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La genetica è lo studio dei caratteri ereditari
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LA GENETICA: I TERMINI FONDAMENTALI.
UN CARATTERE È UNA CARATTERISTICA DI ESSERE VIVENTE, COME AD ESEMPIO IL COLORE DEI CAPELLI O DEGLI OCCHI, LA FORMA DEL FIORE, ECC.
EREDITARIO VUOL DIRE CHE SI TRASMETTE DA UNA GENERAZIONE ALL’ALTRA. I CARATTERI EREDITARI SONO “SCRITTI” NEI GENI.
Un GENE È UN FRAMMENTO DI DNA.
Il DNA
IL DNA È UNA STRAORDINARIA MOLECOLA (OSSIA LA PIÙ PICCOLA QUANTITÀ DI UNA SOSTANZA IN GRADO DI CONSERVARNE LA COMPOSIZIONE CHIMICA, DETERMINARNE IL COMPORTAMENTO E LE PROPRIETÀ), È COME UN LIBRO MOLTO GRANDE, CHE TRAMANDA LE INFORMAZIONI DI GENERAZIONE IN GENERAZIONE, DA GENITORI A FIGLIE E FIGLI. È COMPOSTO DA DUE FILAMENTI A FORMA DI ELICA UNITI L’UNO ALL’ALTRO DALLE COSIDDETTE BASI AZOTATE, L’ALFABETO USATO DAL DNA COMPRENDE SOLO 4 LETTERE: A-C-T-G. SU UN FILAMENTO DI DNA LE 4 BASI AZOTATE SI SUCCEDONO LE UNA ALLE ALTRE A COSTITUIRE UN PRECISISSIMO CODICE GENETICO A CUI CORRISPONDONO SPECIFICHE INFORMAZIONI CHE REGOLANO TUTTI CIÒ CHE ACCADE DENTRO LA CELLULA.
RIPRODUZIONE DI UNA CELLULA
IL NUCLEO DELLA CELLULA UMANA HA UN DIAMETRO DI 10-15 µm E CONTIENE CIRCA 2 METRI DI DNA.
1 µm È UN MILIONESIMO DI METRO, LA MILLESIMA PARTE DI UN MILLIMETRO.
PER POTER CRESCERE LE CELLULE DI UN ORGANISMO DEBBONO POTERSI MOLTIPLICARE. LA RIPRODUZIONE AVVIENE ATTRAVERSO UN PROCESSO NOTO CON IL NOME DI MITOSI. LA MITOSI PRODUCE NUOVE CELLULE CHE SONO IDENTICHE TRA LORO. PER COMPRENDERE QUESTO PROCESSO, BISOGNA ANALIZZARE IL NUCLEO, DOVE SI TROVANO I CROMOSOMI. QUESTE STRUTTURE A FORMA DI BASTONCINO, SONO COSTITUITE DA DNA, E CONTENGONO TUTTE LE INFORMAZIONI DI CUI UNA CELLULA HA BISOGNO PER SOPRAVVIVERE. LA MITOSI E’ UN PROCESSO PARTICOLARMENTE DELICATO: LE DUE CELLULE CHE NASCONO DALLA MITOSI DEVONO, INFATTI, ESSERE IDENTICHE TRA DI LORO ED UGUALI ALLA CELLULA ORIGINALE. LA DIVISIONE CELLULARE COSTITUISCE IL MODO ATTRAVERSO CUI TUTTE LE PIANTE E TUTTI GLI ANIMALI CRESCONO.
IL SECONDO TIPO DI DIVISIONE CELLULARE PRENDE IL NOME DI MEIOSI. HA LUOGO SOLO NEGLI ORGANI RIPRODUTTIVI DEGLI ANIMALI E DELLE PIANTE.
IL DNA, O ACIDO DESSOSSIRIBONUCLEICO, È PRESENTE NEL NUCLEO DI TUTTE LE CELLULE ED È DISTRIBUITO NEI CROMOSOMI. IL CROMOSOMA È LA STRUTTURA CON CUI, DURANTE IL PROCESSO RIPRODUTTIVO DELLA CELLULA, CIASCUNA UNITÀ FUNZIONALE DI DNA, DOPO ESSERSI DUPLICATA, SI COMPATTA ASSOCIATA A SPECIFICHE PROTEINE E VIENE TRASMESSA ALLE CELLULE FIGLIE.
OGNI SPECIE HA UN NUMERO DEFINITO DI CROMOSOMI: LO STESSO NUMERO IN TUTTE LE CELLULE.
SOLO I GAMETI (CELLULE SESSUALI) HANNO METÀ NUMERO CROMOSOMI
STRUTTURA DEL DNA.
IL DNA È FORMATO DA DUE FILAMENTI DISPOSTI “A DOPPIA ELICA”.
OGNI FILAMENTO È FORMATO DA SEQUENZE RIPETUTE.
OGNI SEQUENZA È FORMATA DA:
- GRUPPO FOSFORICO (P)
- DESOSSIRIBOSIO (D)
- UNA BASE AZOTATA (A, T, G, C)
LE BASI AZOTATE SONO QUATTRO: ADENINA, TIMINA, GUANINA, CITOSINA E SONO DISPOSTE CASUALMENTE, MA SI POSSONO LEGARE IN MODO UNICO (COME IN FIGURA).
D A T G D T A D D C G D D G C D
LA STRUTTURA DEL DNA È STATA SCOPERTA NEL 1953
LA GENETICA: IL PRIMO TEORICO.
