GENLERİN KARŞILIKLI ETKİLERİ
GENLERİN KARŞILIKLI ETKİLERİ
ALPEREN GÜRBÜZER
Yaratılış projesi genlerin karşılıklı etkileri ile birlikte her canlının sicilini ortaya koymaktadır. Öyle ki her canlının özellikleri genler tarafından muhafaza edilmekte. Böylece genler bir bitkinin köküne, gövdesine, dalına ve her ne özelliği varsa tüm ayrıntılarıyla beraber mührünü vurmaktadır. Madem genler her canlının karakterini belirliyor, o halde gen dünyasına gücümüz yettiği kadar dalabiliriz, bakalım neler varmış diye.
Komplamenter Genler (Tamamlayıcı genler)
Bazı özelliklerin ortaya çıkmasında yönetici konumuna sahip dominant gen olsa bile tek başına etkisini gösteremez. Mutlaka tamamlayıcı bir gene de ihtiyaç vardır.
Eğer bir karakterin meydana gelmesinde bir gen çiftinin etki sınırını diğer bir gen çifti tamamlıyorsa böyle gen çiftlerine komplamenter genler (tamamlayıcı) denir. Örnek- Kokulu burçak (Latyhrus odaratus) çiçeklerin renk kalıtımı.
Dolayısıyla beyaz çiçek açan 2 kokulu burçak bitkisini çaprazladığımızda ortaya rengin çıkması için iki maddenin karşılıklı etki yapması gerekir. Bunlardan biri Chromogen rengin ilkeli sayabileceğimiz bir maddedir. Diğer ikincisi ise enzim olup, renksiz ön maddeyi renkli hale getiren (okside) bir maddedir.
Cc(homozigot resesif chromogen ve ee (homozigot resesif enzim) genleri Chromogeni (protein C) erguvani renge dönüştürecek protein enzime sahip olmadıklarından beyaz çiçek açan iki kokulu burçak bitkisinin çaprazlanmasında:
CCee x ccEE
F1 dölünde; CcEe (erguvani-mor) şeklinde genotip ortaya çıkar.
F1 dölününde kendi içerisinde çaprazlanmasında ise,
F2= F1 x F1
♂/♀ CE Ce cE ce
CE CCEE CCEe CcEE CcEe
Ce CCEe CCee CcEe Ccee
cE CcEE CcEe ccEE ccEe
ce CcEe Ccee ccEe ccee
Böylece tabloda yer alan değişik oranlarda tipler meydana gelmektedir.
Anlaşılan o ki beyaz rengin meydana gelmesinde C geni etken rol oynamakta, E ise beyaz renk maddesinin erguvani haline dönüşmesinde etken bir gen olarak sahne almaktadır. Böylece sonuç itibariyle 9/16 erguvani, 7/16 beyaz renk teşekkül etmektedir.
Problem- Bir cins silki tavuk ile beyaz viyendont horoz çaprazlanması sonucunda F1 dölü renkli olmaktadır. F2 dölünde ise 9/16 oranında renkli, 7/16 oranında beyaz fertler meydana geliyor. O halde bu neticeyi tablo halinde gösteriniz.
A-Beyaz rengin meydana gelmesi.
E-Beyaz rengi renkli duruma
Silki Tavuk(beyaz) x Beyaz viyendont horoz
Aaee x aaEE
F1= AaEe
F1 dölününde çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
♂/♀ AE Ae aE ae
AE AAEE AAEe AaEE AaEe
Ae AAEe AAee AaEe Aaee
aE AaEE AaEe aaEE aaEe
ae AaEe Aaee aaEe aaee
Böylece 9/16 renkli, 7/16 beyaz renk meydana gelir. Yani; F2= 9:7 bulunur.
