Genetik (Kalıtım): Mendel İlkeleri, Monohibrit ve Dihibrit Çaprazlama

Kalıtım nedir? Genetik nedir? Kalıtsal (genetik) kavramlar ve anlamları? Gamet çeşitleri nelerdir? Gamet çeşiti ve hesaplanması? Bağlı ve bağımsız genlerde gamet bulma? Mendel ilkeleri (kanunları)? Çaprazlamalar? Monohibrit çaprazlama? Dihibrit çaprazlama?  Çaprazlama oranları? Tüm bu soruların yanıtı ve konularla ilgili örnekler, sorular ve çözümleri yazımızın içerisinde yer almaktadır. 

Canlılarda bir karakterin meydana gelişini, gelişmesini, oluşumunu bir dölden yeni bir döle geçmesini inceleyen ve araştıran bilim dalına genetik denir.Genetik kalıtım olarakta adlandırılmaktadır.

Bir canlıyı tanımamıza yardım eden özelliklere karakter denir. Bir organın varlığı veya yokluğu bir karakter olabildiği gibi, canlıyı oluşturan çok küçük parçalardan birinin özelliği de bir karakter özelliği gösterebilir. Doğada varlığını sürdüren her canlı kendi türüne özgü karakterlere sahiptir. Canlı, bu karakterleri kendini meydana getiren anne babasından alır ve bir sonraki nesle aktarır.

Bununla birlikte hiçbir canlı, temel karakterlerin dışında tam olarak birbirine benzemez. Aynı türe ait bireylerde gözlenen bu farklılık (varyasyon), değişik türe ait organizmalarda daha belirgin olarak ortaya çıkar.

KALITSAL (GENETİK) KAVRAMLAR

Gen

Bir karakterin açığa çıkmasını ve oğul döllere aktarılmasını sağlayan, DNA birimidir.

Alel gen

Karakterler iki gen tarafından kontrol edilir. Bir karakteri kontrol eden bu gen çiftine alel gen denir.

Genotip

Bir canlının anne ve babasından aldığı genlerin tümüdür.

Fenotip

Bir canlının, genotipine bağlı olarak oluşan dış görünüşüne denir. Fenotipin belirlenmesinde, genotip kadar çevresinin de rolü vardır.

Dominant (baskın) gen

Dölde etkisini her zaman gösterebilen gendir. Büyük harflerle gösterilir. A, B, C gibi.

Resesif (çekinik) gen

Dominant gen olmadığında etkisini gösterebilen gendir. Küçük harflerle gösterilir. a, d, gibi. Resesif karakterin, oğul dölün fenotipinde kendini gösterebilmesi için, iki resesif genin yan yana gelmesi şarttır. (aa, dd, bb gibi.)

Homozigot (arı döl) gen

Bir karakteri kontrol eden alel genlerden her ikisi de baskın (AA, DD) veya her ikisi de çekinik (aa, dd) ise homozigot denir.

Heterozigot (melez döl) gen

Bir karakteri kontrol eden alel genlerden biri dominant, diğeri resesif ise (Aa, Dd) heterozigot gen denir.

Bağımsız gen

Farklı kromozomlar üzerinde bulunan genlere bağımsız gen denir.

Bağlı gen

Aynı kromozom üzerinde bulunan ve oğul döllere de beraber taşınan genlerdir. Bağlı genler ancak krossing – over ile yer değiştirebilir.

Mutasyon

Değişen ortam şartlarında canlının genotipinde meydana gelen değişikliklerdir. Mutasyonlar canlının yaşamını olumsuz yönde etkiler.

Modifikasyon

Değişen ortam şartlarında canlının fenotipinde meydana gelen ve kalıtsal olmayan değişikliklerdir. Modifikasyon en iyi tek yumurta ikizlerinde incelenir.

Tek yumurta ikizlerinde, bir yumurta bir sperm tarafından döllenir. Zigotun mitozla bölünmesi sonucu oluşan iki hücre ayrılarak, mitozla iki bireyi oluşturur. Dolayısıyla kalıtsal özellikleri aynıdır.

Tek yumurta ikizlerinde görülen farklılıklar tamamen modifikasyonla olur. Çünkü kalıtsal özellikleri birbirinin tamamen aynısıdır.

Doğuşta birbirlerine benzeyen tek yumurta ikizleri, zamanla dış çevre şartlarının etkisiyle birbirlerinden farklı gelişmeler gösterebilir. Dış görünüşlerinde farklılıklar gözlenebilir. Örneğin boy uzunluğu ve kilo gibi özellikleri farklı olabilir.

Adaptasyon

Değişen ortam şartlarında, canlının sahip olduğu genlerle bulunduğu ortama uyum sağlamasıdır. Adaptasyon, canlının yaşama ve üreme şansını artırır. Örneğin kaktüslerin iğne yapraklı olması, çöllerde yaşayan develerin hörgüçlerinde yağ depolaması ve kurak ortam bitkilerinde stomaların yaprağın alt yüzeyinde bulunması birer adaptasyondur.

