MENDEL YASALARI
I. Bolum




Avusturyalı botanikci ve papaz Gregor MENDEL, gunumuzun populer bilimi olan genetik biliminin, babası olarak kabul edilir. 1856 yılından itibaren ceşitli bezelye (Pisum sativum) varyetelerine ait tohumları toplamaya ve onları manastır bahcesinde yetiştirerek aralarındaki farkları incelemeye başlamıştır. 10 yıllık calışmasının onemli bulgularını Versuche Uber Pflanzenhybriden (=Bitki melezleri ile calışmalar) adlı unlu inceleme yazısıyla yayımlamıştır.

O tarihlerde DNA, kromozom, mayoz bolunme gibi kavramlar henuz gun ışığına cıkmadığı halde Mendel’in sadece Fenotipik (gozlenebilen) karakter ayrılıklarına gore değerlendirmeleri, son derece doğru bicimdedir.

Calışmaları ve keşifleri yaşadığı donem icinde hicbir ilgi uyandırmamış ve kimse onemini fark etmemişti. Olumunden 16 yıl sonra Hollanda’da H. De Vries, Almanya’da Correns ve Avusturya’da E. Von Tschermak adlı uc biyolog, ceşitli bitki turlerinde, birbirlerinden habersiz yaptıkları araştırmalarda, Mendel yasalarının gecerliliğini gosterdiler. Mendel yasaları adı altında tum sonucları toparladılar.

Mendel’in, caprazlama deneyleri icin ozellikle bezelye bitkisini tercih etmesinin, nedenleri vardı. Tozlaşmanın kontrollu bir şekilde gercekleştirilmesi ve de kendi kendine tozlaşmanın engellenebilmesi, basit yontemler uygulanarak sağlanabiliyordu. Kalıtımın, biraz karmaşık ilkelerini cozebilmek icin fenotipik karakterleri zengin olan bitkiler secilir. Ozellikle bezelye bitkisinin 7 farklı fenotipik karakteri olması calışmalara kolaylık getirmiştir. Tohumun bicimi (duzgun-buruşuk), tohumun rengi (sarı-yeşil), meyve kabuğu bicimi (şişkin-dar), meyve kabuğu rengi (sarı-yeşil), govde boyu (uzun-kısa) gibi ozellikler fenotipik karakterlere ornek gosterilebilir.

Caprazlama; genetikte, hayvanlarda ciftleştirme, bitkilerde tozlaştırma şeklinde organizmalar arasında yapılan kontrollu dollenme calışmalarıdır.
Asırlar boyunca, kalıtımın, cocuklarda, anne ve babanın karakterlerinin bir karışımı olarak ortaya cıktığına inanılmıştı. Mendel bu fikri reddederek kendi adıyla belirlenen yasaları belirlemişti. Mendel bir karaktere ait fenotiplerden birinin diğerinden daha baskın olduğunu, ceşitli varyetedeki bezelye tohumları arasında, karşılıklı caprazlamalar yaparak gostermiştir. Sarı ve yeşil bezelye bitkilerini dişi ve erkek olarak ayrı ayrı kullandı. Caprazlama sonucundaki ilk dolun (F 1 dolu) ana ve babadan sadece birine benzediği goruldu. Bu keşif karakterlerin karışım esasına gore dağılım goruşunu yıkmıştır.

Caprazlama işleminin pratikte nasıl olduğunu anlatmadan once bazı temel noktaları hatırlatmak istiyorum. Vucut hucrelerimizin kromozom sayısı 2n dir. Gametlerde (eşey hucreleri) ise bu sayı mayoz bolunme gereği yarıya duşer ve n olur. Anne ve babadan sperm (n) ve yumurta (n) hucreleri (eşey hucreleri) ile taşınan kromozomlar birleşerek 2n sayıdaki zigot hucresini oluşturur. Boylece kromozom sayısı mayoz ile korunmuş olur. Zigotun ergin bireyi oluşturmasına dek surdurduğu hucre bolunme programı artık mitozdur. Bu bolunme tipinde kromozom sayısı hep sabittir. Bitkilerde de aynı kural gecerlidir. Eşey hucreleri, polen ve embriyo kesesindeki yumurtadır.

Kalıtsal molekulde (DNA) bulunan ve canlının karakterlerinin belirlenmesinde rol oynayan kalıtsal birimlere gen adı verilir. Bir genin DNA molekulunde kapladığı fiziksel alan icin lokus deyimi kullanılır. Orneğin bezelyedeki tohumun, rengini belirleyen genin kapladığı alan bir lokustur. Bir lokusta mevcut renk bilgilerinin her birine de allel adı verilir. Sarı renk bir allel, yeşil renk bir allel. Daha genel bir tarifleme ile bir genin değişik bicimlerine allel adı verilir.

Mendel, fenotipik karakterlerin caprazlanması sırasında alleleri, alfabenin bir harfi ile simgelemiştir. Dominant (baskın) karakterleri buyuk harf, resesif (cekinin) karakterleri de kucuk harfle gostermiştir. Caprazlamadaki saf soylara ait bitkiler icin, ana-baba (parental) kuşağı anlamında P simgesi, bunların caprazlanmasından meydana gelen birinci kuşak icin F1 simgesi kullanılmıştır. Caprazlamanın devamında meydana gelen doller F2,F3 vb. simgeler kullanılmıştır.

Saf soylara (arı ırk) ait sarı bezelye tohumları SS, yeşil bezelye tohumları ise ss olarak gosterilir. Cift harf kullanılmasının nedeni bir lokusta iki karakterin (allel) mevcut olmasıdır. Bu allellerden birisi anneden diğeri babadan gelmiştir. Sarı allel yeşil allele dominanttır bu nedenle Ss allel durumunda gozlenecek fenotipik karakter sarı olacaktır.

Mendel’in 1. yasası: Allellerin ayrışım prensibi=Bağımsız ayrışım prensibi
P: SS (anne) * ss (baba)
kromozom sayısı:2n
Bu karakterler caprazlanır
G: S S s s
kromozom sayısı: n
Muhtemel allelleri gostermektedir.
F1:
Ss
Caprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur.

Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki ceşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun, aralarında caprazlanması sonucu , F1 dolunde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya cıkar.

Mendel bu bulgulara gore şu acıklamaları yaptı.

Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır.( gunumuzde gen adı verilen birimler.)
Her ergin bireyin hucrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır. F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir.
Kalıtsal belirleyiciler gamet hucreleri aracılığı ile dolden dole nakledilir. Eşey hucreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gercekleşir. Orneğin Ss allel cifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s ‘dir. Oluşacak eşey hucresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hucreye de s alleli iletir. Her eşey hucresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir. İşte bu Mendel’in birinci yasasının temelidir.
Bireylerin ilk hucresini (zigotu) oluşturmak uzere eşey hucrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır.

__________________