(o
mendelismo). Leggi naturali che regolano la ibridazione, così
chiamate nel XX sec. in onore dell'abate Gregor Mendel, che le aveva descritte
nel 1866 nel suo
Saggio sugli ibridi vegetali. Su di esse si basa la
genetica classica, cioè quella branca della biologia che studia la
trasmissione dei caratteri ereditari. Mendel effettuò i suoi esperimenti
incrociando tra loro diversi tipi di piselli; le leggi da lui trovate sono
risultate applicabili, in parte, anche a specie più sviluppate, come
quella umana. Mendel si propose di determinare di quale tipo fossero i figli di
genitori differenti fra loro per una o più coppie di caratteri che si
escludono a vicenda (
allelomorfi o
alleli) e quale fosse la
proporzione numerica nelle diverse classi. Dall'incrocio di piselli a seme
liscio con piselli a seme grinzoso, Mendel ottenne una prima generazione
costituita interamente da piante che davano piselli a seme liscio. Nella seconda
generazione, derivata per autofecondazione dalla prima, comparvero piselli sia
lisci che grinzosi, nella proporzione di tre a uno. Di questi, mentre quelli a
seme grinzoso, se autofecondati, davano solo piselli a seme grinzoso, quelli a
seme liscio diedero per un quarto discendenza a seme liscio, mentre due parti si
comportarono come la generazione precedente (ossia 3/4 a seme liscio, 1/4 a seme
grinzoso). Questa costanza di dati colpì Mendel, portandolo a concludere
che il carattere "seme liscio" era
dominante e il carattere "seme
grinzoso" era
recessivo, poiché nell'ibrido si manifestava il
primo, mentre il secondo rimaneva latente. Nel successivo esperimento tra semi
gialli e semi verdi, il giallo risultò essere il carattere dominante, e
lo schema dell'ereditarietà rimase identico al precedente. Incrociando
tra di loro razze che presentavano contemporaneamente i due caratteri
sopraindicati, relativi alla forma (liscio-grinzoso) e al colore (giallo-verde),
si ottennero in prima generazione tutti piselli gialli e lisci (i due caratteri
dominanti) e nelle generazioni successive diverse combinazioni, ma sempre in una
proporzione costante (9:3:3:1). Gli esperimenti compiuti su varie coppie di
caratteri portarono Mendel a formulare tre leggi sull'ereditarietà. La
prima, detta
legge della dominanza, stabilisce che gli individui della
prima generazione manifestano solo i caratteri dominanti di cui sono portatori.
La seconda legge, o
legge della segregazione dei caratteri riguarda le
cellule germinali e il momento della fecondazione. Quando si formano le cellule
riproduttrici (
gameti), i due caratteri seme giallo e seme verde si
disgiungono in esse, nel senso che ciascuna cellula ne riceve soltanto uno, con
uguali probabilità. Al momento della fecondazione sono quindi possibili
quattro combinazioni: un ovulo verde fecondato da un polline verde, un ovulo
giallo fecondato da un polline verde, un ovulo verde fecondato da un polline
giallo, un ovulo giallo fecondato da un polline giallo. Poiché l'identica
procedura si instaura per ciascuna coppia di caratteri ereditari in modo
indipendente, i semi che presentano contemporaneamente più caratteri
danno origine a un numero maggiore di combinazioni possibili. Infatti per la
terza legge, la
legge dell'indipendenza dei caratteri, gli individui
della prima generazione, portatori ad esempio di due diversi caratteri
(giallo-verde e liscio-rugoso), formano cellule riproduttrici contenenti tutte
le possibili combinazioni dei due caratteri: giallo-liscio, giallo-rugoso,
verde-liscio, verde-rugoso. Dall'unione di due individui di questo tipo si
ottengono 16 possibili incroci nella proporzione costante di 9:3:3:1. Queste
leggi, come si è detto, sono applicabili anche agli animali e all'uomo:
M. arrivò a preconizzare che i caratteri dovevano essere portati
da particelle fisiche autonome e indipendenti che, nella teoria sulla
trasmissione dei caratteri ereditari perfezionata nel XX sec. dai suoi
successori (H. De Vries, K. Correns, T.H. Morgan, E. Tschermak), si rivelarono
essere i
geni, filamenti sottili di materia proteica, riuniti nei
cromosomi. Ogni gene corrisponde a certi caratteri fisici, come il colore
del pelo, il suo spessore, la struttura, l'untuosità, ecc. I geni si
trasmettono di generazione in generazione. Il neonato riceve metà dei
suoi geni da ciascuno dei genitori, un quarto da ogni nonno, un ottavo da
ciascun bisnonno, mentre con ogni avo di dieci generazioni prima il rapporto
è di 1/1.024. Un gene recessivo, come si è visto a proposito dei
piselli, non diviene manifesto se accoppiato con un gene dominante, dato che
è quest'ultimo ad affermarsi. Nel porcellino d'India, il nero nel colore
del mantello è dominante sul bianco. Pertanto, se un porcellino bianco si
accoppia con uno nero, è quest'ultimo che si afferma nel colore del
mantello della prole. Tuttavia, i figli portano in sé anche il gene
bianco che può emergere nella generazione successiva, se l'accoppiamento
avviene con un altro porcellino che porti con sé il gene bianco.
L'indagine di genetica umana è più difficile, poiché non
può essere eseguita su un piano sperimentale, ma è necessario
procedere raccogliendo i dati relativi ai matrimoni in cui sono interessati
determinati caratteri, sommandone poi i risultati. Per molto tempo si è
discusso intorno al problema se tutti i caratteri ereditari dovessero essere
considerati soggetti alle leggi di Mendel. Alcuni caratteri in effetti, come la
statura e il colore della pelle umana, sembravano eludere tali leggi, tanto che,
per un certo periodo di tempo, si credette che essi seguissero un diverso schema
di ereditarietà (
eredità mista o
galtoniana). Questa
teoria si basava prevalentemente sull'osservazione che l'unione di geni umani
neri e bianchi dava origine a mulatti di svariate sfumature, da cui la
convinzione che gli ibridi delle varie generazioni presentassero sempre
caratteri intermedi. È poi stato dimostrato che tali caratteri sono
controllati non da una sola o da due, ma da numerose coppie di geni (casi di
polimeria), ciascuna delle quali obbedisce alle
l. di M.,
riconfermando perciò la validità generale dello schema mendeliano.
Schematizzazione delle leggi di Mendel