Suplamenter Genler
Suplamenter genlerde mesela siyah veya kahverengi genlerin oluşması için mutlaka e genine ihtiyaç vardır. Bu arada resesif allel diye tanımlanan s geni de albinoluğun meydana gelmesini sağlamaktadır. Aynı zamanda suplamenter gen kapsamına dâhil olabilmek için gen çiftlerinden birinin dominant olması gerekmektedir. Yani ikinci gen çiftinin dominantı bulunsun veya bulunmasın birinci gen çiftinin baskın olması yeterlidir. Bu yüzden iki bağımsız dominant genin yan yana gelip belli bir fenotip özellik göstermesine suplamenter (modifikatür) gen denmektedir. Örnek: Kobaylarda kıl rengi kalıtımı. Nitekim kobaylarda siyah renkli kıl (S) dominanttır, küçük (s) harfiyle tanımlanan kahverengi kıl resesiftir. Hatta temel renksiz maddeyi melanine (emer veya siyah) çeviren E geni de vardır. Böylece bu genleri taşıyan homozigot bireylerin çaprazlanmasında;
S-Siyah
s-Kahverengi
E-Rengin oluşmasını sağlayan enzim maddesi
e- albino
eeSS genotipli albino x Eess genotipli kahverenkli kobay
F1= EeSs (Heterozigot siyah)
F1 dölününde çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
F2= EeSs x EeSs
♂/♀ ES Es eS es
ES EESS EESs EeSS EeSs
Es EESs EEss EeSs Eess
eS EeSS EeSs eeSS eeSs
es EeSs Eess eeSs eess
Böylece 9/16 siyah renkli, 3/16 kahve renkli ve 4/16 albino meydana gelir. Yani F2= 9:3:4 şeklinde sıralanır.
Problem- Balta ibikler (bbgg), tek dominant B gen etkisiyle bezelye ibik (Bbgg) olmakta, tek dominant G genin etkisiyle de Gül ibik (bbGG) şekline bürünmektedir. Şayet B ve G genleri bir arada bulunursa Ceviz ibik( BbG-, BBGG Bbg- )şeklinde özellik gösterirler. F2 dölü sonucu oluşan homozigot resesif (bg) ise balta ibik(bbgg) tarzında sahne almaktadır.
Bu bilgilerden hareketle gül ibik ve bezelye ibik fertlerin çaprazlanmasıyla birlikte F1 dölünde ceviz ibik ortaya çıkmakta olup, F2 dölü; 9 ceviz ibik, 3 gül ibik, 3 bezelye, 1 balta ibik fertleri şeklinde taksim edilir. Bu neticeyi tablo halinde gösteriniz.
♀ Gül ibik x Bezelye ibik ♂
bbGG x BBgg
F1= BbGg (Ceviz ibik)
F1 dölününde çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
♂/♀ BG Bg bG bg
BG BBGG BBgg BbGG BbGg
Bg BBGg Bbgg BbGg Bbgg
bG BbGG BbGg bbGG bbGg
bg BbGg Bbgg bbGg bbgg
Böylece 9/16 G-B-(Ceviz), 3/16 G-bb (Gül), 3/16 gg-B- (Bezelye), 1/16 ggbb (balta) meydana gelir. Yani F2= 9:3:3:1 bulunur.
Problem-
Bir siyah fare ile bir albino fare çaprazlanmasıyla birlikte F1 dölü renkli olmaktadır. F2 dölünde oranlar ise 9/16 gri, 3/16 siyah ve 4/16 albino tarzında dağılım göstermektedir. Söz konusu bu çaprazlamayı formüllerle gösteriniz.
S-Siyah
s-Albino
E-renklendirme enzim maddesi
♂ Ssee genotipli siyah x ssEE albino♀
F1= SsEe (gri). Yani S ve e renkleri bir arada olduğu için renklidir.
F1 dölünün çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
F2= EeSs x EeSs
♂/♀ SE Se sE se
SE SSEE SSEe SsEE SsEe
Se SSEe SSee SsEe Ssee
sE SsEE SsEe ssEE ssEe
se SsEe Ssee ssEe ssee
Böylece 9/16 S-E- gri renkli, 3/16 S-ee siyah ve 4/16 ssee, ssE- albino meydana gelir. Yani F2= 9:3:4 tarzında sıralanır.
Engelleyici Genler
Bazı dominant genler diğer bazı dominant genlerin fenotip etki göstermelerini engellemekteler. Bu yüzden böyle genlere engelleyici genler denmektedir.
Problem-
EERR genotipe sahip bir bitki ile eerr genotipine sahip olan bir bitkinin çaprazlanmasında F1 dölü beyaz renkli olmaktadır. Böylece F2' de oluşan fert oranları 3/16 beyaz, 3/16 siyah ve 3/16 kırmızı şeklinde olmaktadır. O halde söz konusu çaprazlamayı formüllerle gösteriniz.
R-Kırmızı çiçeklerde.
r-Beyaz.
E- R genin etkisini engelleyen gen (dolayısıyla çiçek beyaz olur.)
