Quando un genitore con gli occhi blu e un genitore con gli occhi marroni trasmettono i loro geni per il colore degli occhi alla loro prole, questo è un esempio di ereditarietà.

I bambini ereditano i geni costituiti dall'acido desossiribonucleico (DNA ) dai genitori e possono avere gli occhi blu o marroni. Tuttavia, la genetica è complessa e più di un gene è responsabile del colore degli occhi.

Allo stesso modo, molti geni determinano altri tratti come il colore o l'altezza dei capelli.
Heredity Definition in Biology

Heredity è lo studio di come i genitori trasmettono i loro tratti alla discendenza attraverso la genetica
. Molte teorie sull'ereditarietà sono esistite e i concetti generali dell'ereditarietà sono apparsi prima che le persone comprendessero completamente le cellule.

Tuttavia, l'ereditarietà e la genetica dei giorni nostri sono campi più recenti.

Sebbene le basi per studiare i geni apparve nel 1850 e per tutto il diciannovesimo secolo, fu in gran parte ignorato fino all'inizio del XX secolo.
Tratti umani ed eredità

I tratti umani sono caratteristiche specifiche che identificano gli individui. I genitori li trasmettono attraverso i loro geni. Alcuni tratti umani facili da identificare sono l'altezza, il colore degli occhi, il colore dei capelli, il tipo di capelli, l'attaccamento del lobo dell'orecchio e il rotolamento della lingua. Quando confronti i tratti comuni con quelli non comuni, di solito stai osservando i tratti dominanti rispetto a quelli recessivi.

Ad esempio, un tratto dominante, come i capelli castani, è più comune nella popolazione, mentre un tratto recessivo, come i capelli rossi, è meno comune. Tuttavia, non tutti i tratti dominanti sono comuni.

Se hai intenzione di studiare la genetica, devi capire la relazione tra DNA e tratti ereditabili

.

Le cellule della maggior parte degli organismi viventi hanno il DNA, che è la sostanza che compone i tuoi geni. Quando le cellule si riproducono, possono tramandare la molecola di DNA o le informazioni genetiche alla generazione successiva. Ad esempio, le tue cellule hanno il materiale genetico che determina se hai i capelli biondi o neri.

Il tuo genotipo sono i geni all'interno delle cellule, mentre il tuo fenotipo è i tratti fisici che sono visibili e influenzati da entrambi i geni e ambiente.

Esistono variazioni tra i geni, quindi le sequenze di DNA differiscono. La variazione genetica
rende le persone uniche, ed è un concetto importante nella selezione naturale perché le caratteristiche favorevoli hanno maggiori probabilità di sopravvivere e trasmettere.

Sebbene gemelli identici abbiano lo stesso DNA, la loro espressione genica può variare. Se un gemello riceve più nutrimento dell'altro, può essere più alto nonostante abbia gli stessi geni.
Storia dell'eredità

Inizialmente, le persone capivano l'ereditarietà da una prospettiva riproduttiva. Hanno scoperto concetti di base, come polline e pistilli delle piante simili all'uovo e allo sperma degli umani.

Nonostante l'allevamento di croci ibride nelle piante e in altre specie, la genetica è rimasta un mistero. Per molti anni hanno creduto che il sangue trasmettesse ereditarietà. Persino Charles Darwin pensava che il sangue fosse responsabile dell'eredità.

Nel 1700, Carolus Linnaeus e Josef Gottlieb Kölreuter scrissero sull'incrocio di diverse specie di piante e scoprirono che gli ibridi avevano caratteristiche intermedie.

Il lavoro di Gregor Mendel nel 1860 ha contribuito a migliorare la comprensione di incroci ibridi
e eredità
. Ha smentito le teorie affermate, ma il suo lavoro non è stato completamente compreso al momento della pubblicazione.

Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries e Carl Erich Correns hanno riscoperto il lavoro di Mendel all'inizio del XX secolo. Ognuno di questi scienziati ha studiato gli ibridi vegetali e ha raggiunto conclusioni simili.
Eredità e genetica

La genetica è lo studio dell'eredità biologica e Gregor Mendel è considerato suo padre. Stabilì i concetti chiave dell'ereditarietà studiando le piante di pisello. Gli elementi ereditari sono geni e i tratti sono caratteristiche specifiche, come il colore dei fiori.

