Temel Veteriner Genetik Dersi 3. Ünite Sorularla Öğrenelim

Dihibrit birleştirme nedir?

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

Gregor Mendel nerde ve ne zaman dünyaya gelmiştir?

Johann Gregor Mendel 22 Temmuz 1822 de Silezya eyaletindeki Heinzendorf’da (şimdiki Çek Cumhuriyeti) dünyaya gelmiştir.

Gen nedir?

Canlılarda fonksiyonel olan enzim, protein, makro ve mikro moleküllerin yanı sıra kalıtsal özelliklerinin kodlarını taşıyan DNA parçasına gen adı verilir. Genler harfler ile ifade edilir. Büyük harf baskın geni, küçük harf çekinik geni temsil eder.

Mendel genetiğin temellerini oluşturan bilgileri hangi çalışması ile bulmuştur?

Mendel, hermafrodit bir bezelye türü olan Pisum sativum’un tohumlarından elde ettiği çeşitli varyeteleri ile yaptığı çaprazlamalardan ancak birbirine zıt yedi özellik elde etti. Bu elde ettiği bilgilerden 1866’da “Bitki melezleri ile çalışmalar” başlıklı bir makale yayınlamıştır.

Mendel ne zaman nerde hayata gözlerini kapatmıştır?

6 Ocak 1884’de Brno

Mendel ebeveyn ve onların dölleri arasındaki farklılıkların temelinde genlerin oluğunu nasıl söylemiştir?

Mendel daha önce kalıtımla ilgili edindiği bilgiler ışığında uzun ve kısa boylu veya buruşuk ve düz tohumlu bezelye bitkilerinin çaprazlandığında meydana gelecek yavrunun ana-baba değerleri arasında bir değer alacağını düşünmüştür. Ancak daha sonra yapacağı çalışmalarda farklı sonuçlar elde ederek canlılardaki değişim ve çeşitliliği bulmuştur.

Mendel’in Birinci Yasası Ayrışma (Segregasyon) İlkesi ’ne göre dominant/resesif gen etkilerinin görülme oranı kaçtır?

Bu kanuna göre; dominant gen etkilerinin fenotipte görülmesinin, resesif gen etkilerinin fenotipte görülme oranı her zaman 3:1 şeklindedir.

Modern genetik bilimi nasıl doğmuştur?

Canlıların özelliklerinin kalıtsal olduğunun bilinciyle, tarih öncesi çağlardan beri bitki ve hayvanlar ıslah edilmiştir. Bununla birlikte, kalıtımsal aktarım mekanizmalarını anlamaya çalışılan modern genetik bilimi ancak 19. yüzyılın ortalarında, Gregor Mendel’in çalışmasıyla başlamıştır.

Gregor Mendel’in girdiği okulları yazınız

Opava’daki Gymnasium, Olomouc’taki Felsefe Enstitüsü, Brno’daki Aziz Thomas manastırı (Gregor ismini buradan almıştır).

Homozigot nedir?

Bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinin aynısı ise buna homozigot denir. Başka bir deyişle aynı lokusta birbirine eş olan allel genlerin bir araya gelerek meydana getirdiği gamet topluluğuna denir. Örneğin; AA, dd, EE, ZZ, XX gibi.

Bezelyenin özellikleri nelerdir?

Bezelye bitkisi oluşum itibariyle hermafrodittir. Dolayısıyla yapı bakımından içerisine başka çiçeklerin polenlerinin girmesi olanaksızdır. Bu bitkiler kendileşme yoluyla ve eşeyli olarak çoğalmaktadır. Erkeklik organı olan anterler, çiçek henüz tomurcuk halinde iken olgunlaşıp çatlayarak bitkiyi (yumurtayı) döllemektedir.

Genin ne gibi görevleri varıdır?

Genler bireylerde farklı özelliklerin oluşmasını ve bu özelliklerin yeni nesillere aktarılmasında görev almaktadırlar. Genler canlı için gerekli moleküllerin sentezlenmesinden sorumlu olmasının yanı sıra, organizmada meydana gelen tüm biyokimyasal ve fizyolojik işlemlerin denetiminden de sorumludur.

Allel gen nedir?

Canlıların karakterlerini belirleyen/determine eden en az bir çift gen mevcuttur. Birisi anadan diğeri babadan gelen ve homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan genlere allel gen adı verilmektedir.

Tohum zarfı homozigot (DD) düz, homozigot boğumlu (dd) bezelyelerin birleştirilmesi ile elde edilen F1 ve F2 nesilleri nasıl olur? Kaç farklı fenotip görülür?

F1 DD x dd birleştirmesinden F1 Dd olur. F2 ise Dd x Dd birleştirmesinden DD,Dd,Dd,dd olur. 2 farklı fenotip görülür.

Resesiflik nedir?

Çekinik, allel genlerin heterozigot olduğu durumlarda, etkisini fenotipte gösteremeyen gene resesif (çekinik) gen; bunun ortaya çıkardığı özelliğe de resesiflik (çekinik özellik) denir.

Dominantlık nedir?

Baskınlık, allel genlerden birinin diğeri üzerindeki baskınlığa denir. Allel genlerden baskın olanın meydana getirdiği karakter fenotipte gözlenir. Fenotipte kendini gösteren gene dominant (baskın) gen denilmektedir.

Genotip nedir?

Bir canlının fenotipinin meydana gelmesini sağlayan genetik yapıya genotip adı verilmektedir. Canlının sahip olduğu tüm genlerin toplamı o bireyin genotipini vermektedir.