EERR x eerr
F1 = EeRr beyaz renkli
F1 dölününde çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
F2= EeSs x EeSs
♂/♀ ER Er eR er
ER EERR EERr EeRR EeRr
Er EERr EErr EeRR Eerr
eR EeRR EeRr eeRR eeRr
er EeRr Eerr eeRr eerr
Böylece 9/16 beyaz, 3/16 beyaz ve 1/16beyaz (13/16 beyaz), 3/16 kırmızı (Kırmızının oluşması için E genini olmadığından kırmızı renk etkisi gösterir.) Yani F2= 13:3 oranı bulunur.
Problem-
Beyaz bir legorn tavuk, beyaz bir viyedont horozla çaprazlandırıması sonucunda F1 beyaz renkli olup F2 dölünde ise 13 beyaz renk oluşmaktadır. Bu durumda fenotipik açılımı genotipik formüllerle gösteriniz.
C-renk meydana getiren gen.
c-albino meydana getiren gen.
E-renk meydana getiren gen (C) engel gen
e-engellemeyen gen.
Mademki renkli fertler F2' de bulunmalıdır. O halde C geni ait olduğu genotipin birinde (anne veya baba) bulunmalıdır. Fakat burada genotipin kendisi beyaz olduğuna göre onu engelleyen E gene ihtiyaç vardır. Tüm bunları göz önüne aldığımızda E geni C'nin yanında baskın halde (CCEE) bulunmakta olup beyaz olarak tanımlanacaktır. F2 dölünün sonucunda oluşan resesif genotip fertler ise ccee formülü ile gösterilip beyaz rengi baskılamalarıyla birlikte renkli viyendont olarak sahne alacaktır.
♀ CCEE(legor) x ccee (viyendont)♂
Çaprazlama sonucu F1 dölünde; CcEe (beyaz) oluşur.
F1 dölünün çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
♂/♀ CE Ce cE ce
CE CCEE CCEe CcEE CcEe
Ce CCEe CCee CcEe Ccee
cE CcEE CcEe ccEE ccEe
ce CcEe Ccee ccEe ccee
Böylece; 13/16 beyaz (9/16 C-E- beyaz, 3/16 CCE-beyaz, 1/16 ccee-beyaz), 3/16 C-ee renkli meydana gelir. Yani F2= 13:3 oranı bulunur.
Problem-
Alliumcephada dominant (C) geni soğanların renkli olmasını, resesif alleli (c) de homozigot olduğundan renksiz soğanlar meydana getirir. (R) geni (C) geninin mevcudiyetinde soğan kırmızı, (r) geni ise sarı olmasına yol açar.
Kırmızı soğanlı ve sarı soğanlı çaprazlamasında elde edilen tohumlar ekilince meydana gelen bitkilerin kırmızı, sarı ve renksiz soğanlar veriyorlar. Bu bilgiye dayanarak ana ve babanın hangi oranlarda meydana geldiğini belirtiniz.
C-renkli.
c-sarı,
CR-kırmızı
Cr-sarı
♂ CcRr(kırmızı) x Ccrr (sarı) ♀
C-R- C-rr ccrr
Kırmızı Sarı renksiz
Böylece F1 dölünde; CcRrx Ccrr →C- r =Cr
→c-r = cr
♂/♀ Cr cr
CR CCRr CcRr
Cr CCrr Ccrr
cR CcRr ccRr
cr Ccrr ccrr
Böylece; 3/8 kırmızı, 3/8 sarı, 2/8 beyaz renkli meydana gelir.
POLİMERİ-
Farklı allel çiftlerine ait iki veya daha fazla dominant genin aynı fenotip karakter üzerinde birbirine benzer şekilde etkilenip dizilmesine polimeri, bu tip genlere de polimerik genler denmektedir. Örnek- Crucifereae familyasına ait olan Capsella bursa pastoris (üçgen meyveli) ve Capsella haegeri (oval meyveli) türleri.
Bu arada polimerik genler üzerinde bir tek genin etkisiyle birçok genin aynı etki üzerinde bulunmasına kumulatif olmayan polimeri denmektedir.
Problem-
Üçgen şekilli meyveli bitkilerle oval şekilli bitkilerin çaprazlanmasıyla F1 üçgen şekilli olmaktadır. F2 dölü ise 1/16 oval ve 5/16 üçgen şeklinde sıralanır. O halde çaprazlamaları genetik formüllerle gösteriniz. (Not: Dominant genlerden biri veya ikisi homozigot veya üçgen şeklinde meyvelerin gelmesine sebep olur. Yani bir tek T genin etkisi ne ise 4 T geni de aynıdır.)
