2. Le leggi di Mendel spiegate dalla genetica

2 Le leggi di Mendel spiegate dalla genetica Mendel scrisse le sue leggi prima della scoperta dei cromosomi e del DNA. Nella prima metà del XX secolo la genetica ha permesso di confermare le scoperte di Mendel e di spiegarle in modo chiaro, utilizzando un linguaggio moderno e specifico.Che cosa determina quello che Mendel chiamò “carattere”? Che cosa sono i due “fattori” mendeliani?Nella fotografia al microscopio elettronico ( 3 ) puoi osservare una coppia di cromosomi omologhi. Ogni banda evidenziata da un colore contiene due “fattori” corrispondenti la cui azione combinata determina un “carattere”, per esempio il “colore del fiore” nelle piante di pisello. Osserva la tabella.La genetica chiama gene la coppia di fattori individuati da Mendel. I geni sono porzioni di DNA localizzato nei cromosomi; ogni gene, come sai, determina un preciso carattere. Ognuno dei due fattori che costituiscono un gene è chiamato allele; gli alleli dominanti sono indicati da una lettera maiuscola, per esempio R, mentre per gli alleli recessivi si usa una lettera minuscola, per esempio r. Un individuo con due alleli uguali per un carattere è detto omozigote (da “omo” = uguale + “zigote” = coppia), per esempio RR, omozigote dominante, rr, omozigote recessivo. Un individuo con alleli diversi per un carattere è detto eterozigote (da “etero” = diverso + “zigote” = coppia), per esempio Rr. In genetica l’insieme dei caratteri osservabili si chiama fenotipo, mentre l’insieme dei geni che determinano il fenotipo è chiamato genotipo: una pianta con fenotipo “fiore rosso” può avere genotipo RR o Rr, una pianta con fenotipo “fiore bianco” ha genotipo rr.La meiosi spiega la segregazione, separazione, degli alleli: sai già che durante la meiosi (divisione delle cellule sessuali o gameti) i cromosomi omologhi si separano, perciò ogni cellula sessuale alla fine contiene solo un cromosoma per ogni coppia e quindi solo un allele per un certo carattere. Analizza Da quali alleli (fattori) è determinato il “colore rosso del fiore” nelle piante pure?Da quali alleli (fattori) è determinato il “colore rosso del fiore” nelle piante ibride?E nelle piante pure per il “colore bianco”?Come viene indicato in genetica un allele dominante?Come viene indicato un allele recessivo? HAI CAPITO CHE... La genetica ha confermato le scoperte di Mendel. Nella genetica, la coppia di fattori viene chiamata “gene”; ognuno dei due fattori è detto “allele”. Un individuo con due alleli uguali per un carattere è detto omozigote. Un individuo con due alleli diversi per un carattere si chiama eterozigote. L’insieme dei caratteri osservabili è detto fenotipo. L’insieme dei geni che determinano il fenotipo è chiamato genotipo. La meiosi spiega la separazione degli alleli. Come si spiegano le due leggi di Mendel attraverso il linguaggio della genetica?Osserva lo schema degli incroci relativi alla prima legge.Una pianta “pura” omozigote dominante (RR) può produrre solo gameti con allele R, e una pianta “pura” omozigote recessiva (rr) può produrre solo gameti con allele r. L’incrocio dà origine al 100% di piante Rr, eterozigote, ma a fenotipo dominante, “fiore rosso”. Ciò conferma la legge della dominanza. Agli inizi del Novecento, Reginald Punnett, un genetista britannico, ideò una tabella per determinare la probabilità con cui si manifestavano i diversi genotipi e relativi fenotipi derivati dall’incrocio di diversi genotipi: il quadrato di Punnett. Si tratta di una tabella a doppia entrata che ha nella prima riga e nella prima colonna gli alleli presenti nei gameti dei genitori e nelle caselle interne tutti i possibili genotipi dei figli per un certo carattere.Osserva lo schema degli incroci relativi alla seconda legge.Gli “ibridi”, eterozigoti, producono