- 28 Ocak 2007
- 6,759
- 48
KALITIM VE ÇEVRE (1)
Canlı türleri arasındaki benzerlik ve farklılıkların ortaya çıkmasını sağlayan etkenleri araştıran ve bunların nesilden nesile aktarılışını bilimsel yöntemlerle inceleyen bilim dalına kalıtım ya da genetik denir.
13.1. KALITIM VE ÇEVRE
Bireye ait bütün özellikler kalıtım ve çevrenin etkisiyle belirlenir.
13.1.1 Kalıtımın Etkisi
Bireyin ana ve babasından aldığı özelliklerin tümünü kapsar. Bu özellikler hiçbir etki ile değişmez. Göz rengi, kan grubu, saç şekli ve bazı kalıtsal hastalıklar bu tür özelliklerdendir. Yalnız kalıtıma bağlı özellikler üreme hücrelerinde gerçekleşen mutasyonlarla yavru bireylere değiştirilerek aktarılabilir.
13.1.2. Kalıtıma Çevrenin Etkisi
Canlıların yaşayıp üredikleri ortamın karakterler üzerine etkisi vardır. Işık, sıcaklık, basınç, beslenme, spor ve eğitim önemli çevre etkenlerindendir. Bu etkilerde bireye ait, renk, vücut şekli ve zeka karakterleri gelişme sürecinde değiştirilebilir. Bu değişiklikler o bireye has olup kalıtsal değildir.
Çevre ve kalıtımın canlıların özelliklerine birlikte etkisi en iyi tek yumurta ikizlerinde incelenir. Zigotun ilk mitozdan sonra oluşturduğu iki hücrenin ayrı ayrı gelişip iki birey vermesidir. Bu bireyler genetik olarak aynıdırlar. Doğumdan sonra ikizlerden biri iyi beslenme, iyi eğitim alır; diğeri iyi beslenmez ve iyi eğitilmezse boy, ağırlık ve zeka düzeylerinde farklılıklar gözlenir. Yukarıda belirtildiği gibi bu farklılıklar kalıtsal değildir.
Çevre ve kalıtımın canlıların özelliklerine birlikte etkisi en iyi tek yumurta ikizlerinde incelenir. Zigotun ilk mitozdan sonra oluşturduğu iki hücrenin ayrı ayrı gelişip iki birey vermesidir. Bu bireyler genetik olarak aynıdırlar. Doğumdan sonra ikizlerden biri iyi beslenme, iyi eğitim alır; diğeri iyi beslenmez ve iyi eğitilmezse boy, ağırlık ve zeka düzeylerinde farklılıklar gözlenir. Yukarıda belirtildiği gibi bu farklılıklar kalıtsal değildir.
Şekil: 13.1 Aynı Yumurta ve Ayrı Yumurta İkizleri
Ancak eşyumurta ikizlerinin göz rengi, kan grubu gibi birçok özelliği çevresel etkilerle değişmez. Sonuç olarak canlılardaki bütün özellikleri kalıtsal materyal belirler, çevre ise bu özellikler üzerinde bazı değişikliklere neden olur.
13.1.3. Kalıtımla İlgili Temel Kavramlar
Fenotip - Bireyin görünen özellikleri demektir. Kan grupları, saç ve cilt rengi gibi. Fenotip, kalıtsal karakter ve çevre etkisi ile belirlenir.
Genotip - Canlının taşımış olduğu genlerin tamamına denir.
Gen - Kromozomlar üzerinde bulunan ve bir karakterin ortaya çıkmasından sorumlu DNA parçasıdır. Gende ortalama 1500 nükleotid bulunur.
Dominantlık - Fenotipte sadece bir karakterin belirmesi olayına baskınlık veya dominantlık denir. Beliren karakter baskın karakter adını alır.
Resesiflik - Oğul bireylerin fenotipinde görülmeyen, fakat genotipinde bulunan karakterlere resesif ya da çekinik karakter adı verilir.
Alel Gen - Homolog kromozomlar üzerinde bulunan ve aynı özelliği denetleyen her bir gene alel gen denir.
Heterozigotluk - Bir karakteri kontrol eden alellerin birinin baskın diğerinin çekinik olmasıdır.
