Mendel Geneti*i - Erzurum Teknik Üniversitesi

Mendel Genetiği
Yrd. Doç. Dr. Emre İLHAN
Mustafa Kemal Üniversitesi
Altınözü Tarım Bilimleri Meslek Yüksekokulu
Bitkisel ve Hayvansal Üretim Bölümü
Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Programı
• Kalıtım (Heredity): Ana ve babadan yavrulara karakterlerin geçişidir.
• Genetik (Genetics): Kalıtımın veya bu karakterlerin nasıl kalıtıldıklarını
çalışan bilim dalıdır.
• Gregor Mendel karakterlerin nasıl kalıtıldıklarını ilk çalışan kişidir. Bu
nedenle Modern Genetiğin Babası olarak bilinir.
Gregor Mendel (1822-1884)
• Modern Genetiğin kurucusu olarak bilinir.
• Genetik karakterlerin kalıtımı ile ilgili temel
kanunları keşfetti,
• Avustralyalı bir keşiştir. Aynı zamanda Vienna
Üniversitesinde çalışmıştır.
• 1866’da «Experiments in Plant Hybridization»
isimli çalışmasını Bilim Topluluğuna sunmuştur.
• 1884’de ölmüştür.
Mendel’in çalışmaları 1900’da yeniden keşfedilmiştir.
20. yy’lın başlarında Carl Correns, Hugo de Vries ve Eric von Tschermak tarafından
yeniden keşfedildi ve doğrulandı.
• Gregor Mendel’in Çek Cumhuriyetindeki deneysel çalışmalarını yaptığı bahçesi.
Gregor Mendel
• Mendel çalışmalarında bezelye bitkisini kullanmıştır.
• Bezelye bitkisi gamet olarak adlandırılan 2 cinsiyet hücresine sahip
olduğu için kullanmıştır.
• Mendel çiçeğin stigmasına erkek polenlerini aktararak kendi kendine
döllenme olayını gerçekleştirmiştir.
Çiçeğin Yapısı
Stigma: Dişicik tepesi
Stil: Dişicik borusu
Ovaryum: Yumurtalık
KARPEL (Dişi organ)
Flament: Erkek organı taşıyan sapçık
Anter: Polen tozlarını taşıyan kese
STAMEN (Erkek organ)
• Petal: Taç yaprak
• Sepal: Çanak yaprak
• Pedisel: Çiçek sapı
• Reseptakulum: Çiçek tablası
Fertilizasyon (Döllenme)
• Mendel kendine tozlaşmayı
önlemek için stamenleri (erkek
organları) uzaklaştırmıştır.
• Bu şekilde istediği karakterlere
sahip bitkiler üretebildi.
• İstenilen karakterleri taşıyan bu
bitkilere saf hatlar (arı döl)
denilmektedir.
Mendel Neden Bezelyeyi kullandı?
1.
2.
3.
4.
5.
Bezelye hızlı büyür,
Kendine döllenir,
Karakterler kolayca tespit edilebilir,
Tozlaşma kontrol edilebilir,
Çalışma için yeterince yavru elde edilebilir.
Karakter
Dominant (Baskın) Resesif (Çekinik)
Olgun Tohum Şekli Pürüzlü/Düz
Buruşuk
Tohum Rengi
Sarı
Yeşil
Çiçek Rengi
Mor
Beyaz
Olgun Kapsül Şekli Şişkin
Büzük
Olgunlaşmamış
Kapsül Rengi
Yeşil
Sarı
Çiçeklerin Duruşu
Gövdede
Uçta
Gövde Uzunluğu
Uzun
Kısa/cüce
İnsanlardaki Karakterler
Bazı tanımlar
• Genetik: Kalıtımı çalışan bilim dalı
• Allel: Bir genin alternatif formu.
• Genotip: Bir organizmanın sahip olduğu allellerin kombinasyonu.
• Fenotip: Karakterlerin dış görünüşüne.
• Dominant: Bir allelin ortaya çıkmış hali. (PP)
• Resesif: Çekinik olan karakterdir. (pp)
• Homozigot: Bir karakter için her iki allelin aynı olmasıdır. (PP veya pp)
• Heterozigot: Bir karakter için organizmanın allellerinin farklı oluşudur. (Pp)
• Lokus: Genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğu yerlerdir.
• Monohibrit melezleme: Tek bir karakter için yapılan melezlemedir.
• Dihibrit melezleme: İki farklı karakter için yapılan melezlemedir.
• Haploid: Bir alleli taşıyan gamettir.
• Diploid: İki alleli taşıyan zigot oluşturacak her iki gamettir.
Mendel farklı karakterleri çalışmak için
bezelyeleri melezledi.
Dominant:
Gözlemlenen
karakter
Resesif: Görülmeyen
karakter.
Mor çiçek rengi için allel
Çiçek renk geni lokusu
Homolog kromozom çifti
Beyaz çiçek rengi için allel
MENDEL’İN DENEYLERİ
• Mendel ilk olarak saf olan uzun
bitki ile kısa bitkiyi melezledi.
• Bu uzun (F1 generasyonu)
kendilendiğinde ortaya 3 uzun 1
kısa bitki çıkmıştır.
• Sonuç 3 uzun ve 1 kısa bitkinin
oranıdır (3:1)
F1 generasyonu: Melezleme sonrası ortaya çıkan ilk yavrulardır.
F2 generasyonu: F1 bitkilerinin kendilenmesi sonucu ortaya çıkan 2. yavrulardır.
Ebeveyn generasyon
İlk yavru
generasyon
2. yavru
generasyon
Mendel çalışmalarında sarı veya yeşil renge sahip tohumları kullanarak yaptığı melezlemede elde edilen F1 bitkilerinin
tümünün sarı renkte olduğunu, F2 bitkilerinde ise 3 bitkinin sarı 1 bitkinin ise yeşil (3:1) olduğunu bulmuştur.
Yani F1 bitkisi her zaman baskın karakteri taşımaktadır. Ayrıca F1’ler her zaman
heterozigottur.
Bu 3:1 oranı sonraki generasyonlarda da devam etmektedir. Mendel bu oranın kalıtımın
mekanizmasını anlamada anahtar rol oynadığını göstermiştir.
Mendel’in deney sonuçları
Teorik oran ile gözlem oranı uyuşuyor mu?
• Yuvarlak ve buruşuk tohumları üreten bitkilerin teorik veya beklenen
oranı 3 yuvarlak:1 buruşuktur.
• Mendelin gözlemlediği oran (fenotipik oran) 2.96:1’dir.
• Aradaki fark istatisktiki hatadan kaynaklanmaktadır.
• Örnek sayısı ne kadar fazla olursa teorik oran gözlemlenen orana o
kadar yakın olur.
Test melezi: Bir organizmanın genotipini ortaya çıkarmak için
tasarlanmaktadır.
Mendel bir ebeveyn ve F2
generasyonundan bir melezi melezledi.
Buna test melezi denir.
İki muhtemel test melezi vardır.
Homozigot dominant x Hibrid
Homozigot recessive x Hibrid
MENDEL’in KANUNLARI
1. Baskınlık (Dominansi) Kanunu
2. Ayrılma (Segregation) Kanunu
3. Bağımsız Dağılma (Independent Assortment) Kanunu
2- Ayrılma Kanunu
• 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.
Ayrılma Kanunu