sia gameti con allele R, sia gameti con l’allele r, perciò il loro incrocio dà origine a tre diverse possibili combinazioni di genotipi: RR (25%), Rr (50%), rr (25%). Esternamente questi genotipi si manifestano con il 75% di piante a fenotipo “fiore rosso” e il 25% di piante a fenotipo “fiore bianco”. Questi risultati teorici confermano quelli che Mendel ottenne in modo sperimentale ed evidenziati nella legge della segregazione. Analizza Qual è il genotipo delle piante della generazione parentale?Qual è la percentuale del fenotipo “fiore rosso” nella prima generazione filiale?E del fenotipo “fiore bianco”?Qual è il genotipo delle piante a fiore rosso della prima generazione filiale? Quadrato di Punnett per la prima legge di Mendel; nelle caselle interne, oltre al genotipo è stato disegnato il fenotipo. Analizza Qual è la percentuale del fenotipo “fiore rosso” nella seconda generazione filiale?Qual è la percentuale del fenotipo “fiore bianco” nella seconda generazione filiale?Le piante a fiore rosso della seconda generazione filiale hanno tutte lo stesso genotipo? Analizza i genotipi ottenuti. Quadrato di Punnett per la seconda legge di Mendel. HAI CAPITO CHE... Il quadrato di Punnett è una tabella che consente, una volta inseriti nella prima riga e nella prima colonna gli alleli presenti nei gameti dei genitori, di determinare le probabilità con cui si manifesteranno i fenotipi dei figli. I risultati numerici confermano le leggi di Mendel.>> VERSO LE COMPETENZEDa Mendel alla genetica…Individua i termini usati da Mendel, quelli usati dalla genetica e quelli utilizzati da entrambi scrivendo nelle caselle M (Mendel) e G (genetica).1 CARATTERE2 ALLELE3 DOMINANTE4 GENE5 RECESSIVO6 FENOTIPO7 FATTORE8 GENOTIPO9 CROMOSOMACompleta la tabellaTrova i risultati dei seguenti incroci relativi a piante di pisello e colora i fenotipi dei risultati.Carattere: colore del semeAlleli: G = dominante g = recessivo
2 Le leggi di Mendel spiegate dalla genetica Mendel scrisse le sue leggi prima della scoperta dei cromosomi e del DNA. Nella prima metà del XX secolo la genetica ha permesso di confermare le scoperte di Mendel e di spiegarle in modo chiaro, utilizzando un linguaggio moderno e specifico.Che cosa determina quello che Mendel chiamò “carattere”? Che cosa sono i due “fattori” mendeliani?Nella fotografia al microscopio elettronico ( 3 ) puoi osservare una coppia di cromosomi omologhi. Ogni banda evidenziata da un colore contiene due “fattori” corrispondenti la cui azione combinata determina un “carattere”, per esempio il “colore del fiore” nelle piante di pisello. Osserva la tabella.La genetica chiama gene la coppia di fattori individuati da Mendel. I geni sono porzioni di DNA localizzato nei cromosomi; ogni gene, come sai, determina un preciso carattere. Ognuno dei due fattori che costituiscono un gene è chiamato allele; gli alleli dominanti sono indicati da una lettera maiuscola, per esempio R, mentre per gli alleli recessivi si usa una lettera minuscola, per esempio r. Un individuo con due alleli uguali per un carattere è detto omozigote (da “omo” = uguale + “zigote” = coppia), per esempio RR, omozigote dominante, rr, omozigote recessivo. Un individuo con alleli diversi per un carattere è detto eterozigote (da “etero” = diverso + “zigote” = coppia), per esempio Rr. In genetica l’insieme dei caratteri osservabili si chiama fenotipo, mentre l’insieme dei geni che determinano il fenotipo è chiamato genotipo: una pianta con fenotipo “fiore rosso” può avere genotipo RR o Rr, una pianta con fenotipo “fiore bianco” ha genotipo rr.La meiosi spiega la segregazione, separazione, degli alleli: sai già che durante la meiosi (divisione delle cellule sessuali o gameti) i cromosomi omologhi si separano, perciò ogni cellula sessuale alla fine contiene solo un