GREGOR MENDEL (1822-1884), UN MONACO NATURALISTA BOEMO, FU IL PRIMO A STUDIARE SCIENTIFICAMENTE L’EREDITÀ BIOLOGICA.
ATTRAVERSO I SUOI ESPERIMENTI SCOPRÌ L’ESISTENZA DI CARATTERI CHE SI TRASMETTONO DA UNA GENERAZIONE ALL’ALTRA.
NEL 1865 PUBBLICÒ I RISULTATI DELLE SUE SCOPERTE: QUELLE CHE OGGI SONO CHIAMATE “LE LEGGI DI MENDEL”.
LA COMUNITÀ SCIENTIFICA RESTÒ INDIFFERENTE E SOLO CIRCA UN SECOLO DOPO LE SUE RICERCHE FURONO RISCOPERTE.
LA GENETICA: LE PAROLE.
ALLELE: LE FORME IN CUI SI MANIFESTA UN GENE/CARATTERE.
ESEMPIO: PER IL CARATTERE “COLORE DEGLI OCCHI” ESISTONO:
- ALLELE “OCCHI SCURI”
- ALLELE “OCCHI CHIARI”
IN GENERE GLI ALLELI SONO DUE, MA POSSONO ESSERE ANCHE TRE O DI PIÙ.
UN ALLELE PUÒ ESSERE:
- DOMINANTE, CHE SI MANIFESTA SEMPRE
- RECESSIVO,CHE SI MANIFESTA SOLO IN CERTE CONDIZIONI
SE UN CARATTERE È DOMINANTE O RECESSIVO È STABILITO SPERIMENTALMENTE.
GENOTIPO: ALLELI DI UN CERTO GENE/CARATTERE.
IL GENOTIPO È “SCRITTO” NEL DNA
FENOTIPO: ASPETTO ESTERIORE DI UN GENE/CARATTERE.
IL FENOTIPO È CIÒ CHE SI VEDE: ESEMPIO OCCHI AZZURRI.
GENOTIPI DIVERSI POSSONO AVERE LO STESSO FENOTIPO.
DATO IL CARATTERE “COLORE OCCHI” (INDICATO CON LA LETTERA C)
DOMINANTE PER L’ALLELE OCCHI SCURI
RECESSIVO PER L’ALLELE OCCHI CHIARI
Gli esperimenti di Mendel
MENDEL HA STUDIATO LE PIANTE DI PISUM SATIVUM (PISELLO), SCOPRENDO QUESTI CARATTERI.
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LEGGE DELLA DOMINANZA
(PRIMA LEGGE DI MENDEL).
INCROCIANDO TRA LORO DUE INDIVIDUI DI LINEA PURA CHE DIFFERISCONO PER UN SOLO CARATTERE (ESEMPIO IL COLORE DEL FIORE), SI OTTENGONO NELLA PRIMA GENERAZIONE FILIALE (F1) INDIVIDUI CHE MANIFESTANO SOLO IL CARATTERE DOMINANTE MENTRE QUELLO RECESSIVO RIMANE NASCOSTO.
LINEA PURA SIGNIFICA DI GENOTIPO OMOZIGOTE
Legge della Dominanza
vediamo gli incroci.
Il fenotipo è il colore del fiore (rosso o bianco)
LEGGE DELLA SEGREGAZIONE
(SECONDA LEGGE DI MENDEL).
INCROCIANDO DUE INDIVIDUI DELLA PRIMA GENERAZIONE FILIALE F1, NELLA SECONDA GENERAZIONE FILIALE F2 RIAPPAIONO I CARATTERI SCOMPARSI NELLA GENERAZIONE PRECEDENTE. RIAPPAIONO CIOÈ I CARATTERI RECESSIVI.
LA F2 È DUNQUE COMPOSTA DA CARATTERI SIA DOMINANTI SIA RECESSIVI, LEGATI DAL RAPPORTO 3:1.
LEGGE DELLA SEGREGAZIONE. INCROCI
LEGGE DELL’INDIPENDENZA DEI CARATTERI (TERZA LEGGE DI MENDEL).
INCROCIANDO INDIVIDUI DI LINEA PURA CHE DIFFERISCONO PER DUE CARATTERI SI OSSERVA CHE ALLELI DI UN GENE SI SEPARANO IN MODO INDIPENDENTE DAGLI ALLELI DI UN’ALTRO GENE.
OSSERVAZIONI E CASI PARTICOLARI.
DOMINANZA INCOMPLETA NESSUNO DEI DUE CARATTERI DI UNA COPPIA SONO DOMINANTI O RECESSIVI. AD ESEMPIO NELLE “BOCCHE DI LEONE” DALL’INCROCIO DI FIORI BIANCHE E FIORI ROSSI SI OTTENGONO FIORI ROSA.
CODOMINANZA NEI GRUPPI SANGUIGNI, DOVE GLI ALLELI ALLELI SONO TRE, DUE RISULTANO CODOMINANTI E UNO SOLO RECESSIVO .
NON TUTTI I CARATTERI, SOPRATTUTTO NELLA SPECIE UMANA, SEGUONO LE LEGGI DI MENDEL: PER ESEMPIO IL COLORE DELLA PELLE E LA STATURA SONO LEGATI A FATTORI PIÙ COMPLESSI
LA GENETICA. Alcuni caratteri umani che seguono le leggi di Mendel.
Adattamento da Rete intercultura Trento, power point, adattamento grafico di Maria Vittoria Cecinelli.