• 2018-2019 FEN BİLİMLERİ YILLIK PLANLARI

Kalıtım(Genetik) Nedir? (Konu özeti)

Kalıtım(Genetik) Nedir?

İnsanlar çevreleriyle ilgilenmeye başladıktan sonra her dölün daima atasına benzediğini gözlemişlerdir. Bir çocuğun bazı halleri, davranışları, yetenekleri anne ve babasına benzer. Bir bireyin kendi ata dölüne benzeme eğilimine soyaçekim (kalıtım) denir. Yani anne, baba ve yavru arasındaki benzerlik ve farklılıkların nedeni ile bu özelliklerin nesilden nesile geçişini inceleyen bilim dalına genetik denir. Genel olarak bütün türlerde oğul döller temel plan bakımından atalarına benzerler. Bu temel plan kalıtımla dölden döle iletilir. Genetik ile ilgili temel kavramlar aşağıda açıklanmıştır:

Gen: Bir karakteri temsil eden ve bu karakterin yavru döllere aktarılmasını sağlayan DNA parçasına gen adı verilir. Her karakterin geni kromozom üzerinde lokus denen belirli bir yerde bulunur.

Alel Gen: Bir karakteri temsil eden kromozomların karşılıklı bölgelerinde (lokuslarda) bulunan iki gen çiftine alel gen adı verilir. Alel genler aynı karakter üzerine zıt etki yaparlar. Örneğin; A, a

Homolog Kromozom: Karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı karakteri temsil eden ve biri anadan diğeri babadan gelen iki gen bulunduran kromozomlara homolog kromozom denir.

Genotip: Bir canlının sahip olduğu genler topluluğuna genotip adı verilir.

Fenotip: Bir canlının gözle görülebilen tüm özelliklerine fenotip adı verilir. Canlının dış görünüşüdür. Genotip ve çevre etkisiyle meydana gelir.

Homolog Karakter (Arı Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı özellikte iki alel gen bulunması olayına homolog karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda aynı yönde etki ederler. Ana babadan aynı karakterleri almış bireylerdir. Örneğin; AA, bb, cc

Heterozigot Karakter (Melez Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) farklı özellikte iki alel gen bulunması olayına heterozigot karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda zıt yönde etki ederler. Ana babadan farklı karakterleri almış bireylerdir. Örneğin; Aa, Bb, Cc

Baskın Gen (Dominant): Bir karakterin oluşumunda etkisini her zaman gösteren gene baskın gen denir. Büyük harfle gösterilir.

Çekinik Gen (Resesif): Bir karakterin oluşumda ancak homozigot ise etkisini gösterebilen gene çekinik gen denir. Küçük harfle gösterilir.

Genetikçiler ana-babalarla oğul döller arasındaki benzerlik ve ayrımlara yol açan tüm bu etmenlerle ilgilenip, bu benzerlik ve ayrımların nasıl ortaya çıktığını ve kalıtsal özelliklerin biçimlenmesinde çevrenin etkisini bulmaya çalışmaktadırlar. Bu konudaki ilk tutarlı çalışmaları Gregor Mendel (1822-1884) yapmıştır.

Peki Mendel neden bezelyeleri seçmişti?

Deneylerde bezelye kullanılmasının nedenleri; bezelyenin kolay yetiştirilebiliyor olması, çok fazla çeşide sahip olması, çabuk çoğalmaları, yılda 3-4 kere üreme yapılabilmesi, kendi kendini dölleyebilmesi özelliği ile saf olarak kalabilmesi, bezelyelerdeki değişimler gözle görülebiliyordu.

Mendel, genler ya da kromozomlar ve hücre bölünmesi konusunda bilgi sahibi olmadan giriştiği çalışmalarında öncelikle çok sayıda benzer ana-baba kullandı. Bu nedenle, birçok çiftleşmeden elde ettiği oğul döllerini, bir tek çiftleşmenin çok büyük bir ailesiymiş gibi bir araya getirdi. Bunun sonucu olarak incelenecek çok sayıda oğul döl elde etti. Ancak öne sürdüğü ilkeler, yalnızca çiftleşme deneylerinden sağlandığı kanıtlara dayanıyordu. İkinci olarak matematiği ve biyolojide kullanma yeniliğini gösterdi. Ayrıca, belirli özellikler üzerinde durmak ve bunlarla matematiksel yönden uğraşmak için oğul döllerde tüm özellikleri birden inceleme yerine, bir tek özellik açısından değişiklik gösteren bitkiler üzerinde durdu. Ele aldığı çeşitli özellikleri olan bezelyeleri çaprazlaması sonucu önce Fı dölü adını verdiği birinci dölü elde ettikten sonra, Fı dölü bireylerini kendileştirerek (kendi kendine tozlaştırma) F2 dölünü elde ediyordu. Bunun sonucu yuvarlak bezelyeyle buruşuk tohumlu bezelye çaprazlandığında Fı dölünün tümü yuvarlak tohumlu bezelyelerden oluşmuş, Fı dölündekiler kendileştirilince dölde 5474 yuvarlak, 1850 buruşuk bezelye tohumu ortaya çıktı. Sarı ve yeşil taneli bezelyeler çaprazlanınca da Fı dölünün tümü sarı taneli oldu, sarıların kendileşmesiyle 6022 sarı, 2001 yeşil tohumun ortaya çıkmasına neden oldu.