Spesso chiamato eredità mendeliana, i suoi risultati stabilirono la relazione tra geni e tratti.

Mendel si concentrò su sette caratteristiche nel pisello piante: altezza, colore del fiore, colore del pisello, forma del pisello, forma del baccello, colore del baccello e posizione del fiore. I piselli erano buoni soggetti di prova perché avevano cicli riproduttivi rapidi ed erano facili da coltivare. Dopo aver stabilito linee di piselli da riproduzione pura, è stato in grado di incrociarli per creare ibridi.

Ha concluso che tratti come la forma del baccello erano elementi ereditari o geni.
Tipi di eredità

Gli alleli sono le diverse forme di un gene. Variazioni genetiche come le mutazioni sono responsabili della creazione di alleli. Le differenze nelle coppie di basi del DNA possono anche cambiare la funzione o il fenotipo. Le conclusioni di Mendel sugli alleli sono diventate la base per due principali leggi sull'eredità: la legge della segregazione e la legge dell'assortimento indipendente.

La legge della segregazione afferma che le coppie di alleli si separano quando si formano i gameti. La legge dell'assortimento indipendente stabilisce gli alleli di diversi geni in modo indipendente.

Gli alleli esistono in forme dominanti o recessive. Gli alleli dominanti
sono espressi o visibili. Ad esempio, gli occhi marroni sono dominanti. D'altra parte, alleli recessivi
non sono sempre espressi o visibili. Ad esempio, gli occhi blu sono recessivi. Affinché una persona abbia gli occhi blu, deve ereditare due alleli per questo.

È importante notare che i tratti dominanti non sono sempre comuni in una popolazione. Un esempio di ciò sono alcune malattie genetiche, come la malattia di Huntington, che è causata da un allele dominante ma non comune nella popolazione.

Dato che ci sono diversi tipi di alleli, alcuni organismi hanno due alleli per un singolo tratto.
omozigote significa che ci sono due alleli identici per un gene, e eterozigoti
significa che ci sono due diversi alleli per un gene. Quando Mendel studiò le sue piante di piselli, scoprì che la generazione F _{2 (nipoti) aveva sempre un rapporto 3: 1 nei loro fenotipi.}

Ciò significa che il tratto dominante si presentava tre volte più spesso di quello recessivo.
Esempi di eredità

I quadrati di Punnett
possono aiutarti a capire le croci omozigoti vs eterozigoti e le croci eterozigoti vs. eterozigoti. Tuttavia, non tutte le croci possono essere calcolate utilizzando i quadrati di Punnett a causa della loro complessità.

Nominati con Reginald C. Punnett, i diagrammi possono aiutarti a predire fenotipi e genotipi per la prole. I quadrati mostrano la probabilità di alcuni incroci.

I risultati complessivi di Mendel hanno mostrato che i geni trasmettono ereditarietà. Ogni genitore trasferisce metà dei suoi geni alla prole. I genitori possono anche dare diversi gruppi di geni a diversi discendenti. Ad esempio, gemelli identici hanno lo stesso DNA, ma i fratelli no.
Ereditarietà non mendeliana

Il lavoro di Mendel era accurato ma semplicistico, quindi la genetica moderna ha trovato più risposte. Innanzitutto, i tratti non provengono sempre da un singolo gene. Geni multipli controllano tratti poligenici
, come il colore dei capelli, il colore degli occhi e il colore della pelle. Ciò significa che più di un gene è responsabile per te che hai i capelli castani o neri.

Un gene può anche influenzare molteplici caratteristiche. Questa è pleiotropia
, e i geni possono controllare tratti non correlati. In alcuni casi, la pleiotropia è collegata a malattie e disturbi genetici. Ad esempio, l'anemia falciforme è una malattia genetica ereditaria che colpisce i globuli rossi rendendoli a forma di mezzaluna.

Oltre a colpire i globuli rossi, il disturbo influisce sul flusso sanguigno e su altri organi. Ciò significa che ha un impatto su più tratti.

