MENDEL İLKELERİ ve UYGULAMALARI

10. SINIF ÜNİTE, KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI

10.2. Kalıtımın Genel İlkeleri

 10.2.1. Kalıtım ve Biyolojik Çeşitlilik

Anahtar Kavramlar

alel, biyolojik çeşitlilik, dihibrit, dominant, eş baskınlık, eşeye bağlı kalıtım, fenotip, gen, genotip, gonozom, hemofili, heterozigot, homozigot, monohibrit, mutasyon, otozom, Punnett karesi, rekombinasyon, renk körlüğü, resesif, soyağacı, varyasyon

10.2.1.1. Kalıtımın genel esaslarını açıklar.

a. Mendel ilkeleri örneklerle açıklanır.

 b. Monohibrit, dihibrit ve kontrol çaprazlamaları, eş baskınlık, çok alellilik (Kan gruplarıyla ilişkilendirilir.) örnekler üzerinden işlenir. Eksik baskınlık ve pleiotropizme girilmez.

-Gregor Mendel yetiştirdiği bezelyelerle deneyler yaparak temel genetik yasalarını keşfetmeyi başarmıştır.

-Mendel'in başarılı sonuçlar alması çalışmalarında tesadüfen bezelyeleri seçmiş olmasıyla ilgilidir. Çünkü bezelyeler çaprazlama için uygun özelliklere sahip bitkilerdir. Bu özellikler;

1. Bezelyeler kolayca yetiştirilen ve kısa zamanda döl veren bitkilerdir.

2. Bezelye çiçekleri, aynı türün farklı bireyleriyle tozlaşma özelliğine sahip değildir. Kendi kendine tozlaşabilecek bir çiçek yapısına sahiptir. Çünkü çiçeklerinin taç yaprakları dişi ve erkek organları tamamen sardığı için, yumurta hücresi başka bir bitkinin polenleriyle tozlaşamaz.

3. Dışardan gözlenebilen çok çeşit içerir. Örneğin bezelyelerin bir çeşidi; buruşuk tohumluyken başka bir çeşidi yuvarlak tohumludur ve bir çeşidi mor renkli çiçeklere sahipken diğer çeşidi beyaz çiçeklere sahiptir.

Mendel’in bezelyeleri seçmesinin dışın da başarılı olmasının başlıca nedenleri şunlardır:

a. Çalışmalarında bitkinin tüm özelliklerini değil, bir özelliğini dikkate aldı. Örneğin yeşil tohumluları sarı tohumlularla, buruşukları düz tohumlularla çaprazladı.

b. Çok sayıda ebeveyne (anne-baba) kullandı.

c. Sayısal çalıştı ve istatistik kurallarını biyolojiye uyguladı.

MENDEL İLKELERİ

1. Karakterlerin nesillere aktarılmasını sağlayan birim faktörler (genler) vardır.

2. Bir bireydeki karakterin belirlenmesinde birbirinin aynısı ya da birbirinden farklı bir çift alel gen bulunur.

3. Eğer bir karakterin farklı özelliklerinin geni bir bireyde bulunursa yalnız biri tam olarak etkisini gösterir. (Dominantlık yasası)

4. Bir özellik bakımından farklı iki arı döl çaprazlanırsa (AA x aa) F₁ dölündeki bireylerin hepsi birbirine benzer.  (Benzerlik Yasası)

5. Bir çift genden her biri eşit olasılıkla birbirinden ayrılarak farklı gametlere geçer. Yani oluşan gametler her alel çiftinden sadece bir alel geni taşır. (Ayrılma İlkesi)

6. Melezlerin kendi aralarında çaprazlanması ile belirli özelliklerin önceden tahmin edilen oranlarda ortaya çıkması gametlerin rastgele birleşmesi ile ilgilidir.  (Bağımsız Dağılım İlkesi)

-Çaprazlama: Ata canlılardan gelen gametlerin nasıl birleştirildiğinin gösterilmesidir.

-Çaprazlamalarda ata canlılar parental kelimesinin ilk harfi olan P ile, meydana gelen gametler G ile, çaprazlama sonucu oluşan yavrular filial kelimesinin ilk harfi olan F ile gösterilir. F₁ ilk çaprazlama sonucu oluşan bireyleri; F₂ ise ikinci çaprazlama sonucunda oluşan bireyleri gösterir.

