TYT Mendel genetiği; kalıtsal özelliklerin kuşaklar arasında nasıl aktarıldığını, alellerin gametlere nasıl dağıldığını ve çaprazlama sonuçlarının olasılıkla nasıl öngörüldüğünü açıklar. Bu konuda ezberlenen oranlardan çok, genotip → gamet → döllenme → fenotip zincirini doğru kurmak önemlidir.
KALITIMIN TEMEL KAVRAMLARI
Karakter, Özellik, Gen ve Alel
Kalıtım, canlıların sahip olduğu özelliklerin genler aracılığıyla nesilden nesile aktarılmasıdır. Bireyler arasında çeşitlilik gösteren ve kuşaktan kuşağa aktarılabilen niteliklere karakter; bir karakterin gözlenebilen biçimlerinden her birine özellik denir. Bezelyede tohum şekli bir karakter, tohumun düzgün ya da buruşuk olması ise bu karaktere ait özelliklerdir.
Bir polipeptidin ya da işlevsel RNA’nın sentezi için bilgi taşıyan DNA bölümüne gen denir. Aynı karakter üzerinde etkili olan gen çeşitleri alel adını alır. Diploit canlılarda bir karakterle ilgili alellerin biri anneden, diğeri babadan gelir.
Lokus, Homolog Kromozom ve Genlerin Konumu
Bir genin kromozom üzerindeki belirli yerine lokus denir. Homolog kromozomlar aynı genleri aynı lokuslarda taşır; fakat o lokuslarda bulunan aleller aynı olmak zorunda değildir. Örneğin bir homologda A, diğerinde a aleli bulunabilir.
Farklı karakterleri etkileyen genler farklı kromozomlarda bulunuyorsa bağımsız genler olarak değerlendirilir. Aynı kromozom üzerinde bulunan genler ise bağlı genlerdir. Bağlı genler, aralarında crossing-over gerçekleşmediğinde birlikte gamete geçer. Mendel’in bağımsız dağılım oranları her gen çifti için koşulsuz uygulanamaz.
Genotip, Fenotip, Homozigot ve Heterozigot
Bir bireyin sahip olduğu genlerin bütününe genotip, genotip ile çevresel koşulların etkileşimi sonucu ortaya çıkan gözlenebilir özelliklere fenotip denir. Aynı karaktere ait aleller aynıysa birey homozigot (AA veya aa), farklıysa heterozigot (Aa) olarak adlandırılır.
Tam baskınlıkta heterozigot bireyin fenotipinde etkisini gösteren alel baskın, yalnız homozigot durumda fenotipe yansıyan alel çekiniktir. Baskın alel büyük, çekinik alel küçük harfle gösterilir. Büyük harfle yazılmak bir alelin daha yaygın, daha güçlü ya da canlı için daha yararlı olduğunu göstermez.
GAMET ÇEŞİDİ VE OLASILIK HESAPLARI
Gametler Alel Çiftinin Yalnız Bir Üyesini Taşır
Mayoz sırasında homolog kromozomlar ayrıldığı için her gamet, bir karaktere ait alel çiftinden yalnız birini taşır. Aa bireyi A ve a olmak üzere iki gamet çeşidi oluşturabilir. Alellerin ayrılma olasılıkları normal mayozda eşittir.
Bağımsız genlerde gamet çeşidi sayısı, heterozigot gen çifti sayısı n olmak üzere 2n ile bulunur. Homozigot gen çiftleri gamet çeşidini artırmaz. AaBbCcDD bireyinde üç heterozigot gen çifti bulunduğu için 23 = 8 gamet çeşidi oluşur.
Bağımsız ve Bağlı Genlerde Gamet Hesabı
AaBb genotipinde A ve B genleri bağımsızsa AB, Ab, aB ve ab gametlerinin her biri 1/4 olasılıkla oluşur. A ile B aynı kromozomda bağlıysa kromozomlardaki diziliş bilinmeden aynı sonuç yazılamaz. Crossing-over yoksa yalnız ebeveyn tipi gametler oluşur; crossing-over varsa rekombinant gametler de meydana gelebilir.
