12.3: Monohibrit Çaprazlama
Genel Bakış
1850'lerde ve 1860'larda Gregor Mendel, bezelye bitkilerinde monohibrid çaprazlama yaparak kalıtımı araştırdı. Gerçek olan iki bitkiyi geçti-farklı özellikler için üreme. Gözlemlerine dayanarak Mendel, organizmaların her bir ebeveynden biri olmak üzere her bir özelliğin iki kopyasını miras aldığını ve baskın özelliklerin resesif özellikleri gizleyebileceğini öne sürdü. Bu sonuçlar genetikte iki temel ilkenin temelini oluşturdu: tekdüzelik İlkesi ve ayrımcılık yasası.
Monohibrid Çaprazlama Baskın ve Resesif Özellikleri Ortaya Çıkarır
1850 ve 1860'ları kapsayan sekiz yıl boyunca, Gregor Mendel adında bir Avusturyalı papaz bezelye bitkileri ile seminal üreme deneyleri gerçekleştirdi. Bu deneyler, kalıtımın temel ilkelerini gösterdi ve ona modern genetiğin babası takma adını verdi. Mendel'in deneyleri, her biri tek bir gen odağı tarafından belirlenen iki özellikten biri olarak kendini gösteren yedi bezelye bitkisinin özelliklerine odaklandı.
Mendel, bezelye bitkilerinin bir kısmı kendi kendine döllenme ile çoğaldığında, yavrularının her zaman aynı özelliği gösterdiğini fark etti. Başka bir deyişle, gerçek üremelerdi. Örneğin, sarı baklalı bazı bitkiler sadece sarı baklalı yavrular üretti. Sarı baklalar için doğru olan diğer bitkilerle kesiştiğinde, bu bitkiler sadece sarı baklalarla yavrular üretti. Benzer şekilde, Mendel, sadece yeşil baklalarla yavrular üreten gerçek üreme bezelye bitkilerini gözlemledi.
O zamanlar, kalıtsal özelliklerin ebeveyn özelliklerinin bir karışımı olduğu düşünülüyordu. Bunun yerine Mendel, yeşil ve sarı baklalar gibi ayrık fenotipleri gözlemledi. Yavrularda karışan özelliklerden ziyade, ayrık faktörlerin (şimdi genler olarak bilinir) ebeveynlerden miras alındığını ve yavrularda ayrı kaldığını öne sürdü. Bir özelliğin bir nesli atladığı durumlarda Mendel, görünür özelliğin sadece başka bir kalıtsal özelliğin varlığını maskelediğini öne sürdü. Başka bir deyişle, kalıtım parçacıktır ve baskın özellikler resesif özellikleri gizler. Hangi özelliğin baskın olduğunu belirlemek için Mendel monohibrid çaprazlamalar yaptı. Monohibrid çaprazlamalar, tek bir özellik ile farklılık gösteren iki gerçek üreme organizmasını birleştirir. Bu tür haçların tüm yavruları monohybrids veya heterozigotlardır ve baskın özelliği sergilerler.
Örneğin, Mendel, sarı baklalar için doğru olan bezelye bitkilerini, baskın bakla rengini belirlemek için yeşil baklalar için doğru olan bezelye bitkileriyle çaprazladı. Bu ebeveyn nesli (P0), hepsi yeşil baklalı monohybrid olan ilk evlada nesli (F1) olan yavruları üretti. Bu bulguları tekrar tekrar gözlemleyerek, yeşil kapsüller baskın bir özellik olarak ortaya çıktı ve Mendel'in tekdüzelik prensibini gösterdi: tek bir gen özelliği için heterozigotlar aynı fenotipi gösterdi.
Ebeveyn Allelleri Gametlere Rastgele Dağıtılır
Mendel daha sonra F1 bitkilerinde kendi kendine döllenmeyi indükledi ve F2 üretimini üretti. F2 yeşil baklalı bezelye bitkileri, sarı baklalı bitkileri 3:1 oranında aştı. Mendel, yedi bezelye bitkisinin özelliklerinin her biri için bu 3:1 kalıtım modelini tekrar tekrar gözlemledi.
Mendel’in ayrışma yasası bu yinelenen oranı açıklar. Ayrışma yasası, bir organizmanın iki gen kopyasından birini her gamete (yumurta veya sperm hücresi) dağıttığını belirtir. Önemli olarak, bu dağılım rastlantısaldır, öyle ki bir heterozigot (Gg), baskın (G) ve resesif (g) alelleri olan gametler üretme olasılığı eşittir.
Eğer heterozigot bir öz-(Gg x Gg), ebeveyn alel dört olası şekillerde birleştirebilirsiniz: (GG) anne G babaG anne g baba G (Gg) döller, (gg) anneg(Gg) anne G baba g baba g. Üç sonuç yeşil kapsüller (GG ve Gg genotipleri) üretir ve biri 3:1 oranında sarı kapsüller (gg genotipi) üretir. Bu nedenle, eğer tüm sonuçlar eşit derecede muhtemel ise, kendi kendini dölleyen heterozigotlar, sarı baklalı her biri için yeşil baklalı üç yavru üretecektir. Bu, Mendel'in gözlemlediği fenotipik orana oldukça yakındır ve önerilen ayrımcılık yasasını doğrular.
Baskın Özellikler Her Zaman Yaygın Değildir
Yeşil baklaların aksine, yeşil bezelye resesiftir, sarı bezelye ise baskındır. O zaman neden düzenli olarak yeşil bezelye ile karşılaşıyoruz? Kısacası, insanlar yeşil bezelyeleri sarı olanlara tercih ederler. Mendel ve %25 olarak; göstermek deneyler s, homozigot aynı özellik, öz veya fenotip, döllenmiş veya diğer homozigot ile geçti ile yavrular üretmektedir. Çiftçiler sarı bezelyeleri mahsul haçlarından hariç tutmaya devam ederse, sadece yeşil bezelye üretmeye devam edecekler. Bu örnek bir başka önemli noktayı göstermektedir: baskın özellikler mutlaka en yaygın özellikler değildir. Zararlı baskın özellikler, örneğin, karşı seçilebilir.
