modo da rendere semplice e oggettiva la valutazione.

La legge della segregazione dei "fattori"

Mendel, osservando per diversi anni piante di piselli, identificò 7 caratteri che mostravano 2 aspetti diversi. Per esempio venivano prodotti piselli gialli, mentre un'altra varietà costantemente verdi. Mendel trasportò il polline dalle antere di una pianta cospargendo gli stigmi di fiori di un'altra. I due fiori costituiscono la generazione P(parentale). Dall'incrocio di queste piante ottenne figli che mostravano solo 1 dei caratteri, in questo caso il giallo. Questa generazione è detta prima generazione F1( filiale). I caratteri che ricomparivano nella prima generazione furono detti dominanti, gli altri recessivi. In seguito permise alle piante della prima generazione di autoimpollinarsi. Osservò che i caratteri venuti a meno nella generazione precedente, ricomparivano nella seconda generazione F2. La probabilità di trovare un pisello giallo o verde era 3:1. Le componenti delle unità ereditarie furono chiamati fattori discreti, che si possono dividere. La legge della segregazione dei "fattori definisce ogni essere avente coppie di fattori per ogni unità e i membri della coppia si separano nella formazione dei gameti. Inoltre capì l'esistenza dei cromosomi omologhi, di organismi diploidi e che i gameti contengono il 50% dell'informazione rispetto alle altre cellule. Dopo la fecondazione, i membri si uniscono formando lo zigote. I geni sono queste unità ereditarie.

La legge dell'assortimento indipendente dei "fattori"

In seguito Mendel si chiese se facendo lo stesso procedimento con due diversi caratteri contemporaneamente il risultato sarebbe stato lo stesso. Incrociò quindi delle linee pure caratteri dominanti (da studi precedenti) come le piante con semi gialli e rugosi con piante con caratteri recessivi come semi vedi e rugosi. Il risultato che ottenne nella prima generazione filiale furono tutte piante con caratteristiche dominanti esattamente come accadeva nella legge della segregazione. La differenza stette nella seconda generazione filiale dove oltre alle combinazioni di partenza si presentavano nuove combinazioni, quali semi verdi e lisci e gialli e rugosi. Questi nuovi incroci presentavano quindi un allele dominante e uno recessivo. Tuttavia anche qui si presentava un rapporto preciso corrispondente a 9:3:3:1. In ogni caso questo rapporto non andava a scontrarsi con il precedente rapporto 3:1, infatti prendendo singolarmente i caratteri verde, giallo e liscio, rugoso il rapporto 3:1 ricompariva. Da questa legge dedusse quindi che (da modificare e continuare).