3-MENDEL İLKELERİ VE UYGULAMALARI
Mendel’in çalışmalarında bezelyeleri seçmesinin bazı nedenleri vardı (şekil7). Bu nedenlerin birincisi; bezelyelerin çok çeşitli olmasıdır. İkinci nedeni ise; bezelyelerin kısa zamanda çok fazla sayıda tohum verebilmesidir. Bu iki temel özellik kısa zamanda birden fazla özelliği daha fazla nesilde gözlemlemeye imkan vermektedir. Bu da herhangi bir özelliğin sonraki nesillere ne oranda ve nasıl aktarıldığını incelemeye olanak sağlamaktadır.
Bezelye bitkisinin deneysel bir bitki olarak kullanılmasının belki de en büyük avantajı, bu bitkinin üreme sisteminin kolayca kontrol edilebilmesidir. Böylece Mendel hangi bitkinin hangisi ile eşleştiğini kolayca takip edebilmiştir.
Bezelye bitkisi aynı çiçek üzerinde hem erkek (anter) hem de dişi (pistil) organa sahiptir, yani erseliktir. Bu yüzden bezelyelerde kendi kendini dölleme görülebilmektedir. Mendel, bezelyelerin bu özelliğini kullanarak, deneylerine başlarken incelediği karakter bakımından arı döl (homozigot gen taşıyan bireyler) bireyleri seçmiştir. Örneğin mor çiçekli bir bezelyenin sürekli olarak kendi kendini döllemesi ile oluşan tohumlardan mor çiçek rengine sahip bitkiler gelişiyorsa, bu bitki çiçek rengi bakımından homozigot (MM) genotipli olacaktır.
Mendel çalışmalarında kendi kendine döllemeyle beraber çapraz döllenmeyi de kullanmıştır. Bunun için, polen oluşumu tamamlanmadan önce erkek organların başçık kısımlarını keserek uzaklaştırmıştır. Daha sonra başka bir bitkiden aldığı polenleri bu köreltilmiş bitkiye taşıyarak çapraz döllenmeyi gerçekleştirmiştir. Böylece bir karakter bakımından farklı özellik gösteren iki birey arasında çapraz döllenmeyi sağlayarak hibrit (melez) bireyler elde etmiştir. Örneğin homozigot mor (MM) ve homozigot beyaz (mm) genotipindeki bireyleri çaprazladığında, birinci kuşak yavruların tamamının mor renkli olduğunu görmüştür (Şekil 6).
NOT:
1. Mendel bezelyelerde yedi farklı karakteri incelemiştir. Bu karakterlerin zıt özelliklerini çaprazlamıştır.
MENDEL İLKELERİ
Mendel, bezelyelerle yapmış olduğu çaprazlama deneylerinin sonuçlarına dayanarak kalıtımla ilgili bazı ilkeler geliştirmiştir, bunlar:
Kalıtılan özelliklerdeki farklılıklardan genlerin alelleri sorumludur. Örneğin bezelye bitkisinde çiçek renginin kalıtımından sorumlu iki alelden bir tanesi çiçeğin mor renkli olmasına, diğeri ise beyaz renkli olmasına yol açmaktadır.
Eşeyli çoğalan bir organizma her karakter için iki alele sahiptir (istisnalar bulunabilir). Yavru bireyler, bu alellerden her birini bir ebeveyninden kalıtım yoluyla alırlar. Bu aleller baskın ya da çekinik özellik gösterebilir.
A – AYRILMA KURALI (Monohibrit çaprazlamaları açıklamıştır)
Ayrılma kuralı, kalıtılan bir özellikten sorumlu iki alelin gamet oluşumu sırasında, birbirinden ayrılıp farklı gametlere gitmesi demektir.
Bir özellik bakımından heterozigot (hibrit=melez) olan bireylere monohibrit, iki özellik bakımından hibrit olan bireylere dihibrit adı verilir. İki monohibrit bireyin çaprazlanmasına monohibrit çaprazlama denir.
Mendel, dominantlık kuralında anlatılan örnekteki F1 döllerinin hepsinin mor renkli olmalarına rağmen genotiplerinde beyaz çiçek geni taşıdığını düşünerek F1 leri çaprazlamıştır ve F2 döllerini elde etmiştir.
Mendel yaptığı bu çalışma sonucu “kalıtılan bir karakterle ilgili birim gen çiftindeki her bir alel gen, gamet oluşması sırasında birbirinden ayrılıp farklı gametlere giderler” şeklinde görüşünü belirterek ayrılma ilkesini ortaya koymuştur. Mendelin bu prensibine göre her gamette bir karakter için bir gen bulunur.
Bir melezin, kendi genetik yapısında olan başka bir bireyle çaprazlanması sonucunda meydana gelen dölde, o melezin hibritlik derecesini bağlı olarak belli bir ayrılma oranı görülür.
Bir melez, olabilecek bütün gametleri eşit oranlarda meydana getirir. Bunların her birinin, karşı cinsten bir gametle birleşme olasılığı aynıdır.
B – BAĞIMSIZ DAĞILIM KURALI (Dihibrit çaprazlamaları açıklamıştır)
Mendel, ayrılma kuralını açıkladığı deneylerinde tek bir karakter ile ilgili çaprazlamalar yapmıştır. Mesela sadece tohum rengi veya sadece tohum şeklini incelemiştir. Ancak iki karakter bakımından çaprazlamalar yapıldığında, bu iki karaktere ait özellikler yavru döllerde hangi oranlarda ortaya çıkacağının bulunması da gerekmektedir.
Mendel bu nedenle bezelyelerde iki farklı karaktere ait zıt özellikleri incelemiştir. Mendel, arı döl sarı-düz tohumlu bezelyeler (YYRR) ile arı döl yeşil-buruşuk tohumlu bezelyeleri (yyrr) çaprazlayarak, her iki karakter bakımından heterozigot olan (YyRr) dihibrit F1 dölünü elde etti. Mendel, dihibrit olan F1 dölünü, kendi arasında çaprazlayarak (YyRr x YyRr) F2 dölünü elde etti ve F2 dölündeki bireylerin fenotiplerini belirleyerek bunların toplam içerisindeki oranlarını hesaplamıştır.
İki veya daha fazla özelliğe sahip farklı melezlerin çaprazlaştırılması ile ana baba karakterleri yavrulara tesadüfe bağlı geçerler. Bu kurala göre her bir karakterin ortaya çıkışı şansa bağlıdır.
Bir melezde gamet meydana gelirken aleller birbirinden bağımsız olarak ayrılırlar. Yani gametler oluşurken her gamette her bir gen çiftinden sadece biri bulunur. Gametlerde hangi genlerin bir araya geleceği tesadüfe bağlıdır.
Örnek; bir bezelyenin düz veya buruşuk olma şansları ile sarı veya yeşil olma şansları birbirlerinde bağımsızdır ve birbirlerini etkilemezler.
