UNITÀ 10 - L’ereditarietà dei caratteri

Come si eredita un carattere?

Gli esperimenti che Mendel condusse sono un vero esempio di rigore scientifico: egli usò le piantine di pisello perché avrebbe potuto controllare gli incroci sfruttando il caratteristico tipo di riproduzione. Osserva le illustrazioni.

I fiori delle piante di pisello hanno i petali avvolti intorno agli organi sessuali maschili (stami) e femminili (pistillo); in questo modo il polline feconda gli ovuli dello stesso fiore in un raro caso di autoimpollinazione. A fecondazione avvenuta il fiore si apre ma a questo punto non possono più avvenire incroci casuali. Mendel controllò gli incroci attraverso l’impollinazione artificiale: egli apriva un fiore e ne tagliava gli stami per impedire l’autofecondazione ( 1 ) poi, usando un pennellino, cospargeva lo stimma di quello stesso fiore con il polline di un’altra pianta scelta per l’incrocio ( 2 ).

Le piante di pisello inoltre presentavano, per ogni carattere, due varietà molto diverse tra loro e facilmente identificabili. Osserva la tabella. 

Per il carattere “colore del fiore” si ha la varietà rossa o quella bianca, il “colore del seme” può essere giallo o verde, la “forma del seme” liscia o rugosa e così via. La scelta di queste piante si dimostrò davvero adatta allo studio della trasmissione dei caratteri. Mendel selezionò per molti anni piante che presentavano, per un certo carattere, la stessa varietà, per esempio “fiore rosso” o “fiore bianco”, e le fece autoimpollinare, ottenendo linee “pure”. Poi impollinò piante a “fiore rosso” con piante a “fiore bianco”, piante a “seme giallo” con piante a “seme verde” e così via per tutti gli altri caratteri. I risultati sono schematizzati nella tabella seguente che utilizza il linguaggio della genetica moderna, dove gli organismi genitori sono indicati come generazione parentale (P) e gli organismi nati dal loro incrocio, come generazione filiale (F1); il simbolo x indica l’incrocio.

Mendel intuì che per ottenere dai suoi esperimenti delle risposte attendibili, doveva osservare un gran numero di casi e quindi applicare ai risultati sperimentali la matematica. Utilizzò le piante della prima generazione filiale (F1) e lasciò che si autoimpollinassero, raccolse i semi e li seminò. Nella tabella vedi schematizzati i risultati.

Su un totale di 929 piante ottenute nella seconda generazione filiale (F2), 705 avevano fiori rossi e 224 fiori bianchi. La varietà “fiore bianco” era ricomparsa. Se calcoli la percentuale di piante a “fiore bianco” rispetto al totale delle piante ottenute avrai: 

In pratica nel 25% delle piante di seconda generazione filiale ricompariva il fattore recessivo, il 75% manifestava il fattore dominante. Mendel ottenne gli stessi risultati anche per gli altri caratteri. Per spiegare che cosa fosse successo, ipotizzò che ogni carattere fosse determinato da una coppia di fattori: nel corredo ereditario della generazione parentale, le piante “pure” a fiore rosso dovevano presentare due fattori uguali dominanti e quelle “pure” a fiore bianco, due fattori uguali recessivi. Gli ibridi di prima generazione filiale, pur avendo fiore rosso, dovevano possedere nel corredo ereditario un fattore dominante, per il rosso, e uno recessivo, per il bianco. Il fattore per il bianco non era scomparso ma era stato solo “nascosto” dal fattore dominante, per il rosso. Nella seconda generazione filiale i due fattori, dominante e recessivo, si separavano. Mendel enunciò quindi la sua seconda legge, conosciuta come legge della segregazione (separazione): dall’incrocio tra due individui ibridi nascono sia individui che manifestano il fattore recessivo, sia individui che manifestano il fattore dominante. Il fattore recessivo si separa (si segrega) quindi da quello dominante.