Dihibrit Çaprazlama Nasıl Yapılır? Gamet ve Oran Hesaplama

Dihibrit çaprazlamanın tanımı ve temel koşulları

Dihibrit çaprazlamada iki farklı genin alelleri birlikte ele alınır. Birinci gen A ve a, ikinci gen B ve b ile gösterilsin. Böylece bir bireyin iki karakter bakımından genotipi AaBb gibi dört alelli bir gösterimle yazılır. İlk karakter için A-a, ikinci karakter için B-b çifti değerlendirilir. Büyük harf baskın aleli, küçük harf ise çekinik aleli temsil eder.

Standart dihibrit hesaplama, alellerin gametlere ayrılırken eşit olasılıkla dağılması ve iki genin birbirinden bağımsız davranması varsayımına dayanır. Ayrıca her gen için klasik baskınlık-çekiniklik ilişkisinin bulunduğu, döllenmenin rastgele gerçekleştiği ve yavruların yaşadığı kabul edilir. Örnek olarak AABB ile aabb genotipli iki ebeveyn çaprazlanırsa birinci kuşaktaki yavruların tamamı AaBb olur. Bu yavrular kendi aralarında çaprazlandığında, iki karakterin sonraki kuşakta hangi kombinasyonlarda görülebileceği dihibrit çaprazlama ile hesaplanır.

Bu nedenle işlem yalnızca dört aleli yan yana yazmaktan ibaret değildir: Her ebeveynin oluşturabileceği gametler bulunur, gametler eşleştirilir ve her eşleşme iki gen bakımından değerlendirilir. Bağlı genler ve crossing-over, standart bağımsız dağılım varsayımından farklı sonuçlar doğurabildiği için ayrı bir kalıtım konusudur.

Ebeveyn genotiplerinden gametlerin çıkarılması

Gamet, her gen bakımından yalnızca bir alel taşıyan haploit üreme hücresidir. Bu yüzden AaBb genotipli bir ebeveyn, A veya a alelinden biriyle B veya b alelinden birini aynı gamete koyar. Her gen çifti için bir alel seçildiğinden olası gametler AB, Ab, aB ve ab olur.

Gametleri bulmanın pratik yolu, her gen için seçenekleri ayrı ayrı yazıp kombinasyonlarını oluşturmaktır. AaBb için ilk genin seçenekleri A ve a, ikinci genin seçenekleri B ve b olduğundan dört kombinasyon elde edilir: AB, Ab, aB, ab. Bağımsız dağılım varsayımında bu gametlerin her biri eşit olasılıkla oluşur. Aynı işlem iki ebeveyn için ayrı ayrı yapılır.

Örneğin AaBb × AaBb çaprazlamasında her iki ebeveynin gamet listesi aynıdır: AB, Ab, aB, ab. Buna karşılık AABB genotipli bir ebeveyn yalnızca AB gameti, aabb genotipli bir ebeveyn ise yalnızca ab gameti oluşturur. Bir ebeveynin homozigot olması, gamet seçeneklerinin azalmasına ve sonuç oranlarının standart 9:3:3:1 oranından farklılaşmasına yol açabilir.

Punnett karesiyle çaprazlamanın kurulması

Punnett karesi, bir ebeveynin gametlerini üst satıra, diğer ebeveynin gametlerini ilk sütuna yerleştirerek olası yavru genotiplerini gösteren tablodur. Satır ve sütundaki her gamet çifti bir yavrunun alabileceği genotipi temsil eder. Böylece her kutu, döllenme sonucunda oluşabilecek bir zigotun iki gen bakımından genotipini verir.

AaBb × AaBb örneğinde dört gamet bulunduğu için 4 × 4 boyutunda bir kare hazırlanır. Gametleri hem satırda hem sütunda AB, Ab, aB ve ab sırasıyla gösterelim:

  AB     Ab     aB     ab

AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AaBb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb

Her kutu, satırdaki gamet ile sütundaki gametin alellerinin birleştirilmesiyle doldurulur. Örneğin AB ile ab birleştiğinde AaBb, Ab ile aB birleştiğinde yine AaBb oluşur. Aynı genotip farklı gamet yönlerinden ortaya çıkabileceği için her kutunun ayrı bir olasılık olarak sayılması gerekir. Toplam 16 kutu, bu çaprazlamadaki 16 eş olasılıklı gamet birleşimini temsil eder.

Olasılık çarpımıyla dihibrit çaprazlama, her karakteri ayrı ayrı hesaplayıp bu olasılıkları çarparak aynı sonuçlara ulaşan kısa bir yöntemdir. Test çaprazlaması ve geri çaprazlama ise bilinmeyen genotipleri incelemek için kullanılan ayrı çaprazlama türleridir.