Test birleştirmesinin prensibi nedir?

Birçok kaynakta kontrol çiftleşmesi, test çiftleşmesi, geriye çiftleştirme olarak da geçen test birleştirmesi; Mendel’in gerçekleştirdiği deneylerin kontrolünü yapmak üzere bulunmuştur. Geriye melezlemenin prensibi; heterozigot genotipli F1 nesli bitki ya da bireyin, homozigot resesif ebeveynler ile birleştirilmesi ilkesine dayanmaktadır.

Mendel 1856 yılında hangi bitkide ne üzerine çalışmıştır, çalışmaları ne kadar sürmüştür?

Bezelyelerde çalışmıştır. Monohibrit çaprazlama yapmıştır. Melezleme çalışmaları 8 yıl sürmüştür.

Bezelyenin hermafrodit olmasının nasıl bir avantajı vardır?

Bitki henüz tomurcuk halinde iken açılıp erkeklik organı (anter) uzaklaştırılarak kastrasyon işlemi gerçekleştirilebilir. Kastre edilen bitkiye zıt özellikte olan başka bir bitkinin polenleri kullanılarak suni yoldan tozlaştırılabilir. Böylece kendileşme engellenmiş olur.

Mendel çalışmalarını ilk kez kaç yılında bilimsel kongrede sunmuştur?

1865

Fenotip nedir?

Bir canlının genetik yapısına bağlı olarak çevrenin de etkisiyle ortaya çıkan görüntüsüne fenotip adı verilir. Fenotip çevre ve genotipin ortaklaşa etkisiyle meydana getirdiği yapıdır. “F” harfi ile sembolize edilmektedir

Çevre etkileri nelerdir?

Bireyin sahip olduğu fenotipi belirleyen genotip dışındaki hastalıklar, besleme, bakım, iklim vb. gibi etkenler çevre etkileri olarak adlandırılmaktadır. Yavrunun anne karnındaki habitatı bile çevre olarak nitelendirilmektedir.

Hermafrodit nedir tanımlayınız.

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

Heterozigot nedir?

Bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinden farklı ise buna heterozigot denir. Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında belirli bir karakter ya da bütün karakterler için aynı olmayan allel çiftin bulunması durumudur. Örneğin; Dd, Ee, XY, Gg, gibi.

Siyah beden rengine sahip Aberdeen Angus (MM) sığır ırkıyla, Kırmızı beden rengine sahip Angler (mm) sığır ırkının monohibrit birleştirilmesi sonucu elde edilen F1’in genotipini yazınız

MM x mm çaprazlamasından F1’in genotipi Mm olur.

Lokus ve loci nedir?

Bir genin kromozom üzerinde yerleştiği yere lokus, Birden fazla genin kromozom üzerinde bulunduğu bölgeye ise loci adı verilmektedir

Melezleme nedir?

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

F1 ne demektir?

Parental nesil arasında yapılan birleştirme sonucu ortaya çıkan kuşağa F1 denilmektedir.

Mendel monohibrit birleştirmeyi nasıl yapmıştır?

Dişi bitkilerin erkek organlarını tomurcuklanma aşamasında iken kastrasyon işlemiyle ortamdan uzaklaştırmıştır. .Böylelikle bitkinin kendileşmesine engel olmuştur. Ardından erkek bitkilerin çiçeklerinden topladığı olgun polenler ile dişi bireyi suni olarak tozlaştırarak F1 bitkiler elde etmiştir.

Mendel yaptığı ilk deneylerde neyi amaçlamıştır?

Mendel’in yapmış olduğu ilk deneyler tek bir karakterin zıt iki formu ile ilgili olmuştur. Monohibrit birleştirme (Monohibrit çaprazlama) adı verilen bu deneylerden birinde erkek olarak seçtiği sarı tohumlu bezelyelerle, dişi olarak seçtiği yeşil tohumlu bezelyeleri çaprazlamayı amaçlamıştır.

Polihibrit çaprazlamalarda F2 neslinde oluşacak genotip sayısı nasıl hesaplanır?

3 n formülü ile hesaplanabilir. Burada n gen sayısını ifade eder.

Mendel’in İkinci Yasası; Bağımsız Düzenlenme İlkesi, Bağımsız Tertiplenme, Bağımsız Dağılım yasasını homozigot sarı yuvarlak tohumlu bezelye ile homozigot yeşil buruşuk tohumlu bezelyenin dihibrit birleşmesiyle açıklayınız

Bazı bireylerin parental kuşağa benzediği gözlenmektedir. Yani kimi bireyler sarı-yuvarlak, kimileri ise yeşil-buruşuk fenotiptedir. Ancak F2’ye bakıldığında ise sarı-buruşuk veya yeşil-düz gibi, fenotipik olarak ebeveyn kuşağına benzemeyen bireyler açığa çıkmıştır. Yani ayrı özelliklere sahip gen çiftleri bağımsız davranmaktadır. İki özellik birbirinin kalıtımına etki etmemektedir. 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 İlkesi, Bağımsız Tertiplenme, Bağımsız Dağılım olarak geçmektedir.

Karakter nedir?

Türler arası ve tür içi bireylerin çeşitliliğine sebep olan özelliklerdir.

Polihibrit çaprazlamalarda F1’de oluşacak gamet sayısını nasıl belirleriz?

2 n formülü ile hesaplanır Burada n gen sayısını ifade eder. Örneğin trihibrit birleştirmede 23 ‘den 2x2x2=8 birey olur.

Kastrasyon nedir?