cromosoma per ogni coppia e quindi solo un allele per un certo carattere. Analizza Da quali alleli (fattori) è determinato il “colore rosso del fiore” nelle piante pure?Da quali alleli (fattori) è determinato il “colore rosso del fiore” nelle piante ibride?E nelle piante pure per il “colore bianco”?Come viene indicato in genetica un allele dominante?Come viene indicato un allele recessivo? HAI CAPITO CHE... La genetica ha confermato le scoperte di Mendel. Nella genetica, la coppia di fattori viene chiamata “gene”; ognuno dei due fattori è detto “allele”. Un individuo con due alleli uguali per un carattere è detto omozigote. Un individuo con due alleli diversi per un carattere si chiama eterozigote. L’insieme dei caratteri osservabili è detto fenotipo. L’insieme dei geni che determinano il fenotipo è chiamato genotipo. La meiosi spiega la separazione degli alleli. Come si spiegano le due leggi di Mendel attraverso il linguaggio della genetica?Osserva lo schema degli incroci relativi alla prima legge.Una pianta “pura” omozigote dominante (RR) può produrre solo gameti con allele R, e una pianta “pura” omozigote recessiva (rr) può produrre solo gameti con allele r. L’incrocio dà origine al 100% di piante Rr, eterozigote, ma a fenotipo dominante, “fiore rosso”. Ciò conferma la legge della dominanza. Agli inizi del Novecento, Reginald Punnett, un genetista britannico, ideò una tabella per determinare la probabilità con cui si manifestavano i diversi genotipi e relativi fenotipi derivati dall’incrocio di diversi genotipi: il quadrato di Punnett. Si tratta di una tabella a doppia entrata che ha nella prima riga e nella prima colonna gli alleli presenti nei gameti dei genitori e nelle caselle interne tutti i possibili genotipi dei figli per un certo carattere.Osserva lo schema degli incroci relativi alla seconda legge.Gli “ibridi”, eterozigoti, producono sia gameti con allele R, sia gameti con l’allele r, perciò il loro incrocio dà origine a tre diverse possibili combinazioni di genotipi: RR (25%), Rr (50%), rr (25%). Esternamente questi genotipi si manifestano con il 75% di piante a fenotipo “fiore rosso” e il 25% di piante a fenotipo “fiore bianco”. Questi risultati teorici confermano quelli che Mendel ottenne in modo sperimentale ed evidenziati nella legge della segregazione. Analizza Qual è il genotipo delle piante della generazione parentale?Qual è la percentuale del fenotipo “fiore rosso” nella prima generazione filiale?E del fenotipo “fiore bianco”?Qual è il genotipo delle piante a fiore rosso della prima generazione filiale? Quadrato di Punnett per la prima legge di Mendel; nelle caselle interne, oltre al genotipo è stato disegnato il fenotipo. Analizza Qual è la percentuale del fenotipo “fiore rosso” nella seconda generazione filiale?Qual è la percentuale del fenotipo “fiore bianco” nella seconda generazione filiale?Le piante a fiore rosso della seconda generazione filiale hanno tutte lo stesso genotipo? Analizza i genotipi ottenuti. Quadrato di Punnett per la seconda legge di Mendel. HAI CAPITO CHE... Il quadrato di Punnett è una tabella che consente, una volta inseriti nella prima riga e nella prima colonna gli alleli presenti nei gameti dei genitori, di determinare le probabilità con cui si manifesteranno i fenotipi dei figli. I risultati numerici confermano le leggi di Mendel.>> VERSO LE COMPETENZEDa Mendel alla genetica…Individua i termini usati da Mendel, quelli usati dalla genetica e quelli utilizzati da entrambi scrivendo nelle caselle M (Mendel) e G (genetica).1 CARATTERE2 ALLELE3 DOMINANTE4 GENE5 RECESSIVO6 FENOTIPO7 FATTORE8 GENOTIPO9 CROMOSOMACompleta la tabellaTrova i risultati dei seguenti incroci relativi a piante di pisello e colora i fenotipi dei risultati.Carattere: colore del semeAlleli: G = dominante g = recessivo