Johan Gregor Mendelin İcadının Topluma Sağladığı Faydalar Nelerdir

johan Gregor Mendelin icadının Topluma Sağladığı Faydalar Nelerdir
johan Gregor Mendelin icadının Topluma Sağladığı Faydalar Nelerdir
Gregor Johann Mendel (d 20 Temmuz 1822 – ö 6 Ocak 1884) kalıtım biliminin babası olarak anılan Avusturyalı bilim adamı ve rahip

Kalıtım biliminin öncüsü botanikçi, bitkiler üzerine yaptığı çalışmalarda, bir türün özelliklerinin kalıtım yoluyla sonraki kuşaklara aktarıldığını bulmuştur Mendel'in öne sürdüğü ilkeler, 20 yüzyılın başlarında yapılan deneylerle doğrulandıktan sonra, kalıtım kuramının bütün canlılar için geçerliliği saptanarak, biyolojinin temel ilkelerinden biri haline gelmiştir
Yaşamı

Küçük yaşlarda bahçe işleriyle uğraşmaya başlayan Mendel, üniversite öğreniminden sonra bir din adamı olarak Moravya'da yaşamını sürdürdü Bu arada bitkiler üzerinde pek başarıya ulaşamayan Mendel bazı incelemelerde bulundu

1854'te Brünn'e dönerek bir teknik lisede öğretmenlik yapmaya başladı Daha önce de öğretmenlik sınavlarına girmiş ancak başarılı olamamıştı 19 yy ortalarında Darwin'in doğal ayıklanma kuramının yayıldığı sıralarda canlı bir türün özelliklerinin kendisini izleyen döllere nasıl aktarabildiği sorunu yeni bir yoğunlukla ortaya çıkmıştı

Biyoloji bilginleri özellikle bitkibilimciler harcadıkları çabalara karşın bu sorunu aydınlatamıyorlardı Daha sonraları genetiğin babası olarak kabul edilecek Mendel, aynı sorunla ilgili deneylere 1858’de başladı ve araştırmalarının ancak 8 yıl sonra sonuca ulaştırabildi

Başarısı, incelediği konuya elverişli olan yönteminden kaynaklandı Mendel bir yandan farkların az ve son derece belirgin olduğu bitki çeşitlerini (dev ya da cüce, düz ya da kırışık bezelyeler) ayırmayı öte yandan aktarılan özelliklere göre sayısal ilişkileri araştırmada istatistiğin henüz yerleşmiş bir bilim dalı olmadığı bir dönemde istatistik yöntemini benimsemeyi bildi

Hızlı büyüme kaydettikleri için deneylerinde çoğunlukla bezelyelerden yararlandı[kaynak belirtilmeli] Bezelyelerle yaptığı deneylerde bitkinin uzun boylu ya da cüce, çiçeklerin ve yaprak koltuklarının renkli ya da renksiz, tohumlarının sarı ya da yeşil, düzgün ya da buruşuk olması gibi karşıt özelliklerden birini kuşaklar boyu taşıyan saf soylar elde etmeyi başardı Ardından bunları kendi aralarında çaprazladı Sonuçta gözle görülür ölçüde belirgin olan bu iki seçenekli özelliklerin saf soylar ile melez döllerde temel kalıtım birimleri aracılığıyla ortaya çıktığını ve her özellik için bir çift genin bulunduğunu öne sürdü

Mendel tüm bunları basit istatistiklerle değerlendirdi Bu Mendel yasalarının temel ilkesi melez döllerin üreme hücrelerinde yarısı anneden yarısı babadan alınmış kalıtım birimlerinin bulunmasıdır

JOHANN GREGOR MENDEL
1822-1884

"Bilim adamı" deyince çoğumuzun gözünde laboratuvarda deneylerine gömülmüş, ak önlüklü, gözlüklü biri canlanır Oysa bilimin öncüleri arasında çalışmasını kum üzerinde (Arşimet), eğik kulede (Galileo), çiftlikte (Newton), doğa araştırma gemisinde (Darwin), patent bürosunda (Einstein) yapanları biliyoruz Bilim düşünsel bir etkinliktir; yeri laboratuvarla değil, zekâ, imgelem ve istenç gücüyle sınırlıdır Bunun çarpıcı bir örneğini çalışmalarını aralıksız yirmi yıl manastır bahçesinde sürdüren keşiş Mendel vermiştir

Kalıtım biliminin öncüsü botanikçi, bitkiler üzerine yaptığı çalışmalarda, bir türün özelliklerinin kalıtım yoluyla sonraki kuşaklara aktarıldığını bulmuştur Mendel'in öne sürdüğü ilkeler, 20 yüzyılın başlarında yapılan deneylerle doğrulandıktan sonra, kalıtım kuramının bütün canlılar için geçerliliği saptanarak, biyolojinin temel ilkelerinden biri haline gelmiştir

YAŞAMI

Küçük yaşlarda bahçe işleriyle uğraşmaya başlayan Mendel, üniversite öğreniminden sonra bir din adamı olarak Moravya'da yaşamını sürdürdü Bu arada bitkiler üzerinde pek başarıya ulaşamayan bazı incelemelerde bulundu

