Mendel Kuralları ve QTL (PDF)

MENDEL KURALLARI Doç.Dr. Özge ÖZMEN Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Genetik Anabilim Dalı Genetik kalıtım bilimidir. Genlerin yapısı ve işlevleri, bir soydan diğer soya kalıtım düzenekleri ile ilgilenir. Organizmalar arasındaki farklılıklar taşıdıkları genlerdeki farklılıklara bağ...

MENDEL KURALLARI Doç.Dr. Özge ÖZMEN Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Genetik Anabilim Dalı Genetik kalıtım bilimidir. Genlerin yapısı ve işlevleri, bir soydan diğer soya kalıtım düzenekleri ile ilgilenir. Organizmalar arasındaki farklılıklar taşıdıkları genlerdeki farklılıklara bağlı oluşmaktadır. Bu farklılıklar : – Mutasyonlar (genetik materyaldeki kalıtımsal değişimler) – Rekombinasyonlar ( Kromozomlar arasındaki genetik materyal değişimi) – Seleksiyonlar (Belli bir popülasyon da uygun genlerin birleşimlerinin oluşturulması yada oluşması)  Genetik, organizmaların genetik oluşumlarının 3 durumu ile ilgilenir: Fiziksel karakterler organizmada nasıl belirleniyor? Organizmaların sahip oldukları karakterler bir soydan diğerine nasıl aktarılıyor? Genetik materyalinin şimdiki duruma gelişinde nasıl bir değişim olmuş?  KALITIM : Canlıların kendilerine benzer yavrular oluşturmalarına ya da ortak atalara sahip canlıların birbirlerine benzemelerine denir. Kromozom üzerinde bulunan genlerin Parental (ebeveyn) (P ) soydan Filial (yavru) (F ) soya geçmesi kalıtım olayıdır. Bu geciş gametler (sperm ve ovum) aracılığı ile olur. Her canlı kendisine benzer canlılar doğurur. Merinos Koç X Merinos Koyun=Merinos Kuzu Holştayn Boğa X Holştayn İnek= Holştayn Buzağı Vücut şekli, kuyruk yapısı, boynuz ve yapağı özellikleri, yemden yararlanma yetenekleri…..  Hayvan genetiği hayvanlarda kalıtım kurallarıyla ilgili yapılan çalışmalardır. Hayvan Yetiştiriciliği hayvanları ıslah etmek amacıyla hayvan genetiği kurallarının uygulanmasıdır. Bu iki terim iç içe girmiştir ve tüm uygulama alanlarında birbirleriyle yakın ilişkileri vardır. Yani Hayvan Genetiği ve Hayvan Yetiştiriciliği birbirlerinin ayrılmaz bir parçasıdır.  Hayvan genetiği uygulamaları dört ana kısımda incelenebilir. Mendel Genetiği Populasyon Genetiği Kantitatif Genetik Moleküler Genetik MENDEL GENETİĞİ: Genetik materyalin bir soydan diğerine geçişinin kuralları Mendel Genetiğinin temelidir. Bununla ilgili belirli kalıtım kuralları 1865 yılında Avusturyalı rahip Gregor Mendel tarafından bezelye bitkileriyle yaptığı deney sonuçları sonucunda dile getirilmiştir.  KARAKTER Her canlının sahip olduğu renk, şekil, yapı ve işlevsel yönden sahip olduğu özgün ve ayırıcı farklılıklara KARAKTER denir. Karakterler fenotipe yansımaları ile 2 grupta toplanır. 1.Kalitatif (Nitel, Sayılabilen, ölçülebilen) Karakter 2.Kantitatif (Nicel, Sayılamayan) Karakter  KALİTATİF KARAKTERLER Niteleme yoluyla tanımlanabilen (kan grubu, boynuz varlığı yokluğu gibi), Renk şekil gibi kesin sınırlarla sınıflandırılabilen, bir veya birkaç lokusta birkaç allel tarafından kontrol edilen ve çevresel koşullardan hiç etkilenmeyen veya çok az etkilenen, renk ve biçim gibi dış görünüşle ilgili özellikler,  KANTİTATİF KARAKTERLER Çiftlik hayvanlarında yumurta, süt, yapağı verimi gibi ekonomik öneme sahip karakterlerdir. Genetik ve çevresel faktörlerden etkilenir, Kesin sınırlarla gruplandırılamayan varyasyona sahip, Birden çok genin etkisi altında yani poligenik özellik gösterirler Kantitatif Genetik Çalışmalarında Kullanılan Soru Tipleri: Genetik ve çevre bir özelliği nasıl etkiler ? Bir özellik için fenotipik setlerin oluşmasında hangi genler etkilidir ve ne kadar gen bu fenotiplerin oluşumunda rol oynar? Bu genler genomun neresinde bulunur ? Bir özellik için hangi genler ve ne kadar gen bir fenotip seti oluşturur? Bazı genler majör (büyük/önemli) bir role sahip midir ? Buna karşın diğer genlerin küçük bir etkiye mi sahiptir? Allel gen interaksiyonları aditif ya da epistatik etki oluşturuyor mu? Hangi tip çiftleşmeler ya da seleksiyonlar istenilen/arzu edilen fenotipleri olurşturur?  