Modifikasyon - Genlere bağlı olmadan çevre etkisi ile oluşturulan karakterlere denir. Modifikasyon kalıtsal değildir. Güneşte tenin esmerleşmesi modifikasyona örnektir.
Eş Baskınlık - Heterozigot durumda alel genlerin birbirlerine baskınlık sağlayamamalarıdır. Eş baskınlıkla iki alelin etkisi karışık olarak açığa çıkar. AB kan grubu eşbaskınlığa örnektir.
Çok Alellik - Bir karakterin populasyonlarda ikiden fazla sayıda özellik göstermesine denir.
Bağlı Genler - Bir kromozom üzerinde bulunan bütün genlere, bağlı genler denir.
Bağımsız Genler - Farklı kromozomlar üzerinde bulunan genler birbirinden bağımsız genlerdir.
Genotip - Canlının taşımış olduğu genlerin tamamına denir.
Gen - Kromozomlar üzerinde bulunan ve bir karakterin ortaya çıkmasından sorumlu DNA parçasıdır. Gende ortalama 1500 nükleotid bulunur.
Dominantlık - Fenotipte sadece bir karakterin belirmesi olayına baskınlık veya dominantlık denir. Beliren karakter baskın karakter adını alır.
Resesiflik - Oğul bireylerin fenotipinde görülmeyen, fakat genotipinde bulunan karakterlere resesif ya da çekinik karakter adı verilir.
Alel Gen - Homolog kromozomlar üzerinde bulunan ve aynı özelliği denetleyen her bir gene alel gen denir.
Heterozigotluk - Bir karakteri kontrol eden alellerin birinin baskın diğerinin çekinik olmasıdır.
Modifikasyon - Genlere bağlı olmadan çevre etkisi ile oluşturulan karakterlere denir. Modifikasyon kalıtsal değildir. Güneşte tenin esmerleşmesi modifikasyona örnektir.
Eş Baskınlık - Heterozigot durumda alel genlerin birbirlerine baskınlık sağlayamamalarıdır. Eş baskınlıkla iki alelin etkisi karışık olarak açığa çıkar. AB kan grubu eşbaskınlığa örnektir.
Çok Alellik - Bir karakterin populasyonlarda ikiden fazla sayıda özellik göstermesine denir.
Bağlı Genler - Bir kromozom üzerinde bulunan bütün genlere, bağlı genler denir.
Bağımsız Genler - Farklı kromozomlar üzerinde bulunan genler birbirinden bağımsız genlerdir.
13.2. GAMET ÇEŞİTLERİ
Mayoz bölünme ile oluşturulan ve n sayıda kromozom taşıyan üreme hücrelerine gamet denir. Gametler ana canlının yarısı kadar kromozom taşır.
13.2.1. Bir Karakterin Gametlere Aktarılışı
AA, aa ve Aa nın gametlere aktarılışını inceleyelim.
Buna göre heterozigot karakter sayısı arttıkça gamet çeşidi artar. Bir canlının oluşturulabileceği gamet çeşidi 2n formülü ile hesaplanır. Formülde n heterozigot karakter sayıdır.
AA ya da aa örneğinde n = 0 dır.
AA ya da aa örneğinde n = 0 dır.
Buna göre gamet çeşidi :
n = 0Þ 2[FONT="]n = 20 = 1 dir.[/FONT]
Aa örneğinde n = 1 dir.
Buna göre gamet çeşidi :
n = 1Þ2[FONT="]n = 21 = 2 dir.
[/FONT]
Buna göre gamet çeşidi :
n = 1Þ2[FONT="]n = 21 = 2 dir.
[/FONT]
13.2.2 İki Karakterin Gametlere Aktarılışı
içinde her canlı iki çeşit gamet oluşturur.
Yandaki canlı ise iki karakter bakımından heterozigottur. Buna göre n = 2 dir. Bu canlının verebileceği gamet çeşidi
2[FONT="]n Þ2
= 4 tür.
[/FONT]
Yandaki canlı ise iki karakter bakımından heterozigottur. Buna göre n = 2 dir. Bu canlının verebileceği gamet çeşidi
2[FONT="]n Þ2
[/FONT]
13.2.3. Üç Karakterin Gametlere Aktarılışı
Üç karakter de homozigotsa gamet çeşidi;
n = 0 Þ2[FONT="]n = 20 = 1 dir.[/FONT]
n = 0 Þ2[FONT="]n = 20 = 1 dir.[/FONT]
Örnek : AABBCC, AAbbcc , aabbCC gibi.
