Gli esperimenti di Mendel
Mendel è conosciuto come il padre della genetica per il suo lavoro pionieristico sull’ereditarietà nelle piante di pisello 150 anni fa.
Gregor Johann Mendel era un monaco e insegnante con interessi in astronomia e allevamento di piante. Nacque nel 1822 e a 21 anni entrò in un monastero a Brünn (ora nella Repubblica Ceca). Il monastero aveva un giardino botanico e una biblioteca ed era un centro di scienza, religione e cultura. Nel 1856, Mendel iniziò una serie di esperimenti al monastero per scoprire come i tratti vengono passati di generazione in generazione. All’epoca, si pensava che i tratti dei genitori fossero mescolati insieme nella loro progenie.
Studiare i tratti nei piselli
Mendel studiò l’eredità nei piselli (Pisum sativum). Scelse i piselli perché erano stati usati per studi simili, sono facili da coltivare e possono essere seminati ogni anno. I fiori di pisello contengono sia parti maschili che femminili, chiamate stame e stigma, e di solito si autoimpollinano. L’autoimpollinazione avviene prima che i fiori si aprano, quindi la progenie viene prodotta da una singola pianta.
I piselli possono anche essere impollinati a mano, semplicemente aprendo i boccioli dei fiori per rimuovere il loro stame che produce polline (e prevenire l’autoimpollinazione) e spolverando il polline di una pianta sullo stigma di un’altra.
Tratti nelle piante di pisello
Mendel seguì l’eredità di 7 tratti nelle piante di pisello, e ogni tratto aveva 2 forme. Identificò le piante di piselli di razza pura che mostravano costantemente 1 forma di un tratto dopo generazioni di autoimpollinazione.
Mendel incrociò poi queste linee di piante di razza pura e registrò i tratti della progenie ibrida. Ha scoperto che tutti gli ibridi di prima generazione (F1) assomigliavano a 1 delle piante madri. Per esempio, tutta la progenie di un incrocio di fiori viola e bianchi era viola (non rosa, come la miscelazione avrebbe previsto). Tuttavia, quando permetteva alle piante ibride di autoimpollinarsi, i tratti nascosti riapparivano nelle piante ibride di seconda generazione (F2).
Tratti dominanti e recessivi
Mendel ha descritto ciascuna delle varianti dei tratti come dominanti o recessiviTratti dominanti, come il colore dei fiori viola, apparivano negli ibridi F1, mentre i tratti recessivi, come il colore dei fiori bianchi, no.
Mendel fece migliaia di esperimenti di incrocio. La sua scoperta chiave fu che c’erano 3 volte più tratti dominanti che recessivi nelle piante di pisello F2 (rapporto 3:1).
I tratti sono ereditati indipendentemente
Mendel sperimentò anche per vedere cosa sarebbe successo se le piante con 2 o più tratti di razza pura fossero state incrociate. Scoprì che ogni tratto veniva ereditato indipendentemente dall’altro e produceva il proprio rapporto 3:1. Questo è il principio dell’assortimento indipendente.
Scopri di più sui principi di ereditarietà di Mendel.
Le generazioni successive
Mendel non si fermò lì – continuò a permettere ai piselli di autoimpollinarsi per diversi anni mentre registrava meticolosamente le caratteristiche della progenie. Potrebbe aver coltivato fino a 30.000 piante di piselli in 7 anni.
Le scoperte di Mendel furono ignorate
Nel 1866, Mendel pubblicò lo scritto Experiments in plant hybridisation (Versuche über plflanzenhybriden). In esso, propose che l’ereditarietà è il risultato di ogni genitore che trasmette 1 fattore per ogni tratto. Se il fattore è dominante, sarà espresso nella progenie. Se il fattore è recessivo, non si manifesterà ma continuerà ad essere trasmesso alla generazione successiva. Ogni fattore lavora indipendentemente dagli altri, e non si fondono.
La comunità scientifica ha ignorato il documento, forse perché era in anticipo sulle idee di ereditarietà e variazione accettate all’epoca. All’inizio del 1900, 3 biologi delle piante hanno finalmente riconosciuto il lavoro di Mendel. Sfortunatamente, Mendel non era presente per ricevere il riconoscimento in quanto era morto nel 1884.
Link utili
Scaricare una versione tradotta del documento di Mendel del 1866 Experiments in plant hybridisation da Electronic Scholarly Publishing.
Questo video sull’impollinazione incrociata delle mele mostra gli scienziati della Plant & Food Research che impollinano in modo incrociato le piante di mele.