Yavru genotiplerinin ve genotip oranının belirlenmesi

Genotip oranını bulmak için Punnett karesindeki 16 kutuda yazan genotipler aynı olanlar bir araya getirilir. AaBb × AaBb örneğinde AABB bir kez, AABb iki kez, AAbb bir kez, AaBB iki kez, AaBb dört kez, Aabb iki kez, aaBB bir kez, aaBb iki kez ve aabb bir kez bulunur.

Bu sonuç, genotip oranı olarak şu şekilde yazılır: AABB : AABb : AAbb : AaBB : AaBb : Aabb : aaBB : aaBb : aabb = 1 : 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1. Oranların toplamı 16’dır; çünkü karedeki her kutu bir olası yavruyu temsil eder. Örneğin yavruların 4/16’sı AaBb, 2/16’sı Aabb ve 1/16’sı aabb genotipindedir.

Genotipleri sayarken alellerin sırasına dikkat edilir. Örneğin AaBb ile aABb aynı yazım düzeninde değildir; ancak genler belirli bir sırayla gösterildiğinde aynı lokustaki aleller birlikte değerlendirilir ve doğru gösterim AaBb olur. Benzer şekilde AABb ile AaBB farklı genotiplerdir; birinde ilk gen homozigot baskın, diğerinde ikinci gen homozigot baskındır.

Bu oran, olası yavruların beklenen dağılımını gösterir; gerçek bir yavru grubunda sayılar tam olarak bu oranlarda çıkmayabilir. Yavru sayısı arttıkça gözlenen dağılımın beklenen orana yaklaşması beklenir.

Yavru fenotiplerinin ve fenotip oranının belirlenmesi

Fenotip, bireyin gözlenebilen özelliğidir; genotip ise bu özelliğin altında bulunan alel yapısıdır. Örneğin Aa ve AA genotipleri, A baskın alel olduğu için aynı baskın fenotipi gösterebilir; aa genotipi ise çekinik fenotipi ortaya çıkarır. Genotip ve fenotip arasındaki fark, kalıtım sorularında hangi genotiplerin aynı gözlenebilir özellikte birleştirileceğini anlamayı sağlar.

AaBb × AaBb çaprazlamasında A içeren tüm genotipler ilk karakter bakımından baskın fenotipi, aa olanlar çekinik fenotipi gösterir. Aynı şekilde B içeren genotipler ikinci karakter bakımından baskın, bb olanlar çekinik fenotiplidir. Bu nedenle A_B_ biçimindeki grup, A ve B bakımından baskın fenotiplileri; A_bb grubu, ilk karakteri baskın ve ikinci karakteri çekinik olanları; aaB_ grubu, ilk karakteri çekinik ve ikinci karakteri baskın olanları; aabb ise iki çekinik fenotipliyi belirtir. Alt çizgi, o konumda baskın veya çekinik alelin bulunabileceği anlamına gelir.

Punnett karesindeki 16 kutu bu gruplara ayrıldığında fenotip sayıları A_B_ için 9, A_bb için 3, aaB_ için 3 ve aabb için 1 olur. Böylece fenotip oranı 9:3:3:1 elde edilir. Örneğin A tohum renginde baskın rengi, a çekinik rengi; B tohum şeklinde baskın şekli, b çekinik şekli temsil ediyorsa, en büyük grup iki baskın özelliği birlikte gösteren yavrulardır.

9:3:3:1 fenotip oranının elde edilme koşulları

9:3:3:1 oranı, AaBb × AaBb biçimindeki iki heterozigot ebeveynin standart dihibrit çaprazlamasında ortaya çıkar. İlk koşul, her iki ebeveynin de iki gen bakımından heterozigot olmasıdır. Bu nedenle her ebeveyn AB, Ab, aB ve ab gametlerini eşit olasılıkla oluşturur.

İkinci koşul, iki genin gamet oluşumu sırasında bağımsız dağılmasıdır. Genler farklı kromozomlarda bulunuyorsa veya aynı kromozom üzerinde birbirinden yeterince uzaktaysa bu standart varsayım kullanılabilir. Üçüncü koşul, her gen için klasik tam baskınlık ilişkisinin geçerli olmasıdır: A, a alelini; B de b alelini fenotipte örter. Ayrıca iki genin birbirinin fenotipik ifadesini değiştirmediği ve çaprazlamada tüm yavruların değerlendirilebildiği kabul edilir.

Bu koşullardan biri değişirse 9:3:3:1 oranı zorunlu olarak beklenmez. Örneğin bir ebeveynin homozigot olması gamet çeşitlerini azaltır; genler bağımsız dağılmazsa beklenen sınıfların sayıları değişebilir. Mendel dışı kalıtım ve gen etkileşimleri de baskınlık ilişkisini veya fenotip sınıflarını değiştirebilen ayrı konulardır. Bu yüzden 9:3:3:1 oranını ezberlemek yerine önce ebeveyn genotipleri, gamet çeşitleri, bağımsız dağılım ve baskınlık koşulları kontrol edilmelidir.