Kalıtım

8. Sınıf Fen Bilimleri · Fencim Akademi

LGS'nin en bol soru getiren yerlerinden biri olan Kalıtım konusundayız. Göz rengimizden saçımızın şekline kadar bizi biz yapan şifrelerin arkasındaki mantığı çözmeye hazır mısınız? Hadi o zaman, hemen başlayalım!

Kalıtım ve Temel Kavramlar

Anne ve babadan gelen kalıtsal özelliklerin (karakterlerin) nesilden nesile nasıl aktarıldığını inceleyen bilim dalına kalıtım ya da genetik diyoruz. Kalıtımın mantığını tam oturtmak için önce onun kendine has dilini, yani can alıcı kavramlarını çözmemiz gerekiyor.

Gen, Alel Gen, Baskın ve Çekinik Gen

DNA üzerindeki belirli görevleri yerine getiren, kalıtsal karakterleri taşıyan anlamlı en küçük birimlere gen denir.

• Alel Gen: Biri anneden, diğeri babadan gelen ve aynı karakter üzerinde etkili olan gen çiftidir. Genleri göstermek için harfler kullanırız.
• Baskın (Dominant) Gen: Sınıfın ağır abisidir! Yanında hangi gen olursa olsun, kendi özelliğini dış görünüşte her zaman gösterir. Büyük harfle (A, M, S gibi) sembolize edilir.
• Çekinik (Resesif) Gen: Utangaç gendir. Baskın bir genin yanında asla sesini çıkaramaz, özelliğini gösteremez. Sadece ve sadece kendisi gibi bir çekinik genle yan yana geldiğinde (saf haldeyken) fenotipte kendini belli eder. Küçük harfle (a, m, s gibi) gösterilir.

Genotip ve Fenotip

Canlıların iç yapısı ile dış görünüşü her zaman aynı harflerle okunmaz. Bu yüzden şu iki kavramı adımız gibi bilmeliyiz:

• Genotip: Bir canlının sahip olduğu genlerin tamamıdır, yani işin iç/genetik yapısıdır. Harf çiftleriyle ifade edilir (Örn: AA, Aa, aa).
• Fenotip: Canlının dış görünüşüdür. İçteki genotip yapısının dışa yansıyan halidir. Çevre şartları da fenotip üzerinde etkilidir. (Örn: Mor çiçekli bezelye, mavi gözlü insan).

Homozigot (Saf Döl) ve Heterozigot (Melez Döl)

Alel gen çiftlerinin harfleri yan yana geldiğinde iki farklı durum karşımıza çıkar:

• Homozigot (Saf / Arı Döl): Anne ve babadan gelen alellerin birbirinin tıpatıp aynı olması durumudur. Harflerin ikisi de ya büyük ya da küçüktür (AA veya aa).
• Heterozigot (Melez Döl): Anne ve babadan gelen alellerin birbirinden farklı olması durumudur. Biri büyük, biri küçük harfle yan yana yazılır (Aa).

Gregor Mendel ve Bezelye Deneyleri

Kalıtım biliminin kurucusu, bezelyelerin efendisi: Gregor Mendel!

Mendel neden başka bir canlıyla değil de bezelye bitkisiyle çalışmayı tercih etti? İşin sırrı şurada: Bezelyeler bilimsel bir deney için biçilmiş kaftandı!

1. Kolay yetiştirilmesi ve kısa sürede büyümesi.
2. Bir mevsimde birkaç döl (ürün) vermesi (Sonuçları hızlıca görebilmesini sağladı).
3. Karakter çeşidinin fazla olması (Mor-beyaz çiçek, sarı-yeşil tohum gibi net ayırt edilebilen özellikler vardı).
4. Kapalı çiçek yapısına sahip olması: Taç yapraklar dişi ve erkek organı tamamen kapattığı için bezelyeler dışarıdan gelen yabancı polenlere kapalıdır, yalnızca kendi arasında tozlaşır. Bu durum Mendel'e tozlaşmayı tam kontrol altında tutma gücü verdi.

Karakter Çaprazlamaları

Çaprazlama, eşeyli üreyen canlılarda dişi ve erkekten gelen karakterlerin yeni nesilde hangi oranlarda ortaya çıkabileceğini hesaplama yöntemidir. Matematikteki dağılma özelliğini kullanırız.