Öteki çalışmalarında da buna benzer sonuçlar ortaya çıkaran Mendel, bunların hesapları sonucu genler arasında baskınlık ve çekingenlik olduğunu gördü. Örneğin yuvarlak tohumların, buruşuk tohumlar üzerine baskın olduğunu buldu. Yuvarlak tohum karakterinin baskın bir elemanın bulunuşundan ileri geldiğini varsaydı. Mendel’e göre herhangi bir karakter bakımından bir bitkide birbirine benzeyen ya da farklı olan iki allel bulunur. İki allel farklı olduğunda biri görünür (baskın), ötekiyse gizli kalır (çekinik). Alleller değişmeden bir olasılıkla gametlere dağılırlar. Döllenmede üreme hücreleri gelişigüzel birleşir, bunun sonucunda oğul döllerde karakterler önceden kestirilebilen bir oranda ortaya çıkar. Mendel’in araştırmalarından çok sonra, ancak 1910’da genetik elemana gen adı verildi. Mendel’in genetik çalışmaları 1865’te bir rapor biçiminde yayımlandı. Bundan sonraki yıllarda çok çeşitli bitkiler ve hayvanlar üretme deneylerinde kullanıldı.

İnsanlardaki baskın ve çekinik karakterler aşağıdaki tabloda verilmiştir.

GENETİKTE ÇAPRAZLAMA;Çaprazlama, eşeyli üreyen canlılarda erkek ve dişi üreme hücrelerinin birleştirilmesiyle yavru bireyler elde edilmesi olayına denir. Çaprazlama yapılmasının sebebi karakterleri oluşturan allel genlerin yarısının dişiden yarısının erkekten alınmasıdır.

Eğer bir canlıda iki gen birbirine tamamen benziyorsa, (SS ya da ss gibi) bunlara “homozigot” ya da “saf kan” denir. Saf kan (homozigot) bireyler elde etmek için kendileşme yapılır yani döllenme bireyin kardeşi, anası babası ya da yavrusu ile olmalıdır.

Mendel, bezelyelerle yaptığı çaprazlama deneylerinde bu bitkinin kalıtımını incelemiştir. Bezelye bitkisi kendi kendini dölleyen bir bitki olduğundan Mendel, bu bitkiden saf kan (homozigot) bireyler elde etmiş ve bunlarla çalışmıştır. Bu durumda düz tohum şekline sahip olan bezelyeler, düz tohumlu bitkileri; buruşuk tohum şekline sahip olan bezelyelerde buruşuk tohumlu bezelyeleri vermişlerdir.

Örnek;

Örnek;

Örnek;

Genetik bilimin 1997’de vardığı en büyük aşama, klonlama (kopyalama) oldu. Geliştirilen yeni bir yöntemle önce İskoç’ya’da koyun, sonra ABD’de maymun kendi hücrelerinden kopyalandı. Genetikte büyük bir devrim niteliği taşıyan bu aşama, tıbbın geleceği konusunda büyük tartışmalar yarattı.

İnsanlarda Cinsiyetin Oluşumu

İnsanda tüm karakterlerin oluşmasında genleri görev yapar.Benzer şekilde, erkek ve dişi cinsiyetin (Cinsiyet karakterlerinin) oluşmasında da genler topluluğu olan kromozomlar görev yapmaktadır.İnsan vücut hücrelerinde de normalde 46 kromozom, üreme hücrelerinde de 23 kromozom bulunur.Vücut ve üreme hücrelerinde farklı iki çeşit kromozom takımı bulunmaktadır.

vücut kromozomları cinsiyet kromozomları

⇓ ⇓

vücut hücreleri→ 46 = 44 + 2

üreme hücreleri→ 23 = 22 + 1

Cinsiyet kromozomları 2 çeşit olup X ve Y dir. Y kromozomu X e karşı baskın olup bulunduğu yavrunun erkek cinsiiyetinde olmasını sağlar.