Ortak atadan olan canlıların karakterlerindeki farklılıklara denir. VARYASYON Başka bir deyişle Parental (Ebeveyn) soya göre Filial (yavru) soyda fenotip bakımından farklılaşmaların olmasıdır. Kalıtım ve varyasyon iki etmen tarafından oluşturulur. Genotiple ilgili etmenler. Çevre ile ilgili etmenler.  FENOTİP: GENOTİP + ÇEVRE GENOTİP VE ÇEVRENİN ORTAKLAŞA ETKİSİ SONUCU CANLIDA ORTAYA ÇIKAN KARAKTERLERE O CANLININ FENOTİPİ DENİR.  Genler ana babadan geçerler. Bütün yavrulara aynı genler geçmez. Aynı geni almış olanlar daha çok benzer. Ana babadan farklı genler almış olanlar aynı fenotipik özelliğe sahip olabilirler (AA; Aa gibi). Aynı genotipe sahip olanlar (AA) farklı genlerin etkileriyle (BB, Bb, bb) aynı özelliği göstermezler. Çeşitli özelliklerin birbirleriyle oluşturdukları düzen bu özellikleri etkileyen genlerin bağlı ya da bağımsız oluşuyla ilgilidir. Genotiple ilgili olayların kaynağı mutasyondur. Genetikle ilgili işleyişlere ait ilk açıklamayı MENDEL yapmıştır.  Mendel, Avusturya’nın Brünn şehrinde doğdu, 1847 yılında bir manastıra girerek papaz oldu. Gönderildiği Viyana Üniversitesinde, matematik, fizik ve doğal bilimler üzerine öğrenim gördükten sonra kiliseye bağlı bir okulda öğretmenlik yaptı. Genetiğin temelini oluşturan kavramların en önemlileri Mendel (1822-1884)’in bezelye bitkileriyle uzun yıllar boyunca yaptığı melezleme çalışmalarından elde ettiği bulgulara dayanan yorumlardır.  1865 Gregor Mendel Kalıtım örneklerini çalışmak için deneysel bir yaklaşım modeli kullanmıştır  Neden bezelye ? Bezelye bitkisinde farklı varyetelere sahip çok sayıda farklı karakter vardır. Her bezelye çiçeği hem erkek hem de dişi organlarına sahiptir (hermafrodit). Kendileşme yoluyla eşeyli ürer. Aynı zamanda hangi bitkiyle çaprazlanacağı yönlendirilebilir, farklı bitkinin polenleriyle de üreme sağlanabilir.  Medel, kalıtsal özelliklerin aktarım temelini keşfetmiştir! Mendel, genlerin ebeveynlerden yavrulara nasıl aktarıldığını tanımlamıştır. Bu prensipler kalıtımla ilgili çalışmaların temel taşı olarak hizmet eder.  “Bitki Melezleri ile Çalışmalar” (1866): Kalıtsal maddenin bireyin vücut hücrelerinin karışımı olmadığı, tersine çok sayıda ve belli koşullarda yapıları değişmeyen birimlerden ibaret olduğu, bu birimlerin dölden döle bağımsız olarak geçtikleri ve yeni gruplanmalar yapabildikleri ileri sürülmüştür.  De Vries, Correns ve Tschermark, ayrı ayrı yaptıkları çalışmalardaki bulgularıyla Mendel’in görüşlerinin tam olarak doğrulamışlardır. Bu araştırıcılar elde ettikleri sonuçları 1900 yılında “Mendel Yasaları” başlığı altında yayınlamışlardır. Bu nedenle 1900 yılı genetiğin gerçek doğum yılı olarak kabul edilir.  Tanımlar Allel: Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan farklı nükleotit formu. Lokus: Bir allelin kromozomda kapladığı alan Genotip: Bir bireyin taşıdığı alleller seti Heterozigot: Bir bireyin bir lokusta iki farklı allel taşıması Homozigot: Bir bireyin bir lokusta aynı iki alleli taşıması Fenotip: Bir karakterin görünümü veya kendini göstermesi  Parental (P) : Çaprazlanacak anne ve babanın genotipini ifade eder. Gamet (G) : Anne ve babadan meydana gelebilecek gamet çeşidini ifade eder. F1 dölü : Dişi ve erkek gamet çeşitlerinin birleşmesiyle meydana gelen ilk dölün genotip ve fenotip çeşitlerini ifade eder. F2 dölü : F1 dölünden elde edilen dişi ve erkek bireylerin çaprazlanmasıyla oluşacak ikinci dölü ifade eder.  