Bezelye Kalıtım
Mendel’in Bezelye Bahçesi
Mendel, deneyi için bir şey ararken, kendi bahçesinde çoktandır bulunan ve çok yaygın olan bezelye bitkisine yöneldi.
Bezelye bitkisi, birkaç nedenden dolayı Mendel'in deneyleri için mükemmeldi. Birincisi, bezelye bitkilerinin büyümesi kolaydı ve çok sayıda yetiştirilebilirdi.
Mendel, bitkileri kontrollü çiftleştirmek için küçük bir fırça yardımıyla poleni bir bitkiden diğerine taşıdı.
İkincisi, çiçeklerin şekli hangi bitkilerin çiftleştirildiğini kontrol etmeyi kolaylaştırdı.
Çiçekli bitkilerde, polen adı verilen erkek üreme hücreleri üretilip anterde depolanır. Dişi üreme hücreleri ise yumurtalıkta üretilir ve depolanır. Polen stigmaya gelir, tüp boyunca ilerler ve yumurtalığa düşer. Burada, tohum haline gelmeye başlayan dişi üreme hücreleri ile birleşir.
Mendel, çiçeklerin erkek ve dişi kısımlarını kendi başlarına üreyemeyecekleri şekilde ayırarak üremeyi kontrol altına aldı. Devamında, polenleri bitkiler arasında dağıtmak için küçük bir fırça kullandı.
Son olarak, bezelye bitkileri tanımlanması kolay olan fenotip denilen dışarıdan görünen özelliklere sahipti. Örneğin iç bezelye rengi, yeşil veya sarı olabilir.
İlk bakışta, bezelye bitkilerinin hayvanlarla ve insanlarla çok az ortak noktası var gibi görünebilir. Bununla birlikte hücrenin içine daha yakından bakmak, genler ve kromozomların çalışma biçiminin tüm canlılarda son derece benzer olduğunu gösterecektir. Bezelye rengi gibi özelliklerin ebeveynlerden yavrulara nasıl aktarıldığını belirleyen kurallarla, insan yüzünde çil veya gamze gibi özelliklerin nasıl aktarıldığını belirleyen kurallar aynıdır.
Ebeveynlerin Neslini Devam Ettirmesi
Mendel, çalışmalarına bitki gruplarının yavrularına sadece bir fenotip verdiği anlamına gelen gerçek üreme suşlarıyla başlamıştır. Bu gerçek üreme suşları, birçok kuşak için aynı özelliklere sahip çiftleşme bitkileri tarafından üretilmiştir.
İlk Nesil
Mendel, ilk nesil yavruların hangi fenotipine sahip olacağını görmek için iki farklı gerçek üreme suşu olan yeşil bezelye suşunu ve sarı bezelye suşunu birleştirdi. Mendel, F1 (veya ilk) nesilde oluşan bezelyeye baktığında, bitkilerin her birinin sarı tohumlara sahip olduğunu gördü.
İkinci Nesil
Daha sonra Mendel ilk nesilde oluşan bitkileri aldı ve birbirleriyle çiftleştirdi. Gelecek neslin hangi renk tohumlarına sahip olmasını beklersiniz? Şaşırtıcı bir şekilde, F2 (veya ikinci) nesil olarak adlandırılan bezelyelerin % 25'i, F1 ana bitkilerinin hepsinin sarı tohumları olmasına rağmen aslında yeşil tohumlara sahipti!
Bu sonuç Mendel'i bir bireyde bir özellik bulunsa da dışarıdan görünmemesinin mümkün olabileceğine inandırdı. Orjinal yeşil ana bitkilerden bir şey sonraki nesli atlıyor ve torunlarına geçiyordu. Mendel bu deneyi birçok farklı özellik ile tekrarladı. İç bezelye rengini, dış bezelye rengini, bezelye şeklini, çiçek pozisyonunu, gövde uzunluğunu, olgunlaşmamış bakla rengini ve bakla şeklini test etti. Her seferinde ise benzer sonuçlar elde etti.
Bu nasıl mümkün olabilirdi? Bir Punnett Karesi yardımıyla genetik düzeyde neler olduğuna daha yakından bakalım.
Additional images via Wikimedia Commons. Pea plant flower via AnRo0002. Purple sweet pea flower taken by Giligone.
Soru: Kahverengi gözlü anne ile babanın mavi gözlü çocukları olabilirken, mavi gözlü bir anne ile babanın kahverengi gözlü çocukları neden olamaz?
