Biologia delle Superiori (Ed. PEP), Vol. 2: Alla Ricerca del Materiale Genetico — Il Dominio e il Dubbio della Prima Teoria Proteica

Immaginate un imponenteLibro della VitaAll'inizio del XX secolo, Morgan ci ha mostrato le "pagine" di questo libro grazie ai suoi esperimenti sui moscerini della frutta, dimostrando che i geni sono disposti in modo lineare sui cromosomi. Tuttavia, su quale "inchiostro" fosse stato usato per scrivere queste parole, la comunità scientifica ha brancolato nel buio per quasi mezzo secolo.

Il Paradosso della Complessità: Perché il DNA è Stato Sottovalutato?

All'epoca si credeva che la diversità della vita dovesse essere veicolata da una sostanza altrettanto complessa. Le proteine sono costituite da20 tipi di amminoacidile cui combinazioni sono pressoché infinite; mentre il DNA è composto solo da4 tipi di basi azotateSeguendo questa logica, il DNA fu erroneamente considerato un mero "supporto inerte" per la struttura dei cromosomi.

Un Cambio di Prospettiva

Tuttavia, la precisa continuità della vita attraverso le generazioni suggeriva un'altra possibilità: il materiale genetico doveva possedere un'elevatastabilitàecapacità di replicazione accurataIl dimezzamento del numero dei cromosomi durante la meiosi e il loro ripristino tramite la fecondazione — un processo fisico altamente ordinato — hanno infine portato gli scienziati a spostare la loro attenzione dalle complesse proteine al DNA, apparentemente "semplice".

Parola del Docente

Nel processo di formazione dei gameti maturi dalle cellule germinali primitive, i cromosomi si replicano una sola volta, mentre la cellula si divide due volte consecutive, dimezzandone il numero. È proprio questo meccanismo preciso, unito alla prova fornita da Morgan della disposizione lineare dei geni, che ci ha indicato la direzione per individuare l'essenza dell'ereditarietà.

DOMANDA 1

Una coppia: la donna è affetta da una malattia genetica a causa di due alleli recessivi patogeni sul cromosoma X, mentre l'uomo ha un fenotipo normale. La donna è incinta e la coppia vorrebbe sapere se il feto è portatore del gene patogeno. Aiutate la coppia nell'analisi.

Se il feto è maschio, sarà sicuramente portatore del gene e malato; se è femmina, sarà sicuramente portatrice del gene ma con fenotipo normale.

Indipendentemente dal sesso, il feto ha il 50% di probabilità di non essere portatore del gene patogeno.

Poiché l'uomo è sano, il feto non sarà malato né maschio né femmina.

Non è possibile determinare lo stato di portatore in base al sesso.

DOMANDA 2

1. Da quante catene è formato il DNA? Qual è la sua struttura tridimensionale? 2. Qual è la composizione e la posizione dello scheletro del DNA? 3. Come si appaiano le basi e dove si trovano? Se nel DNA la proporzione di adenina è a e quella di guanina è b, quale delle seguenti deduzioni è corretta?

A. b ≤ 0,5

B. b ≥ 0,5

C. La citosina è a(1/2b − 1)

D. La citosina è b(1/2a − 1)

DOMANDA 3

All'inizio del XX secolo, qual era la ragione principale per cui gli scienziati ritenevano che le proteine fossero il materiale genetico?

Le proteine sono il componente più abbondante nei cromosomi

Le proteine sono composte da 20 tipi di amminoacidi, offrendo una varietà di combinazioni molto maggiore rispetto alle 4 basi del DNA

Gli esperimenti di Morgan hanno dimostrato che i geni sono fatti di proteine

Il DNA è metabolicamente instabile e facile da degradare

DOMANDA 4

Riguardo agli esperimenti di ibridazione di Morgan sui moscerini della frutta, quale affermazione è corretta?

Ha dimostrato che il DNA è il materiale genetico

Ha dimostrato che i geni sono disposti in modo lineare sui cromosomi

Ha stabilito che la natura chimica dei geni sono i nucleotidi

Ha confutato le leggi dell'ereditarietà di Mendel

DOMANDA 5

Nel processo di riproduzione sessuale, quali processi fisiologici mantengono costante il numero di cromosomi di una specie?

Meiosi e mitosi

Meiosi e fecondazione

Amitosi e fecondazione

Replicazione del DNA e sintesi proteica