Leggi di Mendel: insegnamenti ed esempi

5 minuti

Com'è possibile che di due fratelli, uno erediti le caratteristiche genetiche del padre e l'altro quelle della madre? Se rispondere a questa domanda è difficile oggi, figuriamoci nel XIX secolo. In questo articolo parliamo delle leggi elaborate da Gregor Mendel.

Scritto e verificato lo psicologo Francisco Roballo.

Ultimo aggiornamento: 22 dicembre, 2022

Le leggi di Mendel sono una pietra miliare nella storia della scienza. Il loro autore, Gregor Mendel, ha dato risposta ai quesiti dell’epoca: come è possibile che i bambini ereditino i tratti dei genitori e non tratti casuali? Logico, i bambini assomigliano ai loro genitori, ma… Ci dev’essere dell’altro!

Nel XIX secolo, erano già in uso alcuni concetti sulla riproduzione e sulla genetica, ma non esisteva alcuna spiegazione concreta in tal senso.

Il contributo delle leggi di Mendel, riguardo al materiale genetico che si trasmette di generazione in generazione, va di pari passo con le teorie di Darwin, il quale affermava che i tratti umani vincenti sono quelli che superano la selezione naturale.

Chi era Gregor Mendel?

Gregor Mendel fu monaco agostiniano che nacque nel 1822 nella Repubblica Ceca (all’epoca Impero austro-ungarico). Studiò storia, botanica, fisica, chimica e matematica all’Università di Vienna, è proprio in quegli anni di studi iniziò a interessarsi alle caratteristiche ereditarie degli animali.

Un uomo in anticipo sui tempi

Fin da bambino evidenziò un certo talento per il giardinaggio, imparando da suo padre a eseguire innesti e altri lavori. Fu nei giardini del convento che realizzò i suoi meticolosi e sistematici studi con le piante di pisello.

Nel 1866, pubblicò i suoi studi, noti al giorno d’oggi come Leggi di Mendel, ma la comunità scientifica non era ancora pronta per tale scoperta e finì per ignorarla.

Le 3 leggi di Mendel

Attraverso lo studio effettuato sulle piante di pisello, Mendel descrisse i fattori fenotipici (le caratteristiche esterne) che venivano trasmessi di generazione in generazione. Queste informazioni sono quelle che al giorno d’oggi chiamiamo “geni”.

L’aspetto più interessante della sua scoperta riguarda il fatto che: a partire due elementi diversi (i genitori), le caratteristiche ereditate dalla nuova generazione si distribuivano con un rapporto di 3:1. Per comprendere meglio tale relazione, è necessario spiegare alcuni concetti:

Carattere. L’insieme delle caratteristiche visibili ereditate dalle informazioni genetiche.

Linea pura. Quando si incrociano due specie di piante omozigote, il loro materiale genetico si mescola, ma le piante discendenti ereditano le caratteristiche di una sola specie; in quanto i progenitori sono omozigoti dominanti (AA) e recessivi (aa). E anche nel caso la pianta discendente fosse mista (Aa), esprimerebbe le caratteristiche del gene dominante (A).

Gene dominante. Nella prima generazione non pura (Aa), le piante esprimono tutte le caratteristiche di un progenitore. In tal senso, rappresenta il suo gene dominante (A), sebbene ciò non significhi che non possieda anche le informazioni dell’altro (a).

Gene recessivo. Sempre nella prima generazione, le piante possiedono anche le informazioni del progenitore recessivo, pur non esprimendone le caratteristiche. Tale gene è detto recessivo, in quanto non si esprime con caratteristiche visibili.

Seconda generazione. La cosa più sorprendente accade quando si incrociano due piante della prima generazione (Aa). Nella maggior parte delle piante discendenti, le caratteristiche espresse sono quelle del gene dominante, mentre in quelle restanti, le caratteristiche espresse corrispondono al gene recessivo. Su quattro piante risultanti, tre possiedono le caratteristiche dominanti e una le caratteristiche recessive.

Come si trasmette l’informazione?

Ogni pianta possiede una coppia di geni che rappresentano una caratteristica, come ad esempio il colore, che è quello espresso e corrispondente al gene dominante.

Così, quando l’informazione viene trasmessa, i discendenti ricevono un gene da ogni genitore. In tal senso, possono ricevere: due dominanti (AA), un dominante e un recessivo (Aa) o due recessivi (aa).

Rapporto 3:1

Quando si incrociano due piante che portano con sé, sia informazioni dominanti che recessive, una parte di quelle risultanti erediterà i geni recessivi delle due piante progenitrici.

In assenza di un gene dominante, invece, si esprimono le caratteristiche del gene recessivo. Ciò spiegherebbe come mai a volte si manifestino i tratti di uno dei nonni che non si sono espressi nei genitori.

Legge della dominanza, la prima delle leggi di Mendel

La prima legge di Mendel fa riferimento alla prima fase, quando sussiste una pura razza omozigote, totalmente dominante (AA) o totalmente recessiva (aa).

Gli individui eterozigoti risultanti saranno tutti uniformi tra loro (Aa), esprimendo le stesse caratteristiche visibili. Il risultato è la prima generazione filiale.

Legge della segregazione

Gli individui possono trasmettere un carattere anche se non è espresso in loro. Ad esempio, se nostra madre ha i capelli biondi, ma noi li abbiamo castani come nostro padre, ciò non esclude che possiamo trasmettere le informazioni di nostra madre ai nostri figli e che uno di loro avrà i capelli biondi.

Il carattere trasferito in questo caso è quello recessivo, pertanto la legge si riferisce alla seconda fase del processo. In essa, la prima generazione si incrocia tra sé, potendo trasferire sia il gene dominante che quello recessivo.

Legge dell’assortimento indipendente, la terza delle leggi di Mendel

I caratteri vengono trasmessi. Ma cosa significa realmente? Che un singolo carattere o gene non contiene tutte le informazioni. In tal senso, il colore dei capelli, la dimensione del naso o il tipo di occhi vengono trasmessi con processi indipendenti. Possiamo sintetizzare il processo nel modo seguente:

Supponiamo che abbiate ereditato il colore dei capelli di vostro padre e il colore degli occhi di vostra madre. Questo vuol dire che il gene dominante nel paio ereditato da padre e madre, corrispondente ai capelli, è quello di mio padre.

Allo stesso modo, quello degli occhi è di vostra madre. Ciò si può tradurre nell’espressione AaAa, dove nella prima coppia “Aa” corrisponde ai capelli, la “A” è il colore del padre.

Mendel fa inoltre riferimento all’indipendenza, in quanto la probabilità che si esprimano i geni dominanti prima di quelli recessivi, è sempre di 3:1 anche nel caso fossero presenti più caratteri. Di fatto, quando si incrociano le informazioni genitoriali, basta un solo gene dominante affinché la caratteristica sia presente e pertanto rendere l’espressione “aaaa” (del tutto recessiva) meno probabile.

Leggi di Mendel: la rivoluzione della genetica

Le tecniche, nel tempo si sono enormemente evolute. La genetica, attualmente, trova incredibili applicazioni nello studio delle malattie ereditarie e delle loro possibili cure.

Inoltre, le ricerche sul materiale genetico ci hanno permesso di fare grandi progressi nel campo della clonazione e della riproduzione assistita.

Benché il celebre rapporto 3:1 sia stato poi messo in discussione, le scoperte di Mendel hanno aperto la strada agli studi successivi. Le sue scoperte risultano ancora più sorprendenti se si tiene conto della limitata tecnologia a sua disposizione. È forse è anche per questo che le sue idee non vennero subito accettate all’epoca.