-Tek özellik bakımından farklı iki arı dölün çaprazlanması

Monohibrit Çaprazlama

Bir karakter bakımından heterozigot (melez) olan iki bireyin çaprazlanmasıdır. (Aa x Aa), (Bb x Bb), (A0 X A0) gibi.

F₁ dölünü kendi arasında çaprazladığımızda monohibrit çaprazlama yapmış oluyoruz.

(Aynı genotipte iki bireyin çaprazlanmasına kendileştirme denir.) Örnek 1.

Örnek 2: Örnek 2: Homozigot sarı tohum rengine sahip bezelye (SS) ile homozigot yeşil tohum rengine sahip bezelyelerin (ss) çaprazlanması sonucunda oluşan heterozigot sarı bezelyelerin çaprazlanması monohibrit çaprazlamaya örnek olarak verilebilir.

Dihibrit Çaprazlama

-İki karakter bakımından heterozigot olan bireylere dihibrit, bunların çaprazlanmasına da dihibrit çaprazlama denir.

-Mendel, yapmış olduğu monohibrit çaprazlamalardan sarı tohum oluşumundan sorumlu alelin baskın (Y) ve yeşil tohum oluşumundan sorumlu allelin ise çekinik (y) olduğunu belirlemişti.

-Aynı şekilde, yuvarlak tohum oluşumundan sorumlu allelin baskın (R) ve buruşuk tohum oluşumundan sorumlu allelin ise çekinik (r) olduğunu saptamıştı.

-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 (kendileştirme çaprazlaması ile) (YyRr x YyRr) F₂ dölünü elde etti ve F₂ dölündeki bireylerin fenotiplerini belirleyerek bunların toplam içerisindeki oranlarını hesapladı.

-Gametleri punnet karesine yerleştirerek dihibrit çaprazlama yapalım:

-Dihibrit çaprazlama sonucu oluşan F₂ dölünün genotip ve fenotip oranları aşağıdaki gibi de gösterilebilir:

Dihibrit çaprazlama ile F2 dölünde oluşan bireylerin fenotip ayrışım oranı 9:3:3:1 şeklinde ortaya çıkar.

KONTROL ÇAPRAZLAMASI

-Genotipi bilinmeyen baskın fenotipli birey ile çekinik fenotipli birey arasında yapılan çaprazlamadır. Baskın fenotipli bir bireyin genotipinin homozigot mu (MM), heterozigot mu (Mm) olduğu kontrol çaprazlaması ya da test çaprazlaması ile tespit edilebilir.

Örnek: Bezelye bitkisinde, mor çiçek renginden sorumlu alel baskın (M); beyaz çiçek renginden sorumlu alel çekinik (m) dir. Bu durumda beyaz çiçekli bitkinin genotipi kesinlikle aa’dır.

-Ancak mor çiçekli bitkilerin genotipi homozigot (MM) ya da heterozigot (Mm) olabilir. Mor çiçekli bir bezelyenin genotipinin homozigot mu (MM) yoksa heterozigot mu (Mm) olduğunu belirlemek için mor çiçekli bir bitki ile beyaz çiçekli (mm) bir bitki çaprazlanır.

-Eğer atasal bitki baskın homozigot ise MM x mm çaprazlaması yapılmıştır. Elde edilen yavruların tümü Mm genotipinde olacak ve mor çiçekli olacaktır.

-Eğer atasal bitki heterozigot ise bu durumda Mm x mm çaprazlaması yapılmıştır. Elde edilen yavruların yarısı mor çiçekli yarısı beyaz çiçekli olacaktır.

-Bu çaprazlamada, beyaz çiçekli bitkilerin meydana gelmiş olması, mor çiçekli atasal bitkinin heterozigot genotipe (Mm) sahip olduğunu gösterir.

SORU 1. (2017-LYS2/BİY)

Mendel genetiği ve alel kavramıyla ilgili,

I. Bir genin ayırt edilebilir fenotipik özellikler meydana getirebilen alternatif çeşitlerine alel denir ve genellikle alellerden birisi baskın diğeri çekiniktir.

II. Baskın alelin etkisini göstermesi çekinik alelin olup olmamasına bağlıdır, çekinik alel ise etkisini baskın alelin olup olmamasından bağımsız olarak gösterir.

