Ünite 3: Mendel Kalıtımı

Gregor Mendel’in Yaşamı

Mendel, Temmuz 1822 Silezya eyaletindeki Heinzendorf’da dünyaya gelmiştir. Gymnasium’dan 1840 yılında mezun olan genç bilim adamı; 1841 yılında Olomouc’taki Felsefe Enstitüsüne yazıldı. 1843’te ise Bruno’daki Aziz Thomas manastırına yaptığı başvuru kabul edilerek rahip olma yolunda adım attı. “Gregor” ismini aldığı rahipliği sırasında boş vakitlerinde bahçe işleriyle uğraşmaya başlayan Mendel, botanik konusunda okuduğu kitaplar ve Bruno Felsefe Enstitüsü’nden aldığı derslerle kendisini ziraat konusunda eğitti. Ayrıca öğretmenlik için Zynojmo köyündeki bir okulda görevlendirilen Mendel; öğretmenlik mesleğini de çok sevmiştir. 1851-1853 yılları arasında Viyana Üniversitesi’ne fizik ve botanik çalışmak üzere gönderildi.

Modern genetik bilimi 19. yüzyılın ortalarında, Gregor Mendel’in çalışmasıyla başlamıştır. 1856 yılında yapmaya başladığı, bezelyeler üzerindeki birleştirme çalışmalarını, 1865 yılında ilk kez bilimsel bir kongrede sunmuştur. Sunduğu bilgileri 1866’da “Bitki melezleri ile çalışmalar” başlıklı bir makalede yayınlayarak o günden genetiğin temellerini atmış ve 1884 yılında hayata gözlerini kapamıştır.

Monohibrit çaprazlama: iki farklı gametin, tek bir kalıtsal karakter yönünden birbiriyle çaprazlanma olayına verilen isimdir.

Melezleme: Aynı tür içerisinde, farklı karakter özelliklerine sahip bireyler arasında yapılan birleştirmelere melezleme denir

Kalıtımla İlgili Temel Kavramlar

Bireyin sahip olduğu fenotipi belirleyen genotip dışındaki hastalıklar, besleme, bakım, iklim vb. gibi etkenler çevre etkileri olarak adlandırılmaktadır.

Bir canlının genetik yapısına bağlı olarak çevrenin de etkisiyle ortaya çıkan görüntüsüne fenotip adı verilir.

Bir canlının fenotipinin meydana gelmesini sağlayan genetik yapıya genotip adı verilmektedir.

Canlılarda fonksiyonel olan enzim, protein, makro ve mikro moleküllerin yanı sıra kalıtsal özelliklerinin kodlarını taşıyan DNA parçasına gen adı verilir.

Birisi anadan diğeri babadan gelen ve homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan genlere allel gen adı verilmektedir.

Fenotipte kendini gösteren gene dominant ( baskın ) gen denilmektedir.

Çekinik, allel genlerin heterozigot olduğu durumlarda, etkisini fenotipte gösteremeyen gene resesif ( çekinik ) gen denir.

Bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinin aynısı ise buna homozigot denir

Bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinden farklı ise buna heterozigot denir.

Mendel’in Çalışmaları

Bezelye bitkisi oluşum itibariyle hermafrodittir .

Hermafrodit : Hem erkek hem de dişi organı üzerinde bulunduran canlı anlamına gelmektedir.

Kendileşme : Aynı bitkinin erkek ve dişi organları arasında meydana gelen tozlaşmaya kendileşme adı verilmektedir. “ Kendileşme ” sonucu, ebeveyne çok büyük oranda benzeyen saf döller meydana gelmektedir.

Kastrasyon : istenmeyen tozlaşmayı engellemek amacıyla, başçıkların veya erkek organların; çiçek tozupolen saçacak duruma gelmeden önce yani olgunluğa erişmeden önce çeşitli yöntemler kullanılarak kesilip uzaklaştırılmasıdır.

