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La prima legge di Mendel o legge della dominanza

Spiegazione della prima legge di Mendel (legge della dominanza)

Il monaco agostiniano Gregor Mendel (1822-1884) è ritenuto il precursore della genetica moderna.

Analizzando le modalità di trasmissione di diversi caratteri della pianta di pisello da giardino Pisum sativum, mediante esperimenti basati su incroci mirati e accuratamente programmati, Mendel riuscì a dedurre delle leggi sull’ereditarietà delle caratteristiche prese in esame, successivamente confermate e ritenute valide anche per altri organismi viventi.

Le tre leggi di Mendel sono: la legge della dominanza, la legge della segregazione e la legge dell’assortimento indipendente.

Qui prenderemo in considerazione la prima legge di Mendel (legge della dominanza).

La prima legge di Mendel e la scelta dei caratteri della pianta di Pisum sativum

Mendel si concentrò sullo studio della trasmissione di sette caratteri della pianta di pisello, ognuno caratterizzato da due varianti fenotipiche:

  • colore del fiore (bianco o viola);
  • colore dei semi (giallo o verde);
  • forma del seme (liscio o rugoso);
  • colore del baccello (giallo o verde);
  • forma del baccello (pieno o irregolare);
  • lunghezza dello stelo (lungo o corto);
  • posizione del fiore (assiale o terminale).

Per ciascun fenotipo di ogni carattere Mendel selezionò delle linee pure, cioè piante che dopo vari cicli di autofecondazione danno luogo a piante che presentano sempre le stesse caratteristiche.

La prima legge di Mendel e gli incroci monoibridi

Nella prima serie di esperimenti Mendel effettuò incroci tra linee pure che differivano per un solo carattere (incroci monoibridi), ad esempio piante a fiori viola e piante a fiori bianchi.

Per evitare l’autofecondazione, rimosse gli stami da alcune piante. In questo modo, le piante private degli organi riproduttori maschili potevano essere fecondate con il polline di altre piante.

Le linee pure costituiscono la generazione parentale (P), da cui di ottiene una progenie indicata come generazione filiale F1.

I risultati degli incroci monoibridi

Per ciascuno dei sette caratteri, gli incroci tra le linee pure delle due varianti fenotipiche davano luogo a una F1 in cui tutte le piante mostravano il fenotipo di una sola linea pura parentale.

Gli stessi risultati venivano ottenuti anche invertendo i fenotipi parentali. Ad esempio, incrociando una pianta femmina a fiori viola con una pianta a fiori bianchi, oppure una femmina a fiori bianchi e una maschio a fiori viola, in entrambi i casi la generazione F1 si caratterizza per la presenza di sole piante a fiori viola.

Questi incroci sono detti reciproci e se i risultati ottenuti sono corrispondenti significa che i caratteri studiati non dipendono dal sesso.

Grazie anche agli incroci reciproci, Mendel diede ampia dimostrazione della padronanza di un metodo sperimentale valido e molto accurato.

Risultati degli incroci tra linee pure che differivano per un solo carattere

Risultati degli incroci tra linee pure che differivano per un solo carattere.

I risultati nella seconda generazione filiale (F2)

Successivamente, Mendel lasciò riprodurre per autofecondazione le piante della F1, ottenendo i semi della F2 che germogliando diedero luogo alle piante mature.

La F2 può essere ottenuta anche incrociando piante della F1 scelte a caso.

In tutti i casi, la generazione F2 si caratterizzava per la ricomparsa del fenotipo non presente in F1.

Mendel chiamò dominante il fenotipo presente sia in F1 che in F2, recessivo quello che ricompariva solo in F2.

Il rapporto in F2 tra le piante con fenotipo dominante e quelle con fenotipo recessivo, per ogni carattere, era approssimativamente di 3:1.

generazione F2

Lasciando riprodurre per autofecondazione le piante della F1, Mendel ottenne una generazione F2 in cui il fenotipo recessivo ricompariva con una frequenza di circa ¼ rispetto al fenotipo dominante.

La legge della dominanza (prima legge di Mendel)

Alla luce dei risultati ottenuti in F1 e in F2, Mendel elaborò la sua prima legge o legge della dominanza, secondo la quale incrociando due linee pure che differiscono per il fenotipo di un solo carattere, si ottiene una progenie che mostra uno solo dei fenotipi parentali, detto dominante.

Il fenotipo recessivo, apparentemente scomparso in F1, ricompare in F2 con una frequenza di circa ¼ rispetto al fenotipo dominante.

I risultati mostrati nella tabella precedente sono tutti compatibili con un rapporto fenotipico 3:1.

La presenza del solo fenotipo dominante in F1 vale anche nel caso in cui si incrociano linee pure che differiscono per più caratteri.

Ad esempio, dall’incrocio tra piante a semi gialli lisci e piante a semi verdi rugosi si ottengono solo piante a semi gialli lisci.

Il giallo e il liscio sono, infatti, i fenotipi dominanti dei caratteri colore e forma del seme.

legge della dominanza

Anche dall’incrocio di linee pure che differiscono per i fenotipi di più caratteri si ottiene una progenie che manifesta solo i fenotipi dominanti.

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