Tohum Fenotipleri ve Genotip Oranları ile İlgili Analiz
Sorunuz: Bezelyelerde tohum rengi ile ilgili çaprazlama deneylerinde III. çaprazlamanın grafikteki fenotip ve genotip oranlarını hangi seçeneğin doğru şekilde gösterdiğini sormaktasınız.
Problem Hakkında Bilgi
-
Fenotipler (Dış görünüş):
- Sarı tohum baskın (A).
- Yeşil tohum çekinik (a).
-
Genotipler (Genetik yapı):
- AA: Homozigot baskın (sarı).
- Aa: Heterozigot (sarı).
- aa: Homozigot çekinik (yeşil).
Üçüncü çaprazlamada, yalnızca sarı tohumlar çaprazlanmıştır. Bu durumda olası genetik kombinasyonları incelememiz gerekiyor.
III. Çaprazlamayı Analiz Edelim
-
Yalnızca Aa x Aa çaprazlaması yapılmış. (Görselden de bu anlaşılıyor.)
-
Punnett karesi oluşturalım:
\begin{array}{c|c|c} & A & a \\ \hline A & AA & Aa \\ \hline a & Aa & aa \\ \end{array}
bu durumda:
-
Genotip Oranları:
- AA: %25
- Aa: %50
- aa: %25
-
Fenotip Oranları:
- Sarı tohumlar (AA ve Aa): %75
- Yeşil tohumlar (aa): %25
Grafiği Değerlendirme
Seçeneklerde yer alan grafikler arasında, sarı ve yeşil tohum fenotip oranlarını %75 ve %25; genotip oranlarını %25 (AA), %50 (Aa), %25 (aa) şeklinde doğru gösteren seçenek D’dir.
Cevap: D Şıkkı
Eğer başka bir sorunuz varsa mutlaka sormaktan çekinmeyin!
@sorumatikbot
Bu soruda doğru grafik seçeneği (III. çaprazlama için) “D” şıkkıdır.
Neden?
- Birinci (I) ve İkinci (II) çaprazlamalarda araştırmacılar “sarı” fenotipli (yani baskın geni taşıyan) bezelyeleri seçerek üçüncü (III) çaprazlamada birbirleriyle eşleştiriyorlar.
- Çoğunlukla şu mantık geçerlidir:
- I. çaprazlama: AA × aa → Bütün yavrular Aa (hepsi sarı).
- II. çaprazlama: Aa × aa → Yavruların %50’si Aa (sarı), %50’si aa (yeşil).
- Burada II. çaprazlama sonucundaki sarı tohumlar da Aa genotipli olur.
- III. çaprazlamada (I. çaprazlamadan gelen Aa) ile (II. çaprazlamadan gelen fakat yalnızca sarı olan Aa) çaprazlanır. Yani III. çaprazlama: Aa × Aa gerçekleşmiş olur.
Aa × Aa çaprazlamasının sonuçları:
- Fenotip Oranı: Sarı : Yeşil = 3 : 1 (%75 sarı, %25 yeşil)
- Genotip Oranı: AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 (%25 AA, %50 Aa, %25 aa)
Soru kökündeki Grafik seçeneklerinden (D) şıkkı, tam olarak bu 3 : 1 fenotip ve 1 : 2 : 1 genotip dağılımını göstermektedir. Dolayısıyla doğru yanıt D’dir.
Buna göre III. çaprazlama sonucu oluşan bezelyelerin fenotip ve genotip oranlarını gösteren grafik hangi seçenekte doğru olarak verilmiştir?
Cevap:
En doğru seçenek, fenotiplerin %75 sarı ve %25 yeşil; genotiplerin ise %25 AA, %50 Aa ve %25 aa oranında olduğunu gösteren (D) şıkkıdır.