Varyasyon

Canlılarda ortaya çıkan tür içi değişikliklerdir. Varyasyonlar, mutasyon ve eşeyli üreme olayları sonucu oluşur.

GAMET ÇEŞİTLERİ ve GAMET BULMA

Kalıtım çaprazlamalarında gamet sayısı değil gamet çeşidi önemlidir. Gametler (dişi ve erkek üreme hücreleri) mayoz bölünmeyle meydana geldiği için haploit (n) kromozomludurlar.

Çaprazlamalar gametlerle yapıldığından, öncelikle genotipi belli olan bir canlının oluşturabileceği gamet çeşidinin hesaplanması gerekir. Böylece oluşabilecek bireylerin genotip ve fenotipleri doğru olarak tahmin edilebilir.

1. Bağımsız Genlerde Gamet Bulma

Bir canlıdaki bağımsız gen sayısı arttıkça oluşabilecek gamet çeşidi sayısı da artar. Çünkü genlerin gametlere geçmesi birbirinden bağımsız olarak gerçekleşir.

Gametler meydana gelirken, homolog kromozomlar birbirinden ayrılır ve farklı hücreler giderler.

a. Bir Karakter Bakımından Gamet Bulma

Bunu sizlere bir şekil üzerinden ifade etmek gerekirse;

b. İki Karakter Bakımından Gamet Bulma

İki veya daha fazla gene sahip canlılarda gamet çeşitinin bulunmasında 2n formülü kullanılır. Buna göre iki karakter için heterozigot genotipli olan bir canlıdan oluşabilecek genleri, aşağıdaki gibi gösterebiliriz.

ÖNEMLİ NOT : Bir canlıdan mayoz bölünmelerle oluşabilecek gamet çeşiti sayısı 2 üzeri n formulü ile bulunur. Bu formülde; n heterozigot karakterlerin sayısını gösterir.

c. İkiden Fazla Karakter “çin Gamet Bulma

Bu durumda da gamet çeşitini bulmak için yine 2n formülü uygulanır.

Aa BB Cc Dd Ee genotipine sahip olan canlıdan kaç çeşit gamet oluşabileceğini bulalım:

Bu canlıdaki heterozigot karakter sayısı: dört olarak bulunabilir.
Buna göre 2n = 24 = 16 çeşit gamet oluşabilir.

2. Bağlı Genlerde Gamet Bulma

Bağlı genlerde, aynı kromozom üzerinde bulunan genler gamet oluşumu sırasında beraber giderler. Bu durum ise oluşabilecek gamet çeşitliliğini azaltır.

ÖNEMLİ BİLGİ : Krossing – over sadece bağlı genlerde meydana gelir. Bağlı genlerde bir ana hücrenin mayoz bölünmesiyle daima iki çeşit gamet meydana gelir. Eğer krossing – over varsa o zaman dört çeşit gamet
oluşabilir.

MENDEL İLKELERİ (KANUNLARI)

Mendel, çalışmaları sırasında; çok çabuk üreyebildikleri ve kendi kendilerini dölleyebildikleri için bezelyeleri tercih etmiştir.

Bu tercihi yaparken farkında olmasa da, seçtiği bütün karakterler bağımsız genlerle kalıtıldığından bugün bilinen kanunları bulabilmiştir.

Gen kavramı

Mendel, çalışmaları sırasında karakterlerin ortaya çıkmasında kalıtsal faktörlerin (gen) etkili olduğunu tespit etmiştir.

Ayrılma prensibi

Bir karakterin ortaya çıkmasını sağlayan genlerin, gametler oluşurken birbirinden ayrılarak farklı gametlere geçtiğini belirlemiştir.

Gizlilik prensibi

Mendel, çalışmaları sırasında bazı karakterlerin gizli kaldığını, bazı karakterlerin ise baskın olduğunu gözlemlemiştir.

Benzerlik prensibi

Mendel çalışmalarında, bazı çaprazlamalarda F1 dölündeki bütün fertlerin birbirlerinin aynısı olduğunu tesbit etmiştir.

Bağımsız dağılış prensibi

Birden fazla karakter bakımından heterozigot olan bireyler çaprazlandığında, alel genler gametlere tamamen bağımsız dağılırlar prensibini bulmuştur.

ÇAPRAZLAMALAR

Bir canlının erkek üreme hücreleri (sperm, polen v.s.) ile diğer canlının yumurtalarının çekirdeklerinin birleşmesine döllenme denir.

Döllenmenin kalıtımda kullanılan karşılığına ise çaprazlama denir. Çaprazlamalar tek karakter yönüyle yapılabileceği gibi, iki veya daha çok karakterler kullanılarak da yapılabilir.

Monohibrit Çaprazlama

Farklı canlılar arasında çaprazlamaların nasıl yapıldığını öğrenmeden önce, çaprazlama işlemlerinde kullanılan sembolleri ve ne anlama geldiklerin öğrenelim.

