in questa immagine vediamo Un ritratto di Gregor Mendel colui che grazie agli esperimenti da Luis svolti e che tra poco vedremo durante la seconda metà dell'Ottocento è considerato Attualmente il fondatore della scienza che in seguito sarà chiamata genetica che cos'è la genetica è la scienza che studia l'ereditarietà dei caratteri Ovvero la scienza che studia il modo in cui le caratteristiche visibili degli organismi ovvero i caratteri visibili degli organismi si trasmettono attraverso le generazioni dai genitori ai figli fin da tempi antichi si sapeva e si era notato che i figli somigliano ai genitori e che persone che sono imparentate tra di loro presentano più somiglianze rispetto a quelle che si possono trovare tra due estranei tra due persone che non sono parenti però per molti secoli Si è pensato che questo fosse una mera curiosità e quindi per molti secoli nessuno aveva pensato di studiare scientificamente questo fenomeno il primo fu Gregor Mendel che era un monaco originario De bernau nell'attuale Repubblica Ceca il quale nel giardino del suo monastero coltivava piante come si usava all'epoca e in particolare questi esperimenti classici passati alla storia e che hanno posto le basi per la successiva fondazione della genetica li condusse su delle piante di pisello in questa video lezione parleremo del modo in cui condusse questi esperimenti e dei risultati che ottenne i quali poi saranno interpretati in una videolezione successiva alla luce delle spiegazioni date da lui occorre ricordare il particolare periodo storico in cui Mendel svolse questi esperimenti siamo nella seconda metà dell'oco e Mendel non poteva avere le conoscenze che abbiamo noi sul DNA sui cromosomi e sul processo di divisione cellulare tanto che Infatti i suoi esperimenti e i risultati che lasciò scritti vennero dimenticati ed accantonati per decenni e decenni soltanto dopo la prima metà del 00 ovvero quando si fecero le sc te che conosciamo sul DNA sul nucleo cellulare sulla divisione e sui cromosomi soltanto Allora i risultati di Mendel vennero rispolverati e vennero fatti combaciare perfettamente con le scoperte con le nuove scoperte che erano state ottenute in quel periodo è ovvio che la genetica ha rivestito in seguito grande interesse per i risultati ottenuti nello studio della trasmissione di alcuni caratteri per esempio di alcune patologie nell'uomo Mendel però non svolse i suoi esperimenti sull'uomo Ma scelse le piante di pisello che coltivava nel giardino nell'orto del suo monastero la scelta proprio di questi organismi come modello per il primo studio per questo studio pionieristico sulla trasmissione dei caratteri diciamo questa scelta ha dei motivi molteplici Innanzitutto le piante di pisello hanno un tempo di generazione breve dal momento in cui vengono piantati i semi al momento in cui la pianta nasce e viene esaminata il tempo che passa è piuttosto breve secondo poi è possibile ottenere delle linee pure che furono il punto di partenza le cosiddette generazioni parentali di Mendel perché le piante si possono autofecondazione della biologia riproduttiva delle piante con fiore il fiore come ricordiamo è proprio l'organo riproduttivo delle piante angiosperme di cui fa parte anche il pisello Quindi impollino è possibile ottenere una discendenza inizialmente omogenea Per quel particolare carattere tra poco vedremo meglio quali caratteri Mendel studiò in queste piante Inoltre nell'ambito dei vegetali è possibile fare i cosiddetti incroci programmati Cioè è possibile incrociare tra di loro due piante che presentino delle caratteristiche scelte e vedere che tipo di discendenza si ottiene È ovvio che nell'uomo gli incroci programmati non si possono fare infine in breve tempo le piante di pisello possono produrre una discendenza molto numerosa bene e che cresce come abbiamo detto e da luogo a piante adulte in tempi piuttosto brevi è importante negli studi genetici avere una discendenza numerosa in quanto i risultati ottenuti seguono le leggi come così possiamo dire della statistica e della probabilità le quali leggi diciamo i quali risultati le quali percentuali o frazioni o frequenze che otterremo sono più attendibili quanto più i numeri presi in esame sono grandi quindi incrociando due piante di pisello si può ottenere una discendenza molto numerosa in termini di numero di piante figlie dove è possibile fare questi calcoli di frequenze ed avere risultati attendibili osservando la diversità delle caratteristiche delle sue piante di pisello Mendel notò che c'erano determinati caratteri i quali si presentavano in due sole varianti senza possibilità intermedie in questa tabella sono riassunti i caratteri per l'esattezza a sette caratter di cui Mendel studiò la trasmissione ereditaria ciascuno di questi caratteri era presente soltanto in due varianti ad esempio il colore del fiore poteva essere o viola o bianco senza possibilità intermedie il colore del seme si poteva presentare In sole due possibilità giallo o verde per quanto riguarda la forma