Bağımsız Çeşitlilik İlkesi veya bağımsız ürün çeşitliliği yasası, üreme hücreleri gelişirken farklı genlerin birbirinden bağımsız olarak nasıl ayrıldığını açıklamaktadır. Genlerin bağımsız çeşitliliği ve bunlara karşılık gelen özellikleri ilk kez 1865 yılında Gregor Mendel tarafından bezelye bitkilerinde genetik çalışmaları sırasında gözlemlenmiştir. Mendel, iki özelliğe göre farklılık gösteren organizmalar arasında çaprazlama olan dihibrit çaprazlamalar yaparken, yavrularındaki özellik kombinasyonlarının her zaman ebeveyn organizmalarındaki özelliklerin kombinasyonlarıyla eşleşmediğini keşfetmiştir. Bu verilerinden bağımsız çeşitlilik İlkesini formüle etmiştir.
Bu bağımsız gen çeşitliliğinin ökaryotlarda mayoz bölünmesi sırasında ortaya çıkan bir yasadır. Mayoz, bir ana hücredeki kromozom sayısını yarı yarıya azaltan bir hücre bölünmesi türüdür ve gamet adı verilen dört üreme hücresi üretir. İnsanlarda, diploid hücreler 46 kromozom içerir, 23 kromozom anneden miras alınır ve ikinci benzer 23 kromozom seti babadan miras kalır. Benzer kromozom çiftlerine homolog kromozom denir. Mayoz bölünme sırasında, homolog kromozom çiftleri haploid hücreler oluşturmak için ikiye bölünür ve homolog kromozomların bu ayrımı veya çeşitliliği rastgeledir. Bu, tüm anne kromozomlarının bir hücreye ayrılmayacağı, tüm baba kromozomlarının ise diğerine ayrıldığı anlamına gelir.
Bağımsız Çeşitlilik İlkesine Genel Bakış
Bağımsız çeşitliliğin bir başka özelliği de rekombinasyondur. Rekombinasyon, mayoz bölünme sırasında meydana gelir ve yeni gen kombinasyonları üretmek için DNA parçalarını kırıp yeniden birleştiren bir süreçtir. Rekombinasyon, anne ve baba genlerinin parçalarını karıştırarak genlerin birbirinden bağımsız olarak çeşitlenmesini sağlar. Genetik bağlantı nedeniyle aynı kromozom üzerinde birbirine çok yakın bulunan genler için bağımsız çeşitlilik yasasının bir istisnası olduğuna dikkat etmek önemlidir.
1860’larda Gregor Mendel adlı bir keşiş, kalıtımı yöneten ilkelerin çoğunu keşfetmiştir. Mendel’in bağımsız çeşitlilik yasası olarak bilinen bu ilkelerden biri, alel çiftlerinin gamet oluşumu sırasında ayrıldığını belirtir. Bu, özelliklerin yavrulara birbirinden bağımsız olarak aktarıldığı anlamına gelmektedir. Bu yasadan elde edilen temel çıkarımlar şunlardır:
• Bağımsız çeşitlilik yasası nedeniyle, özellikler ebeveynlerden yavrulara birbirinden bağımsız olarak aktarılır.
• Mendel’in ayrışma yasası, bağımsız çeşitlilik yasasıyla yakından ilgilidir ve bunun temelidir.
• Tüm kalıtım modelleri Mendel ayrım modellerine uymaz.
• Eksik baskınlık üçüncü bir fenotipe neden olur. Bu fenotip, ana alellerin bir karışımıdır.
• Eş baskınlıkta, her iki ebeveyn allel de tam olarak ifade edilir. Sonuç, her iki alelin özelliklerine sahip üçüncü bir fenotiptir.
Mendel, tohum rengi ve kabuk rengi gibi birbirinden farklı iki özelliğe sahip bitkiler arasında dihibrit çaprazlamalar yaptıktan sonra bu prensibi keşfetmiştir. Bu bitkilerin kendi kendine tozlaşmasına izin verildikten sonra, yavrular arasında aynı 9: 3: 3: 1 oranının ortaya çıktığını fark etmiştir. Mendel, özelliklerin yavrulara bağımsız olarak aktarıldığı sonucuna varmıştır.