Mendel pensava che ogni gene avesse solo due alleli. Tuttavia, ci possono essere molti diversi alleli di un gene. Alleli multipli possono controllare un gene. Un esempio di questo è il colore del mantello nei conigli. Un altro esempio è il sistema di gruppi sanguigni ABO nell'uomo. Le persone hanno tre alleli per il sangue: A, B e O. A e B sono dominanti su O, quindi sono codominanti.
Altri schemi di ereditarietà

Il dominio completo è il modello descritto da Mendel. Vide che un allele era dominante mentre l'altro era recessivo. L'allele dominante era visibile perché era espresso. La forma del seme nelle piante di pisello è un esempio di dominio completo; gli alleli dei semi rotondi dominano su quelli rugosi.

Tuttavia, la genetica è più complessa e il dominio completo non sempre accade.

In dominio incompleto
, un allele non è completamente dominante. Gli snapdragon sono un classico esempio di dominio incompleto. Ciò significa che il fenotipo della prole sembra essere tra il fenotipo dei due genitori. Quando uno snapdragon bianco e uno snapdragon rosso si riproducono, possono avere snapdragons rosa. Quando si incrociano questi snapdragon rosa, i risultati sono rossi, bianchi e rosa.

In codominanza
, entrambi gli alleli sono espressi allo stesso modo. Ad esempio, alcuni fiori possono essere un mix di colori diversi. Un fiore rosso e un fiore bianco possono produrre prole con un mix di petali rossi e bianchi. I due fenotipi dei genitori sono entrambi espressi, quindi la prole ha un terzo fenotipo che li combina.
Alleli letali

Alcune croci possono essere letali. Un allele letale
può uccidere un organismo. Nel 1900, Lucien Cuenót scoprì che quando incrociò topi gialli con topi marroni, la prole era marrone e gialla.

Tuttavia, quando incrociò due topi gialli, la prole ebbe un rapporto di 2: 1 anziché Rapporto 3: 1 trovato da Mendel. C'erano due topi gialli per un topo marrone.

Cuenót scoprì che il giallo era il colore dominante, quindi questi topi erano eterozigoti. Tuttavia, circa un quarto dei topi allevati dall'attraversamento degli eterozigoti è morto durante la fase embrionale. Questo era il motivo per cui il rapporto era 2: 1 anziché 3: 1.

Le mutazioni possono causare geni letali. Sebbene alcuni organismi possano morire nelle fasi embrionali, altri potrebbero essere in grado di vivere per anni con questi geni. Gli esseri umani possono anche avere alleli letali e diversi disturbi genetici sono collegati a loro.
Eredità e ambiente

Il modo in cui un organismo vivente risulta dipende sia dalla sua eredità che dall'ambiente. Ad esempio, la fenilchetonuria (PKU) è uno dei disturbi genetici che le persone possono ereditare. La PKU può causare disabilità intellettive e altri problemi perché il corpo non è in grado di elaborare l'amminoacido fenilalanina.

Se guardi solo la genetica, ti aspetteresti che una persona con PKU abbia sempre una disabilità intellettuale. Tuttavia, grazie alla diagnosi precoce nei neonati, è possibile per le persone convivere con la PKU con una dieta a basso contenuto proteico e non sviluppare mai gravi problemi di salute.

Quando si considerano sia i fattori ambientali che la genetica, è possibile vedere come una persona vive può influenzare l'espressione genica.

Le ortensie sono un altro esempio di impatto ambientale sui geni. Due piante di ortensie con gli stessi geni possono avere colori diversi a causa del pH del terreno. I terreni acidi creano ortensie blu, mentre i terreni alcalini rendono rosa. I nutrienti e i minerali del suolo influenzano anche il colore di queste piante. Ad esempio, le ortensie blu devono avere l'alluminio nel terreno per diventare questo colore.
I contributi di Mendel

Sebbene gli studi di Gregor Mendel abbiano creato le basi per ulteriori ricerche, la genetica moderna ha ampliato le sue scoperte e scoperto nuovi modelli di eredità, come dominanza incompleta e codominanza.

Comprendere come i geni sono responsabili dei tratti fisici che si possono vedere è un aspetto cruciale della biologia. Dai disturbi genetici all'allevamento delle piante, l'eredità può spiegare molte domande che le persone pongono sul mondo che li circonda.