Ana ve babaya ait gametler aynı alelleri taşıyorlarsa bunlardan meydana gelen zigot HOMOZİGOT, farklı alelleri taşıyorsa HETEROZİGOTTUR. Bir karakter bakımından homozigot yapılı canlı daima aynı gen veya genlere sahip gametler meydana getirir. Parental generasyon (P) : aabb  x aabb ✚ Gametler (G): ab ab Yavru generasyon (F1) aabb HOMOZİGOT AA -----> Homozigot -----> Baskın karakter Aa -----> Heterozigot ----> Baskın karakter aa -----> Homozigot -----> Çekinik karakter  HETEROZİGOT bir canlı ise ilgili karakterler için gametlerinde farklı alellere sahiptir. Heterozigot iki birey birleştirilirse 3 farklı genotipte yavru elde edilir. P Aa x Aa G A a x A a F1 AA Aa Aa aa %25 %50 %25 AA -----> Homozigot -----> Baskın karakter Aa -----> Heterozigot ----> Baskın karakter aa -----> Homozigot -----> Çekinik karakter  Hayvanlardaki – Renk, – Boynuz gibi kalitatif özelliklerin kalıtımı mendel kurallarına uygun şekillenir.  BİR KARAKTERİN DÖLLERE GEÇİŞ ÖZELLİKLERİ P: DD ♀ x ♂ dd G: D d F1: Dd (sarı) P: Dd ♀ x ♂ Dd G: D d D d F2: DD Dd Dd dd ¾ sarı ¼ yeşil 3:1 oranı F2 dölünde meydana gelen sarı bitkilerin; ¼’ü homozigot (DD) ve 2/4’ü ise heterozigot (Dd) bitkilerdir. Punnet Karesi  Bu bulgulara göre Mendel şu açıklamaları yapmıştır; ► Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır. ► Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait iki belirleyici bulunmaktadır. F1’de bunlardan biri dominanttır (baskın), diğeri ise resesiftir (çekinik).  Kalıtsal belirleyiciler eşey hücreleri ile dölden döle aktarılırlar. Eşey hücreleri oluşumu sırasında her karaktere ait belirleyiciler eşey hücrelerine eşit şekilde giderler. Bunun sonucunda her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir belirleyici taşır. Yeni bir dölün bireylerinin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır.  MENDEL’İN I. YASASI (ALLELLERİN AYRIŞIMI PRENSİBİ=BAĞIMSIZ AYRILMA) Bir genin alellerinden her biri eşey hücreleri oluşumu sırasında birbirinden ayrılır; bunun sonucunda meydana gelen eşey hücrelerinin yarısı bu alellerden birini, öbür yarısı ise diğerini taşır.  Mendelin II. Yasası (Bağımsız Dağılım Prensibi) Farklı genlere ait alellerin eşey hücrelerinde bir araya gelmeleri birbirinden bağımsızdır ve rastlantıya bağlıdır. Bağımsız dağılım  Homolog kromozomları oluşturan kromozomlardan her biri diğeri ile önemli derecede genetik benzerlik gösterir. Uzunlukları boyunca LOKUS adı verilen gen bölgelerinin aynısını içerirler. Her çiftin bir üyesi dişi ebeveynden (yumurta hücresinden) diğeri erkek ebeveynden (sperm yoluyla) gelir. F1 - 8 gametik genotip F2 -27 genotip ve 8 fenotip  Karakterlerin Mendel yasalarına göre bir dölden bir sonrakine geçmesi için, Normal bir Mayoz meydana gelmeli. Alleller arasında dominantlık/resesiflik ilişkisinin bulunması gerekir. Birden fazla karaktere ait allellerin farklı kromozomlar üzerinde olması gerekmektedir.  MENDEL KURALLARI 1. Çiftler halindeki birim faktörler 2. Baskınlık/Çekiniklik 3. Ayrılma (Segregasyon) 4.Bağımsız açılım  1.ÇİFTLER HALİNDEKİ BİRİM FAKTÖRLER: Genetik karakterler her bir organizmada çiftler halinde bulunan birim faktörler tarafından kontrol edilmektedir. Günümüzde: gen, alel  2.BASKINLIK/ÇEKİNİKLİK: Tek bir bireydeki tek bir karakterden, birbirinden farklı iki faktör sorumlu olduğunda birim faktörlerden biri diğerine baskındır, diğeri ise çekiniktir.  