Tek Karakter Çaprazlama Örnekleri

Mendel'in en çok karşımıza çıkan ünlü bezelye çaprazlamalarını adım adım yapalım.

Örnek 1: Saf Döl Sarı Tohumlu Bezelye (AA) ile Saf Döl Yeşil Tohumlu Bezelye (aa) Çaprazlaması (Sarı tohum rengi baskın, yeşil tohum rengi çekiniktir.)

Çaprazlarken birinci ebeveynin harflerini, ikinci ebeveynin harfleriyle sırayla eşleştiriyoruz:

• A x a $\rightarrow$ Aa
• A x a $\rightarrow$ Aa
• A x a $\rightarrow$ Aa
• A x a $\rightarrow$ Aa

Oluşan bu ilk kuşağa F1 dölü denir.

• Genotip: %100 Melez (Heterozigot) Sarı (Aa)
• Fenotip: %100 Sarı tohumlu bezelye oluşur. Gördüğünüz gibi, çekinik olan yeşil özellik bu kuşakta tamamen gizli kaldı!

Örnek 2: F1 Dölünden Alınan İki Melez Sarı Tohumlu Bezelyenin (Aa x Aa) Çaprazlaması Şimdi gizli kalan yeşil rengi ortaya çıkarma vakti! İki melez bireyi çaprazladığımızda (Buna F2 dölü denir):

• A x A $\rightarrow$ AA (Saf Baskın)
• A x a $\rightarrow$ Aa (Melez Baskın)
• a x A $\rightarrow$ Aa (Melez Baskın)
• a x a $\rightarrow$ aa (Saf Çekinik)

Elde ettiğimiz harika sonuçları oranlayalım:

• Genotip İhtimalleri: %25 Saf Sarı (AA), %50 Melez Sarı (Aa), %25 Saf Yeşil (aa) $\rightarrow$ (Genotip oranı 1:2:1)
• Fenotip İhtimalleri: %75 Sarı Tohumlu, %25 Yeşil Tohumlu $\rightarrow$ (Fenotip oranı 3:1)

LGS'de Buna Dikkat! Çaprazlama sorularında bulduğunuz %75 veya %25 gibi oranlar kesin bir çocuk sayısı belirtmez! Bu oranlar doğacak olan her bir yavru için ayrı ayrı geçerli olan ihtimallerdir. Örneğin, bir çaprazlamada yeşil bezelye doğma ihtimali %25 ise, doğan ilk 3 bezelyenin üçü de yeşil olabilir. LGS bu "kesinlik" tuzaklarını çok sever, sakın düşmeyin!

İnsanda Cinsiyetin Belirlenmesi

Peki, yeni doğacak bir bebeğin kız mı yoksa erkek mi olacağını kim belirliyor? Hemen genetik matematiğe bakalım.

Sağlıklı bir insanın vücut hücrelerinde 46 kromozom vardır. Bu kromozomların 44 tanesi vücut özelliklerimizi taşırken, kalan 2 tanesi cinsiyetimizi belirler. Cinsiyet kromozomları X ve Y'dir.

• Dişiler (Anne): 44 + XX kromozom yapısına sahiptir. Ürettiği yumurta hücresine sadece X kromozomu koyabilir.
• Erkekler (Baba): 44 + XY kromozom yapısına sahiptir. Ürettiği sperm hücrelerine ya X ya da Y kromozomu koyar.

Çaprazlama yaptığımızda: Anne (XX) x Baba (XY) $\rightarrow$ XX, XY, XX, XY Sonuç olarak doğacak bir bebeğin kız (XX) olma ihtimali %50, erkek (XY) olma ihtimali de %50'dir.

Kritik Bilgi! İnsanda doğacak çocuğun cinsiyetini babadan gelen sperm hücresi belirler. Annenin cinsiyete bir etkisi yoktur çünkü anne her durumda sadece X kromozomu gönderebilir. Eğer babadan X taşıyan sperm gelirse bebek kız, Y taşıyan sperm gelirse erkek olur. Ayrıca bir ailenin isterse 10 tane kız çocuğu olsun, 11. çocuğun erkek olma ihtimali yine %50'dir! Bu ihtimal asla değişmez.

