La generazione filiale è la prole risultante dall'accoppiamento controllato della generazione dei genitori. Di solito si verifica tra genitori diversi con genotipi relativamente puri (Genetics, 2017). Fa parte delle leggi di Mendel sull'eredità genetica.
La generazione filiale è preceduta dalla generazione parentale (P) ed è contrassegnata dal simbolo F. In questo modo, le generazioni filiali sono organizzate in una sequenza di accoppiamento. In modo tale che ad ognuno venga attribuito il simbolo F seguito dal numero della sua generazione. Cioè, la prima generazione filiale sarebbe F1, la seconda F2 e così via (BiologyOnline, 2008).
Il concetto di generazione filiale fu proposto per la prima volta nel XIX secolo da Gregor Mendel. Si trattava di un monaco austro-ungarico, naturalista e cattolico che, all'interno del suo monastero, condusse diversi esperimenti con i piselli per determinare i principi dell'eredità genetica.
Durante il XIX secolo si credeva che la prole della generazione dei genitori ereditasse una miscela delle caratteristiche genetiche dei genitori. Questa ipotesi ipotizzava l'eredità genetica come due liquidi che si mescolano.
Tuttavia, gli esperimenti di Mendel, condotti in 8 anni, hanno dimostrato che questa ipotesi era sbagliata e hanno spiegato come si svolge effettivamente l'eredità genetica.
Per Mendel, è stato possibile spiegare il principio della generazione filiale coltivando specie di piselli comuni, con caratteristiche fisiche notevolmente visibili, come colore, altezza, superficie del baccello e consistenza del seme.
In questo modo ha accoppiato solo individui che avevano le stesse caratteristiche al fine di purificare i loro geni per avviare successivamente la sperimentazione che avrebbe dato origine alla teoria della generazione filiale.
Il principio della generazione filiale è stato accettato dalla comunità scientifica solo nel XX secolo, dopo la morte di Mendel. Per questo lo stesso Mendel sosteneva che un giorno sarebbe arrivato il suo momento, anche se non fosse stato nella vita (Dostál, 2014).
Gli esperimenti di Mendel
Mendel ha studiato diversi tipi di piante di piselli. Ha osservato che alcune piante avevano fiori viola e altri fiori bianchi. Ha anche osservato che le piante di pisello sono autofecondanti, sebbene possano anche essere inseminate attraverso un processo di fertilizzazione incrociata chiamato ibridazione. (Laird e Lange, 2011)
Per iniziare i suoi esperimenti, Mendel aveva bisogno di individui della stessa specie che potessero essere accoppiati in modo controllato e lasciare il posto a una prole fertile.
Questi individui dovevano avere caratteristiche genetiche marcate, in modo tale da poter essere osservati nella loro prole. Per questo motivo, Mendel aveva bisogno di piante di razza pura, cioè che la loro prole avesse esattamente le stesse caratteristiche fisiche dei loro genitori.
Mendel ha dedicato più di 8 anni al processo di fertilizzazione delle piante di piselli fino ad ottenere individui puri. In questo modo, dopo molte generazioni, le piante viola hanno dato alla luce solo piante viola e quelle bianche hanno dato solo prole bianca.
Gli esperimenti di Mendel iniziarono incrociando una pianta viola con una pianta bianca, entrambe di razza. Secondo l'ipotesi di eredità genetica contemplata nel corso dell'Ottocento, la prole di questa croce dovrebbe dare origine a fiori di lillà.
Tuttavia, Mendel ha osservato che tutte le piante risultanti erano di colore viola intenso. Questa filiale di prima generazione è stata nominata da Mendel con il simbolo F1. (Morvillo e Schmidt, 2016)
Incrociando tra loro i membri della generazione F1, Mendel ha osservato che la loro prole aveva un colore viola intenso e bianco, in un rapporto di 3: 1, con il colore viola predominante. Questa filiale di seconda generazione è stata contrassegnata con il simbolo F2.
I risultati degli esperimenti di Mendel furono successivamente spiegati secondo la Legge di Segregazione.
Legge sulla segregazione
Questa legge indica che ogni gene ha alleli diversi. Ad esempio, un gene determina il colore nei fiori delle piante di pisello. Diverse versioni dello stesso gene sono note come alleli.
Le piante di pisello hanno due diversi tipi di alleli per determinare il colore dei loro fiori, un allele che dà loro il colore viola e un altro che dà loro il colore bianco.
Esistono alleli dominanti e recessivi. In questo modo si spiega che nella prima generazione filiale (F1) tutte le piante davano fiori viola, poiché l'allele del colore viola è dominante sul colore bianco.
Tuttavia, tutti gli individui appartenenti al gruppo F1 hanno l'allele recessivo del colore bianco, il che consente che, se accoppiati tra loro, diano origine sia a piante viola che a piante bianche in rapporto 3: 1, dove il colore viola è dominante. sul bianco.
La legge di segregazione è spiegata nella piazza Punnett, dove c'è una generazione parentale di due individui, uno con alleli dominanti (PP) e l'altro con alleli recessivi (pp). Quando accoppiati in modo controllato, devono dare origine a una prima generazione filiale o F1 in cui tutti gli individui hanno alleli dominanti e recessivi (Pp).
Quando si mescolano gli individui della generazione F1 tra loro, ci sono quattro tipi di alleli (PP, Pp, pP e pp), dove solo un individuo su quattro manifesterà le caratteristiche degli alleli recessivi (Kahl, 2009).
Piazza Punnett
Gli individui i cui alleli sono misti (Pp) sono noti come eterozigoti e quelli con gli stessi alleli (PP o pp) sono noti come omozigoti. Questi codici allelici sono noti come genotipo mentre le caratteristiche fisiche visibili risultanti da quel genotipo sono note come fenotipo.
La Legge di Segregazione di Mendel sostiene che la distribuzione genetica di una generazione filiale è dettata dalla legge delle probabilità.
In questo modo, la prima generazione o F1 sarà al 100% eterozigote e la seconda generazione o F2 sarà il 25% omozigote dominante, il 25% omozigote recessivo e il 50% eterozigote con alleli dominanti e recessivi. (Russell e Cohn, 2012)
In generale, le caratteristiche fisiche o il fenotipo degli individui di qualsiasi specie sono spiegate dalle teorie dell'eredità genetica di Mendel, dove il genotipo sarà sempre determinato dalla combinazione di geni recessivi e dominanti della generazione dei genitori.
Riferimenti
- (2008, 10 9). Biologia in linea. Estratto da Parental generation: biology-online.org.
- Dostál, O. (2014). Gregor J. Mendel - Padre fondatore della genetica. Razza vegetale, 43-51.
- Genetica, G. (2017, 02 11). glossari Estratto da Generación Filial: glosarios.servidor-alicante.com.
- Kahl, G. (2009). Il dizionario di genomica, trascrittomica e proteomica. Francoforte: Wiley-VCH. Estratto dalle leggi di Mendel.
- Laird, NM e Lange, C. (2011). Principi di ereditarietà: leggi di Mendel e modelli genetici. In N. Laird, & C. Lange, The Fundamentals of Modern Statistical Genetics (pp. 15-28). New York: Springer Science + Business Media,. Estratto dalle leggi di Mendel.
- Morvillo, N. e Schmidt, M. (2016). Capitolo 19 - Genetica. In N. Morvillo e M. Schmidt, The MCAT Biology Book (pp. 227-228). Hollywood: Nova Press.
- Russell, J., & Cohn, R. (2012). Piazza Punnett. Prenota su richiesta.