Üç karakterden biri heterozigot ise gamet çeşidi:
n = 1 Þ 2[FONT="]n = 21 = 2 dir.[/FONT]
Üç karakterden biri heterozigot ise gamet çeşidi:
n = 1 Þ 2[FONT="]n = 21 = 2 dir.[/FONT]
Örnek : AaBBCC , AABbCC , aaBBCc gibi.
Üç karakterden ikisi heterozigot ise gamet çeşidi:
n = 2 Þ2 = 2
= 4 tür.
AaBbCC , AABbCc , AaBBCc gibi.
Üç karakterden üçü de heterozigot ise gamet çeşidi :
n = 3 Þ 2[FONT="]n = 23 = 8 dir.[/FONT]
Üç karakterden ikisi heterozigot ise gamet çeşidi:
n = 2 Þ2 = 2
AaBbCC , AABbCc , AaBBCc gibi.
Üç karakterden üçü de heterozigot ise gamet çeşidi :
n = 3 Þ 2[FONT="]n = 23 = 8 dir.[/FONT]
Örnek : AaBbCc bireyinin gametleri
ABC, ABc Abc , abC, aBc ve abc dir. Bu gametlerin oluşma şansı 1/8 dir.
ABC, ABc Abc , abC, aBc ve abc dir. Bu gametlerin oluşma şansı 1/8 dir.
Örnek : AaBbccddEeFfGgYY genotipindeki canlıdan kaç çeşit gamet oluşur?
Bu canlıdan ABcdEFGY gametinin oluşma ihtimali nedir ?
Bu canlıdan ABcdEFGY gametinin oluşma ihtimali nedir ?
13.2.4. Gamet Çeşidini Etkileyen Faktörler
Yukarıda anlatıldığı gibi heterozigot genler gamet çeşidini artırır. Homozigot genler gamet çeşidini azaltır.
Bağlı genler gamet çeşidini azaltır, bağımsız genler artırır.
Bağlı genler gamet çeşidini azaltır, bağımsız genler artırır.
A. Bağlı Genlerin Gametlere Aktarılışı
Aynı kromozom üzerinde bulunan ve alt alta sıralanan genlere
bağlı gen denir. Bağlı genler aynı kromozom üzerinde bulunduğundan
kromozom hangi gamete giderse üzerinde bulunan bağlı genlerde hep
birlikte o gamete gider dolayısıyla iki çeşit gamet oluşturulur.
bağlı gen denir. Bağlı genler aynı kromozom üzerinde bulunduğundan
kromozom hangi gamete giderse üzerinde bulunan bağlı genlerde hep
birlikte o gamete gider dolayısıyla iki çeşit gamet oluşturulur.
K ve E genleri bağlı genlerdir. Mayoz sonucunda iki çeşit gamet
oluşur. Bağlı gen olmasalardı 4 çeşit gamet oluşurdu
oluşur. Bağlı gen olmasalardı 4 çeşit gamet oluşurdu
Bağlı gen sayısı gamet çeşidini azaltır
Kromozomlardaki bağlı genler krossing-overle ayrılarak gamet çeşidinin artmasına sebep olabilir.
13.3. MENDELİ'N KALITIM ÇALIŞMALARI
Kalıtsal karakterlerin nesillere nasıl aktarıldığı ve bunun hangi mekanizma ile gerçekleştiğini ilk olarak, Avusturyalı bilim adamı Gregor MENDEL açıklamıştır. Mendel yapmış olduğu çalışmalar sonunda kendi adıyla anılan Mendel Prensipleri'ni ortaya koymuştur.
13.3.1 Mendel Prensipleri
A. Gen Kavramı
Mendel, karakterlerin ortaya çıkmasında bir çift faktörün etkili olduğunu söyledi. Bu faktörlere günümüzde gen denilmektedir. Kısaca gen, kalıtım birimi olarak ifade edilir. Her karakter bir gen çifti ile kontrol edilir. Bu genlere alel gen denir. Alel genler bir karakter üzerine aynı yönde (AA) (aa) etki edebildiği gibi, zıt yönde de (Aa) etki edebilir. (Dominantlık-Resesiflik Yasası)
B. Ayrılma Prensibi
Bir karakterin ortaya çıkmasını sağlayan bir çift faktörün, gamet oluşumunda birbirlerinden ayrılarak farklı gametlere gittiğini belirledi.