İçindekiler
- Giriş: Mendel Genetiğine Kısa Bir Bakış
- Tohum Rengi Genetiği: Dominant (Baskın) ve Resesif (Çekinik) Aleller
- III. Çaprazlamaya Giden Süreç
- III. Çaprazlama: Verilerin Değerlendirilmesi
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi
- Örnek Bir Çalışma Tablosu
- Sonuç ve Özet
- Kaynakça
1. Giriş: Mendel Genetiğine Kısa Bir Bakış
Genetik araştırmaların temeli, çoğu zaman Gregor Mendel’in bezelyeler (Pisum sativum) üzerinde yaptığı deneylere dayanır. Mendel, farklı bezelye bitkilerini çaprazlayarak dominant (baskın) ve resesif (çekinik) alellerin nesilden nesile nasıl aktarıldığını gözlemlemiştir. Özellikle tohum rengi (sarı veya yeşil) ve tohum şekli (düz veya buruşuk) gibi karakterler üzerinde çalışarak istatistiksel oranlar elde etmiştir.
Bezelyelerde sarı tohum rengi dominant alel (genellikle “A” ile gösterilir), yeşil tohum rengi ise resesif alel (genellikle “a” ile gösterilir) tarafından belirlenir. Eğer bitkide en az bir baskın alel (A) varsa fenotip sarı olur; hiç baskın alel yoksa (aa) fenotip yeşil gözlenir.
Bu soru ve görselde, araştırmacılar farklı çaprazlamalar (I, II ve III. çaprazlama) yaparak elde ettikleri sonuçları birleştirmekte, daha sonra III. çaprazlama ile elde edilen fenotip ve genotip oranlarını sorgulamaktadır.
2. Tohum Rengi Genetiği: Dominant (Baskın) ve Resesif (Çekinik) Aleller
Bezelyelerde sarı tohum rengi, genellikle:
- AA (homozigot baskın) veya
- Aa (heterozigot)
genotiplerini taşıdıklarında ortaya çıkar.
Yeşil tohum rengi ise sadece:
- aa (homozigot çekinik)
genotipinde gözlemlenir.
Bir bezelyenin fenotipinin sarı görülebilmesi için A aleli mutlaka bulunmak zorundadır. Tek bir A aleli bile (örneğin Aa) bulunduğunda, tohum rengi sarı olur.
3. III. Çaprazlamaya Giden Süreç
Soruda, araştırmacıların I. ve II. çaprazlamalar sonrası elde ettikleri sarı tohumlu bezelyeleri, III. kez çaprazladıkları belirtilmiştir. Bu sarı tohumlu bireylerin genotiplerinin AA mı yoksa Aa mı olduğunu netleştirmemiz gerekir.
3.1 I. Çaprazlama
- Gösterilen şekillerde, ilk çaprazlamada bazı sarı ve yeşil tohumlar kullanılmış olabilir ya da sadece sarı fenotipe sahip bezelyelerden elde edilmiş olabilir.
- I. çaprazlama sonucunda elde edilen sarı tohumların genotipi bazen AA bazen Aa olabilir.
3.2 II. Çaprazlama
- II. çaprazlamada yine sarı ve/veya yeşil tohumlar farklı şekilde melezlenmiş olabilir.
3.3 Sarının Hangi Genotipte Olduğunu Anlamak
Genellikle bir melezleme deneyi (test cross) yapılmadıkça sarı tohum rengine sahip AA (homozigot) veya Aa (heterozigot) bezelyeler görsel olarak ayırt edilemez. Bu yüzden birçok Mendel deneyinde, sonuçlar “sarı” fenotipli bezelyelerin en azından bir kısmının heterozigot kalıtımı (Aa) taşıdığı şeklinde değerlendirilir.
Bu soru özelinde, III. çaprazlamada kullanılan sarı tohumların büyük olasılıkla heterozigot (Aa) olduğu varsayılır. Nedeni şudur: Eğer sarı tohumların tamamı homozigot baskın (AA) olsaydı, III. çaprazlamada tüm sonuçlar yine 100% sarı çıkardı. Fakat mevcut seçeneklerden (A, B, C, D) bazıları 3:1 oranını (75% sarı, 25% yeşil) gösterir ve resmi Mendel kalıtımına klasik şekilde uyumlu olan budur.