T1T1T2T2 (Capsella bursa pastoris) x t1t1t2t2 (Capsella haegeri)
Böylece F1 dölünde; T1t1T2t2 (üçgen)
F1 dölününde çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
♂/♀ T1T2 T1t2 t2T2 t1t2
T1T2 T1T1T2T2 T1T1 T2t2 T1t2T2T2 T1t1T2t2
T1t2 T1T1T2t2 T1T1 t2t2 T1t2T2t2 T1t1t2t2
t2T2 T1t2T2T2 T1t2T2t2 t2t2 T2T2 t2 t1T2 t2
t1t2 T1t1T2t2 T1t1t2t2 t1t2T1t2 t1t1 t2t2
Böylece F2= 15/16 üçgen, 1/16 oval şekil oranları meydana gelir.
Problem-
Her iki gen çifti de homozigot olan kırmızı çiçekli bir bitki ile beyaz çiçekli bir bitki çaprazladığımızda F1 kırmızı olmaktadır. F2 ise 15/16 kırmızı, 1/16 beyaz olur. O halde söz konusu çaprazlamayı formüllerle gösteriniz.
K1k1K2K2 (Capsella bursa pastoris) x k1k1k2k2 (Capsella haegeri)
Böylece F1 dölünde; K1k1K2k2 (üçgen)
F1 dölünün çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
Böylece; F2= 15/16 kırmzı, 1/16 beyaz k1k1 k2k2 meydana gelir.
Etkisi kumulatif olan polimerik genler
Aynı özellikler üzerine birbirine katılacak şekilde etki yapan çok sayıda bağımsız gen çiftine kumulatif polimeri denmektedir. Yani dominant genlerin etkisi birbirine eklenmektedir. Örnek: insanlarda ki cilt rengi ve meyve büyüklüğü.
Problem-
Tamamen kırmızı tane veren bir buğday bitkisi ile beyaz taneli buğday bitkisini çaprazlandırırsak F1 orta pembeli buğday bitkisini verecektir. F2= 1/64 kırmızı, 1/64 beyaz olup, yani 62/64 oranında değişik kombinezon meydana getirecektir. O halde bu durumu genetik formüllerle izah ediniz. (Not- Buğdayda kırmızı rengi üç çeşit (ABC) genleri, beyaz rengi ise üç çeşit (abc) genleri meydana getirir. Buna göre homozigot kırmızı taneli buğday bitkisi AABBCC genotipin de olup, buna göre homozigot beyaz buğday taneli bitkisi aabbcc genotipindedir.)
AABBCC x aabbcc
F1= AaBbCc
F1 dölünün çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
Böylece;
1/64 AABBCC kırmızı
1/64 aabbcc beyaz
6/64 AABBCc koyu pembe
15/64 AABBcc açık pembe
20/64 AABbcc pembe
6/64 Aabbcc çok açık pembe tarzında oranlamalar meydana gelir.
Görüldüğü üzere kırmızı renk geni bir bitkide ne kadar çok sayıda toplanmış ise bitkinin taneleri o kadar koyu, ne kadar az sayıda ise o kadar açık olmaktadır. Derken renk gruplarının orantı sayısı 1:6:15:20:15:6:1 olarak belirlenir.
Problem-
Biri beyaz, diğeri zenci olan iki ferdin evlenmesinde F1 dölü ana baba arasında ortak bir renk(melez) meydana gelmektedir. O halde F2 dölünde yer alan çocukların ten renklerinin oranı nedir? (Not: İnsanlarda cilt rengi kumulatif iki gen çiftine dayanır (Buğdayda üç gen çiftine). Homozigot dominant halde bulunmaları en koyu rengi (zenci), homozigot resesif halde en açık rengi (beyaz) verir.)
♀aann(beyaz) x AANN(zenci) ♂
F1= AaNn(Esmer)
F1 dölünün çaprazlanmasında;
F2= F1 x F1
1/16 AANN zenci
4/16 AANn koyu esmer
6/16 AaNn esmer
4/16 Aann açık esmer
1/16 aann beyaz şeklinde tezahür eder.
