Leggi_Mendel_12

8/3/2019 Leggi_Mendel_12

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La Genetica

Le leggi di Mendel


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Perch gli esseri umani generano sempre esseriumani, le rane sempre rane e i girasoli sempre

girasoli? Perch non succede mai che da unelefante nasce una giraffa? Perch i figliassomigliano ai genitori?

La ragione si trova nei geni che i genitoritrasmettono ai loro figli. Tutti gli organismiviventi, uomo, animali, piante o microrganismi,possiedono dei geni allinterno del loro corpo. I genisono come dei progetti di costruzione; dentro cscritto che tipo di essere vivente si svilupper, e

che forma avr. Molte delle tue caratteristiche, come il colore degli

occhi o il gruppo sanguigno, sono determinati daigeni ereditati dai genitori. Questi si chiamanocaratteri ereditari.


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Nello stesso tempo, per, tu possiedi dellecaratteristiche che hai acquisito nel corso della

vita, e che non hanno niente a che vedere con igeni. La cicatrice sul tuo ginocchio, per esempio,proviene da una caduta, e non scritta nei tuoigeni. Allo stesso modo, il fatto che tu sia bravosullo snowboard non deriva dai tuoi genitori, ma

una capacit che tu hai acquisito. Infine, esistonoanche dei caratteri che sono in parte ereditati edin parte acquisiti. Per esempio la tua intelligenza:in parte lhai ereditata dai tuoi genitori e in parte

lhai acquisita tu stesso.


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Il monaco Gregor Mendel(1822-1884) fu il primo astudiare in modo rigoroso il

fenomeno della trasmissionedei caratteri ereditari. Perquesto, pur non avendo nessunaconoscenza sul DNA e RNA,

viene considerato il fondatoredella genetica, ossia la scienzache studia lereditariet.

La GeneticaLa Genetica


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Gli esperimenti di Mendel

Mendel era un monaco, insegnava scienze a scuola e,nel tempo libero, coltivava piante nellorto del monastero.

Per gli studi che lhanno reso famoso us la pianta del

pisello che semplice da coltivare e cresce velocemente.

Esistono diversi tipi di pisello con caratteri che possono

presentarsi in due diverse varianti: per esempio il colore

del fiore (che un carattere) pu essere rosso o bianco

(rosso e bianco sono le due varianti); il colore del seme

pu essere verde o giallo, il tegumento pu essere liscio

o rugoso.Mendel voleva capire come questi caratteri e le loro

varianti si trasmettessero da una generazione alla

successiva.



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Per prima cosa egli produsse piante di ceppo puro,

tali cio da generare nuove piante identiche a quelle

da cui derivavano: poteva cos essere sicuro che i

caratteri rimanessero sempre costanti.

Poi, in una serie di esperimenti durati circa 10 anni,incroci tra loro centinaia di piante di pisello di

diversi ceppi puri e segu la trasmissione dei

caratteri per pi generazioni. Mendel riassunse i

risultati dei suoi studi in una serie di leggi.



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Mendel per otto anni lavor compiendo incrociartificiali su 20.000 piante di pisello coltivate

nellorto del suo convento.


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Mendel lavor su piante di pisello che fecondavaartificialmente: con un pennellino trasportava il

polline del fiore di una pianta su quello di

unaltra, faceva quello che in natura fanno gliinsetti.



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Studi dapprima ilcomportamento di unasola coppia di caratterialternativi, per esempio ilcolore giallo o verde deisemi, il colore bianco oviola dei fiori, ecc.



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Con la fecondazioneartificiale Mendelselezion piante di razza

pura per alcuni caratteri. Aforza di incrociareartificialmente ottennepiante, ad esempio, dal

fiore viola che davanosempre, autoimpollinandosi,piante con fiore viola.


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Oppure piante dal fiorebianco cheautoimpollinandosi davano

sempre piante con fiorebianco.


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Oppure piante dal semeliscio che,

autoimpollinandosi, davanoluogo a discendenti semprecon il seme liscio o piantedal seme rugoso che

originavano sempre piantecon il seme rugoso.


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Mendel, una volta che si fuassicurato di aver piantepure per un determinato

carattere inizi lafecondazione incrociata:ad esempio, prelev delpolline da una variet dal

fiore bianco e lo and adepositare sul pistillo diuna variet dal fiore viola.


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La prima leggeLa prima legge

Cosa pensi possa nascere da piantine a fioreviola fecondate dal polline di piantine a fiorebianco?

Ebbene, con grande meraviglia, Mendel osservche tutte le nuove piantine avevano fiori viola!


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La prima leggeLa prima legge

Mendel osserv che sempre nella primagenerazione (generazione filiale, F1) tutti i figliottenuti (ibridi) possedevano il carattere di uno

solo dei genitori.