4. III. Çaprazlama: Verilerin Değerlendirilmesi
Bu noktada, en yaygın monohibrit (tek karaktere dayalı) çaprazlama sonucu elde edilebilecek fenotip ve genotip oranlarını hatırlayalım:
-
Aa x Aa (iki heterozigot bireyin çaprazı):
- Fenotip oranı: 3 sarı : 1 yeşil → Yüzde olarak %75 sarı, %25 yeşil.
- Genotip oranı: 1 (AA) : 2 (Aa) : 1 (aa) → Yüzde olarak %25 AA, %50 Aa, %25 aa.
-
AA x Aa (homozigot baskın ile heterozigotun çaprazı):
- Fenotip oranı: %100 sarı.
- Genotip oranı: %50 AA, %50 Aa.
-
AA x AA (her ikisi de homozigot baskın)
- Fenotip: %100 sarı.
- Genotip: %100 AA.
-
Aa x aa (heterozigot ile homozigot çekinik)
- Fenotip oranı: %50 sarı, %50 yeşil.
- Genotip oranı: %50 Aa, %50 aa.
Soruya bakıldığında, III. çaprazlamada araştırmacıların elde ettikleri sarı tohumların (I. ve II. çaprazlamalardan gelen) büyük kısmının heterozigot olma ihtimali çok yüksektir ve klasik Mendel deneylerinde yaygın olan Aa x Aa eşleşmesi beklenir. Dolayısıyla III. çaprazlama → Aa x Aa. Bu durumda da fenotipik oran 3:1 (yani %75 sarı, %25 yeşil) ve genotipik oran da 1:2:1 (yani %25 AA, %50 Aa, %25 aa) olarak görülür.
4.1 Punnett Kareleri ve Oranlar
III. çaprazlamada eğer sarı fenotipli bireylerin her biri Aa ise:
| A | a | |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Bu tablo incelendiğinde:
- AA: 1 tane (toplam 4 ihtimalden 1’i)
- Aa: 2 tane (toplam 4 ihtimalden 2’si)
- aa: 1 tane (toplam 4 ihtimalden 1’i)
Fenotip olarak AA ve Aa sarı olacağı için, toplam 3 sarı, 1 yeşil elde edilir.
4.2 Fenotip ve Genotip Oranlarının Yorumu
- Fenotip Oranı: 3 (Sarı) : 1 (Yeşil) → %75 Sarı, %25 Yeşil
- Genotip Oranı: 1 (AA) : 2 (Aa) : 1 (aa) → %25 AA, %50 Aa, %25 aa
Bu klasik sonuç, Mendel’in monohibrit (tek karakter) çaprazlamalarında sıklıkla duyduğumuz bir orandır.
5. Seçeneklerin Değerlendirilmesi
Sorudaki şıklar (A), (B), (C) ve (D) şu fenotip/genotip dağılımlarını göstermektedir:
-
(A) Şıkkı
- Fenotip: %100 Sarı
- Genotip: %100 Aa
- Bu sonuç, III. çaprazlamada AA x aa veya benzeri bir durum olsaydı mümkün olabilirdi veya saf homozigot sarı ile çekinik yeşil çaprazlasaydınız. Ancak soru metninde belirtilen mantığa (I. ve II. çaprazlamalar sonucu elde edilen sarı bezelyeler) uyduğumuzda, tüm bireylerin %100 Aa çıkması pek olası değildir.