di rivestimento del seme questa poteva essere liscia o rugosa e così via per tutte le altre coppie di caratteri un altro aspetto importante degli esperimenti di Mendel un'altra bella intuizione che ebbe Gregor Mendel fu quella di studiare la trasmissione di un carattere per volta quindi prese una popolazione di piante su cui studiò il carattere colore del fiore un'altra in cui studiò il carattere colore del seme e così via per tutte le altre coppie di caratteri prima di vedere in dettaglio il modo in cui ha condotto i suoi esperimenti facciamo un piccolo ripasso sull'anatomia e la biologia riproduttiva del fiore il pisello è una pianta appartenente alla famiglia delle leguminose che hanno il caratteristico frutto come abbiamo visto nell'immagine precedente a forma di legume ovvero di bacello contenente i semi il fiore di questo tipo di pianta è un fiore ermafrodita ovvero contiene al suo interno sia gli organi maschili che gli organi femminili gli organi maschili sono gli stami costituiti da un sottile filamento e da un rigonfiamento che si chiama Antera a maturità le antere si aprono liberando il polline che contiene i gameti maschili l'organo riproduttivo femminile presente nello stesso Fiore è il pistillo a forma di bottiglietta costituito da un'estremità di gonfia o stigma un filamento chiamato Stilo e una base ingrossata che si chiama ovario all'interno dell'ovario ci sono gli ovuli ciascuno dei quali contiene al suo interno una cellula uovo od oosfera che è il gamete femminile delle piante con fiore immaginiamo che il primo carattere studiato da Gregor Mendel sia stato il colore del fiore e la sua trasmissione ereditaria inizialmente Mendel agì per autoimpollinazione Ottenendo delle linee pure sappiamo che esistono solo due possibili colori del fiore nelle piante di pisel fiore viola come vediamo in questa immagine e fiore bianco quindi prese delle piante a fiore viola e le auto impollino ovvero fecond i loro ovuli le loro o sfere con il polline prodotto nello stesso fiore ogni volta che usciva una pianta con un colore del fiore diverso la eliminava e auto impollino quelle col fiore viola per ottenere la linea pura a fiore viola e solo quelle col fiore bianco per ottenere la linea pura a fiore bianco dopo diverse generazioni bene ottenute per autoimpollinazione isolò quindi le due linee pure una delle quali dava nella sua discendenza per autofecondazione solo piante a fiore viola e l'altra dava in tutta la sua discendenza ottenuta per autofecondazione unicamente piante a fiore bianco Mendel chiamò queste due linee pure ottenute piante della generazione parentale amente procedette ad impollinazione incrociata quindi incrociò le piante della generazione parentale a fiore viola con quelle della generazione parentale a fiore bianco come fece qui vediamo l'immagine di un pennello E quindi prelevò stavolta il polline da una pianta a fiore viola e lo inserì nel pistillo di una pianta a fiore bianco e fece anche il contrario nello stesso modo tramite il suo pennello inserì il polline delle piante a fiore bianco sui pistilli delle piante a fiore viola quindi incrociò le due generazioni parentali si ottennero quindi di conseguenza dei frutti dei semi piantando questi semi studiò il carattere del fiore che compariva nelle piante della generazione che chiamò F1 ovvero prima generazione filiale ovvero prima generazione figlia I risultati ottenuti da Mendel In questa prima fase dell'esperimento furono decisamente sorprendenti incrociando line pure a fiore viola con Line pure a fiore bianco la generazione F1 presentava un 100% di piante a fiore viola ovvero il carattere fiore bianco il carattere di una delle due linee genitoriali sembrava essere assolutamente scomparso nella discendenza Analogamente studiando il colore del seme e incrociando piante di linea pura a seme giallo con piante di linea pura a seme verde La discendenza presentava tutta seme giallo e il carattere di uno dei due genitori seme verde sembrava essere scomparso a seguito di questi risultati Mendel enunciò la sua prima legge o legge della dominanza e disse che quando si incrociano linee pure con varianti diverse dello stesso carattere uno delle due varianti Domina sull'altra ovvero La discendenza presenterà soltanto una delle due in questi casi il carattere fiore viola Domina sul carattere fiore bianco il carattere seme giallo Domina sul carattere seme verde quello che si manifesta nella discendenza si chiama carattere dominante quello che invece sembra essere scomparso nella discendenza è chiamato carattere recessivo quindi nell'ambito del colore del fiore fiore viola dominante fiore bianco recessivo nel caso del carattere colore del seme seme giallo dominante seme verde recessivo nella seconda parte dell'esperimento Mendel incrociò stavolta tra di loro le piante della prima generazione filiale quelle che erano tutte omogenee per il carattere studiato ad esempio concentrandoci sul colore del fiore incrociò tra di loro le piante ottenute tutte a fiore viola della