12.4: Dihibrit Çaprazlama

Genel Bakış

Özelliklerin birlikte mi yoksa ayrı ayrı mı miras alındığını belirlemek için Gregor Mendel, iki özellikte farklılık gösteren bezelye bitkilerini seçti. Bu ebeveyn bitkileri her iki özellik için de homozigottu, ancak farklı fenotipler sergiledi. İlk nesil yavrular, iki baskın fenotip sergileyen heterozigotlar olan dihybridlerdi. Kendi kendine döllendiğinde, dihybridler sürekli olarak dört olası fenotip kombinasyonunun 9:3:3:1 oranıyla yavru üretti. Bu oran, bir özelliğin miras alınmasının diğerinin miras alma olasılığını etkilemediğini ve Mendel'in bağımsız ürün çeşitliliği yasasını oluşturduğunu ileri sürdü.

Mendel’in Dihybrid Çaprazlaması Bağımsız Ürün Yelpazesi İlkesini Göstermektedir

Gregor Mendel'in monohibrid çaprazlamaları, tek bir özellikte farklılık gösteren bezelye bitkileri arasında, (1) organizmaların her bir genin iki kopyasından birini her ebeveynden rastgele miras aldığını göstermiştir (Mendel'in birinci yasası, ayrımcılık) ve (2) baskın alel, resesif alelin fenotip üzerindeki etkilerini maskeleyebilir (tekdüzelik ilkesi).

İki özelliğin ayrı ayrı mı yoksa birlikte mi miras alındığını belirlemek için Mendel, bezelye rengi ve bezelye şekli gibi iki özellikte farklılık gösteren bezelye bitkileriyle çaprazlamalar gerçekleştirdi. Bu dihibrid çaprazlar için Mendel, aynı iki özelliğin farklı özellikleri için gerçek üreme (yani, homozigot) olan ilk çiftleşmiş bitkilerdir. Örneğin, yuvarlak, sarı bezelye (rryy genotip) için doğru olan bitkileri buruşuk, yeşil bezelye (rryy genotip) için doğru olanlarla çaprazladı. Bu ebeveyn (P₀) nesil, baskın fenotiplerle heterozigot olan yavrular (F₁ nesil) üretti. Bu dihibritler RrYy genotipleri ve yuvarlak, sarı bezelye vardı.

Mendel daha sonra F₁ dihibritlerde kendi kendine tozlaşmayı indükledi. On altı olası ebeveyn alel kombinasyonundan dokuzu, hem baskın özelliklere hem de sarı ve yuvarlak bezelyelere sahip yavrular üretir. Altı döllenme olayı, üçü sarı (baskın), buruşuk bezelye ve üçü yeşil, yuvarlak (baskın) bezelye üreten bir baskın özellik kazandırır. Kalan bir olasılık yeşil, buruşuk bezelye, iki resesif fenotip ile sonuçlanır.

Mendel'in F₂ bitkilerinde gözlemlediği fenotiplerin oranı, bu 9:3:3:1 oranına sürekli olarak benziyordu; bu, yalnızca her gübreleme olayı eşit derecede muhtemel ise bekleniyordu. Bu nedenle, bu fenotipik oranı gözlemlemek, bu özelliklerden birini (örneğin, sarı veya yeşil bezelye rengi) miras almanın, diğerlerinden birini (örneğin, yuvarlak veya buruşuk bezelye) miras alma olasılığını etkilemediğini göstermektedir. Bu bulgu, Mendel'in ikinci yasasının, bağımsız çeşitliliğin ilkesinin (veya yasasının) özüdür.

Bağlantı ve Rekombinasyon Ortak KalıtımÖzelliğini Etkiler

Ayrı, homolog olmayan kromozomlardaki genler, mayoz sırasında bağımsız olarak gametlere ayrılır. Bununla birlikte, aynı kromozomda birbirine yakın genlerin aynı gametlere dağılması daha olasıdır; bağlantı adı verilen bir fenomen. Bu nedenle, bir özelliği miras almak, diğerini miras alma olasılığı ile ilişkili olabilir. Mendel hiçbir zaman bir bağlantı bildirmedi, ancak çalışılan tüm özellikler farklı kromozomlardaki lokuslar tarafından belirlenmedi.

Bakla rengini ve bezelye şeklini belirleyen aleller sırasıyla 5 ve 7 kromozomları üzerindedir ve bu nedenle bağlanmamıştır. Diğer özelliklerin çoğu için, bağlantı eksikliği rekombinasyon ile açıklanabilir, bu da aynı kromozomdaki genlerin kalıtım kalıplarının bağımsız çeşitliliği taklit etmesine neden olabilir. Mayoz profaz I sırasında, kromozom çiftleri sıraya girer, kesişir ve homolog genetik segmentleri değiştirir-rekombinasyon olarak bilinen bir süreç. Bir kromozom üzerinde iki lokus birbirine ne kadar yakın olursa, aynı rekombinasyon segmentinde olma ve böylece birlikte miras alma olasılığı o kadar yüksektir. Aynı şekilde, birbirinden uzakta loci bunları ayrı ayrı bölme daha rekombinasyon olayları nedeniyle kalıtsal olması muhtemeldir.

Mendel'in özelliklerine dönersek, bezelye ve çiçek rengi birbirinden uzak iki kromozom 1 lokusu tarafından belirlenir. Benzer şekilde, çiçek pozisyonu için lokus, diğer kromozom 4 lokuslarından, bakla şeklinden ve bitki yüksekliğinden uzaktır. Rekombinasyon nedeniyle, bağlantının bu haçlarda asla ortaya çıkmaması şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, pod şekli ve bitki yüksekliği için lokuslar, kromozom 4'te birbirine yeterince yakındır, bu da bazı bağlantıların olasılığıdır. Mendel, bu özel geçişin sonuçlarını hiçbir zaman yayınlamadı, bu yüzden bu deneyleri hiçbir zaman gerçekleştirmemesi ve onu bir bağlantı bulmaktan başka bir şey yapmaması mümkündür.

- [Eğitmen] Gregor Mendel, bezelye bitkisinde dihibrit çaprazlama da yapmıştır. Tohum rengi ve şekli gibi iki özelliği farklı olan organizmalara arasında üreme deneyleri yaptı. Örneğin, bir ebeveyn yuvarlak ve sarı tohum açısından baskın homozigot, diğeri ise buruşuk ve yeşil tohum açısından çekinik homozigot ise F1 neslindeki tüm bitkiler dihibrit olur.

Yani her iki özellik açısından heterozigot olurlar. F1 bitkisi her iki özellik açısından baskın fenotip olur, tohumları yuvarlak ve sarıdır. Kendini döllediğinde, onun soyu yani F2 neslinde, yuvarlak sarı tohumlara, yuvarlak yeşil tohumlara, buruşuk sarı tohumlara ve buruşuk yeşil tohumlara sahip bitkiler yer alır.

Burada oran dokuza üç ila üçe birdir. Yuvarlak ve buruşuk tohumlu bitkiler ile sarı ve yeşil tohumlu bitkilerin ilişkisi ikisi için de üçe birdir. Bu da bu özelliklerin bağımsız olarak ayrıldığını gösterir, ve bağımsız dağılım ilkesini kanıtlar.