La genetica studia come i caratteri biologici passano dai genitori ai figli attraverso il DNA, contenuto nei cromosomi all'interno del nucleo di ogni cellula.
Ogni essere vivente eredita dai propri genitori una grande quantità di informazioni che determinano il colore degli occhi, la forma del naso, l'altezza e moltissime altre caratteristiche. Queste informazioni sono scritte in una lunga molecola chiamata DNA, organizzata in strutture chiamate cromosomi. Nella specie umana ogni cellula contiene quarantasei cromosomi, raggruppati in ventitré coppie: in ogni coppia un cromosoma proviene dalla madre e uno dal padre. Lo scienziato che per primo studiò in modo scientifico questi fenomeni fu un monaco austriaco di nome Gregor Mendel, vissuto nell'Ottocento. Le sue ricerche sulle piante di pisello permisero di scoprire le regole fondamentali della trasmissione dei caratteri.
Geni, alleli e cromosomi
Un tratto specifico di DNA che contiene l'informazione per un singolo carattere si chiama gene: esistono geni per il colore degli occhi, per la forma dei capelli, per il gruppo sanguigno e per migliaia di altre caratteristiche. Poiché i cromosomi sono in coppia, anche i geni che si trovano su di essi sono presenti in due copie, una sul cromosoma materno e una su quello paterno. Le diverse versioni che uno stesso gene può avere si chiamano alleli: per esempio, il gene del colore degli occhi può presentarsi nell'allele per gli occhi scuri o nell'allele per gli occhi chiari. Quando i due alleli ricevuti dai genitori sono uguali, l'individuo si dice omozigote per quel carattere, mentre quando sono diversi si dice eterozigote. Negli eterozigoti spesso uno dei due alleli prevale sull'altro e viene chiamato dominante, mentre quello che non si manifesta è detto recessivo. Per indicare gli alleli si usano lettere: la maiuscola per il dominante e la minuscola per il recessivo, come nei genotipi AA, Aa o aa.
Le leggi di Mendel e la trasmissione dei caratteri
Dallo studio dei piselli Mendel ricavò alcune regole che valgono ancora oggi e descrivono come i caratteri passano da una generazione all'altra. La prima legge afferma che, incrociando due individui di razza pura ma con caratteri diversi, tutti i figli mostrano lo stesso carattere, quello determinato dall'allele dominante. La seconda legge spiega che, incrociando tra loro questi figli, nella generazione successiva ricompare anche il carattere recessivo, in proporzione di tre a uno. La terza legge stabilisce che caratteri diversi, come colore e forma del seme, si trasmettono in modo indipendente l'uno dall'altro. Per immaginare meglio queste regole si usa il quadrato di Punnett, uno schema a griglia che mostra tutte le possibili combinazioni di alleli nei figli. Per esempio, incrociando due genitori eterozigoti Aa otteniamo i genotipi AA, Aa, Aa e aa: tre figli su quattro mostreranno il carattere dominante e uno solo quello recessivo. Esistono però anche casi in cui nessun allele prevale completamente: si parla allora di dominanza incompleta, come nella bocca di leone, dove un fiore rosso e uno bianco generano figli rosa.
Ricorda
- Il DNA è organizzato in cromosomi e contiene i geni, le unità di informazione ereditaria.
- Ogni gene esiste in versioni diverse chiamate alleli, che possono essere dominanti o recessivi.
- Le leggi di Mendel permettono di prevedere come i caratteri si trasmettono dai genitori ai figli.
Piccolo esercizio sul quaderno: disegna il quadrato di Punnett dell'incrocio tra un genitore omozigote dominante BB e uno omozigote recessivo bb, poi scrivi il genotipo e il fenotipo di tutti i figli ottenuti.