3. AYRILMA (SEGREGASYON) Gamet oluşumu sırasında, çiftler halindeki birim faktörler rastgele ayrılırlar ve her bir gamet bunlardan birini ya da diğerini eşit olasılıkla alır  Çiftler halindeki birim faktörler. Genler Ayrılma (Segregasyon) Mayozda homolog krmzm. ayrılır Bağımsız açılım Homolog olmayan kromozmlar bağımızsız açılım oluşturur 2.BASKINLIK/ÇEKİNİKLİK: Tek bir bireydeki tek bir karakterden, birbirinden farklı iki faktör sorumlu olduğunda birim faktörlerden biri diğerine baskındır, diğeri ise çekiniktir.  Aynı karakter bakımından değişik özelliklere sahip saf yapılı iki bireyin birleştirilmesi sonucu elde edilen F1 yavruları uniform yani bir örnek yapılıdır. Aberdeen Angler Angus Siyah BB Kırmızı bb B: Siyah B:Kırmızı Bb - SİYAH  A.Dominant- Resesiflik Bir karakteri belirleyen gene ait aleller arasında dominantlık-resesiflik varsa, bu karakteri taşıyan parental generasyondan elde edilen F2 generasyonu bireyler arasındaki dağılım oranı 3:1 olur F1: Bb (Siyah) x Bb (Siyah) G B b B b F2 BB Bb Bb bb 3 1 %75 %25  BASKIN (dominant): Her durumda kendini gösterip ilk kuşakta kendi özelliklerini ortaya çıkaran aleldir. Büyük harfle sembolize edilir. ÇEKİNİK (resesif): Bulunduğu canlıda ancak dominant alel olmadığı zamanlarda kendini gösterebilen aleldir. Küçük harfle sembolize edilir.  F1 generasyon fertlerinin erkek ve dişileri kendi aralarında çiftleşmesi ile meydana gelen F2 generasyon fertlerinin sahip olduğu kararkterler, kalıtım şekline göre belli bir oranda dağılım gösterirler. Kalıtım şekline göre 2 oran görülür. – A. Dominant-Resesiflik – B. İntermdiyerlik  B. İntermidiyerlik (Eşbaskınlık) Bir karakterin kalıtım şekli intermedier ise bu karakteri taşıyan paranteral generasyon fertlerinden elde edilen F1 generayonu fertler, ebeveynlerin ikisine de benzemez. F1 fenotipi ebevenylerin ikisi arası bir karakterde görünür.  F1 generasyonu fertlerinin erkek ve dişilerinin kendi aralarında birleşmesi ile meydana gelen F2 bireylerinde aynı karakterin dağılım oranı 1:2:1 şeklinde olur. Shorthorn sığır ırkı rr (Beyaz) RR Kırmızı Rr Kırçıl  3.AYRILMA (SEGREGASYON): Gamet oluşumu sırasında çiftler halinde bulunan birim faktörler rastgele ayrılırlar ve her bir gamet bunlardan birini ya da diğerini eşit olasılıkla alır 4. BAĞIMSIZ AÇILIM: Gamet oluşumu sırasında birim faktörlerin birbirinden ayrılan çiftleri birbirinden bağımsız olarak dağılırlar.  Gamet oluşumu sırasında birim faktörlerin birbirinden ayrılan çiftleri birbirinden bağımsız olarak dağılır: Buna göre herhangi bir birim faktörü çifti diğer bütün birim faktörlerinden bağımsız olarak açılım gösterir.  BİRLEŞTİRMELER Monohibrit Dihibrit Trihibrit Polihibrit Monohibrit çaprazı bir özelliğin bir nesilden diğerine nasıl aktarıldığını ortaya çıkarır!!!!!! Monohibrit Birleştirme  Mendelin yapmış olduğu en basit deneyler, sadece bir çift zıt karakter ile ilgiliydi. Monohibrit çaprazı adı verilen bu deneyde çalışılan karakterlerin iki zıt formundan birini gösteren, atasal soydan elde edilen bireyler eşleştirilmiştir. Uzun ve bodur gövdeli safkan bezelyeler arasındaki eşleştirme monohibrit çaprazlamaya örnek teşkil eder. Burada aynı türden olan ve bir karakter bakımından zıt özellik gösteren iki birey birleştirilir Birleştirme adı F1 F2 F2 F2 Karakter Gamet Komb. Genotip Fenotip sayısı Sayısı Sayısı Sayısı Sayısı Monohibridismus 1 2 4 3 2 Dihibridismus 2 4 16 9 4 Trihibridismus 3 8 64 27 8 Polihibridismus n 2n 4n 3n 2n Dihibrit Birleştirme (Dihibridismus) İki karakter bakımından farklı bireylerin çiftleştirilmesine dihibrit birleştirme, bu olaya da dihibridismus denir.  