Che cos'è l'ereditarietà e come si trasmettono i caratteri?

Perché hai il sorriso di tua madre o i capelli ricci di tuo nonno? Perché in quasi tutte le tue cellule c'è un insieme di istruzioni, e metà l'hai ricevuta da ciascun genitore.

Queste istruzioni sono scritte nel DNA, una lunga molecola avvolta a doppia elica. Il DNA è impacchettato nei cromosomi, dentro il nucleo della cellula. La maggior parte delle cellule del corpo umano ha 46 cromosomi in 23 coppie. Un gene è un tratto di DNA che porta l'informazione per un carattere, di solito perché dice alla cellula come costruire una proteina.

I geni esistono in varianti diverse, chiamate alleli. Il gene dell'altezza del pisello ha un allele alto e uno basso; quello del gruppo sanguigno ha gli alleli A, B e 0. Poiché i cromosomi sono a coppie, hai due alleli di ogni gene: uno da tua madre e uno da tuo padre.

Come succede? Le cellule uovo e gli spermatozoi (gameti) si formano con una divisione speciale, la meiosi, e quindi ciascuno contiene solo 23 cromosomi, uno per coppia. Con la fecondazione si uniscono e il bambino torna ad avere 46 cromosomi. Quale cromosoma di ogni coppia finisce in un gamete è una questione di caso: per questo fratelli e sorelle (tranne i gemelli monozigoti) hanno mescolanze diverse dei geni dei genitori. Questo rimescolamento è una grande fonte di variabilità, ed è sulla variabilità che agisce l'evoluzione.

Dominante e recessivo. Alcuni alleli ne nascondono altri. Un allele dominante (lettera maiuscola, T) si manifesta anche con una sola copia. Un allele recessivo (lettera minuscola, t) si manifesta solo se le copie sono due. Così un pisello TT o Tt è alto; solo tt è basso.

Parole chiave:

• Genotipo: gli alleli che un organismo possiede (TT, Tt o tt).
• Fenotipo: il carattere che si vede o si misura (alto o basso).
• Omozigote: due alleli uguali (TT o tt). Eterozigote: due alleli diversi (Tt).

Queste regole le scoprì Gregor Mendel, un monaco che incrociò migliaia di piante di pisello e pubblicò i suoi risultati nel 1866, molto prima che si conoscesse il DNA. Oggi si riassumono nelle leggi di Mendel: la prima legge (della dominanza o dell'uniformità) dice che incrociando due linee pure diverse tutta la prima generazione è uguale; la seconda (della segregazione) dice che nella generazione successiva il carattere recessivo ricompare, in rapporto 3 : 1 (3 dominanti per ogni recessivo); la terza (dell'assortimento indipendente) dice che geni diversi si ereditano separatamente. Nel 1953 James Watson e Francis Crick descrissero la doppia elica del DNA, grazie alle immagini ai raggi X di Rosalind Franklin e ai dati di Maurice Wilkins.

Cromosomi sessuali. Una delle 23 coppie determina il sesso biologico: XX nelle femmine e XY nei maschi. Ogni cellula uovo porta un X; ogni spermatozoo porta un X o un Y, quindi c'è 1 probabilità su 2 per ciascun caso. Le altre 22 coppie si chiamano autosomi.

Non è sempre così semplice. Molti caratteri, come la statura, il colore della pelle e quello degli occhi, dipendono da più geni (ereditarietà poligenica) e anche dall'ambiente: alimentazione, movimento, sole, malattie. I gemelli monozigoti hanno lo stesso DNA, eppure possono crescere fino a stature un po' diverse. E ciò che acquisisci nella vita, come una cicatrice, i muscoli o saper suonare il pianoforte, non si eredita, perché non modifica il DNA.

Cos'è l'ereditarietà, in parole semplici?#

È la trasmissione dei caratteri dai genitori ai figli. Ogni genitore dà metà dei suoi cromosomi, quindi un allele di ogni gene.

Come funziona l'ereditarietà genetica?#

Ogni gamete riceve a caso un cromosoma di ogni coppia; con la fecondazione si uniscono i cromosomi dei due genitori. Gli alleli dominanti e recessivi decidono quale carattere si manifesta.

Come funziona l'ereditarietà del gruppo sanguigno?#

Con un gene a tre alleli: A, B e 0. A e B dominano su 0, quindi A0 è gruppo A, B0 è gruppo B, AB è gruppo AB e solo 00 è gruppo 0.

Come funziona l'ereditarietà dei gemelli?#

I gemelli monozigoti nascono da un'unica cellula uovo fecondata che si divide in due, quindi hanno lo stesso DNA. I gemelli dizigoti nascono da due cellule uovo diverse e si somigliano come normali fratelli.

Che cos'è l'ereditarietà poligenica?#

È quando più geni insieme controllano un carattere, come la statura o il colore della pelle. Il risultato è una gamma continua di valori, non pochi tipi ben distinti.

Su che cosa si basa l'ereditarietà dei caratteri?#

Sui geni, tratti di DNA che si trovano sui cromosomi e passano da una generazione all'altra attraverso i gameti, come spiegano le leggi di Mendel.