İstenmeyen tozlaşmayı engellemek amacıyla, başçıkların veya erkek organların; çiçek tozu polen saçacak duruma gelmeden önce yani olgunluğa erişmeden önce çeşitli yöntemler kullanılarak kesilip uzaklaştırılmasıdır.

Polihibrit çaprazlamalarda F2’de meydana gelen yavru sayısını nasıl belirleriz?

2 n x 2n formülü ile hesaplanır. Burada n gen sayısını ifade eder.

Mendel çalışmalarında kaç karakter açısından farklılık gösteren bezelyeleri çaprazlamıştır?

Mendel, önce tek bir karakter açısından farklılık gösteren bezelye çeşitlerini çaprazlamış, daha sonra iki veya üç karakter açısından farklılık gösteren varyeteleri çaprazlayarak bazı kurallar ortaya koymuştur.

Kendileşme nedir?

Aynı bitkinin erkek ve dişi organları arasında meydana gelen tozlaşmaya kendileşme denir. Kendileşme sonucu, ebeveyne çok büyük oranda benzeyen saf döller meydana gelmektedir.

Dihibrit birleşmeyi bir örnekle açıklayınız.(A sarı tohum rengi a yeşil tohum rengine baskın, B yuvarlak tohum şekli b buruşuk tohum şekline baskın)

AABB x aabb çaprazlayalım. Homozigot yapıdaki sarı ve düz tohumlu bezelye (AABB) ile yeşil ve buruşuk tohumlu (aabb) bezelye bitkisi çaprazlandığında; F1’de AaBb genotipli bireyler elde edilmiştir. Elde edilen bezelye tohumları sarı-düz görünüşe sahiptir. F1’ler kendi aralarında çaprazlandığında ise oluşan F2’ler 9 farklı genotip (AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb), 4 farklı fenotip (sarı-yuvarlak tohumlu, sarı-buruşuk tohumlu, yeşil-yuvarlak tohumlu, yeşil-buruşuk tohumlu) ve 16 tane bireyden oluşmaktadır.

Bir trihibrit birleşme örneği yazınız

Homozigot yapılı; pembe çiçekli (PP), çiçeği aksiyal konumlu (AA) ve kısa gövdeli (uu) bir bezelye türü ile beyaz çiçekli (pp), çiçeği terminal konumlu (aa) ve uzun gövdeli (UU) bezelye türünü ele aldığımızda; P: Pembe rengi, p: Beyaz rengi U: Uzun gövdeyi, u: Kısa gövdeyi, A: Aksiyal konumu, a: Terminal konumu ifade etmektedir. Burada pembe renk, uzun gövde ve çiçeklerde aksiyal konum dominant karakterlerdir, ebeveyn gametleri PuA ve pUa şeklindedir.F1’de elde edilen yavru kuşağın tümü pembe renkli, uzun gövdeli ve aksiyal çiçek konumludur (PpUuAa). F1 melezleri kendi aralarında çaprazlandıklarında sekiz adet gamet elde edilmektedir. Bunlar: PUA, PUa, PuA, Pua, pUA, pUa, puA, pua şeklindedir.

Polihibrit çaprazlamalarda F2’ de oluşacak fenotip sayısı nasıl hesaplanır?

2 n formülü ile hesaplanabilir. Burada n gen sayısını ifade eder.

Mendel’in İkinci Yasası; Bağımsız Düzenlenme İlkesi, Bağımsız Tertiplenme, Bağımsız Dağılım yasası nedir?

Ayrı özelliklere sahip gen çiftleri bağımsız davranmaktadır. İki özellik birbirinin kalıtımına etki etmemektedir. İki farklı karakteri oluşturan allel genler yeni birleşimler yaparak, birbirlerini etkilemeden bağımsız davranarak yeni kuşaklara geçmektedir. Buna Bağımsız Düzenlenme İlkesi, Bağımsız Tertiplenme, Bağımsız Dağılım yasası denir.

Polihibrit birleştirme nedir?

İkiden fazla karakter için yapılan birleştirmelere polihibrit bileştirmeler (polihibrit çaprazlama) olarak tanımlanır. Trihibrit birleştirmelere aynı zamanda polihibrit birleştirmeler de denilmektedir.

Trihibrit birleştirme nedir?

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

F2 ne demektir?

F1’deki gamet sayısı 2 adettir. F1 melezlerinin kendi aralarında yaptıkları birleştirmeler sonucu elde edilen nesle F2 adı verilmektedir.

AA genotipli sarı bezelye ile aa genotipli yeşil bezelye çaprazlandığında F1’in genotipi ne olur ve fenotipinde hangi renk gözlenir?(Sarı renk yeşile renge baskın)

AA(sarı) x aa (yeşil).Bir allel babadan, bir allel anneden alır. Dolayısı ile F1 Aa olur. Fenotipde görülen renk genler baskınlık-çekiniklik durumuna göre olur. Sarı renk yeşile baskın olduğu için fenotipte sarı renk görülür.

Baskın ya da çekinik genlerin hangisinin anneden hangisinin babadan geldiğinin önemi var mıdır?

Önemi yoktur. Mendel’de çalışmalarında bunu ispatlamıştır

Mendel’in bezelyelerin çiçek rengi üzerine yaptığı çalışmayı açıklayınız.(P: Pembe renkli, p: Beyaz renkli)

Pembe renkli (P) çiçekten elde ettiği polenlerle beyaz (p) çiçekli bireyi dölleyerek F1 generasyonu elde etmiştir. Elde edilen heterozigot (Pp) yavruların fenotipte tümü pembe renk çiçekli gözlenmiştir. Aynı şekilde monohibrit birleştirme (tek karakter yönünden) çalışmalarını diğer zıt karakterler üzerinde de gerçekleştirmiştir.