Çarpma ve Toplama Kuralları
Birbirinden bağımsız olayların birlikte gerçekleşme olasılığı hesaplanırken olasılıklar çarpılır. Birbirini dışlayan farklı yollar aynı sonuca ulaşıyorsa yolların olasılıkları toplanır. Aa × Aa çaprazlamasında Aa yavru iki yolla oluşur: A × a veya a × A. Her yolun olasılığı 1/4 olduğundan toplam Aa olasılığı 1/2’dir.
MENDEL’İN ÇALIŞMALARI VE TEMEL İLKELERİ
Mendel Neden Bezelyeyi Seçti?
Gregor Mendel; kolay yetişmesi, kısa sürede döl vermesi, çok sayıda yavru oluşturması, belirgin karşıt özelliklere sahip olması ve kendi kendine tozlaşabilmesine rağmen yapay çaprazlamanın da denetlenebilmesi nedeniyle bezelyeleri kullandı. Deneylerinde önce saf dölleri belirledi, ardından tek veya iki karakter bakımından farklı bireyleri çaprazladı ve çok sayıda yavruyu sayısal olarak değerlendirdi.
→
→
Baskınlık, Ayrılma ve Bağımsız Dağılım
Tam baskınlıkta heterozigot bireyin fenotipinde baskın alel görülür. Ayrılma ilkesine göre bir karaktere ait alel çifti gamet oluşurken birbirinden ayrılır ve her gamet bu çiftin yalnız bir üyesini alır. Bağımsız dağılım ilkesi ise farklı gen çiftlerinin gametlere birbirinden bağımsız dağıldığını belirtir; bu ilke bağımsız genler için geçerlidir.
MONOHİBRİT ÇAPRAZLAMA
Tek Karakterin Kuşaklar Boyunca İzlenmesi
Bir karakter bakımından heterozigot bireylerin çaprazlanmasına monohibrit çaprazlama denir. Tam baskınlıkta AA × aa çaprazlamasının F₁ kuşağı tamamen Aa ve baskın fenotiplidir. F₁ bireyleri Aa × Aa biçiminde çaprazlandığında F₂ genotip oranı 1 AA : 2 Aa : 1 aa, fenotip oranı 3 baskın : 1 çekinik olur.
Punnett Karesi Nasıl Okunur?
Punnett karesinin üst ve yan kenarlarına ebeveynlerin oluşturduğu gametler yazılır. Her kutu, bir dişi ve bir erkek gametin rastgele birleşmesiyle oluşabilecek yavru genotipini temsil eder. Kare, yavruların kesin sırasını değil her döllenme için beklenen olasılıkları gösterir.
KONTROL ÇAPRAZLAMASI
Bilinmeyen Baskın Genotipi Belirleme
Baskın fenotipli bir bireyin AA mı, Aa mı olduğunu anlamak için aynı karakter bakımından homozigot çekinik bireyle çaprazlanmasına kontrol çaprazlaması denir. Yavrulardan biri bile çekinik fenotipliyse bilinmeyen ebeveyn a alelini vermiştir ve kesinlikle Aa’dır.
Tüm yavrular baskın fenotipliyse bilinmeyen ebeveynin AA olma olasılığı güçlenir; fakat az sayıda yavru üzerinden mutlak kesinlik kurulamaz. Aa × aa çaprazlamasında şans eseri art arda baskın yavrular oluşabilir.
Buna göre baskın fenotipli ebeveynin genotipi aşağıdakilerden hangisidir?
DİHİBRİT VE ÇOK KARAKTERLİ ÇAPRAZLAMALAR
Dihibrit Çaprazlama ve 9:3:3:1 Oranı
İki karakter bakımından heterozigot bireylerin çaprazlanmasına dihibrit çaprazlama denir. A ve B genleri bağımsız, her iki karakterde tam baskınlık varsa AaBb × AaBb çaprazlamasında fenotip oranı 9 A_B_ : 3 A_bb : 3 aaB_ : 1 aabb olur.