Dişi Gametler GW Gw gW gw GGWW GGWw GgWW GgWw GW (Sarı, (Sarı, (Sarı, (Sarı, yuvarlak) yuvarlak) yuvarlak) yuvarlak) GGWw GGww GgWw Ggww Gw (Sarı, (Sarı, (Sarı, (Sarı, yuvarlak) buruşuk) yuvarlak) buruşuk) Erkek Gametler GgWW GgWw ggWW ggWw gW (Sarı, (Sarı, (Yeşil, (Yeşil,yuvarlak) yuvarlak) yuvarlak) yuvarlak) GgWw Ggww ggWw ggww gw (Sarı, (Sarı, (Yeşil, (Yeşil, yuvarlak) buruşuk) yuvarlak) buruşuk)  Dihibrit çapraz dördüncü önermenin oluşumuna yol açmıştır: BAĞIMSIZ AÇILIM!!! Test Çaprazı  BAĞIMSIZ AÇILIM Mendelin bağımsız açılım önermesi birim faktörlerin (alellerin) her bir çiftinin, diğer çiftlerden bağımsız olarak ayrıldığını ifade eder. Sonuç olarak gametlerin bütün olası kombinasyonları eşit olasılıkta oluşacaktır.  Bağımsız açılım çok fazla genetik çeşitliliğe yol açar!!!!!!  F2 lerde ebeveyne benzemeyenlere yeni şekillenmiş ya da rekombinasyonal; benzeyenlere özgün ya da parental , orjinal döller denir. Bir gen çiftinin segregasyon özelliği ve kararlaştırdığı karakterin yavruda belirmesi başka bir gen çiftinin segregasyon özelliği ve kararlaştırdığı karakterin yavruda belirmesini etkilemez. İki gen çifti bağımsızdır. Genetik materyal her biri bağımsız segregasyon ve rekombinasyon yapabilen gen çiftlerinden oluşmuştur. Birinin kalıtsal davranışı diğerini etkilemez.  Test çaprazlaması Mendelin gerçekleştirdiği deneylerin kontrolünü yapmak üzere bulunmuştur. Kontrol çiftleşmesi, geriye melezleme, test çiftleşmesi olarak da adlandırılır.  Test Çaprazı: Baskın fenotipli fakat genotipi bilinmeyen bir organizma, homozigot çekinik bir bireyle çaprazlanır. Bu metot da, genotipi bilinen homozigot resesif bir birey ile genotipi bilinmeyen bir bireyin birleşmesi sonucu oluşan yeni generasyondaki bireylerin fenotipik dağılımının incelenmesi ile genotipi bilinmeyen birey hakkında karar verilir.  Bu test birleştirmesinde %50 oranında beyaz renkli çiçekli yavruların meydana gelebilmesi ancak r beyaz allelinin bağımsız olarak yeni yavrulara geçmesi ile mümkündür. Dolayısıyla bu birleştirmeyle genlerin bağımsız hareket ettiği kanıtlanmış olmaktadır.  Trihibrit birleştirme Üç karakter bakımından farklı iki birey arasında yapılan birleştirmeye trihibrit birleştirme veya trihibridismus denir. Trihibrit çaprazı, Mendel prensiplerinin çok özellikli kalıtıma uygulanabileceğini göstermiştir. F1 - 8 gametik genotip F2 -27 genotip ve 8 fenotip  Farklı karakter sayılarına göre yapılan birleştirmeler sonucunda F2 de oluşacak gamet, birey,genotip, fenotip sayıları: Birleştirme adı F1 F2 F2 F2 Karakter Gamet Komb. Genotip Fenotip sayısı Sayısı Sayısı Sayısı Sayısı Monohibridismus 1 2 4 3 2 Dihibridismus 2 4 16 9 4 Trihibridismus 3 8 64 27 8 Polihibridismus n 2n 4n 3n 2n  Her bir bireyin, her bir farklı koromozom kompozisyonuna sahip olası gamet sayısı 2n dir, n haploit sayıya eşittir. Dolayısıyla eğer bir türün haploit sayısı 4 ise, bağımsız açılım sonucu olarak 24 ya da 16 farklı gamet kombinasyonu oluşturulabilir.  Eğer 2 ya da daha fazla olay birbirlerinin sonuçlarını etkilemiyorsa bunlar birbirinden bağımsızıdır İnsan türünde n=23 gamet sayısını hesaplarsak, 2 23 yani 8 x10 6 ya da 8 milyonun üstünde gamet tipi olasılığı ile karşılaşılır. Döllenme , her iki ebeveynin karşılıklı olarak 8 x10 6 olası gametlerinden sadece birini içeren bir olay olduğu için her yavru birey (8 x10 6 )2 ya da 64 x 10 12 potansiyel genetik kombinasyonlarından sadece birini temsil eder.  Gamet çeşidinin hesaplanması: → Eğer genler bağımsız ise; Bu formül, sadece farklı kromozomlar üzerinde bulunan genler için geçerlidir. (bağımsız genler)  Örnek 1: AaBb genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? I. yol: 22 = 4 çeşit gamet oluşturabilir. II. yol: Ayrılma yasasına göre; →Aa genotipli karakterden, A ve a olmak üzere 2 çeşit gamet oluşabilir. →Bb genotipli karakterden, B ve b olmak üzere 2 çeşit gamet oluşabilir.  