Mendel’in yaptığı deneyler sonucu bezelyelerde bulduğu dominant karakterleri yazınız.

Tohum rengi: Tümü sarı tohumlu ? Tohum şekli: Tümü yuvarlak ? Çiçek rengi: Tümü pembe çiçekli ? Tohum zarfı şekli: Tümü şişkin ? Tohum zarfı rengi: Tümü yeşil ? Gövde yüksekliği: Tümü uzun gövdeli ? Çiçek konumu: Tümü aksiyal konumlu

Mendel elde ettiği F1 neslini çaprazlayarak ne gözlemlemiştir?

F2 neslini elde etmiştir. Ortaya çıkan F2 neslinde bu defa meydana gelen 4 yavru bitkiden 3 tanesinin homozigot genin determine ettiği karakteri fenotipte gösterdiği, geriye kalan bir yavrunun ise resesif genin belirlediği özelliği fenotipine yansıttığını gözlemlemiştir (3:1).

Mendel deneylerinde dış etkilerden korunmak için ne gibi önlemler almıştır?

Bu işlemler esnasında dişi bireylerin rüzgâr ve böcekler gibi dış etkenler aracılığıyla yabancı polenler tarafından tozlaşmasını engellemek için etrafı zarfla kapatılarak çevreden izole edilmiştir. Böyle bir olasılık, elde edilecek verileri etkileyerek sonucun değişmesine neden olacaktır.

Polihibrit birleştirmelerde fenotipik dağılım oranı nasıl olur?

27:9:9:9:3:3: 3:1 şekilde ve her zaman aynıdır

Aa genotipindeki F1’leri çaprazlayarak elde edilen F2lerin genotiplerini yazınız.(A sarı renk yeşile baskın)

Aa x Aa çaprazlamasından AA, Aa, Aa ve aa genotiplerini elde ederiz

Aa genotipindeki F1’leri çaprazlayarak elde edilen f2lerin fenotiplerini yazının.(A sarı renk yeşile baskın)

Aa x Aa çaprazlamasından AA, Aa, Aa ve aa genotipleri elde edilir. AA, Aa ve Aa sarı renkli görünür. Homozigot çekinik aa ise yeşil renkli görünür.

Hem anadan hem babadan yavruya geçen genler neye göre seçilmektedir?

Rastgele seçilerek yavruya geçmektedir.

Mendel yaptığı çalışmalar sonucunda ebeveynlerin orasında bir değer beklenir mi?

Hayır, yapılan melezlemeler sonucu ebeveynlerin sahip olduğu zıt karakterlerden sadece bir ebeveyne ait olan karakter (dominant olan) kendisini fenotipte göstermiştir. Bu sonuçla Mendel, fenotipte ebeveynlerin ortasında bir değer beklemenin yanlış olduğu tespit etmiştir. Dişi ve erkek ebeveynlerin pozisyonları değişse bile bu değişikliğin sonucu etkilemediği görülmüştür.

Mendel’in çalışmalarına göre resesif karakterin akıbeti ne olmaktadır?

Resesif karakter ise gizli kalmaktadır. (Eğer yavrunun fenotipini sadece ebeveynlerin birinden gelen faktör belirlemiş olsaydı, F2 neslinde resesif gen taşıyan ebeveynin özelliği fenotipe yansımazdı.) Öyleyse her bir karakter için iki adet kalıtım faktörünün olduğu ve meydana gelen fertlerin izotip fertler olduğu ortaya konulmuştur.

Gen aktarımını kısaca özetleyiniz

F1 nesli kendi arasında melezlendiğinde F2 neslinde birbirinden farklı yani her iki ebeveynin de karakterleri fenotipte görülmektedir. Bu durum; gametler ayrılırken, hem anadan hem de babadan yavruya geçen ve nesiller boyu birbirine karışmadan saklanabilen iki tane kalıtım faktörünün etkisini ortaya koymaktadır. Bu faktörler rastgele yavruya geçmektedir. Özetle ortaya çıkan bir fenotip; biri anneden diğeri babadan gelen iki katılım faktörünün etkisiyle (dominant ya da resesif) meydana gelmektedir. Yavru (F1) genotipinde bu iki faktörü de taşımakta ve kendi yavrularına da (F2) tesadüfî olarak sadece birini geçirmektedir.

İzotip nedir?

Fenotipik olarak birbiriyle aynı özellikleri taşıyan, birbirine tıpatıp benzeyen fertlere izotip fertler denilmektedir. “Eştiplilik” olarak da ifade edilmektedir. Ancak, bazı sözcüklerin kalın, italik ya da altı çizili olarak biçimlendirilmesini sağlayabilirsiniz.