2N=46=44+XY ⇒ Erkek birey 2N=46=44+XX ⇒ Dişi birey

Not: Yumurtaların hepsi 22+X kromozom yapısına sahip iken spermlerin yarısı 22+X diğer yarısı 22+Y kromozom yapısına sahiptir.

AKRABA EVLİLİĞİ

Akraba evliliği yapanlarda ölü doğum sıklığının normal topluma göre yaklaşık 2 kat arttığı bildirilmiştir (Normal toplumda %1.24, akraba evliliklerinde %2.14). Düşük ve ölü doğumlar birlikte ele alındığında aynı artış yine dikkati çekmektedir (Normal toplumda %5.21, akraba evliliklerinde % 10.55). Yenidoğan kayıpları açısından bakıldığında ise

%50 lik bir artış söz konusudur (Normal toplumda %10.76, akraba evliliklerinde %16.29). Ayrıca akraba evliliklerinde doğumsal kusurların 10 kat arttığı bildirilmektedir.

Akraba evlilikleri otozomal resesif (çekinik) ve çok faktörlü kalıtım gösteren hastalıkların görülme sıklığını arttırmaktadır. Genler anne babadan çocuklara özelliklerin nakledilmesini sağlayan yapılardır. Anne babadan çocuklara aktarıldıkları içinde aynı aile içinde genler arasında benzerlik ihtimali çok yükselmektedir. Akraba evliliği ile görülme riski artan hastalıklarda da her iki eşte de aynı tip bozuk genlerin olması gereklidir. Akrabalar arasında genler arasında benzerlik sıklığı arttığı için hastalıklı çocuk sahibi olma ihtimali de akrabalar arasında artmaktadır.

Anne veya babanın kromozomlarında bulunan bazı hastalıklara ait genler çocuklara taşınabilir. Kromozomlarla taşınabilen hastalıklara kalıtsal hastalık adı verilir. Yapılan bilimsel çalışmalar hemofili, renk körlüğü ve orak hücreli anemi gibi hastalıkların kalıtsal olduğunu göstermektedir.

Herhangi bir karakter bakımından heterozigot olan bireylerin kromozomlarında hem dominant hem de çekinik karakterli gen bulunmaktadır. Bir karakter bakımından her ikisi de heterozigot olan bireylerin evlenmesi durumunda çocuklarının

%25 oranında çekinik karakterde olması olasılığı vardır. Bazen çekinik gen, bir kalıtsal hastalığa veya zeka geriliği gibi arzu edilmeyen bir karaktere ait olabilir. Akraba evliliklerinde en önemli sorun, sağlıklı anne veya babada görülmeyen ve arzu edilmeyen bazı karakterlerin ya da hastalıkların çocuklarına aktarılmasıdır. Aralarında akrabalık ilişkisi bulunan anne ve babaların çocuklarında çekinik karakterin ortaya çıkması olasılığı akrabalık ilişkisi bulunmayanlara oranla daha fazladır. Tüm gebelikler içerisinde engelli bebek doğma riski %1-2 civarında olduğu hâlde akraba evliliklerinde bu risk artmaktadır. Aralarında akrabalık ilişkisi bulunan bireylerin genetik yapıları birbirine benzediği için bir hastalık veya istenmeyen karakterin çocuklarda ortaya çıkması olasılığı yüksektir. Buna karşılık akraba olmayanlarda aynı karakter veya hastalığı taşıyan bireylerin bir araya gelme olasılıkları çok düşüktür. Bu nedenle özellikle birinci derece akraba evliliklerinden kaçınmak gerekmektedir.

Bildiğiniz gibi insanlarda yarısı anneden, yarısı babadan gelen 23 çift yani 46 kromozom bulunur. Normal bir çocuğun hücrelerinde 46 kromozom bulunduğu hâlde bazı çocuklarda 21. kromozomda fazladan bir genetik materyal vardır. Yani

normalde her kromozomdan iki tane bulunması gerekirken bazen 21. kromozom üç tane ve toplam kromozom sayısı 46 yerine 47 olur. Bu duruma mongolizm ya da Down sendromu adı verilir. Down sendromu genetik bir anormalliktir fakat kalıtsal hastalık değildir. Down sendromlu bebekler genellikle gelişemezler ve anne karnında iken ölürler. Fakat bazı bebekler anne karnında gelişimini tamamlayıp doğabilirler. Kromozomlarda meydana gelen farklılık sonunda ortaya çıkan hastalıklar arasında en sık görüleni Down sendromudur. Down sendromu, bebek doğduktan sonra doktorların muayenesi sırasında fark edilir.