Olasılık ilkelerine göre; bağımsız olayların birlikte gerçekleşme ihtimali, her iki olasılığın çarpımına eşittir. 2 x 2 = 4 çeşit gamet oluşabilir.  Örnek 2: AabbCCddee genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? I. yol: 21 = 2 çeşit gamet oluşabilir. (sadece bir heterozigot karakter var) II. yol: Ayrılma yasasına göre;  Örnek 3: AAbbCCddEE genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? I. yol: 20 = 1 çeşit gamet oluşabilir. (heterozigot karakter yoktur) II. yol: Ayrılma yasasına göre;  Örnek 4: AABbCcDdEE genotipli birey; a) Kaç çeşit gamet oluşturabilir? b) AbCdE genotipli bir gamet oluşturma ihtimali kaçtır?  I. yol: 23 = 8 çeşit gamet oluşabilir. II. yol: Ayrılma yasasına göre;  Bağlı genler: →Aynı kromozom üzerinde bulunan genlerdir. →Bağlı genler ilk defa Walter Sutton adlı bilim adamının kromozom teorisi ile açıklanmıştır. →Bağlı genlerde gametler oluşurken; krossing over gerçekleşmez ise mendelin bağımsız dağılım yasası geçersiz olur. Bağlı genler aynı hücrelere gider. Krossing over gerçekleşirse, bağlı genler bağımsız olarak kabul edilir  →Bağlı genler, birbirinden ne kadar uzaktaysa krossing-over ile ayrılma ihtimali o kadar yüksektir. →Genlerin krossing- over oranlarına bakılarak kromozom haritası çıkarılabilir.  Aşağıda bağlı genlerin krossing over oranları verilmiştir. Kromozom haritasını çıkarınız. D-b: %30 A-b: %80 D-A: %50 BAĞLI GENLERDE GAMET ÇEŞİDİNİN HESAPLANMASI  Bağlı genlerde gamet çeşidi hesaplanırken; 2n formülü kullanılabilir.  Bağlı genlerde gamet oluşurken krossing over gerçekleşirse, genler bağımsız olarak kabul edilir. Bağlı genlerde en az bir heterozigot karakter varsa; kaç tane gen bağlı olursa olsun, her bağlı gen grubu için heterozigot karakter sayısı bir olarak alınır.  AaBbCc genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? (A-B genleri bağlıdır) Bağlı genlerde gamet çeşidi hesaplanırken; öncelikle bağlı genler aynı kromozom üzerinde gösterilir.  I. yol: 2n formülü, bağlı genler için de uygulanabilir. Bağlı genler arasında bir heterozigot karakter varsa; kaç tane bağlı gen olursa olsun, heterozigot karakter sayısı tüm bağlı genler için 1 olarak alınır. 22 = 4 çeşit gamet oluşur.  II. Yol: Bağlı genler aynı gametlere gideceğinden;  Örnek: AaBbCcDdEe genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? (A-B ve D-E genleri bağlıdır) I. yol: 23 = 8 çeşit gamet oluşur. I. yol: Bağlı genler aynı gametlere gideceğinden;  Örnek: AAbbccDDee genotipli birey kaç çeşit gamet oluşturabilir? (A-b-c-D-e genleri bağlıdır) I. yol: 20 = 1 çeşit gamet oluşur. (bağlı genlerde heterozigot karakter yok) II. yol: Bağlı genler aynı gametlere gideceğinden;  AaBbccDdEe genotipli birey; – a) Kaç çeşit gamet oluşturabilir? – b) Krossing- over gerçekleşirse kaç çeşit gamet oluşturabilir? (A-B-c-D-E genleri bağlıdır) – a) 21 = 2 çeşit gamet oluşur. – b) 24 = 16 çeşit gamet oluşur. (Krossing over gerçekleşirse genler bağımsız olarak kabul edilir)  AaBbCc genotipli bir bireyin, ABc gametini oluşturma ihtimali kaçtır? (B-c genleri bağlı) →Aa genotipli karakterden, A gametin oluşma ihtimali: 1/2 →Bc ve bC genleri bağlı olduğundan; bunların her biri aynı gamete gider. →Bu nedenle Bc gametinin oluşma ihtimali: 1/2 →ABc gametinin oluşma ihtimali: 1/2 x 1/2 = 1/4  Örnek: AaBb genotipli bir bireyin, AB gametini oluşturma ihtimali kaçtır? (A-B genleri bağlı ve krossing over oranı: %40) Krossing over gerçekleşmediği durumlarda; 2 çeşit gamet oluşur. AB gametinin oluşma ihtimali: %30 →Krossing over gerçekleşirse; 4 çeşit gamet oluşur. AB gametinin oluşma ihtimali: %10 →AB gametinin oluşma ihtimali: %30 + %10 = %40  AaBb genotipli