  • P (Parental): Çaprazlanacak anne ve babaların genotipini gösterir.
  • G: Ebeveynlerden gelecek dişi ve erkek gametleri gösterir.
  • F1 dölü: Çaprazlama sonucu oluşan ilk dölün bireylerinin fenotip ve genotipini gösterir.
  • F2 dölü: F1 dölü bireylerinin, dişi ve erkeklerinin çaprazlanmasıyla oluşan ikinci dölün bireylerinin fenotip ve genotipi.
  • Kendileştirme: Aynı genotipe sahip canlıların dişi ve erkek bireylerinin çaprazlanmasına kendileştirme denir. Örneğin; (F1 x F1)

Mendel, bir karakter bakımından farklı olan iki homozigot dölün bireylerini çaprazlamıştır. Bu çaprazlama sonucunda meydana gelen, F1 dölünün, atalarından sadece baskın olanının fenotipini taşıdığını görmüştür.

Bu çaprazlamalar sonucunda oluşan F1 dölü, her iki atanın genlerini taşıdığı için heterozigot (melez veya hibrit) özellikte olur.

NOT: Bir karakter için heterozigot olan bu bireylere monohibrit, monohibrit bireylerin kendi arasında çaprazlanmasına ise monohibrit çaprazlama denir.

Bu çaprazlamalar sonucunda elde ettiğimiz F1 dölünün bireylerini kendileştirirsek, monohibrit çaprazlama yapmış oluruz.

Bu çaprazlamadan da görüldüğü gibi F2 dölünün genotip ayrışım oranı; 1/4 UU, 1/2 Uu, 1/4 uu ya da kısaca 1:2:1 dir.

Fenotip ayrışım oranı ise; 3/4 uzun boylu bezelye, 1/4 kısa boylu bezelye ya da kısaca 3:1 şeklindedir.

Bu çaprazlamada F1 dölünde oluşan bezelyeler uzun boylu olduğu halde, kısa boyluluk genini de taşır. F1 dölü kendileştirildiğinde, farklı gametlere geçen kısa boyluluk genleri, F2 dölünde bir araya geldiği için kısa boylu bezelye bitkileri oluşur. Bu durum Mendel tarafından gizlilik prensibi olarak ileri sürülmüştür.

NOT: Çaprazlanan bireylerdeki karşılıklı heterozigot karakter
sayısı n olmak üzere fenotip çeşidi 2n (2 üzeri n), genotip
çeşidi de 3n formülü ile bulunur.

Dihibrit Çaprazlama

Mendel, bazı deneylerinde tohum rengi ve tohum şekli gibi iki karakterin kalıtımını da incelemiştir. İki karakter bakımından heterozigot olan (TtGg gibi) bireylere dihibrit, bunların çaprazlanmasına da dihibrit çaprazlama denir.

Örneğin, homozigot uzun yeşil (TTGG) ve kısa sarı (ttgg) genotipli bezelyelerin çaprazlanmasıyla elde edilen heterozigot uzun yeşil (TtGg) bezelyelerin çaprazlanması, dihibrit çaprazlamadır.

F1 dölünün hepsi uzun ve sarı tohumludur. Genotip olarak da heterozigot (TtGg) tur.

NOT: Dihibrit çaprazlama yapılması sonucunda fenotip oranı; 9:3:3:1 şeklinde olur.

Bu çaprazlama ile oluşabilecek bireylerdeki genotip ve fenotip oranları aşağıda verildiği gibi olur:

Buna göre dihibrit çaprazlamanın yapılması sonucunda; 4 farklı fenotip ve 9 farklı genotip meydana gelmektedir.

Mendel çok sayıda dihibrit çaprazlama yaparak birden fazla karakterin kalıtımında, alel gen çiftlerinin bağımsız olarak gametlere dağıldığını ifade etmiştir. Bu sonuca ise Bağımsız Açılım Yasası adını vermiştir.

3. Çaprazlama Oranları

Tek veya iki karakter yönüyle yapılan çaprazlamalarda, fenotip ve genotip oranlarını bulmak kolaydır. Çok karakterli çaprazlamalarda ise, bu oranları bulabilmek için her karakteri bağımsız gibi düşünerek oluşabilecek ihtimaller bulunur. Çünkü bağımsız olayların meydana gelme ihtimali, ayrı ayrı meydana gelme ihtimallerinin çarpımına eşittir.

BAĞIMSIZ ve BAĞLI GENLERDE

GAMET BULMA ve HESAPLAMA

SORULARI – ÖRNEKLERİ ÇÖZÜMLERİ

BAĞIMSIZ GENLERDE GAMET BULMA ve HESAPLAMA İLE İLGİLİ SORULAR, ÖRNEKLER ve ÇÖZÜMLERİ

BAĞLI GENLERDE GAMET BULMA ve HESAPLAMA İLE İLGİLİ SORULAR, ÖRNEKLER ve ÇÖZÜMLERİ

MONOHİBRİT ÇAPRAZLAMA ÖRNEKLERİ VE SORULARI

MONOHİBRİT ÇAPRAZLAMA ÖRNEKLERİ VE SORULARI 

 

Genetik (Kalıtım) : Kavramlar, Çaprazlamalar ve Mendel İlkeleri – PDF

 

3 YORUMLAR

CEVAP VER

Please enter your comment!
buraya adınızı giriniz