Genotipi bilinmeyen bir bireyin sap uzunluğunu kullanarak test melezlemesini nasıl yaparız?(T uzun saplılık t kısa saplığa dominant olduğunu kabul edelim)

Homozigot resesif kısa saplı bir bireyin (tt), genotipi bilinmeyen bir bireyle (F1) birleştirilmesi sonucu elde edilen yavruların tümü eğer kısa saplı (tt) ise; genotipi bilinmeyen bireyin homozigot resesif olduğu görülebilmektedir. Mendel’in segregasyon ilkesine göre; yavruda belirecek olan fenotip, hem anneden hem de babadan gelecek olan bir çift gen kontrolünde olduğundan, oluşacak bireylerin tümünün kısa olması hem anne hem de baba kuşaktan çekinik genlerin geçtiğini göstermektedir. Eğer oluşacak bireylerin fenotipleri, bir kısmı anneye (uzun) bir kısmı ise babaya (kısa) ait özellikleri gösteriyorsa; genotipi bilinmeyen bireyin, heterozigot yapıda (Tt) olduğu söylenebilmektedir. Yavru genotipi anne ve baba bireylerin kontrolünde olduğundan, ortaya çıkan fenotipte iki karakterin de görülmesi, bilinmeyen genotipin heterozigot yapılı olduğu sonucunu vermektedir. Şayet oluşacak yavrunun fenotipi sadece genotipi bilinmeyen kuşağa (uzun-TT) benzerse; o zaman bilinmeyen genotipin homozigot dominant (TT) olduğu söylenebilir. Çünkü kontrol için kullanılan bireyin genotipi resesif özellikte olduğundan, etkisini yavru fenotipinde göstermesi, yanına gelecek resesif bir genle mümkündür. Fenotipte kendi özelliğini (kısa-tt) gösterememesi, bilinmeyen genotipin homozigot ve dominant olmasının sonucudur.

Test birleştirmelerinden nerelerde yararlanılmaktadır?

Genotipi bilinmeyen monohibrit, dihibrit ve polihibrit birleştirmelerde faydalanılır.

Mendel botanik çalışmaya nasıl başlamıştır?

Rahipliği sırasında boş vakitlerinde bahçe işleriyle uğraşmaya başlayan Mendel, botanik konusunda okuduğu kitaplar ve Bruno Felsefe Enstitüsü’nden aldığı derslerle kendisini ziraat konusunda eğitti. Manastırda, Anton Keller adında bir rahip ve tarım uzmanının yanında botanik çalışmaya başladı. 1851-1853 yılları arasında Viyana Üniversitesi’ne fizik ve botanik çalışmak üzere geldi.

Gregor Mendel, genetik biliminin temellerini hangi deneylerle açığa çıkarmıştır?

1856 yılında ilk defa bezelyelerde monohibrit çaprazlama deneylerini gerçeklefltiren Mendel, yaptığı bir seri melezleme çalışmalarını sekiz yıl sürdürmüştür. Gerçekleştirdiği bu çalışmaları 1865 yılında bilimsel bir kongrede sunmuştur. Mendel, hermafrodit bir bezelye türü olan Pisum sativum’un tohumlarından elde ettiği çeşitli varyeteleri ile yaptığı çaprazlamalardan ancak birbirine zıt yedi özellikten elde ettiği çalışmaları önemli bulmuş ve bunlar 1866’da “Bitki melezleri ile çalışmalar” başlıklı bir makalede yayınlamıştır. Böylelikle bugün genetiğin temellerini oluşturan bilgileri ortaya koymuştur.

Fenotip nedir?

Bir canlının genetik yapısına bağlı olarak çevrenin de etkisiyle ortaya çıkan görüntüsüne fenotip adı verilir. Fenotip çevre ve genotipin ortaklaşa etkisiyle meydana getirdiği yapıdır. “F” harfi ile sembolize edilmektedir. Bireyin görüntüsünde, çevrenin genotipin etkisini baskıladığına ilişkin birçok örnek vardır. Örneğin Himalaya cinsi tavşanlar hava sıcaklığı yüksek olan yerlerde yetiştirilirlerse, vücut örtüsü tamamen beyaz renkte olmaktadır. Ancak sıcaklığı düşük olan yerlerde yetiştirildiklerinde kuyruk uçlarında ayaklarında ve burun uçlarında siyah pigmentlerin oluştuğu bilinmektedir. Bu değişikliğin sebebi; bu lekelerin oluşmasında katkısı olan bir enzimin yüksek sıcaklıkta inaktif durumda olmasıdır. Sonuç olarak, oluşacak fenotip; genotip ve çevrenin ortak etkileşimi sonucunda elde edilmektedir.

Dominant ve resesif gen kavramları nelerdir ve fenotip üzerindeki etkileri ne şekilde ifade edilmektedir?

Allel gen, canlıların karakterlerini belirleyen/determine eden en az bir çift gen mevcuttur. Birisi anadan diğeri babadan gelen ve homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan genlere allel gen adı verilmektedir. Dominantlık, allel genlerden birinin diğeri üzerindeki baskınlığa denir. Allel genlerden baskın olanın meydana getirdiği karakter fenotipte gözlenir. Fenotipte kendini gösteren gene dominant (baskın) gen denilmektedir. Resesiflik, allel genlerin heterozigot olduğu durumlarda, etkisini fenotipte gösteremeyen gene resesif (çekinik) gen; bunun ortaya çıkardığı özelliğe de resesiflik (çekinik özellik) denir. Örnek verecek olursak, bezelyede yeşil rengin çekinik, sarı rengin ise baskın olduğu söylenebilir. Özetle, F1 neslinde (ilk nesil) kendi özelliklerinin ortaya çıkmasına neden olan genler (dominant) baskın genlerdir. Baskın (dominant-D) genler, bireyin fenotipinde kendi varlığını her zaman gösterirler (DD veya Dd olduğu durumlarda). Baskın genle birlikte bulunduğu zaman kendi özelliğini gösteremeyen genlere ise (resesif) çekinik gen denilmektedir. Çekinik (resesif-d) genler ise bireyin fenotipinde kendi varlığını sadece homozigot (dd) olduğu zaman gösterebilmektedir.

Homozigot ve heterozigot kavramları nelerdir ve nasıl sembolize edilmektedirler?