Monohibrit Birleştirmeler

Monohibridismus tek karakter için yapılan çaprazlamaya verilen isimdir. Mendel yaptığı deneylerden birinde, erkek olarak seçtiği sarı tohumlu bezelyelerle, dişi olarak seçtiği yeşil tohumlu bezelyeleri çaprazlamayı amaçlamıştır. Birey döllenme aşamasında genin bir allenini anneden, diğer allenini ise babadan almaktadır. Dolayısıyla yavruda oluşan genotip iki bireyin de genotipini taşımaktadır. Diğer deneyinde ise kastrasyon işlemini yeşil tohumlu bitkide yaparak, yeşil tohumlu bitkinin polenleri ile sarı tohumlu bitkiyi tozlaştırmıştır.

Mendel yaptığı monohibrit birleştirme çalışmaları ile aşağıdaki sonuçları elde etmiştir;

• Yapılan melezlemeler sonucu ebeveynlerin sahip olduğu zıt karakterlerden sadece bir ebeveyne ait olan karakter (dominant olan) kendisini fenotipte göstermiştir.
• Diğer karakter (resesif olan) ise gizli kalmaktadır. her bir karakter için iki adet kalıtım faktörünün olduğu ve meydana gelen fertlerin izotip fertler olduğu ortaya konulmuştur.

İzotip : Fenotipik olarak birbiriyle aynı özellikleri taşıyan, birbirine tıpatıp benzeyen fertlere izotip fertler denilmektedir. “Eştiplilik” olarak da ifade edilmektedir.

Test Birleştirmesi (Geriye Melezleme/Kontrol Çiftleşmesi)

Test birleştirmesi; birçok kaynakta kontrol çiftleşmesi, test çiftleşmesi, geriye çiftleştirme olarak da geçmektedir. Test birleştirmesinin prensibi; heterozigot genotipli bitki ya da bireyin, homozigot resesif ebeveynler ile birleştirilmesi ilkesine dayanmaktadır.

Dihibrit Birleştirmeler

Farklı ebeveynlerin, iki karakter açısından birleştirilmesine dihibrit birleştirme , meydana gelen olaya ise dihibridimus adı verilmektedir.

İki farklı karakteri oluşturan allel genler yeni birleşimler yaparak, birbirlerini etkilemeden bağımsız davranarak yeni kuşaklara geçmektedir.

Mendel’in keşfettiği bu sonuçlar da tarihe Mendel’in ikinci Yasası ; Bağımsız Düzenlenme ilkesi , Bağımsız Tertiplenme , Bağımsız Dağılım olarak geçmektedir.

F1’deki gamet sayısı 4 adettir. F1 melezlerinin kendi aralarında yaptıkları birleştirmeler sonucu elde edilen F2 kuşağında 16 adet yeni birleşim yani yeni birey oluşmaktadır. Bu birleşimlerde; dihibrid birleştirme metoduna göre dağılım oranı 9:3:3:1 şeklinde bulunmaktadır. Yani F2’de bir grupta 9, diğer ikisinde 3 ve sonuncusunda 1 birey olmak üzere 4 farklı fenotip oluşmaktadır. Oluşan fenotiplerden ikisi ebeveyn neslinin karakterlerini gösterirken, diğer iki fenotip oluşmaktadır.

Trihibrit/polihibrit Birleştirmeler

Farklı iki canlı arasında, üç karakter açısından yapılan birleştirmeler; trihibrit birleştirmeler ( trihibrit çaprazlama ) şeklinde adlandırılmaktadır.

İkiden fazla karakter için yapılan birleştirmelere ise polihibrit bileştirmeler ( polihibrit çaprazlama ) olarak tanımlandığından trihibrit birleştirmelere aynı zamanda polihibrit birleştirmeler de denilmektedir.

F1’de elde edilen yavru kuşağın tümü parental bireylerdeki dominant karakterlerin özelliklerini taşımaktadır. F1’de oluşacak gamet sayısı 2n şeklinde bulunmaktadır. F1 kuşağındaki gametler birbiriyle çaprazlandığında F2 kuşağında meydana gelen yavru sayısı/yeni birleşim sayısı da 2n x 2n formülüyle elde edilmektedir. F2 kuşağında fenotipik dağılım oranı ise her zaman aynı olmak kaydıyla; 27:9:9:9:3:3:3:1 şeklindedir. F2 kuşağında oluşacak genotip sayısı 3n formülüyle, fenotip sayısı ise 2n formülüyle belirlenebilmektedir.