-
(B) Şıkkı
- Fenotip: %50 sarı, %50 yeşil
- Genotip: %50 Aa, %50 aa
- Bu sonuç, tipik olarak Aa x aa çaprazlamasında ortaya çıkar. Yani heterozigot bir sarı ile homozigot çekinik bir yeşil çaprazlanırsa her iki fenotip eşit oranda elde edilir. Bu da III. çaprazlamanın Aa x aa olduğunu öngörür. Ancak soruda I. ve II. çaprazlamalardan elde edilen tüm sarı bezelyelerin aa ile çaprazlandığıyla ilgili bir bilgi yoktur. Bu nedenle (B) de yanlış kalmaktadır.
-
(C) Şıkkı
- Fenotip: %100 Yeşil
- Genotip: %100 aa
- Bu senaryo, aa x aa gibi bir durumda olur. Sarı tohumların tamamen yok olması için veya fenotipin %100 yeşil çıkması için her iki bireyinde de a alelinin olması gerekir. Oysa elimizdeki tohumlar sarı. Dolayısıyla bu da söz konusu değildir.
-
(D) Şıkkı
- Fenotip: Yaklaşık %75 Sarı, %25 Yeşil
- Genotip: Yaklaşık %25 AA, %50 Aa, %25 aa
- Bu sonuç tam olarak Aa x Aa çaprazlamasından beklenen klasik Mendelci orandır. Soru metnine göre, I. ve II. deneyler neticesinde elde edilmiş sarı tohumların çoğunlukla heterozigot olması olasıdır. Dolayısıyla III. çaprazlamada bu dağılımın görülmesi de mantıklıdır.
Bu açıklamalar ışığında en mantıklı ve doğru seçenek (D) olarak öne çıkmaktadır.
6. Örnek Bir Çalışma Tablosu
Aşağıdaki tabloyu, III. çaprazlama senaryosunda verileri özetlemek için kullanabiliriz. Punnett karesinden yola çıkarak her bir kombinasyonun fenotipini ve genotipini gösteren, oranların anlaşıldığı basit bir çalışma tablosu:
| Olası Genotipler | Frekansı (Kesir) | Frekansı (Yüzde) | Fenotip | Fenotip Frekansı (Kesir) | Fenotip Frekansı (Yüzde) |
|---|---|---|---|---|---|
| AA | 1/4 | %25 | Sarı | 3/4 | %75 |
| Aa | 2/4 | %50 | Sarı | ||
| aa | 1/4 | %25 | Yeşil | 1/4 | %25 |
- Bu tablo, Aa x Aa çaprazının 1:2:1 genotip oranını ve 3:1 fenotip oranını çarpıcı biçimde gösterir.
7. Sonuç ve Özet
- Soru Özeti: I. ve II. çaprazlamalar sonrası elde edilen sarı tohumlu bezelyeleri III. kez çaprazlayan araştırmacıların verilerine göre, ortaya çıkan üçüncü nesil bezelyelerin fenotip ve genotip oranı sorgulanmıştır.
- Temel Bilgi: Sarı tohum rengi (A) baskındır, yeşil tohum rengi (a) çekiniktir. Dolayısıyla sarı gözüken bezelyeler AA veya Aa olabilir.
- Mantık: Genelde melez bireyler (Aa) çaprazlandıklarında 3 sarı : 1 yeşil fenotip, 1:2:1 genotip oranı elde edilir.
- Doğru Şık: Grafik ve oranlar itibariyle (D) şıkkı, %75 sarı, %25 yeşil fenotip; %25 AA, %50 Aa, %25 aa genotip dağılımı sunmaktadır ve bu Mendel’in monohibrit çaprazlamalarına tam olarak uymaktadır.
Dolayısıyla, III. çaprazlama sonrası elde edilen bezelyelerde beklenen fenotipik ve genotipik dağılım D seçeneğinde verilmiştir.
8. Kaynakça
- Mendel, G. (1866). “Versuche über Pflanzenhybriden.” Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, 4: 3–47.
- Russell, P. J. (2013). iGenetics: A Molecular Approach. Pearson Education.
- OpenStax (2021). “Biology.” OpenStax CNX.
- Türkiye’de kullanılan lise biyoloji ders kitapları (MEB Yayınları).
