Back to the topics list

eredità

Ereditarietà: la trasmissione delle informazioni genetiche

L'ereditarietà è il processo mediante il quale i genitori trasmettono caratteristiche o tratti alla prole attraverso i geni. I geni sono le unità base dell’ereditarietà e sono costituiti da DNA. Il DNA contiene le istruzioni per costruire e mantenere un organismo. Queste istruzioni sono organizzate in segmenti chiamati geni, che si trovano su strutture chiamate cromosomi.

Comprendere geni e cromosomi

Ogni organismo ha un determinato numero di cromosomi, che si trovano nel nucleo della cellula. Gli esseri umani, ad esempio, hanno 23 paia di cromosomi, per un totale di 46. Un set di 23 cromosomi viene ereditato dalla madre, mentre l'altro set viene ereditato dal padre. Questa combinazione di cromosomi determina la composizione genetica di un individuo, compresi gli attributi fisici e, in alcuni casi, la predisposizione a determinate malattie.

I geni sono costituiti da una sequenza di basi di DNA: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). La sequenza di queste basi determina le informazioni disponibili per la costruzione e il mantenimento di un organismo, in modo simile al modo in cui le lettere dell'alfabeto appaiono in un certo ordine per formare parole e frasi.

Principi mendeliani dell'ereditarietà

Gregor Mendel, un monaco austriaco del XIX secolo, condusse esperimenti con le piante di piselli che gettarono le basi per la nostra comprensione dell'ereditarietà. Gli esperimenti di Mendel portarono a due leggi fondamentali:

• Legge di segregazione: questa legge afferma che per ogni dato tratto, la coppia di alleli (versioni di un gene) si segregano (separano) durante la formazione dei gameti (sperma e ovociti). Ciò significa che ogni gamete riceve un solo allele per ogni tratto. Quando uno spermatozoo e un ovulo si uniscono durante la fecondazione, la prole riceve un allele per un tratto da ciascun genitore, ripristinando così la coppia di alleli.
• Legge dell'assortimento indipendente: questa legge afferma che gli alleli per tratti diversi sono distribuiti alle cellule sessuali (e ai gameti) indipendentemente l'uno dall'altro. Questa legge spiega perché l'ereditarietà di un tratto non influisce sull'ereditarietà di un altro tratto.

Queste leggi aiutano a spiegare i modelli di ereditarietà dei tratti regolati da singoli geni con due alleli. Un allele per ciascun gene può essere dominante, il che significa che i suoi tratti prevalgono su quelli dell’altro allele recessivo.

I quadrati di Punnett e la previsione dei risultati genetici

I quadrati di Punnett sono uno strumento utilizzato per prevedere il risultato degli incroci genetici. Mappando le possibili combinazioni di alleli che potrebbero derivare da un incrocio genetico, scienziati e genetisti possono prevedere le probabilità che la prole erediti determinati tratti.

Ad esempio, se abbiamo una pianta di pisello eterozigote per il colore dei fiori (Rr, dove R è l'allele per i fiori rossi, e r è l'allele per i fiori bianchi), e la incrociamo con un'altra pianta eterozigote (Rr), la Il quadrato di Punnett sarebbe simile a questo:

In questo caso, c'è una probabilità del 75% (3 su 4) che la prole abbia fiori rossi (RR o Rr) e una probabilità del 25% (1 su 4) che abbia fiori bianchi (rr).

Modelli di ereditarietà non mendeliana

Sebbene le leggi di Mendel forniscano una base per comprendere l'ereditarietà, non tutti i tratti seguono modelli di eredità mendeliana. Alcuni esempi di eredità non mendeliana includono:

• Codominanza: Nella codominanza, entrambi gli alleli di un gene sono espressi allo stesso modo. Un esempio è il gruppo sanguigno AB negli esseri umani, dove sono espressi entrambi gli alleli A e B.
• Dominanza incompleta: Nella dominanza incompleta, il fenotipo dell'eterozigote è intermedio tra i fenotipi dei due omozigoti. Ad esempio, nella bocca di leone, l'incrocio tra una pianta con fiori rossi (RR) e una pianta con fiori bianchi (RR) produce una prole con fiori rosa (Rr).
• Eredità poligenica: l'ereditarietà poligenica si verifica quando un tratto è controllato da due o più geni. Gli esempi includono tratti umani come altezza, colore della pelle e colore degli occhi.

Il ruolo dell'ambiente nell'ereditarietà

Sebbene i geni svolgano un ruolo fondamentale nel determinare i tratti di un organismo, anche l’ambiente può influenzare il modo in cui questi tratti vengono espressi. Ad esempio, il colore dei fiori di ortensia può cambiare a seconda del livello di pH del terreno in cui sono piantati. Allo stesso modo, l’alimentazione e l’esercizio fisico possono influenzare caratteristiche come il peso corporeo e la massa muscolare.

Conclusione

L’ereditarietà è un processo complesso influenzato da geni, cromosomi e ambiente. Attraverso lo studio dell’ereditarietà, gli scienziati hanno acquisito una comprensione più profonda di come i tratti vengono trasmessi da una generazione a quella successiva, aprendo la porta ai progressi nella genetica, nella medicina e nella biotecnologia.