F1

P


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La prima leggeLa prima leggeMendel concluse che alcuni caratteri simanifestavano e li chiam caratteri dominanti,altri invece si nascondevano, i caratterirecessivi.Formul quindi la prima legge:

legge della dominanza dei caratteri

Incrociando due individui appartenenti a lineepure, che differiscono per un solo carattere, si

ottengono ibridi in cui compare solo il caratteredominante


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La seconda leggeLa seconda legge

Mendel si spinse oltre eincroci le piantine ibride, omeglio fece in modo che gli

ibridi di prima generazione(F1) si autoimpollinassero.

Cosa pensi possa nascere da

piantine ibride che siautoimpollinano?

F1

?F2


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Mendel, incrociando individui appartenenti allaprima generazione filiale, verific che laseconda generazione filiale, F2, era costituita

per da fiori viola e per da fiori bianchi.


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Gli esperimenti misero in evidenza che ilcarattere recessivo fiore bianco riapparivanella seconda generazione (F2) .

Legge della segregazione dei caratteri

Incrociando ibridi della prima generazione siottiene una seconda generazione filiale nella

quale il carattere dominante e quello recessivosi presentano sempre nel rapporto di 3:1


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La stessa cosa si verificava con gli altricaratteri alternativi. Ad esempio, incrociando

piantine a seme giallo con quelle a seme verde, in

prima generazione (F1) ottenne solo piantine consemi gialli (carattere dominante) e, in secondagenerazione (F2) comparivano piantine a seme

giallo e a seme verde nel rapporto 3:1


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Per spiegare i risultati ottenuti, Mendel intuche ogni carattere preso in esame eradeterminato in ogni pianta da una coppia di

fattori.Nelle piantine parentali, quelle iniziali pure, i duefattori che determinano un determinatocarattere sono uguali tra loro.

Nella prima generazione filiale (F1) invece, undeterminato carattere, era controllato da duefattori diversi di cui uno solo si manifestavadominando sullaltro.

La spiegazioneLa spiegazione


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Ad esempio, il carattere fiore violanella piantina parentale pura, controllato da due fattori identici

entrambi portatori dellinformazionefiore viola.


Il carattere fiore bianco nella

piantina parentale pura, controllatoda due fattori identici entrambiportatori dellinformazione fiorebianco.

P

Fattori: V V

P

Fattori: v v


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Nella formazione dei gameti (polline e ovuli)questi fattori si separano in modo tale che ognigamete ne contenga uno solo.

Ad esempio, una piantina dal fiore viola avrpolline e ovuli con un solo fattore, quello che dlinformazione fiore viola; mentre una piantinadal fiore bianco avr polline e ovuli con un solo

fattore, quello che d linformazione fiorebianco.


Fattori: V V Fattori: v v

Gameti: V Gameti: v


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Procedendoallimpollinazione tra ledue diverse variet il

risultato che si hannosolo piantine viola. Cisignifica che il fattoreviola prevale, ingenetica si chiamadominante, su quellobianco.



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Le piantine che nasceranno pertanto sarannotutte a fiore viola anche se i fattori in essecontenuti e che sono i responsabili di questo

carattere saranno diversi.


F1

P

Fattori: V V Fattori: v v

V v V v V v V v


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I gameti (polline e ovuli) delle piantine dellaprima generazione (ibridi F1) conterranno ancora

uno solo dei fattori ma, per una met saranno

gameti con il fattore fiore viola e per laltramet conterranno il fattore fiore bianco.


Fattori: V v

50% gameti col fattore V

50% gameti col fattore v


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La tavola spiega ci che succede incrociando ofacendo autoimpollinare le piantine ibride F1.



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Terminologia

Quelli che Mendel chiamava fattori ora si chiamanogeni.

Le varianti di gene sono chiamati alleli. Per esempio: ilgene del colore degli occhi ha come alleli gli occhi

marroni e gli occhi azzurri. Ognuno di noi possiede per

ciascun gene due alleli, uno di origine materna e uno di

origine materna; tali alleli occupano la stessa posizione

in due cromosomi omologhi.Se i due alleli sono uguali, lindividuo viene detto

omozigote per quel carattere; se i due alleli sono

diversi, lindividuo detto eterozigote per quel carattere.

Il genotipo linsieme di tutti i geni, ovvero il patrimoniogenetico di un individuo; il fenotipo laspetto esteriore,

su cui, oltre al genotipo, pu influire anche lambiente in

cui lindividuo vive (una persona potrebbe, per esempio,

avere i genitori molto robusti ma se pratica molto sport

pu mantenersi magra).


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Mendel formul anche una terza legge ma che quinon sar illustrata, ci basta solo osservare che il

lavoro del monaco scienziato alla base dellamoderna genetica e che le sue conclusioni hannoavuto sviluppi interessantissimi in campo medicoe scientifico pi in generale.

Le conclusioniLe conclusioni


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Fine

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