bir bireyin, ab gametini oluşturma ihtimali kaçtır? (A-b genleri bağlı ve krossing over oranı: %64) →Krossing over gerçekleşmediği durumlarda; 2 çeşit gamet oluşur. ab gametinin oluşma ihtimali: %0 →Krossing over gerçekleşirse; 4 çeşit gamet oluşur. ab gametinin oluşma ihtimali %16 →ab gametinin oluşma ihtimali:%16  AaBbCc genotipli bir bireyin, ABC gametini oluşturma ihtimali kaçtır? (B-c genleri bağlı ve krossing over oranı: %32) →Aa karakteri bağımsız olduğundan; A gametinin oluşma ihtimali: 1/2 →Krossing over gerçekleşmediği durumlarda; BbCc karakterinden, 2 çeşit gamet oluşur. BC gametinin oluşma ihtimali: %0 →Krossing over gerçekleşirse; BbCc karakterinden, 4 çeşit gamet oluşur. BC gametinin oluşma ihtimali: %8 →ABC gametinin oluşma ihtimali:1/2 x 8/100 = 4/100  Mendel’in dihibrid çaprazlamasına göre… İki farklı karakter ile ilgili olarak, farklı kromozomlarda bulunan iki farklı gen varsa… P AABB X aabb F1’ler daima AaBb F1  F2’lerde AB Ab aB ab Fenotipik oran AB AABB AABb AaBB AaBb 9:3:3:1 Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb  İki farklı gen aynı kromozomda yerleşiyorlarsa…. P AABB X aabb F1’ler daima AaBb F1  BAĞLI GENLER AB ab F2’lerde AB AABB AaBb Fenotipik oran 3:1 ab AaBb aabb Dihibrid çaprazlama olmasına rağmen genler beraber hareket ettikleri için bağımsız açılım olmaz… İki farklı gen, aynı kromozomlarda ve crossing over olursa... P AB X ab F1’ler daima AaBb F1  Fenotipik oran crossing over frekansına göre değişir, bu ise genlerin yakınlığına bağlıdır… Genlerin bağlı olup olmadığını belirlemek için test çaprazlaması yapılır…  İki gen arasındaki göreceli uzaklık, birbirine bağlantılı iki genetik özelliğe sahip bir organizmanın yavrularına bakarak ve bu iki özelliğin beraber görülmediği döllerin yüzdesini bularak hesaplanabilir. İki özelliği beraber taşımayan dölün yüzdesi ne kadar yüksekse, bu iki özelliği belirleyen özelikler de kromozom üzerinde birbirlerinden o derece uzakta yer alırlar.  Bağlantılı genler arasında krosover oranının farklı olduğunun Thomas Hunt Morgan tarafından gözlemi, krosover sıklığının kromozom üzerindeki genleri arasındaki uzaklığı belirttiği fikrini meydana getirmiştir. Sturtevant iki bağlantılı gen arasındaki mesafe ne kadar çoksa, bu iki gen arasındaki bölgede bir krosover olma olasılığının da o derece yüksek olacağını öne sürmüştür.  Rekombinasyon olaylarını hesaplayarak genler arasındaki uzaklığı ölçmek mümkündür. Yüz mayoz bölünmesinden bir tanesinde bir rekombiansyon olan bu uzaklığa bir genetik harita birimi ya da bir santimorgan denir. Yani %1'lik bir rekombinasyon sıklığı bir santimorgan'a karşılık gelmektedir  Rekombinasyon frekansı=harita birimi=centimorgan  Bir bağlantı haritası oluşturmak için aynı kromozomda bulunan bir grup özelliğin uzaklıkları bulunur. Bunu yaparken bu özellikler arasında büyük aralıklar olmamasına dikkat edilir ki, birden çok rekombinasyon olayından kaynaklanacak hatalar oluşmasın. Heterozigot F1’ler test çaprazlaması yapılır… Eğer %50 frekans hesaplanırsa genler bağlı değil ya da farklı kromozomlarda kabul edilir… %50’nin altındaki değerler ise bağlı genler olduğunu gösterir…  Bağlantı haritalaması genetik hastalıklara neden olan genlerin yerinin bulunmasında çok önemlidir. İdeal bir popülasyonda, genetik özellik ve belirteçler, her bir alellin sıklığında beklenir şekilde her tür kombinasyon göstermesi beklenir.  