Mendel’in Ayrışma Yasası
Bağımsız çeşitlilik yasasının temeli, ayrıştırma yasasıdır. Mendel’in önceki deneyleri onu bu genetik ilkeyi formüle etmeye yönlendirmiştir. Ayrışma yasası dört ana kavrama dayanmaktadır. Birincisi, genlerin birden fazla formda veya alelde var olmasıdır. İkinci olarak, organizmalar cinsel üreme sırasında iki aleli (her ebeveynden bir tane) miras almaktadır. Üçüncüsü, bu aleller mayoz bölünme sırasında ayrılır ve her bir gamete tek bir özellik için bir alel bırakır. Son olarak, heterozigot aleller, bir alel baskın ve diğeri resesif olduğundan tam baskınlık sergilemektedir. Özelliklerin bağımsız olarak aktarılmasına izin veren, alellerin ayrılmasıdır.
Mendelin Bağımsız Ürün Çeşitliliği Yasasında Altta Yatan Mekanizmalar
Mendel’in zamanında haberi olmadığı halde, artık genlerin kromozomlarımızda yer aldığını bilinmektedir. Biri anneden, diğeri babadan alınan homolog kromozomlar , bu genlere kromozomların her birinde aynı yerde sahiptir. Homolog kromozomlar çok benzer olsa da, farklı gen alelleri nedeniyle özdeş değildirler. Mayoz I sırasında, metafaz I’deki homolog kromozomlar hücrenin merkezinde sıralanırken, oryantasyonları rastgele olduğundan bağımsız çeşitliliğin temelini görülebilir.
Mendel Olmayan Kalıtım Nasıldır?
Bazı kalıtım kalıpları, düzenli Mendel ayrım kalıpları sergilememektedir. Gelen eksik baskınlık , örneğin bir alel tamamen başka hakim değildir. Bu, ana alellerde gözlenenlerin bir karışımı olan üçüncü bir fenotip ile sonuçlanır. Eksik bir baskınlık örneği, aslanağzı bitkilerinde görülebilir. Beyaz bir aslanağzı bitkisi ile çapraz tozlaşan kırmızı bir aslanağzı bitkisi pembe aslanağzı yavruları üretmektedir. Eş baskınlıkta, her iki alel tam olarak ifade edilir. Bu, her iki alelin farklı özelliklerini gösteren üçüncü bir fenotip ile sonuçlanır. Örneğin, kırmızı laleler beyaz laleler ile geçtiğinde, ortaya çıkan yavruların bazen hem kırmızı hem de beyaz çiçekleri açmaktadır.
Çoğu gen iki alel formu içerirken, bazılarının bir özellik için birden fazla alleli vardır. İnsanlarda bunun yaygın bir örneği ABO kan grubudur. ABO kan türlerinde (I A, I B, I O ) olarak temsil edilen üç allel vardır. Bazı özellikler poligeniktir, yani birden fazla gen tarafından kontrol edilirler. Bu genler, belirli bir özellik için iki veya daha fazla alele sahip olabilir. Poligenik özelliklerin birçok olası fenotipi vardır. Bu tür özelliklerin örnekleri, ten rengi ve göz rengini içerir.
Özet olarak; Bağımsız çeşitlilik kanunu, dihibrit çaprazlamasına dayanmaktadır. Bir karakterin kalıtımının her zaman aynı bireydeki diğer karakterlerin kalıtımından bağımsız olduğunu belirtir. Başka bir deyişle, birden fazla karakterin kalıtımı aynı anda çalışılırsa, her karakterin faktörleri veya genleri, diğer gen veya faktöre bağımsız olarak ayrılır. Bağımsız çeşitliliğin iyi bir örneği, Mendelian dihibrit çaprazlamasıdır. Yeni kombinasyonların varlığı, yuvarlak yeşil ve buruşuk sarı, tohumun şekli ve tohum rengi için genlerin bağımsız olarak çeşitlendirildiğini göstermektedir.
Kaynakça:
https://www.visionlearning.com/en/library/Biology/2/Mendel-and-Independent-Assortment/145 http://hihg.med.miami.edu/code/http/modules/education/Design/CoursePageContent.asp?ID=94
https://www.thoughtco.com/independent-assortment-373514
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu