Bir canlının erkek üreme hücreleri (sperm veya polen) ile diğer bir canlının yumurtalarının birleştirilmesine çaprazlama denir.
A. ÇAPRAZLAMALARIN ELEMANLARI P : Çaprazlanacak anne ve babanın (ebeveynlerin) genotipini ifade eder. G : Anne ve babadan meydana gelebilecek gamet çeşitlerini gösterir. Gametlerin sayıları değil, çeşitleri önemlidir. F1 dölü : Dişi ve erkek gamet çeşitlerinin birleşmesiyle oluşabilecek ilk dölün (neslin) genotip ve fenotip çeşitlerini ifade eder. F2 dölü : F1 dölünde elde edilen dişi ve erkek bireylerin çaprazlanmasıyla oluşacak ikinci dölü (nesli) ifade eder. Kendileşme : Belli bir genotipe sahip dişinin kendisiyle aynı genotipte bir erkekle çaprazlanmasıdır. Arı Döl (Saf Döl) : Genotip olarak homozigot olup, kendileştirildiğinde her zaman aynı genotipte ve fenotipte bireyler oluşturan canlılara arı döl denir.
B. BİR KARAKTERLİ (MONOHİBRİT) ÇAPRAZLAMALAR
Bir türün sadece bir karekteri üzerinde çaprazlamalar yapmaya denir.
Arı döl yeşil tohumlu bir bezelye ile yine arı döl sarı tohumlu başka bir bezelyeyi çaprazlayalım.
İki homozigot canlının çaprazlanmasıyla ilgili size sorulan her soruya 1 cevabını verebilirsiniz.
Heterozigot durumda her bireyden iki çeşit gamet meydana gelir. Birinci yumurtanın iki çeşit polen ile birleşme ihtimali vardır. Daha sonra ikinci yumurta ele alınıp yine iki çeşit polen ile birleşme ihtimali yazılır. Oluşan dölde, Fenotip oranı = 3 : 1 dir. Bunun manası, 3'ü bir çeşitten, 1'i diğer çeşitten demektir. Diğer soruları da bunun gibi cevaplandırabiliriz. Genotip oranı = 1: 2: 1 , Fenotip çeşidi = 2, Genotip çeşidi = 3 tür.
C. İKİ KARAKTERLİ (DİHİBRİT) ÇAPRAZLAMALAR
Bu çaprazlamaları açıklayabilmek için, homozigot sarı ve düzgün bir bezelye ile yeşil ve buruşuk bir bezelyeyi çaprazlayalım;
(Sarı yeşile, Düzgünlük, buruşukluğa baskındır).
Daha önce de bahsettiğimiz gibi iki homozigot canlının çaprazlanmasıyla, bireylerden birer çeşit gamet ve bunların birleşmesiyle de sadece bir çeşit birey meydana gelmektedir. F1 dölünü kendi arasında çaprazlayıp F2 dölünü bulalım.
Oluşan bu ikinci döl için yukarıda belirttiğimiz soruları şöyle cevaplayabiliriz.
Fenotip Oranı : 9: 3: 3: 1 dir.
Kendileşme çaprazlamalarında Genotip Çeşidi 3n formülüyle bulunur. n, heterozigot karakter sayısını belirtir.
Yukarıdaki oranlar, iki karakter heterozigot ve genler bağımsız olduğunda sabittir.
Bütün çaprazlamaları düzenli çaprazlamalar ve düzensiz çaprazlamalar olmak üzere iki ana grupta toplayabiliriz. Şimdi bunları bir tablo ile gösterelim.
Bütün hibrit çaprazlamalarında:
2n = fenotip çeşidi
3n = genotip çeşidi
4n = çaprazlama sonucu, oluşacak fert sayısını verir.
n = heterozigot karakter çeşidi.
Tabloda görüldüğü gibi eğer çaprazlamanız “homozigot x homozigot” ise size ne sorulursa 1 cevabını verebilirsiniz.
Şayet “heterozigot x heterozigot” şeklinde verilmiş ise tabloda gösterilen oranlar sabit olmaktadır.
MENDEL KURALLARI
Bağımsız Dağılış (Ayrılma) Prensibi : Bir karakteri kontrol eden iki gen gametler meydana gelirken, farklı gametlere giderler. Farklı karakterlerin genleri, birbirlerinden bağımsız olarak gametlere aktarılırlar. Buna “bağımsız dağılış” veya “ayrılma prensibi” denir.
İzotipi (Benzerlik) Prensibi : Mendel sarı ve yeşil iki farklı bezelyeyi çaprazladı ve F1 dölündeki bütün bireylerin aynı fenotipte olduğunu gördü ve buna benzerlik (izotipi) adını verdi.
Gizlilik – Baskınlık Prensibi : Mendel oğul döllerde anne veya babada olan bazı özelliklerin kaybolduğunu gözledi. Ama bu özelliklerin bir sonraki dölde ortaya çıktığını görünce, kaybolmadıklarını ama gizli kaldıklarını anladı. Birinci dölde gözlenemeyen özelliğe çekinik (gizli) özellik, kendini belli eden özelliğe ise baskın özellik adını verdi.
Çaprazlama, eşeyli üreyen canlılarda erkek ve dişi üreme hücrelerinin birleştirilmesiyle yavru bireyler elde edilmesi olayına denir. Çaprazlama yapılmasının sebebi karakterleri oluşturan allel genlerin yarısının dişiden yarısının erkekten alınmasıdır.
Bir türün tek bir karakterini taşıyan gen lokusları bakımından iki gametin çaprazlanmasıdır.
Bu şekilde yalnızca bir özellik dikkate alınarak yapılan çaprazlamalara "monohibrit çaprazlama", bu olayın kalıtımına da "monohibrit kalıtım" denir.
Eğer bir canlıda iki gen birbirine tamamen benziyorsa, (SS ya da ss gibi) bunlara "homozigot" ya da "saf kan" denir. Saf kan (homozigot) bireyler elde etmek için kendileşme yapılır yani döllenme bireyin kardeşi, anası babası ya da yavrusu ile olmalıdır.
Baskın ve çekinik gametlerle çaprazlama ve Punnet karesi ile sonucun gösterimiMendel, bezelyelerle yaptığı çaprazlama deneylerinde bu bitkinin kalıtımını incelemiştir. Bezelye bitkisi kendi kendini dölleyen bir bitki olduğundan Mendel, bu bitkiden saf kan (homozigot) bireyler elde etmiş ve bunlarla çalışmıştır. Bu durumda düz tohum şekline sahip olan bezelyeler, düz tohumlu bitkileri; buruşuk tohum şekline sahip olan bezelyelerde buruşuk tohumlu bezelyeleri vermişlerdir. Buna göre,
D: Düz Tohum d: Buruşuk Tohum
(anne) DD x dd (baba) çaprazlanırsa,
Genotip: D x d
F1: Dd %100 Düzgün , %100 Heterezigot
Dd x Dd
Genotip: 1/2 D, 1/2 D, 1/2 d, 1/2 d
F2: 1/4 DD , 1/4 Dd , /4 Dd , 1/4 dd
Fenotip: 3/4 D , 3/4 d , oran: 3 : 1
Genotip: 1/4 DD , 1/2 Dd , 1/4 dd, oran: 1 : 2 : 1
Çaprazlama çeşitleri
Monohibrit çaprazlama
Monohibrit çaprazlama, bir türün tek bir karakterini taşıyan gen lokusları bakımından iki gametin çaprazlanmasıdır.
Bu şekilde yalnızca bir özellik dikkate alınarak yapılan çaprazlamalara "monohibrit çaprazlama", bu olayın kalıtımına da "monohibrit kalıtım" denir.
Eğer bir canlıda iki gen birbirine tamamen benziyorsa, (SS ya da ss gibi) bunlara "homozigot" ya da "saf kan" denir. Saf kan (homozigot) bireyler elde etmek için kendileşme yapılır yani döllenme bireyin kardeşi, annesi babası ya da yavrusu ile olmalıdır.
Baskın ve çekinik gametlerle çaprazlama ve Punnet karesi ile sonucun gösterimi
Mendel, bezelyelerle yaptığı çaprazlama deneylerinde bu bitkinin kalıtımını incelemiştir. Bezelye bitkisi kendi kendini dölleyen bir bitki olduğundan Mendel, bu bitkiden saf kan (homozigot) bireyler elde etmiş ve bunlarla çalışmıştır. Bu durumda düz tohum şekline sahip olan bezelyeler, düz tohumlu bitkileri; buruşuk tohum şekline sahip olan bezelyelerde buruşuk tohumlu bezelyeleri vermişlerdir. Buna göre,
D: Düz Tohum
d: Buruşuk Tohum
(anne) DD x dd (baba) çaprazlanırsa,
Genotip: D x d
F1: Dd %100 Düzgün , %100 Heterezigot
Trihibirit çaprazlama
Trihibirit çaprazlama, bir türün üç karakterini taşıyan gen lokusları bakımından iki gametin çaprazlanmasıdır.
Geri çaprazlama
Bir melezin (veya genotipi bilinmeyen bir bireyin ) ana veya babasıyla (veya onlarla aynı genotipteki bir bireyle) çaprazlanmasına dedir. Eğer melez birey söz konusu karateri bakımından bir resesif homozigotla çaprazlanıyorsa, buna Test (kontrol) Çaprazlaması denir.
Mendel genetiği
Mendelin 1. yasası:
Alellerin ayrışım prensibi = Bağımsız ayrışım prensibi
P: SS (anne) X ss (baba) kromozom sayısı:2n
Bu karakterler çaprazlanır
Muhtemel aleller:
G: S (anneden) ve s (babadan) kromozom sayısı: n
F1: Ss
Çaprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur.
Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki çeşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun aralarında çaprazlanması sonucu F1 dölünde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya çıkar.
Mendel bu bulgulara göre şu açıklamaları yapmıştır:
Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır (günümüzde gen adı verilen birimler).
Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır. F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir.
Kalıtsal belirleyiciler gamet hücreleri aracılığı ile dölden döle nakledilir. Eşey hücreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gerçekleşir. Örneğin Ss allel çifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s dir. Oluşacak eşey hücresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hücreye de s alleli iletir. Her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir. İşte bu Mendelin birinci yasasının temelidir.
Mendelin 2. yasası:
Bireylerin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır. F1 döllerin kendi aralarında çaprazlanmasıyla elde edilen döl F2 dölüdür. Belli bir karakterin her iki çeşidini gösteren bireyler her zaman belirli ve sabit oranda çıkarlar.
P: Ss X Ss
F1 döller kendi aralarında çaprazlanır .
G: S s S s
Eşey hücrelerine taksim edilen muhtemel alleler.
F2: G S s
S SS Ss
s Ss ss
%25 SS
%50 Ss
%25 ss
Oranları hiçbir zaman değişmez --> 3:1
Sarı renkli tohumların yeşil renklilere oranıdır.
Bu deney ve çaprazlamaları yapması ona genetiğin babası unvanını kazandırmıştır.Ayrıca köpekleri çok sevmesine rağmen bu çaprazlamaları bezelyelerle yapması da onun başarısına büyük katkı sağlamıştır.
Fenotip
Fenotip ya da Dışyapı, genetik (genotip) ve çevresel etkenlerin yarattığı özelliklerin canlının dış görünüşündeki yansıması. Fenotip çoğunlukla genler tarafından belirlenir ancak bazı koşullarda diğer etkenler, fenotipin genotipe yüzde yüz uymasını engelleyebilir. Bu duruma hipomorfizm denir.
Fenotip, zaman içinde değişebilir. Birden çok genle kontrol edilen özelliklerin fenotipleri de karmaşıklık gösterir. Genlerin durumuna göre çeşitlilik gösteren fenotip sınıflarına pleitropik fenotipler denir.
Örneğin kıvırcık saçlı anne ile düz saçlı baba çiftleşirse doğacak çocuklar 1.Kuşak olur.Kıvırcık saç,düz saça baskın olduğundan kıvırcık saçlı birey AA ve düz saçlı birey aa olur.Mendel'in de yaptığı gibi bireyler arasında çaprazlama yapılır.AA ve aa olan bireylerin harfleri çaprazlanır. A ile a,A ile a,a ile A ve a ile A genleri ortaya çıkar.Fakat baskın gen harfi(büyük harf) başa ya-zıldığından tüm bireyler %100 melez döl;fakat kıvırık saçlı doğar.Çünkü çekinik gen,baskın genin yanında özelliğini gösteremez.2.Kuşağın bireyleri ise şöyledir: Aa,Aa,Aa ve Aa 1.Kuşak üyeleriydi.Bir Aa diğer bir Aa ile çiftleşirse: Aa,Aa bireyleri çaprazlanır ve 2.Kuşak bireyleri AA,Aa,Aa ve aa olur.Yani 2.Kuşak bireylerinin %25'i arıdöl ve kıvırcık,%50'si melez ve kıvırcık,%25'iyse düz saçlı doğar.Yani fenotip olarak 2.kuşağın bireylerinin %75'i kıvırcık saçlı ve %25'i düz saçlı doğar.
Genotip
Genotip: Soyyapı ya da Kalıtyapı organizmanın genetik yapısına verilen ad.
Bir hücrede birden fazla gen DNA vardır. Aynı DNA üzerindeki genlere bağlı genler, ayrı DNA'lar üzerindeki genlere ise bağımsız genler denir. Genler, enzim ve protein sentezini yöneterek, bireyin dışyapısını (fenotipini) ortaya çıkartırlar. Baskın (dominant) genler, bireyin fenotipinde kendi varlığını her zaman gösterirken çekinik (resesif) genler, bireyin fenotipinde kendi varlığını sadece homozigotken gösterirler.