Tek Karakter Çaprazlamaları
Karakterlerimizin biri anneden diğeri babadan gelen iki gen tarafından kodlandığını Kalıtım – Temel Kavramlar isimli konumuzda değinmiştik ayrıca bu konuda baskın karakterlerin canlılarda daha fazla göründüğünü ifade etmiştik. Harfler ile gösterdiğimiz bu karakterlerimizin anne ve babadan bizlere nasıl geçtiğini görelim.
Mendel, genetik üzerine çalışmalar yapmış bir bilim insanıdır. Bulunduğu yerde yetişen bezelyeler üzerinde araştırma ve çalışmalar yaparak genetiğin temellerini kurmuştur. Araştırmalarının sonucunda yeni bireyin bireyin genotip olasılığını çaprazlama yöntemi ile hesaplamaya çalışmıştır.
Mendel’in çalışmalarında bezelye bitkisini seçmesinin nedenlerini şu şekilde sıralamak mümkündür;
- Bezelye, çabuk yetişebilen bir bitkidir. Bu sebeple kısa sürede bir kaç defa ürün almak mümkündür
- Bezelye bitkisinin sahip olduğu özellikler çok fazladır.
- Taç yaprakları büyük olduğu için dış döllenmeye karşı korunaklıdır.
Bu nedenlerden ötürü Mendel, bezelye bitkisi üzerine çalışmalar yapmış ve elde ettiği sonuçları kitabında yayınlayarak kalıtımın temellerini atmıştır.
Mendel’in Çalışmaları
Mendel’in yaptığı çalışmayı şöyle özetlemek mümkündür.
- Önce saf sarı bezelyeleri kendi aralarında tozlaştırır ve tüm bezelyelerin sarı olduğunu görür,
- Ardından saf yeşil bezelyeleri kendi aralarında tozlaştırdığında elde ettiği tüm bezelyeler yeşildir.
- Saf yeşil bezelyeleri ve saf sarı bezelyeleri kendi aralarında tozlaştırdığında ise elde ettiği tüm bezelyeler sarı renkli olmuştur (Bu durum sarı rengin baskın olduğunu göstermektedir)
- Son çalışmasında elde ettiği melez sarı bezelyeleri kendi aralarında tozlaştırdığında ise yeni bireylerin bir kısmının yeşil olduğunu görür.
Mendel, çalışma sonucunda şu sonuçlara ulaştı;
- Saf karakterlerin çaprazlanması sonucunda meydana gelen tüm karakterler saftır
- Saf baskın ve saf çekinik karakterlerin çaprazlanması snucunda meydana gelen tüm bireyler melezdir
- Baskın karakterler özelliklerini her zaman ortaya çıkarır
- İki melez karakterin çaprazlanması sonucu çekinik özellikler ortaya çıkabilir
Bu sonuçları çaprazlama işlemi ile açıklamaya çalışalım.
Aşağıda saf sarı (SS) ve saf yeşil (ss) iki bezelyenin çaprazlamasını görülmektedir:
Giriş kısmında sorduğumuz soruya dönecek olursak melez kahverengi gözlü bir anne ile yine melez kahverengi gözlü bir babanın mavi gözlü çocuklarının olması mümkündür.
Aşağıdaki çaprazlama olayına dikkatlice bakalım.
Fakat mavi gözlü bir anne ile mavi gözlü bir babanın kahverengi gözlü çocukları olamaz çünkü mavi çekinik bir gendir anne ve baba mavi gözlü oldukları için genlerinde yalnızca mavi göz rengine ait gen vardır kahverengi göz rengine ait gen yoktur. Bu nedenle çocukta da kahverengi göz geni olmayacağı için çocuk asla kahverengi gözlü olamaz
Bezelye Bitkisindeki Baskın ve Çekinik Karakterler
Karakterler
Dominant
(Baskın)
Karakter
Dominant
(Baskın)
Gen
Resesif
(Çekinik)
Karakter
Resesif
(Çekinik)
Gen
1
Tohum Şekli
Düzgün (Yuvarlak-Şişkin)
D
Buruşuk
d
2
Tohum Rengi
Sarı
S
Yeşil
s
3
Meyve Rengi
Yeşil
Y
Sarı
y
4
Meyve Şekli
Yuvarlak (Şişkin-Düz)
D
Buruşuk
d
5
Çiçek Rengi
Mor
M
Beyaz
m
6
Meyve Kabuğu Rengi
Renkli
R
Beyaz
r
7
Gövde Uzunluğu
Uzun
U
Kısa
u
8
Çiçek Durumu
Yanda (Eksen Üzerinde)
Y
Dal Ucunda (Uçta)
y