Homozigot, bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinin aynısı ise buna homozigot denir. Başka bir deyişle aynı lokusta birbirine eş olan allel genlerin bir araya gelerek meydana getirdiği gamet topluluğuna denir. Örneğin; AA, dd, EE, ZZ, XX gibi. Heterozigot, bir karakteri kontrol eden iki allel gen birbirinden farklı ise buna heterozigot denir. Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında belirli bir karakter ya da bütün karakterler için aynı olmayan allel çiftin buluması durumudur. Örneğin; İi, Dd, Ee, XY, Gg, gibi.

Mendel'in araştırmalarında kullandığı bezelye bitkisinin özellikleri nelerdir?

Bezelye bitkisi oluşum itibariyle hermafrodittir. Dolayısıyla yapı bakımından içerisine başka çiçeklerin polenlerinin girmesi olanaksızdır. Bu bitkiler kendileşme yoluyla ve eşeyli olarak çoğalmaktadır. Erkeklik organı olan anterler, çiçek henüz tomurcuk halinde iken olgunlaşıp çatlayarak bitkiyi (yumurtayı) döllemektedir. Bu özellik sayesinde, bitki henüz tomurcuk halinde iken açılıp erkeklik organı (anter) uzaklaştırılarak kastrasyon işlemi gerçekleştirilebilir. Kastre edilen bitkiye zıt özellikte olan başka bir bitkinin polenleri kullanılarak suni yoldan tozlaştırılabilir. Böylece kendileşme engellenmiş olur. Bu bitkide tohum kabuğu rengi, çiçek rengi, tohum rengi, tohum şekli, tohum zarfı rengi, tohum zarfı şekli, çiçek konumu ve gövde yüksekliği gibi pek çok zıt karakter mevcuttur. Bu nedenle de oğul döllerin özellikleri birbirinden kolayca ayrılmaktadır.

Monohibrit çaprazlama nedir?

Mendel’in yapmış olduğu ilk deneyler tek bir karakterin zıt iki formu ile ilgili olmuştur. Monohibrit birleştirme (Monohibrit çaprazlama) adı verilen bu deneylerden birinde erkek olarak seçtiği sarı tohumlu bezelyelerle, dişi olarak seçtiği yeşil tohumlu bezelyeleri çaprazlamayı amaçlayarak; dişi bitkilerin erkek organlarını tomurcuklanma aşamasında iken kastrasyon işlemiyle ortamdan uzaklaştırmıştır. Böylelikle bitkinin kendileşmesine engel olmuştur. Ardından erkek bitkilerin çiçeklerinden topladığı olgun polenler ile dişi bireyi suni olarak tozlaştırarak F1 bitkiler elde etmiştir. Bu işlemler esnasında dişi bireylerin rüzgâr ve böcekler gibi dış etkenler aracılığıyla yabancı polenler tarafından tozlaşmasını engellemek için etrafı zarfla kapatılarak çevreden izole edilmiştir.

Mendel'in sarı (AA) ve yeşil (aa) bezelyeler ile yaptığı monohibrit birleştirme sonucunda F1 fenotipinde hangi renkte bezelyeler meydana gelmektedir?

Homozigot dişi ve erkek bezelyelerden; AA genotipli sarı tohumlu erkek ve aa genotipli yeşil tohumlu dişi çaprazlandığında elde edilen yavruların tümünün Aa genotipli oldukları görülmektedir. Tıpkı insanlar ve tüm canlılarda olduğu gibi birey döllenme aşamasında genin bir allelini anneden, diğer allelini ise babadan almaktadır. Dolayısıyla yavruda oluşan genotip iki bireyin de genotipini taşımaktadır. Ancak F1’in fenotipinde ne görüleceği hangi genin dominant hangi genin resesif oluşuna bağlıdır. Tohum renginde; sarı rengi kodlayan genin (A), yeşil rengi kodlayan gen (a) üzerine baskın oluşu yavru F1 fenotipinin (Aa) sarı görülmesine neden olmaktadır.

Heterozigot sarı tohumlu (Aa) bezelyeler kendi aralarında çaprazlandığında yavru jenerasyonda yeşil (aa) bezelye görülme oranı nedir? 

Mendel elde ettiği F1 neslini kendi aralarında çaprazlayarak F2 neslini elde etmiştir. Ortaya çıkan F2 neslinde bu defa meydana gelen 4 yavru bitkiden 3 tanesinin homozigot genin determine ettiği karakteri fenotipte gösterdiği, geriye kalan bir yavrunun ise resesif genin belirlediği özelliği fenotipine yansıttığını gözlemlemiştir (3:1). Bu olayı bir örnekle açıklamak gerekirse sarı ve yeşil tohumlu bezelye bitkisi ele alınabilir. Yavru bezelyelerde meydana gelecek tohum rengi karakterini belirlemek için yapılan deneyde bilindiği üzere, F1 neslinde dominant A geni etkisiyle, tüm bitkiler sarı tohumlu (Aa) olarak meydana gelmiştir. F1’deki heterozigot yapılı sarı tohumlu bezelyeler kendi aralarında birleştirildiğinde ise oluşan yeni nesiller (F2) Aa, Aa, AA ve aa şeklinde elde edilmiştir. Bu şemaya göre; F2 neslinde oluşan 4 yavru bitkiden 2 tanesi heterozigot yapıda olup sarı renk görünüş açığa çıkmaktadır. Diğer bir yavru ise sahip olduğu 2 dominant allel gen sayesinde fenotipte tekrar sarı rengi vermektedir. Geriye kalan son yavru ise resesif allel genleri homozigot olarak taşıdığı için yeşil renk fenotip vermektedir. Buradaki oran 3’e 1 şeklinde ifade edilmektedir.