Bu oranı ezberlemek yerine her karakteri ayrı monohibrit çaprazlama gibi değerlendirmek daha güvenlidir. Aa × Aa için baskın fenotip olasılığı 3/4, çekinik fenotip olasılığı 1/4’tür. İki bağımsız karakter birlikte istendiğinde bu olasılıklar çarpılır.
Çok Karakterde Kısa Hesap Yolu
AaBb × AaBb gibi çaprazlamalarda iki ebeveyn de aynı n sayıda gen çifti bakımından heterozigotsa ve genler bağımsızsa genotip çeşidi 3n, tam baskınlık altında fenotip çeşidi 2n olur. Ancak ebeveynlerin heterozigotluk durumları aynı değilse bu kısa yollar doğrudan kullanılmaz; her lokus ayrı incelenir.
Soru işaretiyle gösterilen gametler aşağıdakilerden hangisidir?
MENDEL ORANLARININ GENİŞLETİLMESİ
Eksik Baskınlık ve Eş Baskınlık
Eksik baskınlıkta alellerden biri diğerine tam baskın değildir; heterozigot birey iki homozigot fenotip arasında bir görünüm gösterir. Kırmızı ve beyaz akşamsefası çaprazlamasından pembe çiçekli heterozigotlar oluşması buna örnektir. Heterozigotların çaprazlanmasında genotip ve fenotip oranları birlikte 1:2:1 olur.
Eş baskınlıkta heterozigot bireyde iki alelin etkisi de ayrı ayrı ve birlikte görülür. Bu durumda da heterozigot fenotipi iki homozigot fenotipten ayrıldığı için heterozigotların çaprazlanmasında fenotip oranı 1:2:1’dir. Eksik baskınlıkta ara görünüm, eş baskınlıkta iki özelliğin birlikte görülmesi temel ayrımdır.
Çok Alellilik ve Pleiotropi
Bir karakter için popülasyonda ikiden fazla alel bulunmasına çok alellilik denir. Diploit bir birey bu alellerin yalnız ikisini taşır. Bir lokusta n alel varsa diploit popülasyonda oluşabilecek genotip çeşidi n(n+1)/2 ile hesaplanır.
Bir genin birden fazla fenotipik özelliği etkilemesine pleiotropi denir. Tek bir gen ürünü birden çok biyolojik süreçte görev alabildiği için aynı alel farklı organ veya sistemlerde birden fazla sonuca yol açabilir.
KARMA TYT UYGULAMALARI
Oran Yerine Genotipten Başlama
Karma sorularda önce her karakter için ebeveyn genotipleri yazılır, ardından ebeveynlerin gametleri belirlenir. İstenen sonuç birden fazla bağımsız koşul içeriyorsa her koşulun olasılığı ayrı hesaplanıp çarpılır. Fenotipten genotipe gidilen sorularda baskın fenotip için birden fazla olasılık bulunduğu unutulmamalıdır.
KONU ÖZETİ
Genler kromozomların belirli lokuslarında bulunur; aynı karaktere ait aleller homolog kromozomların karşılıklı lokuslarını işgal eder. Mayozda aleller ayrılarak gametlere geçer. Bağımsız genlerde heterozigot gen çifti sayısı n ise gamet çeşidi 2n‘dir. Monohibrit çaprazlamada tam baskınlık altında F₂ genotip oranı 1:2:1, fenotip oranı 3:1; dihibrit çaprazlamada uygun koşullarda fenotip oranı 9:3:3:1’dir. Kontrol çaprazlaması baskın fenotipli bilinmeyen genotipi araştırır. Eksik baskınlık, eş baskınlık, çok alellilik ve pleiotropi Mendel kalıtımını genişleten örüntülerdir; alellerin gametlere ayrılması ilkesi bu örüntülerde de geçerlidir.
Sonraki Konu: TYT Kan Grupları: Kalıtım, ABO-Rh Sistemleri ve Kan Uyuşmazlığı