Pleitrop Gen
Bu tip kalıtımda bir gen birden fazla özelliğin ortaya çıkmasına etkendir. Dolayısıyla birden fazla karakteri idare eden gene pleitrop gen denmektedir. Pleitrop gen aynı zamanda latel bir gendir.
Örnek I: Farelerdeki sarı renk geni hem sarı rengin teşekkülüne meydan vermez, hem de yaşama kabiliyetlerini kontrol etmez. Hatta embriyo haldeyken öldürücü etki yapmaktadır.
Örnek II: Aguilegia vulgaris bitkisine sirayet eden hasar verici bir gen yapraklarda antokyon teşekkülüne, çiçeklerde kırmızılık, gövdenin yüksek olmasına, testanın berrak, endospermin koyu ve tohum da ağırlığının artmasına neden olmaktadır.
Örnek III: İnsanda kolların, bacakların ve parmakların uzun olmasına sebep olan dominant bir gen aynı zamanda göz kısmın merceğinde anormallik meydana getirmektedir. Dolayısıyla Göz merceği tam yerinde değildir. Bu duruma Tıp dilinde Ectopia lentis denmektedir.
Örnek IV: Kan grubu genleri de pleitrop etkiye sahiptir. Mesela A grubu fertler mide kanserine, 0 grubu ise Deudenum kanserine yatkındırlar.
Örnek V: Domuzda bir resesif gen homozigot halde hem kulakların yarım hem de arka ayaklarda anormalliğe sebebiyet vermektedir.
Çok sayıda alleller (Multiple allel veya kat allel)
Her genin normalde 1 alleli vardı. Fakat multipli genlerde birden fazla allele sahiptir. Mesala A geninin a1, a2, a3....an allelleri gibi.
Allel genler
Homolog kromozomların karşılıklı ve aynı lokuslarında yer alan aynı karakter üzerinde farklı şekilde hareket eden genlerdir. Örneğin bezelye tohumu homozigot sarı olabileceği gibi heterozigot sarı veya homozigot yeşil tohum rengi veren genlere sahip olabiliyor.
Bazı defalar gen mutasyonları meydana getirilirken çok sayıda alleller meydana gelir (Aa, A, a, A1, a1a2, a2a3.....a5a6).
Multipl allel tabiri ilk defa Morgon tarafından kullanılmıştır. Bütün multiple allellerde (oğul döller, yavru) her karakter için yalnız bir çift allel taşır F2 dölü 3:1 oranı gösterir.
İnsanlarda Multiple allel genler
İnsanlarda göz rengi, cilt rengi, saçın rengi, düz veya kıvrık durumları, kan grupları multiple allel genlerle meydana getirilir.
İlk defa 1900 de Land Stainer ABO kan grubu sistemini keşfetti. 1940 da Rh+ ve Rh- sistemi ile M, N ve MN kan grubu sistemleri keşfedildi.
Kan grubu sistemleri:
—A, B, 0, Ab
—Rh+, RH-
—M, N, MN
A grubunun alyuvarlarında A kan grubu özelliği veren A- aglutinojen (A antijeni) mevcut, serumunda ise B- aglutini (β –antikoru) vardır.
B grubunun alyuvarlarında B-aglutinojeni (B-antijen), serumunda ise A aglutinini (α-antikoru) bulunur.
AB grubunun alyuvarlarında hem A hem de B aglutinojeni (A, B antijeni) mevcut olup, serumunda da aglutinin (antikor) yoktur.
0 grubunun alyuvarlarında antijen yok, serumunda ise α ve β aglutininleri (antikorlar) vardır.
Bu bakımdan 0 grubu herkese kan verebilir. Fakat kanın 0 grubu olan ancak 0 olan kimseden kan alabilir.
A grubu olan A ve AB grubu kimselere kan verip sadece 0 olanlardan kan alabilirler.
B gurubu B ve AB olanlara kan verip 0 ve B kan gruplarından kan alabilir.
AB grubu AB olanlara verip A, B, AB ve 0 tüm grup faktörlerinden kan alabilirler.
Yine de her şeye rağmen en iyi kan transferi aynı kan grupları arasında yapılacak olan kan aktarımıdır.
Kan Grupları A B AB 0
Aglutinojen(antijen) alyiuvarlarda A B A, B -
Aglutinin (antikor) serumda β α - α -β
AB
↕
AB
⁄ \
A↔A B↔B
↑
\ ⁄
0