Örneğin, A ve a alelleri %90 ve %10 sıklığında, B ve b alelleri de %70 ve %30 sıklığında olsun. Bu durumda AB kombinasyonuna sahip bireylerin sıklığı %63, yani A ve B alellerinin sıklıklarının çarpımı olur. Ama, bir kişide, belli bir hastalığa neden olan, B geninde bir mutasyon oluştuğunu varsayalım; ayrıca, bu kişinin, B geniyle bağlantılı bir A genininin belli bir varyantını taşıdığını varsayalım. Bu A ve B genleri arasında yeterince rekombinasyon olacak kadar çok zaman (nesil sayısı) geçmemişse (iki gen birbirine çok yakın olduğu için), B genindeki mutasyon ile, A geninin varyantı çok sık olarak beraber görülürler.  Bağlantı dengesizliği bu durumda, belli bir altpopülsayonda potansiyel genetik belirteçler aranır, ve bunlardan hangisinin söz konusu mutasyona yakın olduğu belirlenebilir. Böylece mutasyonun konumu haritalanır ve hangi geni etkilediği anlaşılabilir. Gen kimliği belirlendikten sonra hastalığı tedavi edecek şekilde geni hedefleyen müdahaleler geliştirilebilir.  Bağlantı haritası, bir türün veya deneysel bir popülasyonun genetik haritasıdır; harita bu popülasyonun bilinen genleri veya genetik belirteçlerinin (marker 'lerin) birbirlerine göre olan konumlarını, her kromozom üzerindeki fiziksel uzaklıklarını değil, rekombinasyon sıklığına bağlı olarak gösterir.  Genetik harita, homolog kromozomların krosover sırasında genetik belirteçler arasındaki rekombinasyon frekansınına dayandırılmıştır. İki belirteç arasındaki rekombiansyon (ayrışma) oranı ne kadar çoksa, bu ikisinin birbirinden o kadar uzakta olduğu varsayılır. Aksine, belirteçler arasındaki rekombinasyon olaylarının sıklığı ne kadar düşükse aralarındaki fiziksel uzaklık da o derece azdır.  Bağlantı dengesizliği Genetikte, bağlantı dengesizliği iki veya daha fazla lokusun alellerin rastgele olmayan birlikteliğidir (bu lokusların aynı kromozomda bulunmayabilir). Bu olgu, genetik bağlantılık ile karıştırılmamalıdır: bu, aynı kromozomda bulunan, aralarında sınırlı oranda rekombinasyon olan iki veya daha fazla lokusun birlikteliğidir.  Bağlantı dengesizliğinde bazı alel veya genetik belirteç (marker) kombinasyonları, bu alellerin topluluktaki sıklıklarına bağlı olarak belli haplotiplerin rastgele oluşmasından beklenen kombinasyonlardan daha sık veya daha ender olarak bulunur.  Belli lokuslardaki polimorfizmlerin rastgele olmayan şekilde birliktelikleri onların bağlantı dengesizliği ile ölçülür. Bağlantı dengesizliği genelde genetik bağlantı ve rekombinasyon hızı ile; mutasyon oranı ile; rastgele sürüklenme ve rastgele olmayan çiftleşme ile; ve popülasyonun yapısı ile ilişkilidir.  Örneğin, bakteri gibi bazı organizmalarda bağlantı dengesizliği görülmesinin nedeni, bunların eşeysiz üremesi, ve bağlantı dengesizliğini bozacak bir rekombinasyon olmamasıdır.  LOD skor yöntemiyle rekombinasyon frekansının tahmini LOD skor (İngilizce logarithm of odds, göreceli risk oranları (10 tabanlı) logaritması, matematikçilerce logit olarak da adlandırılır) insan, hayvan popülasyonlarında bağlantı analizi yapmak için kullanılan bir istatistik testtir.  Bu yöntem kısaca şöyle çalışır : 1.Bir soyağacı oluşturulur 2.Rekombinasyon sıklığı çeşitli noktalar için hesaplanır 3.Her nokta için bir LOD skoru hesaplanır 4.En yüksek LOD skoruna sahip nokta bağlantı olasılığının en yüksek olduğu yer sayılır  NR rekombinasyon yapmamış (non-rekombianant) döllerin (çocukların) sayısıdır, R ise rekombinasyon yapmış olanların. θ, rekombinasyon sıklığıdır. Paydada 0.5 vardır çünkü, tamamen bağlantısız alellerin (yani farklı kromozmlarda bulunan alellerin) rekombinasyon oranı %50'dir, bağımsız tertiplenmelerinden dolayı.  3,0'dan büyük bir LOD skoru, bağlantı olduğuna dair kanıt sayılır. (3,0'lık bir skor, eğer iki lokus bağlantılı değillerse bu aile ağacının gözlemlenmesi olasılığının 1:1000 olduğu anlamına gelir.) Öte yandan, -2,0'dan küçük bir skor, bağlantı olmadığına dair kanıt olarak kabul edilir. SORU…?