C. Gametlerin Rastgele Birleşmesi Prensibi
Anne ve babanın ayrılma prensibine göre oluşturdukları gametler rastgele birleşir.
13.4. ÇAPRAZLAMALAR
13.4.1. Monohibrit Çaprazlama
Çaprazlama yapılırken tek bir karakter esas alınıyorsa buna monohibrit çaprazlama denir.
Şekil: 13.2 Monohibrit Çaprazlama
Çaprazlamalarda P anne ve babanın genotipi demektir. G anne ve babanın oluşturduğu gametlerdir. Homozigot dominant anne ve homozigot resesif babadan oluşan bireylere F1 dölü denir.
F1 dölü bütün karakterler bakımından heterozigottur. F1 dölünün kendi arasında çaprazlamasına kendileştirme denir. Kendileştirme sonucunda F
dölü meydana gelir.
F1 dölü bütün karakterler bakımından heterozigottur. F1 dölünün kendi arasında çaprazlamasına kendileştirme denir. Kendileştirme sonucunda F
Şekil : 13.3 F2 Dölünün Oluşması ve Özellikleri
13.4.2 Dihibrit Çaprazlama
İki karakteri esas alarak yapılan çaprazlamadır. Örneğin göz rengi ve saç şekli iki ayrı karakterdir.
A : Kahverengi göz alel geni
a : Mavi göz alel geni
B : Kıvırcık saç alel geni
A : Kahverengi göz alel geni
a : Mavi göz alel geni
B : Kıvırcık saç alel geni
b : Düz saç alel geni
Fenotip : Kahverengi gözlü kıvırcık saçlı
Genotip : Heterozigot
Şekil 13.4 Dihibrit Çaprazlama
Genotip : Heterozigot
Şekil 13.4 Dihibrit Çaprazlama
Şekil: 13.5 Dihibrit Çaprazlamada F
Dölünün Oluşması ve özellikleri
F
dölünde oluşan bireylerin fenotip çeşidi 2n, genotip çeşidi 3n formülü ile hesaplanır. Formülde n heterozigot gen sayısıdır.
Şekil 13.5 için bu formülü uygularsak
n = 2 idi fenotip çeşidi = 2n = 4 tür.
genotip çeşidi = 3n = 9 dur.
Not: Bu formüller kendileştirme çaprazlamaları için geçerlidir.
n = 2 idi fenotip çeşidi = 2n = 4 tür.
genotip çeşidi = 3n = 9 dur.
Not: Bu formüller kendileştirme çaprazlamaları için geçerlidir.
13.4.3 Trihibrit Çaprazlama
Canlının üç karakter yönünden incelenmesi ve bu karakterlerin aktarılış oranlarının incelenmesidir. Bezelyelerin üç karakteri (renk, boy, şekil) bu şekilde incelenebilir.
S = Sarı U = Uzun D = Düzgün
s = Yeşil u = Kısa d = Buruşuk
S = Sarı U = Uzun D = Düzgün
s = Yeşil u = Kısa d = Buruşuk
Fenotip : Sarı, uzun, düzgün
Genotip : Heterozigot
Genotip : Heterozigot
F dölünü kendileştirirsek
1. Kaç çeşit fenotipte birey oluşur?
2. Kaç çeşit genotip birey oluşur?
3. Çaprazlama sonucu oluşan bireylerin fenotip oran ları nelerdir?
4.Çaprazlama sonucu oluşan bireylerin genotip oranları nelerdir?
Şimdi bu soruların cevaplarını bulalım :
1. Kaç çeşit fenotipte birey oluşur?
2. Kaç çeşit genotip birey oluşur?
3. Çaprazlama sonucu oluşan bireylerin fenotip oran ları nelerdir?
4.Çaprazlama sonucu oluşan bireylerin genotip oranları nelerdir?
Şimdi bu soruların cevaplarını bulalım :
1. Kaç çeşit fenotipte birey oluşur ?