III. Bazı genetik çaprazlamalarda F₁ dölünde rastlanmayan fenotipe F₂ dölünde rastlanabilir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I     B) Yalnız II   C) Yalnız III

D) I ve II          E) I ve III

SORU 2. (2014- YGS / FEN)

Aşağıda, bir bezelye dölüne (P dölü) ait genetik çaprazlama verilmiştir.

Buna göre, birinci kuşak kendi arasında çaprazlanacak olursa elde edilecek yavru döller ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisinin doğru olduğu söylenebilir?

A) Yavruların hepsi yeşil renkli tohuma sahip olacaktır.

B) Yavrular arasında arı döle (saf döle) rastlanmaz.

C) Yavruların çoğu yeşil renkli tohuma sahip olacaktır.

D) Yavruların melez olma olasılığı, sarı renkli tohuma sahip olma olasılığından daha düşüktür.

E) Yeşil renkli tohuma sahip olacak yavruların oranının 1/2 olması beklenir.

SORU 3. (2012 – LYS2 / BİY)

Bir bitkide A ve B özelliklerinin kalıtımından sorumlu olan genler, bağlı genlerdir ve birlikte kalıtılma eğilimindedir. Bir bitkide bu genlerin kromozom üzerindeki dizilimi,

 şeklindedir.

Bu bitki, çekinik fenotipli bir bitki ile çaprazlandığında,

I. AaBb, II. Aabb, III. aaBb, IV. aabb

genotiplerine sahip çeşitli sayıda yavrular elde edilmiştir.

Buna göre, bu genotiplerden hangilerine sahip yavruların daha fazla oranda ortaya çıkması beklenir?

A) I ve II       B) I ve IV       C) II ve III

D) II ve IV    E) III ve IV

SORU 4. (2011-LYS2/BİY)

Bezelyelerde çiçek renginin oluşumundan sorumlu bir genin iki farklı alleli mevcuttur.

Bu allellerle ilgili olarak,

I. Aynı homolog kromozomlar üzerinde bulunurlar.

II. DNA’daki baz dizilimleri aynıdır.

III. Aynı lokuslarda bulunurlar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I     B) Yalnız II    C) Yalnız III

D) I ve II        E) I ve III

SORU 5. (2006-ÖSS)

Aynı türden kırmızı çiçekli iki bitki arasında yapılan birinci çaprazlama sonucunda 3/4 ü kırmızı çiçekli, 1/4 ü beyaz çiçekli olan F₁ dölü elde edilmiştir. F₁ dölünden alınan kırmızı çiçekli iki bitkiyle yapılan ikinci çaprazlamadan elde edilen F₂ dölündeki tüm bitkiler kırmızı çiçekli olmuştur.

Buna göre,

I. Birinci çaprazlamaya alınan bireylerin ikisi de heterozigottur.

II. F₁ dölündeki bireylerin bir kısmı homozigot bir kısmı heterozigottur.

III. İkinci çaprazlamaya alınan bireylerin ikisi de heterozigottur.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

A) Yalnız I     B) Yalnız II   C) Yalnız III

D) I ve II        E) II ve III

SORU 6. Yuvarlak ve sarı tohumlu bir bezelye bitkisinin, heterozigot olup olmadığını anlamak için aşağıdaki genotiplerden hangisine sahip bir bezelye bitkisi ile çaprazlanması gerekir?

(Yuvarlak tohumluluk (Y) ve sarı tohumluluk (S) özellikleri dominanttır.)

A) YYSS           B) yySS       C) YYSs

D) yyss            E) YySS

SORU 7. Bir ailede anne, A özelliği bakımından baskın fenotiptedir ve bu özelliğin çekinik genini de taşımaktadır.

Babanın genotipi aşağıdakilerden hangisindeki gibi olursa, çocukların fenotipinde bu çekinik özellik kesinlikle görülmez?

A) aa    B) Aa    C) AA    D) X^AY   E) X

SORU 8. MmNn x Mmnn çaprazlaması sonucunda oluşacak yavruların fenotşp ayrışım oranı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

(M geni m genine, N geni N geninetam baskındır. Genler bağımsızdır.)

A) 1:1               B) 1:2:1          C) 3:1 

D) 3:3:1:1        E) 9:3:3:1

SORU 9. “Bir çift genden her biri eşit olasılıkla birbirinden ayrılarak farklı gametlere geçer. Yani oluşan gametler her alel çiftinden sadece bir alel geni taşır. (Menel’in Ayrılma İlkesi)

Yukarıda ifade edilen Mendel’in ilkesi aşağıdaki hücre bölünme evrelerinden hangisinde gerçekleşir?