Kalıtsal Hastalıklar ve Akraba Evliliği

Genler sadece saç rengini, boy uzunluğunu taşımaz; bazen yapısı bozulmuş hatalı şifreleri, yani kalıtsal hastalıkları da nesillere aktarabilir. LGS'de en sık karşılaşacağınız kalıtsal hastalıklar şunlardır:

• Hemofili: Kanın pıhtılaşmaması hastalığıdır.
• Renk Körlüğü: Kırmızı ve yeşil renklerin ayırt edilememesidir.
• Orak Hücreli Anemi: Alyuvarların şeklinin orak gibi bozularak yeterli oksijen taşıyamamasıdır.
• Albinoluk: Vücutta renk pigmenti eksikliğinden dolayı saç, kaş ve derinin bembeyaz olmasıdır.
• Down Sendromu: Hücre bölünmesi hatasıyla vücut kromozomlarından birinin fazla olması (47 kromozom) durumudur.

Akraba Evliliğinin Genetik Riski Nedir?

Aralarında kan bağı olan kişilerin evlenmesine akraba evliliği denir. Kalıtsal hastalıkların birçoğu çekinik genlerle (küçük harflerle) taşınır. Bir çocuğun bu hastalıklara yakalanması için hem annesinden hem de babasından o hatalı çekinik geni alması gerekir (yani 'aa' olması şarttır).

Akraba olan kişilerin ortak bir atadan geldikleri için genetik yapıları yabancı insanlara göre birbirine çok benzer. Dolayısıyla, ailede geçmişten gelen gizli bir hastalık geni varsa, akraba olan iki bireyin de bu geni taşıyor olma ihtimali çok yüksektir. Dışarıdan tamamen sağlıklı görünen ama genotipinde hastalık genini saklayan bu kişilere taşıyıcı (Aa) denir. İki taşıyıcı akraba evlendiğinde, çekinik hastalık genlerinin (aa) yan yana gelerek hasta bir çocuk oluşturma riski tavan yapar!

LGS'de Buna Dikkat! Akraba evliliği kesinlikle hasta çocuk doğurur diyemeyiz! Sadece çekinik hastalık genlerinin bir araya gelme ihtimalini, yani hasta çocuk doğma riskini artırır. Akraba evliliği yapmayanların da hasta çocuğu olabilir, akraba evliliği yapanların tamamen sağlıklı çocukları da doğabilir. Sınavda bu ince ayrım üzerinden çok fazla mantık sorusu geliyor, dikkat edin!

FENcim Şipşak Özet: Sınavda İşine Yarayacak Altın Notlar

• Gen: DNA'nın görev birimidir; harflerle sembolize edilir.
• Baskın Gen: Her durumda fenotipte kendisini gösteren güçlü gendir (Büyük harf: A, M, S).
• Çekinik Gen: Sadece homozigot (saf) durumdayken fenotipte görülebilen gendir (Küçük harf: a, m, s).
• Genotip: Canlının sahip olduğu genlerin tamamı, harf çiftleridir (AA, Aa, aa).
• Fenotip: Genotip ve çevre etkisiyle ortaya çıkan dış görünüştür (Mor çiçek, mavi göz).
• Homozigot (Saf/Arı Döl): Harflerin aynı olması durumudur (AA veya aa).
• Heterozigot (Melez Döl): Harflerin farklı olması durumudur (Aa).
• Mendel’in Bezelye Tercihi: Kolay yetişmesi, hızlı döl vermesi, bol karakterli ve kapalı çiçek yapısında olması.
• Melez Çaprazlaması (Aa x Aa): Fenotip ihtimali %75 Baskın, %25 Çekinik; Genotip ihtimali %25 AA, %50 Aa, %25 aa olur.
• Cinsiyet İhtimali: Her doğumda kız veya erkek olma olasılığı her zaman %50'dir, sabittir.
• Cinsiyeti Belirleyen: Babanın sperm hücrelerindeki cinsiyet kromozomudur (X ise kız, Y ise erkek).
• Akraba Evliliği Riski: Genetik benzerlik yüzünden çekinik hastalık genlerinin yan yana gelme ve hasta birey oluşturma ihtimalini artırır.