Di seguito analizzeremo le leggi di Mendel.
Gregor Mendel era un monaco agostiniano vissuto nell’ottocento che ha studiato la genetica e sviluppato delle teorie rivoluzionare dopo aver effettuato esperimenti sulle piante e sugli animali. All’epoca non si conosceva molto sulla genetica e si pensava che la teoria della mescolanza spiegasse il comportamento ereditario dei caratteri degli esseri viventi.
La teoria della mescolanza si fondava su 2 presupposti:
Mendel, in seguito ai suoi esperimenti, confermò il primo presupposto e smentì il secondo.
Mendel ha studiato le piante di pisello odoroso per via delle caratteristiche che ne facilitavano lo studio. Queste piante infatti, sono facili da coltivare e tendono ad autoimpollinarsi.
Nei suoi studi, Mendel ha sfruttato per primo le leggi della statistica e il calcolo della probabilità per formulare le sue ipotesi (vedi cos'è un'ipotesi qui). Questo metodo è usato ancora oggi da i genetisti moderni.
Prima di analizzare le leggi di Mendel vediamo brevemente la terminologia usata nello studio della genetica.
La prima legge di Mendel è detta “Legge della dominanza” e il suo enunciato è: “Gli individui ibridi della generazione F_1 (prima generazione) manifestano solo uno dei tratti presenti nella generazione parentale”.
L’esperimento fatto da Mendel studiava un solo carattere e consisteva nell’incrociare due linee pure (individui che se autofecondati danno sempre vita a prole con lo stesso tratto). Mendel, facendo riprodurre individui aventi tratti diversi di un solo carattere, ha notato che la prole della prima generazione presentava sempre lo stesso carattere, che quindi ha definito come dominante.
Attenzione! Questa legge vale solo per l’incrocio tra due linee pure e nella prima generazione filiale F_1.
I risultati ottenuti hanno messo in discussione la teoria della mescolanza dato che è stato osservato che i tratti non si mescolavano mai tra loro, ma uno prevaleva sull’altro.
La seconda legge di Mendel è detta “Legge della segregazione dei caratteri” e il suo enunciato è: “Quando un individuo produce gameti, le due copie di un gene (gli alleli) si separano (segregano), in modo che ogni gamete ne riceva soltanto una copia”.
Per formulare questa legge, Mendel ha lasciato autofecondare gli individui della generazione F_1 e ha notato che il tratto recessivo si ripresentava nella prole.
Raccogliendo i dati, Mendel ha notato che la generazione F_2 gli individui aventi il tratto dominante erano sempre prevalenti con un rapporto di 3:1 rispetto a quelli con il tratto recessivo. Per questo concluse che:
Anche questi dati smentivano la teoria della mescolanza.
La terza legge di Mendel è detta “legge dell’assortimento indipendente” e il suo enunciato è: “Durante la formazione di gameti, geni diversi si distribuiscono l’uno indipendentemente dall’altro”.
Mendel infatti, ha voluto provare ad accoppiare due individui con 2 caratteri diversi. Uno aveva il seme giallo e liscio (tratti dominanti) e l’altro aveva il seme verde e rugoso (tratti recessivi).
Per la prima legge, nella generazione F_1 si è presentato solo un fenotipo, ovvero semi gialli e lisci (questo perché giallo e liscio erano gli alleli dominanti). Quando poi Mendel li ha fatti autoimpollinare, ha notato che nella generazione F_2 comparivano ben 4 genotipi diversi (Giallo Liscio, Giallo Rugoso, verde Liscio, verde rugoso) con un rapporto di 9:3:3:1.
Quindi Mendel ha concluso che gli alleli dei due geni sono indipendenti tra loro e si combinano casualmente formando 9 genotipi differenti, che poi corrispondono a 4 genotipi presenti un rapporto di 9:3:3:1.
Attenzione! Questa legge non è vera se i due alleli che controllano il gene si trovano sullo stesso cromosoma, ma Mendel, non conoscendo il DNA, questo non poteva saperlo.