1854'te Brünn'e dönerek bir teknik lisede öğretmenlik yapmaya başladı Daha öncede öğretmenlik sınavlarına girmiş ancak başarılı olamamıştı 19 yy ortalarında Darwin'in doğal ayıklanma kuramının yayıldığı sıralarda canlı bir türün özelliklerinin kendisini izleyen döllere nasıl aktarabildiği sorunu yeni bir yoğunlukla ortaya çıkmıştı

Biyoloji bilginleri özellikle bitkibilimciler harcadıkları çabalara karşın bu sorunu aydınlatamıyorlardı Daha sonraları genetiğin babası olarak kabul edilecek Mendel, aynı sorunla ilgili deneylere 1858?de başladı ve araştırmalarının ancak 8 yıl sonra sonuca ulaştırabildi Başarısı, incelediği konuya elverişli olan yönteminden kaynaklandı Mendel bir yandan farkların az ve son derece belirgin olduğu bitki çeşitlerini (dev ya da cüce, düz ya da kırışık bezelyeler) ayırmayı öte yandan aktarılan özelliklere göre sayısal ilişkileri araştırmada istatistiğin henüz yerleşmiş bir bilim dalı olmadığı bir dönemde istatistik yöntemini benimsemeyi bildi

Bezelyelerle yaptığı deneylerde bitkinin uzun boylu ya da cüce, çiçeklerin ve yaprak koltuklarının renkli ya da renksiz, tohumlarının sarı ya da yeşil, düzgün ya da buruşuk olması gibi karşıt özelliklerden birini kuşaklar boyu taşıyan saf soylar elde etmeyi başardı Ardından bunları kendi aralarında çaprazladı Sonuçta gözle görülür ölçüde belirgin olan bu iki seçenekli özelliklerin saf soylar ile melez döllerde temel kalıtım birimleri aracılığıyla ortaya çıktığını ve her özellik için bir çift genin bulunduğunu öne sürdü

Mendel tüm bunları basit istatistiklerle değerlendirdi Bu Mendel yasaların temel ilkesi melez döllerin üreme hücrelerinde yarısı anadan yarısı babadan alınmış kalıtım birimlerinin bulunmasıdır



MENDEL GENETİĞİ

Mendel, manastırın bahçesinde bezelyeleri birbirleriyle çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin

Mendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi

Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü

Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu (polen) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi

Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdiMendelin deneyinde bezelye kullanılmasının sebebi bezelye çiçeklerinin uzun ve geniş taç yapraklarının çiçegin erkek ve dişi organı tamamen dış dünyaya kapatmasıdırBöylece dogal ortamda yabancı tozlaşma yapılaz mendel bir adamdır fasulyeleri birbirine çaprazlayarak kalıtımı ortaya koymusdur en onemli deneyi fasulyedirbir çok fasulye sarı iken içlerinden bazıları yesildi işte mendel bunu arastırarak fasulyelerin melez oldugunu ve kalıtım ve genetıkle ılgılı oldugunu bulmustur daha sonra bunu insanlar içinde olabılecegini dusunup arastırmıstır

Mendel'in Dominantlık (baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesi

Mendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü

Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi?

Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti

Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı Çaprazlamanın birinci dölünde Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar"

Mendel'in ilk kalıtım kanunu:
Bu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Bir karakter bakımından farklı iki saf (homozigot) birey çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur" Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir

Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir

Baskınlık (Dominantlık) Kanunu

Bahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir Uzunluk geni kısalık genine baskındır (dominanttır) Kısalık genine çekinik (resesif) denir Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir Genetikte her gen bir harf ile temsil edilir Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti Bu özelliği heterozigot olarak taşıyan birey ise Tt olarak gösterilir ve fenotipte T özelliğindedir (uzun boyludur)

Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gametler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur

Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler

Mendel’in, çaprazlama deneyleri için özellikle bezelye bitkisini tercih etmesinin, nedenleri vardı Tozlaşmanın kontrollü bir şekilde gerçekleştirilmesi ve de kendi kendine tozlaşmanın engellenebilmesi, basit yöntemler uygulanarak sağlanabiliyordu Kalıtımın, biraz karmaşık ilkelerini çözebilmek için fenotipik karakterleri zengin olan bitkiler seçilir Özellikle bezelye bitkisinin 7 farklı fenotipik karakteri olması çalışmalara kolaylık getirmiştir Tohumun biçimi (düzgün-buruşuk), tohumun rengi (sarı-yeşil), meyve kabuğu biçimi (şişkin-dar), meyve kabuğu rengi (sarı-yeşil), gövde boyu (uzun-kısa) gibi özellikler fenotipik karakterlere örnek gösterilebilir