Mendel yaptığı monohibrit birleştirme deneyleriyle hangi sonuçlara ulaşmıştır?

Yapılan melezlemeler sonucu ebeveynlerin sahip olduğu zıt karakterlerden sadece bir ebeveyne ait olan karakter (dominant olan) kendisini fenotipte göstermiştir. Bu sonuçla Mendel, fenotipte ebeveynlerin ortasında bir değer beklemenin yanlış olduğu tespit etmiştir. Dişi ve erkek ebeveynlerin pozisyonları değişse bile bu değişikliğin sonucu etkilemediği görülmüştür. Diğer karakter (resesif olan) ise gizli kalmaktadır. (Eğer yavrunun fenotipini sadece ebeveynlerin birinden gelen faktör belirlemiş olsaydı, F2 neslinde resesif gen taşıyan ebeveynin özelliği fenotipe yansımazdı.) Öyleyse her bir karakter için iki adet kalıtım faktörünün olduğu ve meydana gelen fertlerin izotip fertler olduğu ortaya konulmuştur.

Mendel’in birinci yasası olan Ayrışma (Segregasyon) İlkesi nedir?

F1 nesli kendi arasında melezlendiğinde F2 neslinde birbirinden farklı yani her iki ebeveynin de karakterleri fenotipte görülmektedir. Bu durum; gametler ayrılırken, hem anadan hem de babadan yavruya geçen ve nesiller boyu birbirine karışmadan saklanabilen iki tane kalıtım faktörünün etkisini ortaya koymaktadır. Bu faktörler rastgele yavruya geçmektedir. Özetle ortaya çıkan bir fenotip; biri anneden diğeri babadan gelen iki katılım faktörünün etkisiyle (dominant ya da resesif) meydana gelmektedir. Yavru (F1) genotipinde bu iki faktörü de taşımakta ve kendi yavrularına da (F2) tesadüfî olarak sadece birini geçirmektedir. Mendel’in ortaya koyduğu bu sonuç tarihe Mendel’in Birinci Yasası-Ayrışma (Segregasyon) İlkesi olarak geçmektedir. Bu kanuna göre; dominant gen etkilerinin fenotipte görülmesinin, resesif gen etkilerinin fenotipte görülme oranı her zaman 3:1 şeklindedir.

Test birleştirmesi nedir?

Test birleştirmesi; Mendel’in gerçekleştirdiği deneylerin kontrolünü yapmak üzere bulunmuştur. Geriye melezlemenin prensibi; heterozigot genotipli F1 nesli bitki ya da bireyin, homozigot resesif ebeveynler ile birleştirilmesi ilkesine dayanmaktadır. Örneğin; uzun saplı bitkilerin genotipini T, kısa saplı bitkinin genotipini ise t ifade etsin. T geninin, t geni üzerinde dominant etkisi olduğu varsayıldığında, homozigot resesif kısa saplı bir bireyin (tt), genotipi bilinmeyen bir bireyle (F1) birleştirilmesi sonucu elde edilen yavruların tümü eğer kısa saplı (tt) ise; genotipi bilinmeyen bireyin homozigot resesif olduğu görülebilmektedir. Mendel’in segregasyon ilkesine göre; yavruda belirecek olan fenotip, hem anneden hem de babadan gelecek olan bir çift gen kontrolünde olduğundan, oluşacak bireylerin tümünün kısa olması hem anne hem de baba kuşaktan resesif genlerin geçtiğini göstermektedir. Eğer oluşacak bireylerin fenotipleri, bir kısmı anneye (uzun) bir kısmı ise babaya (kısa) ait özellikleri gösteriyorsa; genotipi bilinmeyen bireyin, heterozigot yapıda (Tt) olduğu söylenebilmektedir.

Dihibrit birleştirme nedir?

Farklı ebeveynlerin, iki karakter açısından birleştirilmesine dihibrit birleştirme, meydana gelen olaya ise dihibridimus adı verilmektedir. Dihibrit birleştirme, Mendel’in, bezelyelerde tohum rengi ve tohum şekli karakterleri arasında yaptığı deneyle açıklanabilir. Homozigot yapıdaki düz ve sarı tohumlu bir bezelye (AABB) ile yine homozigot yapıda buruşuk ve yeşil bezelye (AaBb) çaprazlanmıştır. Burada; A geni: Sarı tohum rengini a geni: Yeşil tohum rengini B geni: Yuvarlak tohum şeklini b geni: Buruşuk tohum şeklini ifade etmektedir. Homozigot yapıdaki sarı ve düz tohumlu bezelye (AABB) ile yeşil ve buruşuk tohumlu (aabb) bezelye bitkisi çaprazlandığında; F1’de AaBb genotipli bireyler elde edilmiştir. Elde edilen bezelye tohumları sarı-düz görünüşe sahiptir.

AaBb genotipli, sarı ve düz bezelye tohumları çaprazlandığında hangi genotip ve fenotipte bireyler elde edilebilir?

Yapılan dihibrit birleştirmeye göre; 9 farklı genotip (AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb), 4 farklı fenotip (sarı-yuvarlak tohumlu, sarı-burufluk tohumlu, yeşil-yuvarlak tohumlu, yeşil-buruşuk tohumlu) ve 16 tane F2 bireyi elde edilmektedir. Dihibrid birleştirme metoduna göre dağılım oranı 9:3:3:1 şeklinde bulunmaktadır.