generazione F1 e studiò il colore del fiore nella discendenza con grandissima sorpresa notò che seppur in una parte minoritaria bene degli individui della discendenza quel carattere quella variante recessiva fiore bianco che sembrava completamente scomparsa alla F1 incrociando gli individui F1 riappari nei loro figli in una proporzione che si avvicinava a quella di 1 su 4 ovvero del 25% stessa cosa per quanto riguarda il colore del seme gli individui della F1 presentavano tutti il colore dominante giallo incrociando tra di loro gli individui della generazione F1 ricompariva in un individuo su quattro il carattere recessivo seme verde che sembrava scomparso e che riappare saltando una generazione ovvero in un individuo su quattro ricompare il carattere recessivo che era presente nelle loro piante nonne enunciò a questo punto Mendel la seconda legge quella che è passata alla storia come la sua seconda legge Ovvero la legge della segregazione la vedremo in dettaglio meglio nella prossima videolezione però possiamo anticipare che Mendel ipotizzò che questo fosse successo In quanto ogni carattere secondo lui era controllato da una coppia di fattori particellari non ben definiti i quali si separavano al momento della formazione dei gameti e poi si riunivano casualmente al momento della fecondazione ovvero dell'incontro fra nuclei spermatici ed OS sfera È incredibile e sorprendente che Mendel abbia intuito questa conclusione senza sapere nulla sulla presenza di coppie di cromosomi omologhi sulla struttura del DNA e sui processi di meiosi e di fecondazione in questa formulazione della seconda legge di Mendel la parola segregazione significa separazione ovvero l'ipotesi che fece Mendel è che questi due ipotetici Fattori che controllano ciascun carattere segregano ovvero si separano al momento della formazione dei gameti ovvero al momento della formazione in queste piante delle o sfere e dei nuclei spermatici al momento della fusione dei gameti ovvero al momento della fecondazione questa coppia di fattori si riforma ereditandone uno dal genitore maschile e uno dal genitore femminile in seguito Mendel ripet l'esperimento stavolta in una formulazione leggermente più complessa ovvero studiando Due caratteri per volta ad esempio studiò contemporaneamente la trasmissione del carattere colore del seme e la trasmissione del carattere forma del seme aveva già dedotto dagli esperimenti precedenti che per quanto riguardava il colore del seme il colore giallo era dominante rispetto al colore verde e che per quanto riguardava la forma del rivestimento del seme il carattere seme liscio risultava dominante rispetto al carattere seme rugoso così procedendo sempre per autoimpollinazione creò stavolta delle linee pure per due caratteri ciascuna una che presentava il doppio dominante ovvero seme giallo e liscio e l'altra che presentava il doppio recessivo ovvero semi verdi e a rivestimento rugoso Come si poteva ente prevedere incrociando il doppio dominante puro con il doppio recessivo puro come appunto previsto si otteneva una generazione F1 di individui i quali presentavano tutti il doppio dominante cioè ottenne una prima generazione filiale costituita completamente da piante con seme giallo e liscio esattamente identiche a uno dei due genitori e fin qui non siamo sorpresi nella seconda fase incrociò tra di loro esattamente come fatto in precedenza studiando un carattere per volta incrociò tra di loro questi individui della F1 a seme giallo e liscio stavolta Il risultato ottenuto è stato decisamente più interessante in quanto sono comparse quattro diverse combinazioni di caratteri quindi la generazione F2 Per quanto riguarda i caratteri colore e forma del seme comparivano addirittura quattro possibilità quattro diverse possibili combinazioni quindi comparivano sì individui con il doppio dominante giallo e liscio comparivano pochi individui col doppio recessivo circa uno su 16 ovvero piante con il seme verde e rugoso ma in una certa quantità di individui comparivano delle nuove combinazioni non presenti nei parentali ovvero comparivano individui con una delle varianti dominanti su uno dei due caratteri e la variante recess sull'altro carattere Quindi comparivano anche individui con il seme giallo ma rugoso e individui con il seme liscio ma verde per l'esattezza le proporzioni ottenute furono 9/1 con il doppio dominante giallo e liscio 3/1 con seme giallo e rugoso tre sei con seme verde e liscio un Seo con seme verde e rugoso a seguito di ciò Mendel enunciò quella che è passata alla storia come la sua terza legge Ovvero la legge dell'Indipendenza la quale afferma che caratteri diversi come ad esempio da una parte il colore e dall'altra parte la forma del seme si trasmettono alla discendenza in maniera assolutamente indipendente l'uno dall'altro cosicché nella discendenza possono comparire delle combinazioni delle varianti di questi caratteri diversi possono comparire quindi delle combinazioni nuove Addirittura non presenti negli individui parentali n