Çaprazlama; genetikte, hayvanlarda çiftleştirme, bitkilerde tozlaştırma şeklinde organizmalar arasında yapılan kontrollü döllenme çalışmalarıdır Asırlar boyunca, kalıtımın, çocuklarda, anne ve babanın karakterlerinin bir karışımı olarak ortaya çıktığına inanılmış, Mendel bu fikri reddederek kendi adıyla belirlenen yasaları belirlemişti Mendel bir karaktere ait fenotiplerden birinin diğerinden daha baskın olduğunu, çeşitli varyetedeki bezelye tohumları arasında, karşılıklı çaprazlamalar yaparak göstermiştir Sarı ve yeşil bezelye bitkilerini dişi ve erkek olarak ayrı ayrı kullandı Çaprazlama sonucundaki ilk dölün (F1 dölü) ana ve babadan sadece birine benzediği görüldü Bu keşif karakterlerin karışım esasına göre dağılım görüşünü yıkmıştır

Notlar

Vücut hücrelerimizin kromozom sayısı 2n dir Gametlerde (eşey hücreleri) ise bu sayı mayoz bölünme gereği yarıya düşer ve n olur Anne ve babadan sperm (n) ve yumurta (n) hücreleri (eşey hücreleri) ile taşınan kromozomlar birleşerek 2n sayıdaki zigot hücresini oluşturur Böylece kromozom sayısı mayoz ile korunmuş olur Zigotun ergin bireyi oluşturmasına dek sürdürdüğü hücre bölünme programı artık mitozdur Bu bölünme tipinde kromozom sayısı hep sabittir Bitkilerde de aynı kural geçerlidir Eşey hücreleri, polen ve embriyo kesesindeki yumurtadır

Kalıtsal molekülde (DNA) bulunan ve canlının karakterlerinin belirlenmesinde rol oynayan kalıtsal birimlere gen adı verilir Bir genin DNA molekülünde kapladığı fiziksel alan için lokus deyimi kullanılır Örneğin bezelyedeki tohumun, rengini belirleyen genin kapladığı alan bir lokustur Bir lokusta mevcut renk bilgilerinin her birine de allel adı verilir Sarı renk bir allel, yeşil renk bir allel Daha genel bir tarifleme ile bir genin değişik biçimlerine allel adı verilir

Mendel, fenotipik karakterlerin çaprazlanması sırasında alleleri, alfabenin bir harfi ile simgelemiştir Dominant (baskın) karakterleri büyük harf, resesif (çekinik) karakterleri de küçük harfle göstermiştir Çaprazlamadaki saf soylara ait bitkiler için, ana-baba (parental) kuşağı anlamında P simgesi, bunların çaprazlanmasından meydana gelen birinci kuşak için F1 simgesi kullanılmıştır Çaprazlamanın devamında meydana gelen döller F2, F3 vb simgeler kullanılmıştır

Saf soylara (arı ırk) ait sarı bezelye tohumları SS, yeşil bezelye tohumları ise ss olarak gösterilir Çift harf kullanılmasının nedeni bir lokusta iki karakterin (allel) mevcut olmasıdır Bu allellerden birisi anneden diğeri babadan gelmiştir Sarı allel yeşil allele dominanttır bu nedenle Ss allel durumunda gözlenecek fenotipik karakter sarı olacaktır

* Mendel’in 1 yasası:

Allellerin ayrışım prensibi = Bağımsız ayrışım prensibi

P: SS (anne) X ss (baba) kromozom sayısı:2n

Bu karakterler çaprazlanır

Muhtemel aleller:

G: S (anneden) ve s (babadan) kromozom sayısı: n

F1: Ss

Çaprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur

Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki çeşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun aralarında çaprazlanması sonucu F1 dölünde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya çıkar

Mendel bu bulgulara göre şu açıklamaları yapmıştır:

1 Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır (günümüzde gen adı verilen birimler)
2 Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir
3 Kalıtsal belirleyiciler gamet hücreleri aracılığı ile dölden döle nakledilir Eşey hücreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gerçekleşir Örneğin Ss allel çifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s ‘dir Oluşacak eşey hücresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hücreye de s alleli iletir Her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir İşte bu Mendel’in birinci yasasının temelidir

* Mendel’in 2 yasası:

Bireylerin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır F1 döllerin kendi aralarında çaprazlanmasıyla elde edilen döl F2 dölüdür Belli bir karakterin her iki çeşidini gösteren bireyler her zaman belirli ve sabit oranda çıkarlar

P: Ss X Ss
F1 döller kendi aralarında çaprazlanır
G: S s S s

Eşey hücrelerine taksim edilen muhtemel alleler

F2: G S s

S SS Ss
s Ss ss

%25 SS
%50 Ss
%25 ss

Oranları hiçbir zaman değişmez --> 3:1

Sarı renkli tohumların yeşil renklilere oranıdır

Gregor Johann Mendel (d 20 Temmuz 1822 – ö 6 Ocak 1884) kalıtım biliminin babası olarak anılan Avusturyalı bilim adamı ve rahip

Kalıtım biliminin öncüsü botanikçi, bitkiler üzerine yaptığı çalışmalarda, bir türün özelliklerinin kalıtım yoluyla sonraki kuşaklara aktarıldığını bulmuştur Mendel'in öne sürdüğü ilkeler, 20 yüzyılın başlarında yapılan deneylerle doğrulandıktan sonra, kalıtım kuramının bütün canlılar için geçerliliği saptanarak, biyolojinin temel ilkelerinden biri haline gelmiştir