Mendel'in ikinci yasası olan bağımsız düzenlenme ilkesi nedir?

AaBb genotipinde yapılan dihibrit birleştirmeye göre; 9 farklı genotip (AABB, AABb, AaBB, AaBb, AAbb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb), 4 farklı fenotip (sarı-yuvarlak tohumlu, sarı-buruşuk tohumlu, yeşil-yuvarlak tohumlu, yeşil-buruşuk tohumlu) ve 16 tane F2 bireyi elde edilmektedir. Dihibrid birleştirme metoduna göre dağılım oranı 9:3:3:1 şeklinde bulunmaktadır. Oranlar irdelendiğinde, bazı bireylerin parental kuşağa benzediği gözlenmektedir. Yani kimi bireyler sarı-yuvarlak, kimileri ise yeşil-buruşuk fenotiptedir. Ancak F2’ye bakıldığında ise sarı-buruşuk veya yeşil-düz gibi, fenotipik olarak ebeveyn kuşağına benzemeyen bireyler açığa çıkmıştır. Yani ayrı özelliklere sahip gen çiftleri bağımsız davranmaktadır. İki özellik birbirinin kalıtımına etki etmemektedir. 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 İkinci Yasası; Bağımsız Düzenlenme İlkesi, Bağımsız Tertiplenme, Bağımsız Dağılım olarak geçmektedir.

Trihibrit ve polihibrit birleştirme nedir?

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.

Homozigot yapılı; pembe çiçekli (PP), çiçeği aksiyal konumlu (AA) ve kısa gövdeli (uu) bir bezelye türü ile beyaz çiçekli (pp), çiçeği terminal konumlu (aa) ve uzun gövdeli (UU) bezelye türü çaprazlandığında hangi genotipler elde edilmektedir?

Pembe renk, uzun gövde ve çiçeklerde aksiyal konum dominant karakterlerdir, ebeveyn gametleri PuA ve pUa şeklindedir. Yapılan trihibrit çaprazlama sonucu; • F1’de elde edilen yavru kuşağın tümü pembe renkli, uzun gövdeli ve aksiyal çiçek konumludur (PpUuAa). • F1 melezleri kendi aralarında çaprazlandıklarında sekiz adet gamet elde edilmektedir. Bunlar: PUA, PUa, PuA, Pua, pUA, pUa, puA, pua şeklindedir.

Polihibrit çaprazlamalarda F1’de oluşacak gamet sayısı hangi formül ile bulunmaktadır?

Polihibrit çaprazlamalarda F1’de oluşacak gamet sayısı 2ⁿ şeklinde bulunmaktadır. Buradaki n, çaprazlamaya giren gen sayısını ifade etmektedir. Örneğin; 3 farklı gen olduğunda 2³’ten 8 tane gamet elde edilmektedir.

4 farklı gen ile yapılan çaprazlama sonucunda F2 kuşağında kaç farklı birleşim meydana gelmektedir?

Polihibrit çaprazlamalarda F1’de oluşacak gamet sayısı 2ⁿ şeklinde bulunmaktadır. Soruda verilen örnekte 2⁴=16 adet gamet oluşacaktır. F2 kuşağında oluşan 16 adet gamet birbiriyle çaprazlandığında 2⁴ x 2⁴=256 adet yeni birleşimde yavru meydana gelebilecektir.

Homozigot yapılı; pembe çiçekli (PP), çiçeği aksiyal konumlu (AA) ve kısa gövdeli (uu) bir bezelye türü ile beyaz çiçekli (pp), çiçeği terminal konumlu (aa) ve uzun gövdeli (UU) bezelye türü çaprazlandığında F2 kuşağındaki fenotipik dağılım oranı nedir?

F2 kuşağında meydana gelen yavru sayısı (yeni birleşim sayısı) da 2ⁿ x 2ⁿ formülü yardımıyla bulunabilmektedir. Bu formüle göre örnekteki 3 gen için; 23 x 23 = 64 yeni birleşim sonucunu verir. • F2 kuşağında fenotipik dağılım oranı ise her zaman aynı olmak kaydıyla; 27:9:9:9:3:3:3:1 şeklindedir. Bu dağılıma göre;

27 adet yavru: Pembe çiçekli, uzun gövdeli ve aksiyal çiçek konumlu, • 9 adet yavru: Pembe çiçekli, uzun gövdeli ve terminal çiçek konumlu, • 9 adet yavru: Pembe çiçekli, kısa gövdeli ve aksiyal çiçek konumlu, • 9 adet yavru: Beyaz çiçekli, uzun gövdeli ve aksiyal çiçek konumlu, • 3 adet yavru: Pembe çiçekli, kısa gövdeli ve terminal çiçek konumlu, • 3 adet yavru: Beyaz çiçekli, uzun gövdeli ve terminal çiçek konumlu, • 3 adet yavru: Beyaz çiçekli, kısa gövdeli ve aksiyal çiçek konumlu, • 1 adet yavru: Beyaz çiçekli, kısa gövdeli ve terminal çiçek konumlu fenotipe sahiptir.

PPAAuu ve ppaaUU genotipli bezelyeler çaprazlandığında F2 neslinde kaç farklı genotip oluşmaktadır?

F2 neslinde genotip sayısı; 27 tanedir. Bu sayı 3ⁿ formülüyle de hesaplanabilmektedir. Bu örnekteki gen sayısı olan 3’ü formüle yerleştirdiğinde 3³’ten 27 adet genotip elde edildiği sonucuna varılabilmektedir.