Biologia

Ereditarietà: trasmissione da genitori alla progenie.

Il DNA nella sua conformazione a doppia elica.
Fonte: quellichelafarmacia

Oggi affronteremo i primi passi in una particolare branca della biologia, ovvero la genetica.
Quando si nomina questa parola, numerosi sono i collegamenti che possono nascere nella mente di una persona.
Molti associano questa disciplina ad un’arcana conoscenza o addirittura nell’immaginario collettivo può comparire molto frequentemente la figura del Dottor Victor Frankenstein e del suo mostro.
Bene… la genetica non è niente di tutto questo, ma è una scienza con solide basi che si è sviluppata in maniera molto approfondità  a partire dalla fine del XIX secolo.

Per svelare finalmente il mistero forniremo una definizione del concetto di genetica:
La genetica è una scienza (l’etimologia della parola deriva dal greco antico γενετικός, ghenetikós, “relativo alla genesi”, da γένεσις ghénesis, “genesi, nascita, origine”) che studia la trasmissibilità e la variabilità dei caratteri ereditari negli esseri viventi.

Questo articolo ha l’obiettivo di far muovere i primi passi in questo campo e di fornire un’infarinatura di base sulle leggi di Mendel.
A questo scopo spiegheremo molto velocemente le teorie passate e che forniranno oltretutto una piccola contestualizzazione in base al periodo storico.

Ipotesi della pangenesi:

Secondo l’ipotesi della pangenesi, le informazioni genetiche passano da diverse parti del corpo fino agli organi riproduttivi, dove vengono infine trasmesse ai gameti.

Questa ipotesi era persistente fino alla fine del 1800.
Questo considerava che il soma venisse trasferito ai propri geni, e di conseguenza (erroneamente) si pensava che anche le abilità ottenute in vita venissero trasferite alla propria progenie.

Questa teoria venne smentita tramite l’esperimento di Weisman (1885), che prevedeva l’amputazione della coda a diverse generazioni di topi.
Nonostante la coda fosse assente nelle generazioni precedenti, negli individui giovani la coda era presente.

Immagine rappresentante l’homunculus in uno dei due gameti.
Fonte: Wikipedia

Ipotesi del preformismo (Homunculus):

Tutti i caratteri si ereditano da un solo genitore.
L’homunculus è nell’uovo dalla madre o nello sperma dal padre.
In sintesi si pensava che l’homunculus (uomo in miniatura) fosse presente in uno dei due gameti e che questo crescesse una volta venuto in contatto con il gamete del sesso opposto.
Attraverso gli studi sugli incroci genetici questa teoria venne accantonata (entrambi i genitori passano l’informazione genetica).

Teoria del plasma germinale:

Nel XIX secolo, August Weisman elabora la teoria del plasma germinale.
L’eredità si basa sul trasferimento da una generazione all’altra di una sostanza con una costituzione chimica e soprattutto molecolare: “Ho chiamato questa sostanza ‘plasma germinale’, e ho supposto che possegga una struttura assai complicata, che le conferisce il potere di dar luogo ad un organismo complesso. […]”.

Le leggi di Mendel

Infine gli studi dell’epoca avevano portato a due ipotesi, di cui solo una è corretta.

Ipotesi della mescolanza (errata):
I due genitori danno lo stesso contributo alla prole, tramite la mescolanza dei caratteri genetici.
– Esempio: blu e giallo danno vita al colore verde.

Ipotesi delle unità di eredità discrete (corretta):
– I due diversi caratteri derivanti dai genitori coesistono nello stesso organismo.

Immagine di Gregor Mendel.
Fonte: Wikipedia

Gregor Mendel, monaco agostiniano della Repubblica Ceca (1822-1884) fa chiarezza su queste ipotesi.

Esso per fare i suoi esperimenti scelse il pisum sativum ovvero una pianta di facile coltivazione,  che si riproduce velocemente (una sola generazione sviluppa molti semi) ed ha caratteri facilmente distinguibili.

Queste caratteristiche permettevano una più facile osservazione sperimentale.

Inoltre questa è una pianta autofecondante, dove tuttavia si può annullare questo processo fornendo così anche possibilità d’incrocio.

Inizio esperimenti nel 1856 e successivi passi:
1) Linee pure (autofecondazione), Mendel iniziò con 34 varietà di piselli e infine ne scelse 7 (queste con caratteri ripetibili, ovvero varietà che producevano continuamente gli stessi caratteri – ci mise quattro anni per la selezione delle varietà).

  1. Incrocio tra due linee pure (P) diverse per lo sviluppo di un diverso carattere (fecondazione incrociata).

  2. Esame della generazione F1.
    Nascita del fenotipo con carattere dominante (F1), scoprì che esistono dei geni dominanti e dei geni recessivi.

  3. Incrocio tra generazioni F1 (tramite autoimpollinazione).
    Rapporto approssimativo 3:1 tra geni dominanti e recessivi (787 contro 277).
    Ovvero il gene dominante si manifesta tre volte su una.

  4. Esame della generazione F2.
    L’ipotesi della mescolanza venne scartata in questo frangente, perchè il fenotipo F2 presentava nuovamente i geni che non venivano manifestati nel fenotipo F1 (derivanti dai “nonni”).

  5. Reincrocio (o test cross) del x omozigote recessivo.

  6. Incrocio della F2 (mediante autoimpollinazione)

  7. Esame della F3.
    …continuazione degli esperimenti sulle generazioni successive.

Segregazione:

I piselli di colore giallo (YY) portano due informazioni: Y-polline e Y-uovo (omozigote).
I piselli di colore verde (yy) portano due informazioni: y-polline e y-uovo (omozigote).

Nascono i piselli con i caratteri Yy, la lettera maiuscola è il carattere dominante che viene manifestato.

Successivamente il figlio si autofeconda.

(orizzontale maschio)/(verticale femmina)

Y

y

Y

YY (specie pura)

Yy (specie che contiene entrambe)

y

Yy (specie che contiene entrambe)

yy (fenotipo in cui compare il carattere non dominante)


(Incrocio monoibrido).

Mendel arriva a questa teoria dopo 8 anni.

Incrociando la pianta con l’omozigote recessivo si può riconoscere in base alla generazione successiva se uno dei genitori è omozigote o eterozigote.

(orizzontale maschio)/(verticale femmina)

Y

y

y

Yy

yy

y

Yy

yy

Successivamente fece gli stessi esperimenti con insiemi di fenotipi diversi.
Date delle impollinazioni successive uscì una probabilità di 9:1.

Le lettere maiuscole sono sempre i caratteri dominanti.

Maschio/Femmina

TG

Tg

tG

tg

TG

TTGG

TTGg

TtGG

TtGg

Tg

TTgG

Ttgg (manifestazione del carattere recessivo g)

TtgG

Ttgg (manifestazione del carattere recessivo g)

tG

TtGG

TtgG

ttGG (manifestazione del carattere recessivo t)

TtgG (manifestazione del carattere recessivo t)

tg

TtGg

Ttgg (manifestazione del carattere recessivo g)

ttGg (manifestazione del carattere recessivo t)

ttgg (manifestazione di entrambi i caratteri recessivi)

La probabilità è quindi di 9:1 ( i geni recessivi hanno una bassa probabilità di comparire).

Questo avviene perchè i geni sono indipendenti, altrimenti le probabilità nelle generazioni successive sarebbe ancora di 3:1.

Questo per oggi sulla genetica è tutto, continueremo questo discorso nei successivi articoli, quindi continuate a seguirci!

Articoli correlati

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Back to top button