A) Mayoz → Anafaz II  

B) Mitoz → Anafaz

C) Mayoz → Anafaz I

D) Mayoz → Metafaz I

E) Mayoz → Profaz I

CEVAPLAR ve ÇÖZÜMLERİ

1. Allel gen: Bir karakterin kalıtımından sorumlu gen çeşitlerinin her birine denir ve genellikle alellerden birisi baskın diğeri çekiniktir. I. öncül doğrudur.

II. Baskın allel etkisini her durumda gösterir. Ancak çekinik alel ancak iki çekinik allel bir arada olduğunda gösterir. II. öncül yanlıştır.

III. Bazı genetik çaprazlamalarda F₁ dölünde rastlanmayan fenotipe F₂ dölünde rastlanabilir. Örnek: Homozigot sarı tohumlu bezelye ile homoigot yeşil tohumlu bezelyeyi çaprazlayalım. (Sarı yeşil üzerine baskındır.)

Homozigot sarı: AA, Yeşil: aa

Görüldüğü gibi F₁ de görünmeyen yeşil fenotip F₂ de ortaya çıkmıştır. III. öncül doğrudur.

Cevap: E

2. Birinci kuşağı kendi arasında çaprazlayalım.

-Sarı oluşma oranı: %75

Yeşil oluşma oranı: %25. A şıkkı yanlış.

-Yeşil (yy) arı döldür. B şıkkı yanlıştır.

-Yeşil olma oranı %25, Sarı %75 dir. C şıkkı yanlıştır.

-Melez olma olasılığı (Aa) %50 dir. Sarı olma olasılığı ise %75 dir. D şıkkı doğrudur.

- Yeşil renkli tohuma sahip olacak yavruların oranının 1/2 değil, 1/4 olması beklenir. E şıkkı da yanlıştır.

Cevap: D

3. AB/ab genleri bağlı genlerdir. Kross over olmadan çaprazlamayı yaparak oluşan genotipleri bulalım.

Gametler: AB ab     x     AB ab

Genotipler: AABB AaBb AaBb aabb

I. AaBb,ve IV. aabb hem krosing oversız hem de kros overlı oluşur. II. Aabb ve

III. aaBb sadece kros overlı oluşucaktır. O halde I. AaBb,ve IV. aabb yavruların daha fazla oranda ortaya çıkması beklenir.

Cevap: B

4. Allel gen: Bir karakterin kalıtımından sorumlu gen çiftleridir. Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunur. I ve III doğrudur. II de iki farklı alelden bahsedilği için DNA’daki baz dizilimlerinin aynı olması beklenemez.

Cevap: E

5. Aynı türden kırmızı çiçekli iki bitki arasında yapılan birinci çaprazlama sonucunda 3/4 ü kırmızı çiçekli, 1/4 ü beyaz çiçekli olan F₁ dölü elde edildiğine göre monohibrit çaprazlama yapılmıştır.

Çaprazlamayı yapalım.

F₁ dölünden alınan kırmızı çiçekli iki bitkiyle yapılan ikinci çaprazlamadan elde edilen F₂ dölündeki tüm bitkiler kırmızı çiçekli olduğuna göre AA x AA çaprazlaması yapılmıştır.

Buna göre,

I. Birinci çaprazlamaya alınan bireylerin ikisi de heterozigottur. Doğrudur.

II. F₁ dölündeki bireylerin bir kısmının homozigot bir kısmının heterozigot olma ihtimali vardır. Ancak kesin değildir.  II. öncül yanlıştır.

III. İkinci çaprazlamaya alınan bireylerin ikisi de homozigottur. Bu öncül yanlıştır.

Cevap: A

6. Kontrol çaprazlaması, baskın özellik gösteren fenotipin genotipini bulmak için bu özelliğin çekinik olanları ile çaprazlanmasıdır.

Cevap: D

7. Soruda verilenlere göre anne Aa dır.

8. MmNn x Mmnn çaprazlamasını yapalım.

Gamaetler: MN, Mn, mN, mn x Mn, mn

Cevap: D

9. Gametlerin oluşumu mayoz bölünme ile olur. Mayoz bölünmenin Anafaz I’inde homolog kromozmlar ayrılarak kromozom sayısının yarıya inmesi sağlanır.

Cevap: C